Idrocicloni per il sistema di controllo dei solidi

Gli idrocicloni sono semplici dispositivi meccanici, senza parti mobili, progettati per accelerare il processo di sedimentazione. La pressione di alimentazione viene trasformata in forza centrifuga all'interno del ciclone o del cono per accelerare la sedimentazione delle particelle. In sostanza, un ciclone è una fossa di sedimentazione in miniatura che lega una sedimentazione molto rapida di solidi in condizioni controllate.

Idrocicloni per il sistema di controllo dei solidi

Gli idrocicloni sono diventati importanti nei sistemi di controllo solidi grazie alla loro capacità di rimuovere in modo efficiente particelle più piccole rispetto ai migliori schermi a maglie. Sono anche dispositivi semplici, che li rendono facili da usare e mantenere.

Un idrociclone è costituito da un guscio conico con una piccola apertura nella parte inferiore per lo scarico del flusso insufficiente, un'apertura più grande nella parte superiore per lo scarico del liquido attraverso un "cercatore di vortici" interno e un ugello di alimentazione sul lato del corpo vicino all'ampio (in alto ) fine del cono. Il fango di perforazione entra nel ciclone sotto pressione da una pompa di alimentazione centrifuga. La velocità del fango fa ruotare rapidamente le particelle all'interno della camera principale del ciclone. I solidi leggeri e fini e la fase liquida del fango tendono a spirale verso l'interno e verso l'alto per scaricarsi attraverso l'uscita del liquido. I solidi pesanti e grossolani e il film liquido che li circonda tendono a spirale verso l'esterno e verso il basso per scaricarsi attraverso l'uscita solida o sotto flusso.

Le caratteristiche di progettazione delle unità di cicloni variano ampiamente a seconda delle dimensioni. I cicloni sono realizzati in materiali compositi e resistono all'usura abbastanza bene. La dimensione dei cicloni in uso varia da 12 "a 2". La misura si riferisce al diametro interno della più grande sezione di cilindri del ciclone. In generale, ma non sempre, maggiore è il cono, maggiore è il punto di taglio e maggiore è il thruput. Fare riferimento alle figure seguenti:

Dimensione del cono: 4 "5" 10 "
Capacità (GPM): 50-75 70-80 400-500
Pressione di alimentazione (PSI): 32-40 32-40 20-30
Punto di taglio (micron): 15-20 20-25 30-40

Il collettore multiplo di cicloni in parallelo può fornire una capacità sufficiente per gestire il volume circolante richiesto più una riserva, se necessario. Il collettore può orientare i cicloni in posizione verticale o quasi orizzontale, la scelta è uno dei parametri di convenienza e di progettazione del sistema. La posizione non influisce sulle prestazioni del ciclone. La geometria interna di un ciclone ha anche molto a che fare con la sua efficienza operativa. La lunghezza e l'angolo della sezione conica, le dimensioni e i mezzi di regolazione dell'apertura del underflow svolgono tutti ruoli importanti in un'efficace separazione dei particelle solide da parte dei cicloni. L'efficienza operativa dei cicloni può essere misurata in diversi modi, ma poiché lo scopo di un ciclone è quello di scartare i solidi abrasivi massimi con una perdita minima di fluido, entrambi gli aspetti devono essere considerati. Gli idrocicloni sono un'altra importante linea di difesa nella battaglia contro la rimozione di solidi dal fluido di perforazione.