技術(shù)專題

臥螺離心機主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速系統(tǒng)、液位擋板、驅(qū)動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。是針對石油鉆井液的特點，設(shè)計的固液分離專用設(shè)備，可在全速運轉(zhuǎn)下完成進料、離心沉降、卸料等各道工序，主要用于回收重晶石，清除細小固體，降低鉆井液的固體含量，控制鉆井液的密度、粘度，保證鉆井液的性能以及對快速鉆井均有重要作用。GNLW系列離心機是利用離心沉降原理對鉆井懸浮液進行分離，懸浮液由進料管經(jīng)螺旋推料器中出液孔進入轉(zhuǎn)鼓，在離心力的作用下固相顆粒被推向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，通過螺旋推料器上的葉片推至轉(zhuǎn)鼓小端排渣口排出，液相則通過轉(zhuǎn)鼓大端的溢流孔溢出。如此不斷循環(huán)，以達到連續(xù)分離的目的。沉降型離心機屬于臥式螺旋離心機范疇，全稱臥式螺旋沉降型離心機。冠能固控生產(chǎn)的臥式沉降型泥漿離心機廣泛應(yīng)用于石油鉆井行業(yè)。

1：臥螺離心機的脫水原理

臥螺離心機是利用固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來實現(xiàn)固液分離的。具體分離過程為污泥和絮凝劑藥液經(jīng)入口管道被送入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)混合腔，在此進行混合絮凝(若為污泥泵前加藥或泵后管道加藥，則已提前絮凝反應(yīng))，由于轉(zhuǎn)子(螺旋和轉(zhuǎn)鼓)的高速旋轉(zhuǎn)和摩擦阻力，污泥在轉(zhuǎn)子內(nèi)部被加速并形成一個圓柱液環(huán)層(液環(huán)區(qū))，在離心力的作用下，比重較大固體顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成泥層(固環(huán)層)，再利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對速度差把固相推向轉(zhuǎn)鼓錐端，推出液面之后(岸區(qū)或稱干燥區(qū))泥渣得以脫水干燥，推向排渣口排出，上清液從轉(zhuǎn)鼓大端排出，實現(xiàn)固液分離。

2：影響臥螺離心機使用效果的因素

臥螺離心機的使用效果，其機械部分帶來的影響分為可調(diào)節(jié)因素和不可調(diào)節(jié)因素，現(xiàn)分別進行說明，先了解了其作用原理，就能夠在使用中對其進行有效的掌控

2.1：不可調(diào)節(jié)的機械因素有：轉(zhuǎn)鼓直徑和有效長度. 轉(zhuǎn)鼓半錐角. 螺距. 螺旋類型.下面分類進行說明：轉(zhuǎn)鼓直徑和有效長：，轉(zhuǎn)鼓直徑越大，有效長度越長，其有效沉降面積越大，處理能力也越大。轉(zhuǎn)鼓半錐角：沉降在離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)側(cè)的沉渣沿轉(zhuǎn)鼓錐端被推向出料口時，由于離心力的作用而受到向下滑移的回流力作用。轉(zhuǎn)鼓半錐角：離心機設(shè)計中較為重要的參數(shù)。從澄清效果來講，要求錐角盡可能大一些;而從輸渣和脫水效果來講，要求錐角盡可能小些。螺距：即相鄰兩螺旋葉片的間距，是一項很重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，直接影響輸渣的成敗。在螺旋直徑一定時，螺距越大，螺旋升角越大，物料在螺旋葉片間堵塞的機會就越大。同時大螺距會減小螺旋葉片的圈數(shù)，致使轉(zhuǎn)鼓錐端物料分布不均勻而引起機器振動加大。因此對于難分離物料如活性污泥，輸渣較困難，螺距應(yīng)小些。螺旋類型：根據(jù)液體和固體在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)相對移動方式的不同分為逆流式和順流式。逆流式離心機的加料腔在螺旋中部，也就是位于干燥區(qū)和沉降區(qū)之間的邊界附近，以保證液相有足夠的沉降距離，但固相僅能停留其通過圓錐部位所需的時間，因此要求有較高的離心力;物料由這里進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)會引起此區(qū)已沉降的固體顆粒因擾動再度浮起，還會產(chǎn)生湍流和附加渦流，使分離效果降低。

2.2：可調(diào)節(jié)的機械因素有：轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，差速度(差數(shù)比) ，液環(huán)層厚度，工藝因素，下面分類進行說明：轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)通常通過變頻電機或液壓馬達來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)速越大，離心力越大，有助于提高泥餅含固率。但轉(zhuǎn)速過大會使污泥絮凝體被破壞，反而降低脫水效果。同時較高轉(zhuǎn)速對材料的要求高，對機器的磨損增大，動力消耗、振動及水平也會相應(yīng)增加。差速度(差數(shù)比) ，差速度直接影響排渣能力、泥餅干度和濾液質(zhì)量提高差速度，有利于提高排渣能力，但沉渣脫水時間會縮短，脫水后泥餅含水率大，同時過大差速度會使螺旋對澄清區(qū)液池的擾動加大，濾液質(zhì)量相對差一些(俗稱“返混”)。液環(huán)層厚度：液環(huán)層厚度是設(shè)備優(yōu)化的一個重要參數(shù)，直接影響離心機的有效沉降容積和干燥區(qū)(岸區(qū))長度，進而影響污泥脫水的處理效果。一般在停機狀態(tài)下通過手動調(diào)節(jié)液位擋板的高低來實現(xiàn)，調(diào)整時必須確保各個液位擋板的高低一致，否則會導(dǎo)致離心機運行時劇烈振動。液環(huán)層厚度增加，會使沉降面積增大，物料在機內(nèi)停留時間也會相應(yīng)增加，濾液質(zhì)量提高，但同時機內(nèi)的干燥區(qū)(岸區(qū))長度縮短，導(dǎo)致泥餅干度降低。相反，調(diào)低液環(huán)層厚度可獲得較高的泥餅含固率，但要以犧牲濾液質(zhì)量為代價。工藝因素：為改善污泥脫水性能，進行機械脫水前一般應(yīng)均勻加入適量的有機高分子絮凝劑，如聚丙烯酰胺(PAM)，來降低污泥的比阻，使污泥固相和液相分離后更易于脫水，絮凝劑的種類必須和污泥特性相適應(yīng)及與設(shè)備類型和運行工況相適應(yīng)。很多情況下，在絮凝劑選型燒杯試驗中表現(xiàn)較好的藥劑，并沒有在實際應(yīng)用中有更好的表現(xiàn)，很重要的原因就是藥劑特性雖然在一定程度上滿足污泥特性，但是與設(shè)備的運行工況并不能完全滿足。

影響臥螺離心機脫水效果的因素很多，并且各個因素又互相影響，因此處理效果是以上所述各個因素綜合作用的結(jié)果，離心機的選型應(yīng)結(jié)合工程項目的實際情況進行，運行參數(shù)的調(diào)整應(yīng)從脫水后泥餅的處置方法所要求預(yù)期泥餅含水率、固體率和經(jīng)濟性等因素綜合考慮。