技術專題

臥螺離心機主要由轉鼓、螺旋、差速系統、液位擋板、驅動系統及控制系統等組成。是針對石油鉆井液的特點，設計的固液分離專用設備，可在全速運轉下完成進料、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，懸浮液由進料管經螺旋推料器中出液孔進入轉鼓，在離心力的作用下固相顆粒被推向轉鼓內壁，通過螺旋推料器上的葉片推至轉鼓小端排渣口排出，液相則通過轉鼓大端的溢流孔溢出。如此不斷循環，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，全稱臥式螺旋沉降型離心機。冠能固控生產的臥式沉降型泥漿離心機廣泛應用于石油鉆井行業。

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固液分離的。具體分離過程為污泥和絮凝劑藥液經入口管道被送入轉鼓內混合腔，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)，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圓柱液環層(液環區)，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，其機械部分帶來的影響分為可調節因素和不可調節因素，現分別進行說明，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：不可調節的機械因素有：轉鼓直徑和有效長度. 轉鼓半錐角. 螺距. 螺旋類型.下面分類進行說明：轉鼓直徑和有效長：，轉鼓直徑越大，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，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，是一項很重要的結構參數，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，致使轉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，螺距應小些。螺旋類型：根據液體和固體在轉鼓內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;物料由這里進入轉鼓內會引起此區已沉降的固體顆粒因擾動再度浮起，還會產生湍流和附加渦流，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) ，液環層厚度，工藝因素，下面分類進行說明：轉鼓轉速：轉鼓轉速的調節通常通過變頻電機或液壓馬達來實現。轉速越大，離心力越大，有助于提高泥餅含固率。但轉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液池的擾動加大，濾液質量相對差一些(俗稱“返混”)。液環層厚度：液環層厚度是設備優化的一個重要參數，直接影響離心機的有效沉降容積和干燥區(岸區)長度，進而影響污泥脫水的處理效果。一般在停機狀態下通過手動調節液位擋板的高低來實現，調整時必須確保各個液位擋板的高低一致，否則會導致離心機運行時劇烈振動。液環層厚度增加，會使沉降面積增大，物料在機內停留時間也會相應增加，濾液質量提高，但同時機內的干燥區(岸區)長度縮短，導致泥餅干度降低。相反，調低液環層厚度可獲得較高的泥餅含固率，但要以犧牲濾液質量為代價。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及與設備類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，并沒有在實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足污泥特性，但是與設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果，離心機的選型應結合工程項目的實際情況進行，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、固體率和經濟性等因素綜合考慮。