20.81M

Категория:

Промышленность

Похожие презентации:

Центрифуги. Принцип работы и эксплуатации

1.

Центрифуги
Принцип работы
И эксплуатации

Седиментационная сепарация
Сепарация твердой фазы в открытом
седиментационном амбаре.
Раствор со шламом поступает с одного конца
амбара, забор очищенного производится с
другого.
За время продвижения от одного конца амбара к
другому крупные частицы шлама оседают.
Таким образом происходит очистка раствора.

3.

Седиментационная сепарация
Частицы двигаются в двух направлениях

4.

Седиментационная сепарация
Сепарация происходит благодаря:
1) Разнице плотностей жидкости и тв. фазы
2) Силе тяготения.
(32.2 ft/s2 или 9,81 м/с2 или 1 ”G”)
3) Времени

5.

Седиментационная сепарация
Скорость процесса седиментации описывается
законом Стокса, и является функцией следующих
факторов:
Диаметр частиц твердой фазы
Вязкость жидкости
Разница плотностей жидкости и твердой
фазы

6.

Седиментационная сепарация
Vt=
D2 x (ρч – ρж) x g
µ
Диаметр частицы Самая значимая переменная в законе
Стокса.
Т.е. скорость осаждения частицы прямо пропорциональна
квадрату ее диаметра.
Увеличение размера частицы в 3 раза, увеличивает скорость ее
осаждения в 9раз.

7.

Центробежная сепарация
Использует принцип центробежного ускорения для
увеличения силы тяжести. (создания перегрузки)
Сила земного притяжения
9,81 м/с2 или 1 «G»
Если предмет вращается вокруг своей оси сила
тяжести увеличивается от 1 ”G” на оси вращения до
некоторой максимальной “G” на его периферии

8.

Седиментационная сепарация
Центробежное ускорени
Минимальная
перегрузка “G”
Максимальная
перегрузка “G”

9.

Центробежная сепарация
Современные центрифуги способны создавать
перегрузки до 2000+ “G”
Частицам, которым необходимо несколько часов
или дней для осаждения в открытом амбаре,
отделяются в центрифуге за несколько секунд.

10.

Центробежная сепарация
При прочих постоянных точка отсечки для
центрифуги будет являться функцией:
1) Силы перегрузки “G”
2) Времени

11.

Центробежная сепарация
Величина силы перегрузки “G” является функцией:
1) Диаметра барабана центрифуги (дюйм.)
2) Скорости вращения барабана (об/мин)

12.

Центробежная сепарация
Время в течение которого твердая фаза
подвергается перегрузке называется временем
удержания.
Время удержания является функцией:
1) Объема ванны
2) Подачи питающего насоса

13.

Центробежная сепарация
Объем ванны является функцией:
Геометрии барабана:
Диаметра”
Длины цилиндрической секции”
Длины и конусности конической секции
Глубина ванны измеряется в дюймах

14.

Точка отсечки центрифуги
Для отделения частиц определенного размера
необходимо чтобы выполнялось условие:
Время удержания > Время осаждения
Как уже говорилось ранее время удержания
зависит прежде всего от подачи питающего насоса.

15.

Центробежная сепарация
Зависимость времени осаждения от размера и веса частиц.
На большие и соответственно тяжелые частицы
действует бОльшая сила тяжести (F=mg) поэтому
они отделяются быстрее, мелкие, коллоидные
частицы требуют большее время на осаждения.

16.

Эффективность центрифуги
0%
Эффективность
100%
30 %
Эффективность = Объем удаленной твердой фазы
по отношению к максимально возможному*
*Все центрифуги имеют ограничение по скорости
удаления (тонн / час);

17.

Компоненты центрифуги
Барабан
Шнек
Коробка передач

18.

Барабан центрифуги

19.

Шнек центрифуги
ШАГ = 4.33”
Для центрифуг Свако (414 & 518)

20.

518 центрифуга

21.

518 Барабан в сборе со шнеком

22.

518 шнек

23.

518 Барабан и шнек

24.

518 Барабан и шнек

25.

Порты сброса тв. фазы

26.

Износ

27.

Порты удалены

28.

Окна сброса жидкой фазы

29.

Окна сброса жидкой фазы

30.

Балансировка барабана
Грузики

31.

Balancing the Bowl
Иногда даже
небольшой
грузик
устраняет
вибрации .

32.

Барабан отбалансирован с помощью отверстий

33.

Восстановленный шнек

34.

Балансировка шнека
грузики.

35.

Balancing the Conveyor

36.

Шнек

37.

Коробка передач
Если вал обратного привода
зафиксирован
Отношение = 57:1
Меняя направление и
скорость вращения
обратного привода мы меняем
соотношение

38.

Центрифуга

39.

Настройки
5 параметров настройки
Скорость вращения барабана (об/мин)
Дифференциальная скорость барабан/шнек (RPM)
Глубина ванны (дюймы)
Положение питающей трубы
Подача питающего насоса (об/мин)

40.

Настройка производительности
В зависимости от модели настройки могут производится одним
из следующих способов
Механическим
Электрическим (с контрольной панели)
Гидравлическим (с контрольной панели)

41.

Настройка производительности
Механический способ
Для проведения настройки центрифуга должна быть
остановлена
Проведение настройки отнимает время и требует участия
квалифицированного механика

42.

Настройка производительности
Электрический способ
Используются моторы с изменяемой частотой.
Необходимые настройки производятся с контрольной панели

43.

Настройка производительности
HYDRAULIC
Используется гидравлический привод
Необходимые настройки производятся с контрольной панели

44.

Настройки производительности
Центрифуга
настройки
об/мин барабан
положение
питающей
глубина
ванны
подача
насоса
скорость
транспорта
MODEL 518
STANDARD
мех.
мех
мех
Dial-In
мех *
MODEL 518
EURODRIVE
Dial-In
мех
мех
Dial-In
Dial-In
MODEL 414
STANDARD
мех
мех
мех
Dial-In
мех
MODEL 1850
Dial-In
N/A
Dial-In
N/A
мех
*Variable Speed Backdrive (VSB) is available as an upgrade kit for Dial-In Conveyance Rate

45.

Частота вращения барабана
Для центрифуг Свако моделей 414 и 518
3 скорости 1900, 2500 и 3250 об/мин
Изменение скорости достигается с помощью перестановки
приводного ремня

46.

Настройка скорости вращения барабана
модели 414 м 518 стандарт
Мотор=1750об/мин
барабан =
3250 об/мин
10.6”
5.6”
1900об/мин
8.0”
7.4”
2500об/мин
10.6”
7.4”

47.

Скорость вращения барабана и величина силы «G»
Модели 414 и 518
Скорость вращения
Сила “G”
1900 об/мин
2500 об/мин
3250 об/мин
720
1250
2100

48.

Скорость вращения барабана
Модель 518 евро-привод
(электрогидравлический)
Меняется от 1000 до 3250 об/мин
Требуемая частота вращения вводится на контрольной панели

49.

Скорость вращения барабана
Модель 1850
(мотор с изменяемой частотой вращения)
Меняется от 0 до 2100 об/мин
Требуемая частота вращения вводится на контрольной панели

50.

Настройка частоты вращения
518 Европривод
AMPERES
AMPERES
2100
1000
50
900
3250
BOWL RPM
0
1750
PUMP RPM
0
100
B/C RPM DIFF.

51.

Скорость транспортировки шлама
Скорость (дюймы в минуту) с которой отделенная твердая фаза
удаляется из центрифуги
От скорости транспортировки зависят как влажность
сбрасываемого шлама так и крутящий момент требующийся
для движения шлама.

52.

Шнек центрифуги
Параметры влияющие на скорость транспортировки
Скорость вращения (относительно барабана)
Шаг (расстояние между лопастями)
Величина максимально допустимого крутящего момента м/у
барабаном центрифуги и шнеком является ограничивающим
фактором для центрифуг Свако это 50-60 футо/фунтов

53.

ШАГ ШНЕКА
Шаг шнека = расстояние м/у лопастями
Для центрифуг Свако = 4.33 дюйма
Каждый дифференциальный оборот между шнеком и
барабаном продвигает твердую фазу на 4.33 дюйма.

54.

Скорость транспортировки шлама
Дифференциальная скорость барабан/шнек
Чем больше дифф. скорость = Тем больше скорость
транспортировки шлама
Чем больше дифф. скорость = Тем больше влажность шлама
Для центрифуг Свако дифф. Скорость меняется в пределах от
10 до 80 об/мин

55.

НАСТРОЙКА СКОРОСТИ
ТРАНСПОРТИРОВКИ
Для моделей 414 и 518 стандарт
Изменение скорости вращения и/или направления вращения
обратного привода позволяет регулировать дифф. Скорость
и, соответственно скорость транспортировки

56.

Настройка скорости транспортировки шлама

57.

Настройка скорости транспортировки шлама
Для моделей 414 и 518 стандарт
Три (3) режима обратного привода:
положительное вращение
Отрицательное вращение
Фиксировнное положение
Каждому режиму соответствует
определенная дифференциальная скорость

58.

Настройка скорости транспортировки шлама
Для моделей 414 и 518 стандарт
Изменение режимов работы производится механически на
отключенной центрифуге (Lock out/Tag ot)

59.

Дифференциальная скорость шнек/барабан
414 центрифуга
Скорость вращения обратного привода (об/мин) 600
0 600
Направление вращения
0
+
518 центрифуга
1400
0 1400
0
+
Скорость барабана
1900
44
33
23
58
33
9
2500
54
44
33
68
44
19
3300
68
58
47
82
58
33

60.

Дифференциальная скорость шнек/барабан
Зная дифференциальную скорость мы можем посчитать скорость
транспортировки шлама
Число оборотов
барабана
Число оборотов
обратного привода
57
1900
( - 600 ) = 2500
2500 / 57 = 44 RPM
44 X 4.33 = 190 дюймов в минуту.
190 / 60 = 3.16 дюймов в секунду.
Дифф
скорость

61.

Настройка скорости транспортировки шлама
Модель 518 европривод
Осуществляется с помощью мотора с изменяемой частотой и
тормоза для изменения направления вращения
Требуемая скорость транспортировки вводится на
контрольной панели

62.

Настройка скорости транспортировки шлама
518 Европривод
AMPERES
AMPERES
2100
1000
50
900
3250
BOWL RPM
0
1750
PUMP RPM
0
100
B/C RPM DIFF.

63.

Глубина ванны в центрифугах Свако
От глубины ванны зависит время удержания.
Чем больше глубина ванны тем больше время удержания
Тем лучше сепарация.
125мм
стандарт

64.

Глубина ванны
Время удержания >= Время осаждения
Для каждого размера частиц

65.

Настройка подачи питающего насоса
От подачи питающего насоса зависит время удержания.
Если частицы требуемого размера не удерживаются достаточно
времени для их осаждения они не будут удалены.
УВЕЛИЧЕНИЕ ПОДАЧИ ПИТАЮЩЕГО НАСОСА ВЕДЕТ К
СДВИГУ ТОЧКИ ОТСЕЧКИ В ОБЛАСТЬ БОЛЕЕ
КРУПНЫХ ЧАСТИЦ
Вопрос:
С центрифуги идет слишком влажный шлам, поможет ли
снижение подачи питающего насоса? А снижение скорости
транспортировки? А увеличение скорости вращения
барабана?

66.

Положение питающей трубы
Нормальное распределение частиц твердой фазы
Большое количество крупных частиц

67.

Положение питающей трубы
SWACO CENTRIFUGES 414 & 518
BOWL SPEED
RPM
1900
2500
3250
“G” FORCE
FULL INSERTED
14” DIAMETER
720
1250
2100
FULL RETRACTED
10” DIAMETER
500
900
1500

68.

518 центрифуга – неутяжеленный раствор
Пример
Рабочие параметры для большого объема крупных частиц:
Минимальные обороты барабана
Максимальная дифф. скорость
Питающая труба полностью выдвинута
Небольшая подача питающего насоса
Эти настройки необходимы для снижения крутящего момента и
предотвращения забивания центрифуги

69.

518 центрифуга – неутяжеленный
раствор
Пример
Рабочие параметры для большого объема мелких частиц:
Максимальные обороты барабана
Минимальная дифф. скорость
Полностью задвинутая питающая труба
Подача насоса настроена на максимальный сброс
Эти настройки необходимы для эффективного удаления частиц

70.

518 центрифуга – каскадная обработка
утяжеленного раствора
Восстановление барита экономит значительные средства
Однако, стомость основ современных растворов может
превышать стоимость барита.
В таких случаях применяется каскадная обработка раствора
парными центрифугами.

71.

518 центрифуга – каскадная обработка
утяжеленного раствора
Восстановление основы с помощбю каскадной обработки
может быть экономически выгодным для многих
современных растворов на углеводородной или
синтетической основе.
Для успешной каскадной обработки раствора крайне важна
правильная установка и настройка рабочих параметров.

72.

Комбинация 414 / 518

73.

Комбинация 414 / 518

74.

Каскадня обработка утяжеленного раствора

75.

414 центрифуга – восстановление барита
Восстановление барита это процесс возвращения
в систему барита.
Жидкая фаза вместе с выбуренной породой
сбрасывается.

76.

414 центрифуга – восстановление
барита
Основная причина использования центрифуги для
восстановления барита – снижение вязкости и
реологических параметров.
Центрифуга должна использоваться только при
увеличении пластической вязкости. (сводки по
буровому раствору)
Излишнее использование центрифуги по
восстановлению барита приводит к
нежелательным потерям жидкости и химии.

77.

414 центрифуга – восстановление
барита
Как определить необходимость запуска 414
центрифуги по восстановлению барита?
ПЛАСТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ (PV)
Пластическая вязкость хороший индикатор
количества, размера и активности твердой фазы в
растворе.

78.

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ
Зависит от:
Концентрации твердой фазы
Размера и формы частиц
Вязкости жидкости

79.

414 центрифуга Восстановление барита
С ростом плотности раствора пропускная способность
падает
п
л
о
т
н
о
с
т
ь
18
16
14
12
10
10
20
подача насоса
30
(GPM)
40

80.

414 центрифуга Восстановление барита
Рекомендуемая производительность
плотность
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
%
барита
3.9
7.7
11.5
15.4
19.2
23.1
26.9
30.8
34.6
38.5
42.3
подача раствора
мин. макс.
40
31
22
17
13
11
9
8
7
6
6
65
52
40
33
26
22
18
16
14
12
12
подача воды(гал/мин)
мин. макс.
6
6
4
4
3
3
2
2
2
2
2
8
8
6
6
4
4
3
3
3
3
3

81.

414 центрифуга Восстановление барита
Эффективность восстановления барита
При высоких плотностях растворов, 85 - 95 %
может быть восстановлено в виде пульпы 3.8-7.6
галл/мин
По сравнению с разбавлением для аналогичного
снижения вязкости, - использование центрифуги
для восстановление барита приводит к
значительной экономии средств.

82.

414 центрифуга Восстановление барита
Типовые параметры
Скорость барабана
Глубина ванны
Подача насоса
Дифф. Скорость
Питающаяя труба
Разбавление
1900 об/мин
2.1 дюйма
по факту
23 - 44 об/мин
Задвинута
2 - 8 галл/мин

83.

414 центрифуга Восстановление барита
414 Центрифуга разработанна для удаления фиксированного объема
барита из бурового раствора
Вышеуказанные номинальные настройки должны применятся во всех
случаях кроме:
Подача питающего насоса - зависит от плотности
РАЗБАВЛЕНИЕ
порядка 2-8 галл/мин
Разбавление подбирается для достижения плотности слива с центрифуги
в рамках 9.0-9.5 фунт/галл