鉆井液離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理
鉆井液離心機(jī)又稱臥螺離心機(jī),簡稱離心機(jī)。其結(jié)構(gòu)是由錐形滾筒、滾筒內(nèi)的螺旋輸送器,以及連接滾筒和螺旋輸送器的變速器組成。滾筒可在1500-3500r/min的范圍內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),固-液分離就是在滾筒內(nèi)進(jìn)行的,滾筒大頭端部開有溢流口。滾筒內(nèi)的螺旋輸送器用來向滾筒兩端分別輸送液相和固相。變速器把滾筒和螺旋輸送器連接起來,使兩者同向旋轉(zhuǎn),并有一定的轉(zhuǎn)速差。滾筒和輸送器的轉(zhuǎn)速比一般為80:79,即滾筒轉(zhuǎn)80轉(zhuǎn),輸送器轉(zhuǎn)79轉(zhuǎn)。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速為1800r/min時,輸送器相對滾筒有22.5r/min的轉(zhuǎn)速差。這個相對轉(zhuǎn)速正是輸送器的傳送速度。
鉆井液離心機(jī)工作時,要處理的鉆井液通過進(jìn)液管進(jìn)入液腔,再通過進(jìn)液口進(jìn)入分離室(即滾筒與輸送器的空間)。進(jìn)入分離室的鉆井液由滾筒旋轉(zhuǎn)加速,形成錐狀液環(huán),俗稱液池。液池的深度通過滾筒端面上的溢流口(一般為8-12個)的高度確定。在離心力的作用下,鉆井液中的固相顆粒被甩到旋轉(zhuǎn)的滾筒壁,并沉降下來。根據(jù)斯托克定律,大顆粒首先沉降,小顆粒最后沉降,不能沉降的很細(xì)的顆粒隨液相從溢流口排出。沉降下來的固相顆粒由輸送器不斷地推動它們向滾筒的小端移動,從小端的底流口排泄出來。由于滾筒的高速旋轉(zhuǎn),分離室里的鉆井液環(huán)獲得很大的離心力,因而能分離出很細(xì)的固相顆粒,同時能甩掉固相顆粒表面吸附的大部分自由水。
鉆井液離心機(jī)的固相排泄能力受輸送器輸送速度和底流口開度大小的限制,液體溢出能力受溢流口大小的限制,離心機(jī)的鉆井液輸入能力受鉆井液中可分離固相的體積限制。如果固相含量低,則輸入能力受液體溢出能力的限制,如固相含量高,則輸入能力受固相排泄能力的限制。
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