De horizontale schroefcentrifuge is een speciaal ontworpen vaste-vloeistof-scheidingstoestel voor boorvloeistof in de olie-industrie. Het bestaat uit een trommel, een schroef, een differentieelsysteem, een vloeistofniveaubescherming, een aandrijfsysteem en een besturingssysteem. Dit toestel kan het aanvoeren, de centrifugale sedimentatie en het lossen bij volledige snelheid uitvoeren. De belangrijkste toepassingen zijn het terugwinnen van bariet, het verwijderen van fijne vaste stoffen, het verlagen van het vastestofgehalte van de boorvloeistof en het regelen van dichtheid en viscositeit. Kortom, het zorgt ervoor dat de boorvloeistof optimaal blijft functioneren en draagt bij aan sneller boren.
Het werkingprincipe is centrifugale sedimentatie. De suspensie komt via de toevoerpijp in de trommel. Onder invloed van de centrifugale kracht worden de vaste deeltjes naar de binnenwand van de trommel geduwd en via de slibafvoeropening aan het smalle uiteinde afgevoerd door de bladen op de schroeftransporteur. De vloeibare fase loopt over via het overloopgat aan het brede uiteinde. Deze cyclus herhaalt zich continu, waardoor een continue scheiding wordt bereikt.
De factoren die van invloed zijn op de prestaties van horizontale schroefcentrifuges vallen in drie categorieën: niet-instelbare mechanische factoren, instelbare mechanische factoren en procesfactoren.
Niet-instelbare mechanische factoren beginnen met de trommeldiameter en de effectieve lengte. Deze beïnvloeden direct het bezettingsgebied. Hoe groter de diameter en lengte, hoe hoger de verwerkingscapaciteit. Vervolgens komt de halve kegelhoek van de trommel. Een grotere kegelhoek verbetert het helderheidseffect, maar vermindert de efficiëntie van slaktransport en ontwatering. De spoed is een andere factor. Als de spoed te groot is, neemt het risico op materiaalverstopping toe en kan dit trillingen veroorzaken. Voor moeilijk te scheiden materialen wordt een kleinere spoed aanbevolen. Ten slotte speelt het type schroef een rol — tegenstroom- en meestroomtypes presteren anders, waarbij tegenstroom mogelijk de scheiding verstoort doordat neergeslagen deeltjes opnieuw omhoog worden gevoerd.
Instelbare mechanische factoren geven operators ruimte om te optimaliseren. De trommelsnelheid beïnvloedt de grootte van de centrifugale kracht. Een hogere snelheid verbetert de verdichting van de vaste fase, maar te veel snelheid beschadigt de flocstructuur, vermindert het ontwateringseffect en verhoogt het energieverbruik en de slijtage van de apparatuur. De differentiële snelheid (differentiële verhouding) is een andere belangrijke instelling. Een hogere differentiële snelheid vergroot de capaciteit voor slibafvoer, maar verkort de ontwateringstijd, wat leidt tot een hoger vochtgehalte in de slibkoek en lagere kwaliteit van het filtraat. De dikte van de vloeibare ringlaag wordt aangepast door de hoogte van de vloeistofniveaubeschermplaat te wijzigen. Een grotere dikte vergroot het sedimentatiegebied en verbetert de kwaliteit van het filtraat, maar verkort de droogzone en verlaagt het vastestofgehalte in de slibkoek. Een kleinere dikte heeft het tegenovergestelde effect. Het handhaven van consistente beschermplaaathoogtes helpt trillingen van de apparatuur te voorkomen.
Procesfactoren spelen eveneens een belangrijke rol. Voorafgaand aan de ontwatering van slib voegen operators meestal een organische hoogmoleculaire vlokmiddel, zoals PAM, toe om de ontwateringsprestaties te verbeteren. Bij de keuze van chemische stoffen moet zowel rekening worden gehouden met de kenmerken van het slib als met de bedrijfsomstandigheden van de apparatuur. Sommige vlokmiddelen die in laboratoriumtests goed presteren, blijken in de praktijk slecht te functioneren, simpelweg omdat ze niet aansluiten bij de bedrijfsomstandigheden van de apparatuur.
Het begrijpen van deze drie categorieën — niet-instelbare mechanische factoren, instelbare mechanische factoren en procesfactoren — helpt operators het maximale rendement uit hun horizontale schroefcentrifuge te halen. Een juiste instelling betekent een betere barietterugwinning, een fijnere verwijdering van vaste stoffen, lagere vloeistofkosten en minder borenproblemen.
EN
