技術(shù)專(zhuān)題

臥螺離心機主要由轉鼓、螺旋、差速系統、液位擋板、驅動(dòng)系統及控制系統等組成。是針對石油鉆井液的特點(diǎn)，設計的固液分離專(zhuān)用設備，可在全速運轉下完成進(jìn)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(jìn)行分離，懸浮液由進(jìn)料管經(jīng)螺旋推料器中出液孔進(jìn)入轉鼓，在離心力的作用下固相顆粒被推向轉鼓內壁，通過(guò)螺旋推料器上的葉片推至轉鼓小端排渣口排出，液相則通過(guò)轉鼓大端的溢流孔溢出。如此不斷循環(huán)，以達到連續分離的目的。沉降型離心機屬于臥式螺旋離心機范疇，全稱(chēng)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(lái)實(shí)現固液分離的。具體分離過(guò)程為污泥和絮凝劑藥液經(jīng)入口管道被送入轉鼓內混合腔，在此進(jìn)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)，由于轉子(螺旋和轉鼓)的高速旋轉和摩擦阻力，污泥在轉子內部被加速并形成一個(gè)圓柱液環(huán)層(液環(huán)區)，在離心力的作用下，比重較大固體顆粒沉降到轉鼓內壁形成泥層(固環(huán)層)，再利用螺旋和轉鼓的相對速度差把固相推向轉鼓錐端，推出液面之后(岸區或稱(chēng)干燥區)泥渣得以脫水干燥，推向排渣口排出，上清液從轉鼓大端排出，實(shí)現固液分離。

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(lái)的影響分為可調節因素和不可調節因素，現分別進(jìn)行說(shuō)明，先了解了其作用原理，就能夠在使用中對其進(jìn)行有效的掌控

2.1：不可調節的機械因素有：轉鼓直徑和有效長(cháng)度. 轉鼓半錐角. 螺距. 螺旋類(lèi)型.下面分類(lèi)進(jìn)行說(shuō)明：轉鼓直徑和有效長(cháng)：，轉鼓直徑越大，有效長(cháng)度越長(cháng)，其有效沉降面積越大，處理能力也越大。轉鼓半錐角：沉降在離心機轉鼓內側的沉渣沿轉鼓錐端被推向出料口時(shí)，由于離心力的作用而受到向下滑移的回流力作用。轉鼓半錐角：離心機設計中較為重要的參數。從澄清效果來(lái)講，要求錐角盡可能大一些;而從輸渣和脫水效果來(lái)講，要求錐角盡可能小些。螺距：即相鄰兩螺旋葉片的間距，是一項很重要的結構參數，直接影響輸渣的成敗。在螺旋直徑一定時(shí)，螺距越大，螺旋升角越大，物料在螺旋葉片間堵塞的機會(huì )就越大。同時(shí)大螺距會(huì )減小螺旋葉片的圈數，致使轉鼓錐端物料分布不均勻而引起機器振動(dòng)加大。因此對于難分離物料如活性污泥，輸渣較困難，螺距應小些。螺旋類(lèi)型：根據液體和固體在轉鼓內相對移動(dòng)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，也就是位于干燥區和沉降區之間的邊界附近，以保證液相有足夠的沉降距離，但固相僅能停留其通過(guò)圓錐部位所需的時(shí)間，因此要求有較高的離心力;物料由這里進(jìn)入轉鼓內會(huì )引起此區已沉降的固體顆粒因擾動(dòng)再度浮起，還會(huì )產(chǎn)生湍流和附加渦流，使分離效果降低。

2.2：可調節的機械因素有：轉鼓轉速，差速度(差數比) ，液環(huán)層厚度，工藝因素，下面分類(lèi)進(jìn)行說(shuō)明：轉鼓轉速：轉鼓轉速的調節通常通過(guò)變頻電機或液壓馬達來(lái)實(shí)現。轉速越大，離心力越大，有助于提高泥餅含固率。但轉速過(guò)大會(huì )使污泥絮凝體被破壞，反而降低脫水效果。同時(shí)較高轉速對材料的要求高，對機器的磨損增大，動(dòng)力消耗、振動(dòng)及水平也會(huì )相應增加。差速度(差數比) ，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(shí)間會(huì )縮短，脫水后泥餅含水率大，同時(shí)過(guò)大差速度會(huì )使螺旋對澄清區液池的擾動(dòng)加大，濾液質(zhì)量相對差一些(俗稱(chēng)“返混”)。液環(huán)層厚度：液環(huán)層厚度是設備優(yōu)化的一個(gè)重要參數，直接影響離心機的有效沉降容積和干燥區(岸區)長(cháng)度，進(jìn)而影響污泥脫水的處理效果。一般在停機狀態(tài)下通過(guò)手動(dòng)調節液位擋板的高低來(lái)實(shí)現，調整時(shí)必須確保各個(gè)液位擋板的高低一致，否則會(huì )導致離心機運行時(shí)劇烈振動(dòng)。液環(huán)層厚度增加，會(huì )使沉降面積增大，物料在機內停留時(shí)間也會(huì )相應增加，濾液質(zhì)量提高，但同時(shí)機內的干燥區(岸區)長(cháng)度縮短，導致泥餅干度降低。相反，調低液環(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(jià)。工藝因素：為改善污泥脫水性能，進(jìn)行機械脫水前一般應均勻加入適量的有機高分子絮凝劑，如聚丙烯酰胺(PAM)，來(lái)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(lèi)必須和污泥特性相適應及與設備類(lèi)型和運行工況相適應。很多情況下，在絮凝劑選型燒杯試驗中表現較好的藥劑，并沒(méi)有在實(shí)際應用中有更好的表現，很重要的原因就是藥劑特性雖然在一定程度上滿(mǎn)足污泥特性，但是與設備的運行工況并不能完全滿(mǎn)足。

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