Модернизация циркуляционной системы. Вибросито ЛВС-1-Курсовая работа

Процесс разделения суспензий по фракционному составу путем просеивания через вибрирующие сетки применяется в различных отраслях промышленности. Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибрационных сит является также механическим процессом, в котором происходит отделение частиц определенного размера с помощью просеивающего устройства.
Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросита, являются размер ячеек сетки и просеивающая поверхность.
Рисунок 2.1 – Схема вибросита:
1 - основание; 2 - приемник с распределителем потока; 5 - вибрирующая рама; 4 - сетка; 3 - вибратор; 6 - амортизаторы; 7 - поддон для сбора очищенного раствора.

Вибрирующие рамы располагают как в горизонтальной, так и в наклонной плоскости, а их движение может быть возвратно-поступательным по прямой, эллипсообразным, круговым и комбинированным.
Длительный производственный опыт показал, что оптимальное соотношение между длиной и шириной просеивающих устройств составляет 2 : 1, а размеры сетки не должны превышать следующих: длина 2,6 м, ширина 1,3 м. Наибольшая производительность вибросита в том случае, когда шлам состоит из песка, наименьшая – когда шлам представлен вязкими глинами. В зависимости от типа и дисперсного состава шлама производительность вибросита может существенно изменяться.
Опыт применения вибросит для очистки бурового раствора показал, что эффективность очистки возрастает по мере увеличения времени нахождения частиц на сетке. Этого можно достичь увеличением длины сетки, снижением скорости потока, уменьшением угла наклона сетки, изменением направления перемещения частиц, уменьшением амплитуды колебаний сетки, одновременным использованием двух последовательных или параллельных сеток.
Эффективность работы вибросита (пропускная способность, глубина и степень очистки) зависит прежде всего от типа и рабочего состояния вибрирующей сетки. В настоящее время в отечественном бурении для очистки бурового раствора используют нержавеющую сетку с размером ячейки 0,7 х 2,3; 1 x 2,3; 1 x 5; 0,16 x 0,16; 0,2 x 0,2; 0,25 x 0,25; 0,4 x 0,4; 0,9 x 0,9; 1,6 x 1,6; 2 x 2 и 4 x 4 мм. В распоряжении буровиков США и Канады имеется 30 типоразмеров сеток для вибросит: от 12 до 80 отверстий на 1 см, причем величина открытой поверхности (в % ) у разных сеток отличается незначительно (табл. 2.1).
Таблица 2.1 – Характеристика сеток для вибросит

Число отверстий на
1 см. длины и ширины Диаметр проволоки,
мм Сторона отверстия  Открытая поверхность,%
Для очистки бурового раствора используют сетки с переплетениями проволок четырех типов: квадратным, прямоугольным, диагональным и двойным голландским. Наиболее часто используется квадратное переплетение, затем – прямоугольное, реже – диагональное и очень редко – голландское. При прочих равных условиях с помощью сеток с квадратным переплетением удаляют больше шлама, чем сетками с прямоугольным переплетением. Но при прямоугольном переплетении появляется возможность плести сетку из более толстой проволоки, поэтому такие сетки более долговечны.
Основные размеры зарубежных сеток с квадратным переплетением 12 х 12, 20 х 20, 24 х 24, 32 х 32, 48 х 48 и 80 х 80 отверстий на 1 см, основные размеры сеток с прямоугольными переплетениями 24 х 16 и 28 х 12 отверстий на 1 см. Выполнены они из проволоки диаметром 0,18 мм и имеют сторону ячейки размером 140 мкм.
Все сетки для очистки бурового раствора в настоящее время изготовляют, как правило, в виде кассет с боковым обрамлением. Такое изготовление позволяет осуществлять равномерное поперечное натяжение сетки при установке её на вибросите. Состояние натяжения сетки – важный технологический фактор, влияющий на эффективность работы вибросита. Поэтому натяжению сетки необходимо уделять большое внимание. Обычно поперечное натяжение каждой сетки на вибросите осуществляется шестью болтами. Развиваемое при этом суммарное натяжение достигает 50 кН на каждую сетку.
Считают, что только правильно установленная и нормально эксплуатируемая вибрирующая сетка позволяет использовать все технологические возможности вибросита. Плохо натянутые сетки в несколько раз менее долговечны. Сухие сетки изнашиваются быстрее влажных. Ускоряют износ сеток слишком жесткие опоры. Большое внимание уделяется даже схеме натяжения сетки. Вначале рекомендуется натягивать среднюю часть сетки с помощью центральных болтов, приложив к головке болта крутящий момент 34,5 Н * м. Затем надо затянуть крайние болты с таким же усилием и лишь после этого постепенно увеличить крутящий момент до 48 Н * м, начиная натяжение опять же от центра сетки.
Важную роль играет чистота сеток. Когда сетка забивается шламом, её очищают струей воздуха. Если такая очистка неэффективна, то сетку снимают и чистят проволочной щеткой с обратной стороны. Во время перерывов между циркуляциями сетку промывают и закрывают предохранительной крышкой, чтобы исключить её случайное механическое повреждение.
Засорить сетку могут соль, ангидрид, гипс, смазки, нефтепродукты. В таких случаях для промывания применяют пресную воду, 10 %-ный раствор уксусной или соляной кислоты. Налипшие продукты нефти удаляют керосином или дизельным топливом. Такой тщательный выбор типоразмера сетки и поддержание её в рабочем состоянии объясняется тем, что именно эти факторы определяют в первую очередь эффективность очистки бурового раствора от шлама на вибрационных ситах.
На средства грубой очистки, т.е. вибросита, приходится большая часть очистки бурового раствора от шлама, поэтому именно им следует уделять наибольшее внимание. Для утяжеленных буровых растворов это в сущности, единственный высокоэффективный аппарат. В практике отечественного бурения широко используются одноярусные сдвоенные вибросита СВ-2 и СВ-2Б, а также одноярусные двухсеточные вибросита ЛВС-1.

5 Техническое предложение

Модернизация представленной циркуляционной системы заключается в том, что я в блоке очистки бурового раствора изменила параметры детали у агрегата ЛВС-1, а именно изменила конструкцию сетки вибросита . Считаю, что это позволило увеличить срок службы применяемых кассет, так как каждая кассета состоит из множества отдельных ячеек, размер каждой ячейки 4х4 см . Поэтому при повреждении одной ячейки не нужно менять всю кассету, а следует замазать поврежденную ячейку термосиликоном.
Эффективность работы вибросита зависит прежде всего от типа и рабочего состояния вибрирующей сетки. Для очистки бурового раствора используют сетки с переплетениями проволок четырех типов: квадратным, прямоугольным, диагональным и двойным голландским. Наиболее часто используется квадратное переплетение, затем – прямоугольное, реже – диагональное и очень редко – голландское. При прочих равных условиях с помощью сеток с квадратным переплетением удаляют больше шлама, чем сетками с прямоугольным переплетением. Но при прямоугольном переплетении появляется возможность плести сетку из более толстой проволоки, поэтому такие сетки более долговечны.
В данном курсовом проекте были рассмотрены основные характеристики вибросита для очистки бурового раствора, ее составные части, их краткое описание.
Так же произведены расчеты основных параметров вибровала, расчет показателей надежности, проведена оценка технологичности конструкции изделия.
Результат расчетов:
-Запас прочности вибровала при кручении, коэффициент запаса прочности n=10;
-Снижение удельной материалоёмкости нового изделия при сохранении добычи на 27%;
Проведенная модернизация позволяет:
-повысить надежность и долговечность работы;
-снизить вероятность отказов вибросита;