Principe de base et structure d'une centrifugeuse à décantation spirale horizontale

Une centrifugeuse à vis horizontale est une centrifugeuse à décantation à évacuation spirale. Elle se compose principalement d'un tambour à grande vitesse, d'une vis sans fin à axe creux tournant dans le même sens que le tambour mais à une vitesse inférieure, et d'un différentiel. Lorsque la suspension à séparer est introduite dans le tambour par l'axe creux, elle est immédiatement projetée dans la cavité du tambour sous l'effet de la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse. Le tambour, en tournant à grande vitesse, génère une force centrifuge importante qui projette les particules solides, plus denses que la phase liquide, contre la paroi interne du tambour, formant une couche solide (appelée couche annulaire solide en raison de sa forme). Du fait de sa faible densité et de la force centrifuge, l'eau ne peut former qu'une couche liquide à l'intérieur de la couche annulaire solide, appelée couche annulaire liquide. La différence de vitesse de rotation entre la vis sans fin et le tambour induit un mouvement relatif (c'est-à-dire une différence de vitesse) entre les deux. Le mouvement relatif entre la spirale et le tambour est utilisé pour pousser lentement les boues de la couche annulaire solide vers l'extrémité conique du tambour, et après avoir traversé la zone de séchage, elles sont évacuées en continu par l'orifice de sortie réparti sur la circonférence du tambour ; le liquide de la couche annulaire liquide est continuellement « débordé » par gravité du déversoir vers l'extérieur du tambour, formant un liquide séparé.

La centrifugeuse à vis horizontale se compose d'un bâti, d'un capot, de paliers principaux, d'un tambour, d'une vis, d'un différentiel, d'un système d'entraînement, d'un système de commande et d'un système de sécurité. Le tambour et la vis tournent à grande vitesse dans le même sens, à vitesse différentielle. Le matériau pénètre dans le cylindre intérieur de la vis par le tube d'alimentation et dans le tambour par l'orifice d'alimentation.

Sous l'effet de la force centrifuge, les matières solides les plus lourdes se déposent sur la paroi du tambour pour former une couche de sédiments. La spirale pousse continuellement ces matières vers l'extrémité conique du tambour et les évacue de la machine par l'orifice d'évacuation des résidus. La phase liquide, plus légère, forme un anneau liquide interne qui déborde continuellement par l'orifice de trop-plein situé à l'extrémité large du tambour et est évacué de la machine par l'orifice de décharge.

Le tambour rotatif est un composant essentiel d'une centrifugeuse à vis horizontale. Il supporte la pression centrifuge exercée par les matériaux et les accessoires lors de la rotation à grande vitesse, ainsi que la force centrifuge générée par sa propre masse. Le convoyeur spiral transporte en continu les sédiments vers l'orifice d'évacuation situé à l'extérieur de la machine. Selon le rapport solide/liquide du matériau traité, le rapport entre le canal d'infusion et le canal d'évacuation des résidus peut être de 1B1 ou 1B2.

La différence de vitesse entre la vis du moteur hydraulique et le tambour est obtenue grâce au moteur hydraulique. L'alimentation en huile du moteur hydraulique est automatiquement régulée par un joint de transfert d'huile. Compte tenu de la conception de la transmission et de la centrale hydraulique de la centrifugeuse à vis horizontale, et du fait que la vitesse du tambour est généralement d'environ 3 000 tr/min, une lubrification à l'huile fine est préconisée. L'huile de lubrification circule en circuit fermé, assurant ainsi la lubrification et le refroidissement des paliers.