Введение
1 Литературный обзор 10
1.1 Анализ существующих конструкций центрифуг для очистки бурового
раствора 10
1.1.1 Общие сведения и принцип действия 10
1.1.2 Основные показатели работы центрифуг 13
1.1.3 Основные параметры центрифуг типа ОГШ 14
1.1.4 Принципиальные схемы 14
1.1.5 Конструкции центрифуг типа ОГШ для очистки бурового раствора .. 16
1.2 Проблемы центрифуги для очистки бурового раствора 21
1.2.1 Проблемы при эксплуатации центрифуги 21
1.2.2 Проблемы выбора оптимальной модели 21
1.2.3 Признаки, влияющие на выбор способа разделения суспензии и
характера протекания процесса 22
1.2.4 Признаки, влияющие на выбор типа машины и способа выгрузки
осадка 23
1.2.5 Проблемы надежности 24
1.2.6 Основные проблемы центрифуг для очистки бурового раствора 27
1.3 Заключение к литературному обзору и постановка задачи 28
2 Конструкторско - технологический раздел 30
2.1 Техническое задание на модернизацию конструкции центрифуги для
очистки бурового раствора 30
2.2 Техническое предложение 31
2.3 Расчетная часть 32
2.3.1 Исходные данные 32
2.3.2 Технологическая часть 32
2.3.3 Расчет потребляемой мощности центрифуги 33
2.3.4 Расчет цилиндрической части ротора 36
2.3.5 Расчет цилиндрической части ротора 39
2.3.6 Расчет клиноременной передачи 39
2.3.7 Расчет вала 43
2.3.8 Подбор подшипников 46
2.3.9 Расчет изменения потребляемой энергии и производительности сопел
жидкой фазы 48
2.4 Технология изготовления сопла для выхода жидкой фазы 49
2.4.1 Исходные данные 49
2.4.2 Порядок выполнения обработки 50
2.5 Разработка мероприятий по антикоррозионной защите центрифуги 55
2.6 Вывод по разделу 57
3 Эксплуатация и ремонт 58
3.1 Общие сведения о ремонте центрифуги для очистки бурового раствора... 59
3.2 Методы контроля деталей центрифуги с целью определения их
пригодности к эксплуатации 61
3.2.1 Контроль резьбовых соединений 61
3.2.2 Контроль ротора 61
3.2.3 Контроль валов, штоков, цапф ротора и шнека 62
3.2.4 Контроль литых корпусных деталей 62
3.2.5 Контроль сварных узлов 62
3.2.6 Контроль редуктора 63
3.2.7 Контроль уплотнений 63
3.3 Ремонт основных деталей центрифуги для очистки бурового раствора 63
3.3.1 Ремонт шнека и ротора 63
3.3.2 Ремонт редуктора 65
3.3.3 Ремонт вала 65
3.3.4 Ремонт ремней 69
3.3.5 Ремонт подшипников 70
3.3.6 Ремонт резьбовых и шлицевых соединений 71
3.4 Неполадки центрифуги для очистки бурового раствора 72
3.5 Вывод по разделу 73
Заключение 74
Список использованных источников 75
Приложение А Отчёт о патентных исследованиях 78
Приложение Б Графические материалы 101
В настоящее время, когда сильно вырастают расходы на эксплуатацию, добычу и поддержание скважин нефтяных месторождений в работоспособном состоянии, очень актуально встает проблема применения и развития нефтепромыслового оборудования, с более высокими экономическими показателями.
Темпы развития промышленности требуют значительного улучшения конструкций машин и аппаратов, повышения их надежности и работоспособности. Практически во всех отраслях промышленности приходится иметь дело с жидкими неоднородными системами и оборудованием, предназначенным для их разделения.
Для разделения неоднородных систем, состоящих из двух и более фаз (суспензий и эмульсий), применяют метод центрифугирования, основанный на воздействии силового центробежного поля на неоднородную систему. Машины для разделения неоднородных систем в центробежном поле называют центрифугами. Практически трудно найти такую отрасль промышленности, где бы ни использовались центрифуги. Их применяют в химической, пищевой, медицинской, металлургической и других отраслях народного хозяйства.
Современные промышленные центрифуги — это сложнейшее технологическое оборудование, состоящее из многих механизмов высокой точности, обладающее высокими скоростями и управляемое с помощью сложных электрогидравлических, электропневматических или электрических систем. Надежная работа центрифуг зависит от соблюдения технологической дисциплины, знания их конструкции, а также правил наладки, пуска, эксплуатации и ремонта.
Применение центрифуги в бурении позволяет:
- обеспечить экологически чистую технологию проходки скважин за счет резкого сокращения объема отходов бурения;
- увеличить скорость проходки и снизить абразивный износ оборудования вследствие уменьшения концентрации твердой фазы в буровом растворе;
- решить проблему экономии и повторного использования утяжелителя;
- снизить расход химреагентов за счет исключения сбросов бурового раствора на рельеф;
- увеличить нефтеотдачу продуктивного пласта.
- получить твердую фазу, выгружаемую из центрифуги, представляющую собой глинистую массу с малым содержанием влаги и пригодную для перевозки в автосамосвалах к местам складирования.
Цель работы: проанализировать конструкции центрифуг для очистки бурового раствора, разработать метод оптимизации конструкции для улучшения эксплуатационных характеристик.
Задачи работы: рассмотрение существующих конструкции центрифуг, выявление проблем данных агрегатов, патентно-информационный обзор, техническое предложение по модернизации центрифуги, расчет основных параметров центрифуги.
В данной работе изучены: устройство, принцип работы существующих конструкций центрифуг для очистки бурового раствора, выявлены их проблемы, проведен патентно - информационный обзор существующих конструкций, предложен вариант модернизации, проведен технологический и конструкторский расчет параметров центрифуги, разработаны мероприятия по антикоррозийной защите центрифуги, разработаны мероприятия по эксплуатации и ремонту агрегата.
Модернизация центрифуги для очистки бурового раствора заключается в замене сопла для выхода жидкой фазы на новую модель, выполненную в виде фланца и корпуса с пластиной. В качестве прототипа использовалась модель из авторского свидетельства №2428259. В результате модернизации мы получили такие технологические преимущества, как:
- снижение энергопотребления;
- увеличение мощности;
- улучшение контроля твердой фазы за счет съёмной пластины, выполненной в корпусе сопла.
