影响泥浆脱水用卧螺离心机性能的设计因素

湖南湘仪实验室仪器开发有限公司

2012/07/30 09:44

泥浆脱水用卧螺离心机是一个分离装置，由于滚筒旋转，装置内的沉降力比重力大许多倍。理论上讲，离心机从液体混浆中分离固相颗粒的能力是由进口混浆特性控制的，用斯托克斯定律计算的结果，可以理论上预知离心机分离进口泥浆的能力，固相颗粒的粒度个密度及液相的密度和粒度会影响离心机的分离能力。随着固相颗粒粒度增大，固相颗粒密度增大，液相密度减小，液相粘度减小，机器分离固相的能力将增大。其它的因素，如颗粒形状和空隙度也影响分离效果。
　　
　　从机械和实际的观点出发，对离心机分离影响最大的变量时沉降时间、离心力、扭矩特性和进口泥浆流量。现在将详细地注意讨论这些因素。
　　
　　1.沉降时间
　　
　　沉降时间取决于离心机滚筒的大小和形状及液层厚度。滚筒可能是圆锥形或是圆锥形和圆柱形的组合。最先在油田使用的离心机是圆锥形的滚筒。今天许多油田的离心机仍然采用圆锥形的设计，但也有用圆柱/圆锥(外形)设计。
　　
　　在滚筒直径和长度一定是，圆柱/圆锥(外形)设计能提供更大的内部沉降空间，泥浆在滚筒内的停留时间较长，分离能力较强。如果所有的其它过程和设计考虑因素都一样，那么类似大小的圆锥筒离心机相比，圆柱/圆锥筒离心机在其性能上具有下列优点：
　　
　　(1)在较大的进口流量下，保持相同的分离点。
　　
　　(2)在恒定的进口流量下，保持较低的分离点。
　　
　　是否需要圆柱/圆锥筒离心机的这些设计上的优点，取决于所遇到的具有钻井条件。如果需要进口流量较大或分离较好(细些)，通常就需要用能力较强的离心机。
　　
　　离心机内液层的厚度可通过铁杰滚筒溢流口(大端)而改变。根据经验和厂家的推荐意见，可确定获得最佳性能时的最终液层厚度。一般来讲，液层越厚，分离效果越好。最大液层厚度的大小主要受泥饼和排出固相干湿度要求的限制。通常情况下，液层越厚，排除的泥饼越湿。对于这种情况，大多数最优液层厚度的选择取折中方案。
　　
　　2.离心机
　　
　　离心机转速越高，离心机给进口泥浆施加的离心力将越大。在理想的沉淀条件系，离心力越大，固相清除率越高。
　　
　　但必须注意，就像旋转机器的任何部件一样，转速越高，磨损就越大,需要的维护工作就越多，基于这些原因，大部分油田离心机的工作速度是在1600~2000转/分之间。离心机的设计特性将决定最佳速度范围，在这个速度范围中，固相清除效果好，而且极其故障最少。
　　
　　3.扭矩特性
　　
　　一般来说，作用的离心力越大，螺旋输送器清除泥饼就越困难，结果输送器扭矩增加。进口泥浆中的固相浓度越大，扭矩也就越大。不论任何离心机，其设计所允许的扭矩是一定的。为了保持在这个扭矩值，可能需要减小转速和降低进口泥浆流量。
　　
　　4.进口泥浆流量
　　
　　具体应用时，离心机的能力也受离心机进口泥浆流量的影响。对于任何离心机，减少其进口泥浆流量就会增加其分离效率(降低分离点)。在实际的操作范围内，离心机的进口泥浆流量减半，通常会导致分离点(D50)降低，降低系数大约是0.71.

(来源：中国化工仪器网)

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