岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析

刘洪斌, 周荣梵, 田雨鑫, 张进, 刘虎. 岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析[J]. 环境工程学报, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015
引用本文: 刘洪斌, 周荣梵, 田雨鑫, 张进, 刘虎. 岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析[J]. 环境工程学报, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015
LIU Hongbin, ZHOU Rongfan, TIAN Yuxin, ZHANG Jin, LIU Hu. Structure optimization and erosion wear analysis of scraper from cuttings dryer[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015
Citation: LIU Hongbin, ZHOU Rongfan, TIAN Yuxin, ZHANG Jin, LIU Hu. Structure optimization and erosion wear analysis of scraper from cuttings dryer[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015

岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析

  • 基金项目:

    基金项目四川省科技支撑计划项目(2015SZ0008)

    四川省教育厅科研基金资助项目(13ZA0179)

Structure optimization and erosion wear analysis of scraper from cuttings dryer

  • Fund Project:
  • 摘要: 岩屑甩干机是钻井液不落地处理技术中的核心设备,目前市面上的甩干机多采用直刮刀,但是废弃岩屑对其冲蚀磨损相当严重,导致甩干机分离效率降低,甚至减少了甩干机的寿命。针对上述问题,在原有的岩屑甩干机模型基础上,提出了一种弯刮刀甩干机模型,其次利用计算流体力学数值模拟软件Fluent,采用 DPM模型,通过改变颗粒直径、颗粒质量流量、入口流速,对岩屑甩干机内部流场分布及2种刮刀转子表面冲蚀情况进行数值模拟。结果表明,弯刮刀能有效减少刮刀冲蚀磨损严重的现象,从而提高分离效率。不论是直刮刀还是弯刮刀,刮刀磨损率均先随着颗粒粒径增大而增大,然后随着颗粒粒径增大而减小,到一定程度后不再变化;随着颗粒质量流量增大而增大;随着入口流速增加先平稳变化,到一定程度后大幅增大。最后,对2种刮刀转子的疲劳寿命进行了对比分析,发现弯刮刀能有效提高甩干机的疲劳寿命,为工程实际中岩屑甩干机的优化设计提供了参考。
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-08-17
刘洪斌, 周荣梵, 田雨鑫, 张进, 刘虎. 岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析[J]. 环境工程学报, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015
引用本文: 刘洪斌, 周荣梵, 田雨鑫, 张进, 刘虎. 岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析[J]. 环境工程学报, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015
LIU Hongbin, ZHOU Rongfan, TIAN Yuxin, ZHANG Jin, LIU Hu. Structure optimization and erosion wear analysis of scraper from cuttings dryer[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015
Citation: LIU Hongbin, ZHOU Rongfan, TIAN Yuxin, ZHANG Jin, LIU Hu. Structure optimization and erosion wear analysis of scraper from cuttings dryer[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(8): 2412-2420. doi: 10.12030/j.cjee.201802015

岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析

  • 1. 西南石油大学机电工程学院,成都 610500
  • 2. 辽河油田建设工程公司,盘锦 124000
基金项目:

基金项目四川省科技支撑计划项目(2015SZ0008)

四川省教育厅科研基金资助项目(13ZA0179)

摘要: 岩屑甩干机是钻井液不落地处理技术中的核心设备,目前市面上的甩干机多采用直刮刀,但是废弃岩屑对其冲蚀磨损相当严重,导致甩干机分离效率降低,甚至减少了甩干机的寿命。针对上述问题,在原有的岩屑甩干机模型基础上,提出了一种弯刮刀甩干机模型,其次利用计算流体力学数值模拟软件Fluent,采用 DPM模型,通过改变颗粒直径、颗粒质量流量、入口流速,对岩屑甩干机内部流场分布及2种刮刀转子表面冲蚀情况进行数值模拟。结果表明,弯刮刀能有效减少刮刀冲蚀磨损严重的现象,从而提高分离效率。不论是直刮刀还是弯刮刀,刮刀磨损率均先随着颗粒粒径增大而增大,然后随着颗粒粒径增大而减小,到一定程度后不再变化;随着颗粒质量流量增大而增大;随着入口流速增加先平稳变化,到一定程度后大幅增大。最后,对2种刮刀转子的疲劳寿命进行了对比分析,发现弯刮刀能有效提高甩干机的疲劳寿命,为工程实际中岩屑甩干机的优化设计提供了参考。

English Abstract

参考文献 (18)

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