A vízszintes csavaros centrifuga egy speciális szilárd-folyadék szétválasztó berendezés, amelyet különösen olajfúrási folyadékokhoz terveztek. A berendezés egy dob, egy csavar, egy differenciálrendszer, egy folyadékszint-gátló, egy hajtási rendszer és egy vezérlőrendszer összessége. Ez a berendezés teljes fordulatszámon képes elvégezni az adagolást, a centrifugális ülepítést és az ürítést. Fő feladatai a barit visszanyerése, a finom szilárd részek eltávolítása, a fúrási folyadék szilárd anyagtartalmának csökkentése, valamint a sűrűség és a viszkozitás szabályozása. Röviden fogalmazva: ez a berendezés biztosítja a fúrási folyadék optimális működését, és hozzájárul a gyors fúráshoz.
A működési elv a centrifugális ülepítés. A felfüggesztett anyag a tápcsőn keresztül jut be a dobba. A centrifugális erő hatására a szilárd részecskék a dob belső falához nyomódnak, majd a csavaros szállító lapátjai által a kis végen lévő salakkioldó nyíláson kerülnek ki. A folyadékfázis a nagy végen lévő túlfolyónyíláson át ömlik ki. Ez a ciklus folyamatosan ismétlődik, így folyamatos szétválasztás érhető el.
A vízszintes csavaros centrifugák teljesítményét befolyásoló tényezők három kategóriába sorolhatók: nem beállítható mechanikai tényezők, beállítható mechanikai tényezők és folyamatparaméterek.
A nem beállítható mechanikai tényezők közé tartozik először a dob átmérője és hatékony hossza. Ezek közvetlenül befolyásolják a leülepedési felületet. Minél nagyobb az átmérő és a hossz, annál erősebb a feldolgozási kapacitás. Ezt követi a dob féligömb-szöge. A kúpszög növelése javítja a tisztítási hatást, de csökkenti a salakszállítás és a szárítás hatékonyságát. Egy további tényező a menetemelkedés. Ha a menetemelkedés túl nagy, megnő az anyag eldugulásának kockázata, és rezgést is okozhat. Nehéz elkülöníthető anyagok esetén kisebb menetemelkedés ajánlott. Végül fontos a csavar típusa – az ellenáramú és az egyirányú típusok különböző módon működnek; az ellenáramú típus esetleg zavarhatja az elválasztást, mivel a leülepedt részecskéket újra felfelé sodorhatja.
A beállítható mechanikai tényezők lehetőséget adnak a működtetőknek az optimalizálásra. A dob forgási sebessége hatással van a centrifugális erő nagyságára. A sebesség növelése javítja a szilárd fázis tömörítését, de túlzott sebesség megsértheti a flock-struktúrát, csökkentheti a vízelválasztás hatékonyságát, és növelheti az energiafogyasztást és a berendezés kopását. A differenciálsebesség (differenciál arány) egy másik kulcsfontosságú beállítási paraméter. A differenciálsebesség növelése fokozza a szennyvíziszap kifolyásának kapacitását, de rövidíti a vízelválasztási időt, ami magasabb nedvességtartalmat eredményez az iszapkorongban és alacsonyabb minőséget a szűrőleválasztott folyadékban. A folyadékgörgő réteg vastagságát a folyadékszint-elválasztó perem magasságának változtatásával állítják be. A vastagság növelése kibővíti a leülepedési területet, és javítja a szűrőleválasztott folyadék minőségét, de rövidíti a szárítási zónát, és csökkenti az iszapkorong szilárdanyag-tartalmát. A vastagság csökkentése az ellenkező hatást eredményezi. A peremmagasságok egységes tartása segít megelőzni a berendezés rezgését.
A folyamatparaméterek szintén jelentős szerepet játszanak. A iszap szárítása előtt az üzemeltetők általában szerves, nagy molekulatömegű koagulánst (pl. PAM-ot) adnak hozzá a szárítási teljesítmény javítása érdekében. A kémiai anyag kiválasztásánál figyelembe kell venni az iszap jellemzőit és a berendezés üzemeltetési feltételeit is. Egyes koagulánsok, amelyek laboratóriumi tesztekben jól működnek, a gyakorlatban rosszul teljesítenek, egyszerűen azért, mert nem illeszkednek a berendezés üzemeltetési feltételeihez.
Ezen három kategória – a beállíthatatlan mechanikai, a beállítható mechanikai és a folyamatparaméterek – megértése segíti az üzemeltetőket abban, hogy a vízszintes csavaros centrifugájukból a legtöbbet hozzák ki. A megfelelő beállítás jobb barit-visszanyerést, finomabb szilárd részek eltávolítását, alacsonyabb folyadékköltségeket és kevesebb fúrástechnikai problémát eredményez.
EN
