[实用新型]一种卧式螺旋卸料沉降离心机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种卧式螺旋卸料沉降离心机，尤其涉及钻井污水处理的一种沉降离心机。

背景技术

钻井污水是钻井液高倍稀释液和油类的混合物，主要由水、粘土、钻屑、电解质、钻井液添加剂、油类等组成，具有复杂性、多变性、分散性的特点，是油田非常严重的污染源之一。其主要来源为固控系统在分离岩屑过程中所携带出的钻井液；各段固井时排出的顶替液及少量水泥浆，其量每次约为几十方；完钻时清水顶替出的大量含水泥浆，冲洗井筒排出的大量污水。

随着环保意识的提高和环保监督力度的加大，各油田对钻井污水的产生做了严格控制，对钻井污水的回用和处理做了许多努力。钻井公司通过对钻井废弃物进行分类分析，并结合钻井工艺特点认为废弃钻井物中的钻井液绝大部分可以二次利用，只有钻屑、污水与部分钻井液需要进行无害化处理。油田钻井队经常搬家的作业状况要求没备占地面积小，结构紧凑，移运性好。要将钻井污水处理后达标排放，其处理环节众多，设备庞杂。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种结构紧凑、设备体积小，运移方便，人工参与少、自动化程度高、能连续运行，去污效果好的卧式螺旋卸料沉降离心机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卧式螺旋卸料沉降离心机，包括电机、螺旋卸料器、转毂、大端轴承、小端轴承、V带带轮、差速器；所述转毂外安装有机壳；所述转毂分为转毂大端和转毂小端；所述螺旋卸料器设于大端轴承和小端轴承之间的转毂内，螺旋卸料器中段设有分液口，且螺旋卸料器靠近转毂小端的一段内部设有进料管，进料管从分液口延伸至小端轴承弯曲；所述电机分为主电机和辅电机，且主电机和辅电机通过V带带轮与差速器相连；所述差速器与大端轴承相连；所述转毂大端装有溢流堰板，并设有液相溢流口。

所述转毂与螺旋卸料器紧密配合，两者做同向高速旋转，同时，借助差速器的作用，使螺旋卸料器的转速与转毂的转速存在一定的差速，使螺旋相对转毂转动，将沉降于转毂内表面的固相向转毂小端推出，达到固液分离的目的。 

优选的，所述卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比为4.4。

优选的，所述转毂内径为350mm。

溢流堰板高度设计：溢流半径的改变影响转毂内液池深度，溢流半径越大，液池深度越小，湍流效应增大，清液含固率变大。溢流半径也影响转毂干燥区长度，当溢流半径变大时，转毂干燥区变长，固相含水率变小。溢流半径处也是固相脱离液池处，溢流半径大，固相脱水时的离心力就大，固相容易回流沿圆周运动而不进行轴向移动，造成出泥困难。

优选的，所述溢流堰板高度设计为199 mm时出水水质最好，水质比较稳定，泥干度变化不大。

转毂转速决定离心机离心力的大小。离心机离心力以分离因数表示，其意义为旋转的物料受到的离心力与重力的比值。在离心机可调转速范围内，随转速提高，离心力增大，沉降速度增加，但同时搅动也大，出水固含量增加。当转速增大，固相脱水时的离心力增大，固相在转毂的锥形部位容易形成回流沿圆周运动，而不在卸料螺旋作用下轴向移动，降低螺旋卸泥效率。钻井污水产生的污泥粘性较大，当离心力变大后，其与转毂的结合力变大，卸料螺旋的转动阻力和推动阻力也大，也造成不出泥现象。因此，并不是转速越高分离效果越好，考虑离心机的维修费用、制造成本和使用寿命等因素，在满足工艺的条件下，应尽量选用小的分离因数。

优选的，卧式螺旋卸料沉降离心机的分离因数控制在1300~1 800范围内。

螺旋卸料器与转毂的差转速是根据处理量、进料固含量、固相黏度、清液含固量要求和固相含水率要求做综合平衡考虑。差转速增加，即卸料螺旋相对转速变快，会降低沉降在转毂中的固相厚度；减少固相在干燥区的停留时间，增加含水率；增加卸料螺旋对清液的搅动程度，增加液相的混浊程度。

优选的，差转速应控制在5～12 r/min。

一种卧式螺旋卸料沉降离心机的工作原理：加药混凝的钻井污水经进料管及分液口进入转毂内，随转毂一起旋转，旋转的离心力把密度较大的絮团向外甩出，沉降于转毂内壁并由螺旋卸料器推送到转毂小端出口，在离心力作用下卸出，密度较小的液相形成液环，颗粒较小的重质组分在液环内继续向外沉降分离；清液从转毂大端溢流堰板溢流排出，清液液环厚度通过堰板高度调节，清液液环厚度决定液相沉降时间和固相干燥段长度，液相溢流后从大端排出进入储液罐，固体通过排泥斗外排。

本实用新型的有益效果是：一种卧式螺旋卸料沉降离心机，连续自动运行、人工参与少，自动化程度高，对污水处理效果好、泥饼固含量高，结构紧凑，运行管理维修简便，运输和处理成本低。