การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เครื่องสั่นแบบเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเอง

ในปัจจุบันเครื่องสั่นแบบสั่นส่วนใหญ่ที่ใช้ในประเทศจีนเป็นเครื่องสั่นแบบเฉื่อยแกนเดียว และมีวิถีการเคลื่อนที่เป็นวงกลมหรือเกือบเป็นวงกลมหน้าจอมีโครงสร้างที่เรียบง่ายแต่ประสิทธิภาพในการคัดกรองยังต่ำอายุการใช้งานของตะแกรงสั้น และสูญเสียของเหลวในการเจาะมากเนื่องจาก ช่วงต้น ทศวรรษ 1970ได้มีการทดสอบและศึกษาเครื่องสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองแล้ว แต่เนื่องจากโครงสร้างโดยรวมของเครื่องสั่น วิธีการยึดของเครื่องสั่น ประสิทธิภาพของอีลาสโตเมอร์และมอเตอร์ ฯลฯ ที่ไม่สมเหตุสมผล เครื่องสั่นจึงมีขนาดใหญ่ ประสิทธิภาพการทำงานไม่เสถียร และอายุการใช้งานสั้น จนถึงปัจจุบันยังไม่มีการเปิดตัวเครื่องสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองที่ประหยัดและใช้งานได้จริงประเทศต่างๆ ได้ทำการพัฒนาเครื่องกรองสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองเป็นอย่างมาก และบริษัทหลายแห่งได้เปิดตัวเครื่องกรองสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองออกมาอย่างต่อเนื่อง เช่น Derrick ในสหราชอาณาจักร และ KEM-TRON ในสหรัฐอเมริกาเครื่องกรองแบบสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสในตัวได้กลายมาเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นเมื่อมีการเสนอราคาสำหรับการขุดเจาะจากต่างประเทศ หน้าจอเชิงเส้นส่วนใหญ่ที่ใช้ในประเทศจีนในปัจจุบันเป็นหน้าจอที่นำเข้า- ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งและกองเรือขุดเจาะบ่อน้ำลึกบนบกเมื่อพิจารณาจากผลการใช้งาน จะเห็นว่าผลการทำให้บริสุทธิ์และความสามารถในการบำบัดของของเหลวสำหรับเจาะสามารถตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบได้ แต่ตะแกรงต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง และตะแกรงที่นำเข้ามีราคาแพงดังนั้น จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องพัฒนาตะแกรงสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสที่มีประสิทธิภาพสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งเหมาะกับสถานการณ์การขุดเจาะในครัวเรือนในปัจจุบันบริษัท Yellow River Drilling ใช้ส่วนประกอบยืดหยุ่นแบบผสม ถึง ปรับปรุงผลการคัดกรอง- และได้ดำเนินการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของหน้าจอสั่นในหลายๆ ด้านเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของหน้าจอสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเอง 1- หลักการทำงาน อุปกรณ์กระตุ้นแบบซิงโครนัสตัวเองแบบมอเตอร์คู่แสดงในรูปที่ 1

มวลของโรเตอร์นอกรีตทั้งสองตัวมีค่าเท่ากับ m1 และ m2 ตามลำดับ ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์สองตัว และหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามรอบจุด O1 และ O2 บนกล่อง M โดยมีรัศมี r และความเร็ว N แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางคือ F และแรงปฏิกิริยาของสปริงรองรับคือ S1 และ S2 ในการสร้างการสั่นเชิงเส้นของกล่องกรอง ก่อนอื่น m1 = m2, n1 = n2 = n, r1 = r2 = r นั่นคือแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง F1 = F2 = F ดังแสดงในรูปที่ 1 ที่ตำแหน่งใดๆ แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางของโรเตอร์นอกรีตจะหักล้างกันในแนวนอน ดังนั้น ทุกครั้งที่โรเตอร์หมุน จะเกิดแรงกระตุ้นแบบลูกสูบในแนวตั้ง ทำให้กล่องกรองเคลื่อนที่เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบลูกสูบ หากคุณสมบัติของมอเตอร์ทั้งสองตัวในระบบเหมือนกัน ความแข็งและการหน่วงของจุดหมุนแต่ละจุดเท่ากัน และไม่มีความแตกต่างของเฟสเมื่อสตาร์ทอีกครั้ง บล็อกนอกรีตทั้งสองจะทำงานพร้อมกันภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ในการทำงานจริง การทำงานแบบซิงโครนัสไม่สามารถทำได้ตลอดเวลา เนื่องจากตัวกระตุ้นทั้งสองติดตั้งบนฐานที่มุมหนึ่ง มุมเฟสเริ่มต้นจึงไม่เท่ากันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง หลังจากสตาร์ทแล้วจะมีความต่างกันของเฟส ในขณะนี้ แม้ว่าแรงเหวี่ยงที่เกิดจาก m1 และ m2 จะเท่ากัน แต่เนื่องจากมุมที่ต่างกันในแนวตั้ง แรงในแนวนอนและแนวตั้งจึงแตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้เกิดแรงที่ไม่สมดุลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งทำให้กล่องกรองเคลื่อนที่และแกว่งบนสปริงรองรับ การเคลื่อนไหวและการแกว่งแบบนี้ทำให้ m1 และ m2 เคลื่อนที่ตามกันเนื่องจากมีแรงเฉื่อย ทำให้ความแตกต่างของเฟสลดลงเรื่อยๆ และในที่สุดความแตกต่างของเฟสจะเป็นศูนย์ บรรลุสภาวะเสถียร และบรรลุสภาวะซิงโครไนซ์ที่เหมาะสม

2. ลักษณะโครงสร้างและพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ

2. 1 โครงสร้าง

โครงสร้างของตะแกรงสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองแสดงอยู่ในรูปที่ 2

　ในรูปที่ 2 โครงสร้างปรับการแบ่งกระแสประกอบด้วยใบมีดแยกและแผ่นแบ่งกระแส ตรงกลางของกล่องกรองคือโครงสร้างโครงของคาน ตัวกระตุ้นจะตั้งอยู่ตรงกลางคานในมุมที่กำหนด ด้านหน้าของกล่องกรองมีกลไกปรับมุมที่ด้านซ้ายและด้านขวาเพื่อตอบสนองความต้องการอนุภาคกรองและการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน ใช้ตะแกรงขอบตะขออัดแรงดึงชั้นเดียว แผ่นกดแนวนอน 6 แผ่นและโครงอัดตามยาวยึดติดในทั้งสองทิศทาง แผ่นกดและกล่องกรองเชื่อมต่อกันด้วยสลักเกลียวป้องกันการคลายแบบพิเศษ สลักเกลียวและแผ่นกดจะถูกสอดเข้าไปแล้วหมุน 90° ซึ่งเอื้อต่อการเปลี่ยนตะแกรง วิถีการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์เป็นเส้นตรง โครงสร้างตะแกรงคู่ (สำรอง) มีข้อดีคือประสิทธิภาพการกรองสูง ความสามารถในการประมวลผลสูง สามารถใช้ตะแกรงที่มีความละเอียดมาก และตะแกรงมีอายุการใช้งานยาวนาน2. 2 ลักษณะเด่น -1) วิถีของกล่องกรองเป็นแบบตรง ดังนั้นการเคลื่อนที่ของดอกสว่านบนพื้นผิวกรองจึงสม่ำเสมอ และการกำจัดเศษวัสดุก็ราบรื่น มุมของกล่องกรองสามารถปรับได้ ซึ่งใช้สำหรับกรองอนุภาคต่าง ๆ และให้ผลการกรองที่ดี-2) มีการนำโครงสร้างการปรับของเหลวสำหรับการเจาะและการแบ่งปันการไหลมาใช้เพื่อลดการกัดเซาะของหน้าจอ-3) การใช้ตะแกรงอัดแรงล่วงหน้าและกลไกการยึดตะแกรงสองทาง ทำให้การเปลี่ยนตะแกรงทำได้สะดวกและรวดเร็ว พร้อมทั้งยืดอายุการใช้งานของตะแกรงด้วย คุณสามารถใช้ตะแกรงละเอียดพิเศษที่มีตาข่ายมากกว่า 200 ตาข่าย ซึ่งไม่เกาะตะแกรงและไม่ต้องใช้น้ำยาเจาะ-4) ใช้สปริงชนิดพิเศษ ปลอดภัย ทนทาน เสียงรบกวนต่ำ

2- 3 พารามิเตอร์ประสิทธิภาพ

3. สถานการณ์การทดสอบ ณ สถานที่จริง

3- หลังจาก หลังจากการผลิตต้นแบบหลุมขนาด 45-X9 ในแคมป์ 1 สำเร็จ การทดสอบได้ดำเนินการครั้งแรกในหลุมขนาด 45-X9 ในแคมป์ 1 หลุมดังกล่าวเป็นหลุมเจาะแบบมีทิศทาง มีความลึก 2,500 เมตร เมื่อใช้ตะแกรงสั่นครั้งแรก ความลึกของหลุมอยู่ที่ 780 เมตร ลักษณะหินของชั้นหินส่วนใหญ่เป็นหินโคลน และความหนืดของของเหลวขุดเจาะสูงถึง 50 วินาทีเครื่องกรองแบบสั่นนี้ใช้งานมาเป็นเวลา 210 ชั่วโมง นับตั้งแต่เริ่มใช้งานจนกระทั่งเสร็จสิ้นหลุม ชั้นล่างใช้แทนตะแกรง 5 ชิ้น ตะแกรงขนาด 60 mesh จำนวน 2 ชิ้น และตะแกรงขนาด 40 mesh จำนวน 3 ชิ้น อายุการใช้งานเฉลี่ยอยู่ที่ 42 ชั่วโมง ตะแกรงที่เปลี่ยนใหม่ส่วนใหญ่เป็นตะแกรงขนาด 2# ส่วนตะแกรงขนาด 1# และ 3# ใช้งานได้ดีชั้นบนใช้ตะแกรง 2 ชิ้น ชิ้นละ 175 mesh ไม่เสียหายหน้าจอสั่นทำงานได้อย่างราบรื่น- และการปรับมุม และ กลไกการปรับการแบ่งปันปัจจุบันทำงานปกติ-นี่พิสูจน์ ที่ โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องสั่นมีความเป็นไปได้และสามารถใช้เครื่องสั่นแบบละเอียดได้ปัญหาคือหน้าจอมีอายุการใช้งานสั้น-หลังจากวิเคราะห์แล้ว เหตุผลหลักคือความแข็งแกร่งโดยรวมของกล่องหน้าจอไม่เพียงพอ และการสั่นสะเทือนของหน้าจอและกล่องหน้าจอไม่สามารถซิงโครไนซ์กันได้อย่างสมบูรณ์3- 2 การทดสอบครั้งที่สองของตะแกรงสั่น King 24-x30 บ่อ ดำเนินการในบ่อ King 24-x30 บ่อแบบมีทิศทาง หลังจากเจาะที่ความลึก 2,325 เมตร ตะแกรงสั่นนี้ถูกใช้งานที่ความลึก 750 เมตร ตะแกรงสั่นนี้ทำงานเป็นเวลารวม 192 ชั่วโมง และเปลี่ยนตะแกรงขนาด 40 mesh จำนวน 3 ชิ้น ความหนาแน่นของของเหลวสำหรับเจาะอยู่ที่ 1.15-1.22 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ความหนืดสูงสุดอยู่ที่ 55 วินาที ตะแกรงสั่นนี้ใช้งานโดยเฉลี่ย 64 ชั่วโมง และอุปกรณ์อื่นๆ ทำงานได้ตามปกติ แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงตะแกรงสั่นนี้ได้ผลดีสาเหตุสองประการที่ทำให้หน้าจอแตกในครั้งนี้เกิดจากปัจจัยของมนุษย์ กล่าวคือ สกรูยึดหน้าจอหลวมและไม่ได้ค้นหาทันเวลา ส่งผลให้ทรายสะสมและทำให้หน้าจอเสียหายก่อนเวลาผ่าน การทดสอบบ่อน้ำทั้งสองแห่ง- พบว่ารายละเอียดการติดตั้งตะแกรงสั่นในอุปกรณ์ทางเข้าของน้ำมันเจาะ การยึดตะแกรง และความแข็งแรงของกล่องตะแกรงยังคงต้องปรับปรุง ด้วยเหตุนี้ จึงได้ติดตั้งตะแกรงสองชั้นใหม่ และใช้ตะแกรงชั้นเดียว ตะแกรงมีกลไกการยึดแบบสองทางและกล่องบัฟเฟอร์แบบรวม3- 3 มุม 5-X281 หน้าจอสั่นได้รับการปรับปรุงที่มุม 5- ทดสอบบ่อน้ำทิศทาง X281 แล้ว- และมีความลึกการขุดเจาะ 2,560ม. วงจรเล็กๆ เริ่มต้นแล้ว จาก 750 เมตร, และ การก่อตัวด้านบนเป็นหินโคลนเป็นหลัก-ความหนืดของน้ำยาเจาะสูงถึง 60 วินาที ตะแกรงสั่นทำงานนาน 130 ชั่วโมง และใช้ตะแกรงขอบตะขอขนาด 60 เมช ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนตะแกรง ไม่ต้องใช้น้ำยาเจาะ และตะแกรงไม่เหนียวเหนอะหนะเนื่องจากการแสดงผลน้ำมันและก๊าซไม่ดี หลังจากเติมบ่อน้ำมันแล้ว ตะแกรงสั่นจะถูกใช้งานอีกครั้งเป็นเวลา 120 ชั่วโมง และใช้ตะแกรงเป็นเวลาทั้งหมด 250 ชั่วโมงโดยไม่มีความเสียหายหลังจากนั้นเครื่องสั่นได้ถูกนำไปใช้งานที่บ่อที่ 9-16 ที่กวางเป่ย หน้าจอถูกใช้สำหรับ 168 ชม.หน้าจอ 1# ถูกใช้ไปทั้งหมด 418 ชั่วโมง และหน้าจอ 2# ถูกใช้ไป 380 ชั่วโมงใช้ 102h ในตะแกรงเอียง 3 แฉกกว้าง 28 หลุม- และมันก็ทำงานได้ปกติ-เช่น ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2545 ได้มีการนำตะแกรงสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสอัตโนมัติมาใช้มากกว่า 80 ชุดในแหล่งน้ำมันเซิ่งลี่ ทางตอนเหนือของจีน ต้าชิง เหลียวเหอ และแหล่งน้ำมันอื่นๆ รวมถึง 64 ชุดในแหล่งน้ำมันเซิ่งลี่ ซึ่งถูกนำไปใช้ในบ่อน้ำมันมากกว่า 1,000 บ่อ ซึ่งประกอบด้วยบ่อแนวนอน 38 บ่อ บ่อทดสอบทางวิทยาศาสตร์ 6 บ่อ และบ่อแบบมีทิศทาง 62 บ่อ หลุมเสว่กู่-1 และเสว่กู่-2 ซึ่งร่วมมือกับเชฟรอนในแหล่งน้ำมันเซิ่งลี่ ได้ถูกนำมาใช้และได้รับการยกย่องอย่างสูงหากเปรียบเทียบกับตะแกรงสั่นแบบเก่า ต้นทุนการขุดเจาะเฉลี่ยต่อหลุมอยู่ที่ประมาณ 14,000 หยวน4. บทสรุป -1) การเคลื่อนที่ของตะแกรงสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองนั้นทำได้ง่าย และมีข้อดีคือมีโครงสร้างเรียบง่าย งานที่เชื่อถือได้ ประสิทธิภาพสูง และอายุการใช้งานยาวนาน-2) เค้าโครงโดยรวมของตะแกรงสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสด้วยตนเองนั้นมีความสมเหตุสมผล มีขนาดเล็ก โครงสร้างกะทัดรัด และง่ายต่อการขนส่งและติดตั้งง่าย-3) เครื่องกรองแบบสั่นเชิงเส้นแบบซิงโครนัสอัตโนมัติสามารถใช้ตะแกรงละเอียดพิเศษที่มีขนาดตาข่ายมากกว่า 200 เมช และให้ประสิทธิภาพในการกรองของเหลวเจาะสูง เครื่องกรองนี้สร้างเงื่อนไขสำหรับการเจาะเพื่อให้ได้ของเหลวเจาะคุณภาพสูงและมีเฟสของแข็งต่ำ ขณะเดียวกันก็ช่วยลดอุบัติเหตุในหลุมเจาะได้-4) หน้าจอสั่นใช้สปริงพิเศษซึ่งมีเสียงรบกวนต่ำและส่งผลดีต่อสุขภาพของวิศวกร

อ้างอิง เอกสาร

-1-กง เว่ยอัน-เทคโนโลยีและอุปกรณ์ควบคุมเฟสของแข็งของของเหลวเจาะ-ปักกิ่ง: สำนักพิมพ์อุตสาหกรรมปิโตรเลียม 1995-04-2-, เซินหง-คู่มือวิศวกรรมเครื่องกล-ปักกิ่ง: สำนักพิมพ์อุตสาหกรรมเครื่องจักรกล- 1983-11

คำชี้แจง: บัญชีสาธารณะนี้เคารพในความคิดริเริ่ม คัดลอกมาจากบทความนี้: China Screening Machinery Network หากมีการละเมิดใดๆ โปรดติดต่อเพื่อลบออก