钻井液离心机螺旋输送器三维有限元分析

应用Pro/E对JL40-DZ型钻井液离心机的螺旋输送器进行了三维建模。在ANSYS中采用soild45单元划分网格生成有限元模型,分别在几种载荷条件下进行静力分析,使用Lanczos法计算螺旋输送器前4阶模态。分析结果表明,转鼓在正常工况下的强度和刚度均满足要求;在正常转速范围内也不会发生共振现象,从而验证了离心机的安全性,为离心机的结构设计与性能改进提供了理论依据。     

钻井液离心机螺旋输送器三维有限元分析

钻井液离心机螺旋输送器实体建模与有限元分析对离心机在实际使用中有着重要的指导意义.针对离心机CAD、CAE技术的现状和发展趋势,应用Pro/E对川庆钻探公司在川渝地区常用的JL40-DZ型离心机螺旋输送器进行了三维建模.在ANSYS中采用soild45单元划分网格生成有限元模型,分别对螺旋输送器的几种载荷条件进行静力分析,最后使用Lanczos法计算螺旋输送器前4阶模态.分析结果表明,转鼓在正常工况下的强度和刚度均满足要求;在正常的转速范围内不会发生共振现象,从而验证了离心机的安全性,为离心机在现场安全使用提供了理论依据.     

螺旋输送器在PTA装置中的设计和应用

基于实体水平式螺旋输送器在PTA工程中的实际应用,对其进行了全面的论述。阐述了工程上比较关注的重要参数(输送能力Q、螺旋直径D、螺杆转速n、填充系数Ψ、电机功率P)的计算方法和实际确定、核算的过程。为新建、改建装置及其它装置同类设备的设计、计算、校核、保证工艺和机械设计合理性等方面提供具体和实用的参考。     

高转速离心机转鼓和螺旋输送器振动特性分析

在卧螺离心机振动问题的研究中,缺乏对其在4200 r/min高转速时不同结构参数和整机模型的分析.为此,通过建立数值计算模型,对转速为4200 r/min卧螺离心机的转鼓和螺旋输送器进行整体与单体模态分析,研究结构参数对其模态的影响.分析结果表明:钻井液分离时转鼓和螺旋输送器的振动频率为58.33 Hz,通过改变叶片螺...     

流变学的水泥砂浆螺旋输送机理

简要介绍了油田水泥砂浆衬里注水管道补口作业机器人的系统结构及工作原理,以水泥砂浆流变学为基础,建立了螺旋输送物理模型,对机器人螺旋送料作业装置的输送机理进行了研究,通过引入螺旋输送效率的概念,解决了水泥砂浆螺旋输送的定量计算问题,进而实现了机器人自主喷涂补口作业的水泥砂浆输送量的准确控制,保证了补口作业质量。实验证明理论分析的正确性,目前该机器人已交付大庆油田在工程中推广应用。     

挡板式螺旋输送自卸油罐车的研制与应用

在不适于整体开采区块上 ,为了提高经济效益 ,对零散的油井开采采用的提捞采油技术 ,近年来在部分油田上得到应用 ,提捞采油车作为配套设备在油田上逐渐得到推广 ,而提捞采油车所用的油罐 ,一直使用普通油罐车上的油罐 ,存在着卸油时间长、卸油不干净、室外温度低时无法使用的缺点 ;同时 ,油罐车长途运输 ,原油与罐体摩擦生热 ,存在着不安全隐患。新研制的挡板式螺旋输送原油自卸罐车 ,解决了这一问题。1　研制及应用情况1 1　方案优选油罐车卸油慢的主要原因。ａ)　原油粘度大 ,流动性差 ,罐内原油在常温常压下流出罐外非常缓慢。ｂ)　油罐…     

高耐磨螺旋输送机的研制

从结构和材料两方面，对原有螺旋输送机进行失效分析，确定失效的主要原因是螺旋轴刚度不够导致受力变形和叶片材料耐磨性不够导致磨损量增大。在新型螺旋输送机改进设计时，采取提高螺旋轴刚度、调整转速，减少螺旋轴负荷；叶片采用耐磨块结构，解决叶片磨损问题。     

新型螺旋除砂器的设计与应用研究

目前油田使用的常规固-液分离设备无法对高含砂、大流量的砂-液混合物进行高效分离,为此设计了一种新型分离设备——螺旋除砂器。依据工程流体力学中的伯努利方程建立了螺旋除砂器相关结构参数的数学模型,利用MATLAB软件对模型中的数据进行分析处理,确定其最优结构参数;根据具体结构尺寸,建立三维模型,利用FLUENT流体仿真软件对其内部流场进行仿真分析。对比分析理论计算值与模拟仿真值,发现2者之间偏差较小,进一步证明了螺旋除砂器结构设计的合理性。螺旋除砂器内部流场的仿真模拟,验证了螺旋除砂器对固-液两相混合物分离的可实现性,并为螺旋除砂器实际的设计制造提供了理论依据。     

4 200 r/min卧螺离心机转鼓和螺旋输送器结构参数优选

为满足钻井液高效分离的需求,亟需研制高转速卧螺离心机。针对中高转速卧螺离心机转鼓破裂、螺旋输送器叶片断裂的技术难题,以3 200 r/mim离心机的转鼓和螺旋输送器结构参数为基础,利用有限元法分析转速提高到4 200 r/mim时卧螺离心机转鼓和螺旋输送器的最优参数。为提高计算精度,首先对转鼓和螺旋输送器的网格进行无关性分析,推荐转鼓和输送器的网格数分别为250 000和600 000。另外,以应力变形和安全系数为评判依据,利用有限元法分析转鼓壁厚、螺旋叶片螺距、厚度和倾角的结构参数,得出螺距、厚度为螺旋输送器的敏感参数,建议优选螺距为116 mm、厚度为7.5 mm,其余结构参数影响不是特别明显。建议根据螺旋输送器的振动特性和固液分离特性进一步优选结构参数,为高速离心机研制提供参考。     

鲁宁线顺序输送混油量产生分析与计算

根据鲁宁线顺序输送现状,举例对长管线在顺序输送过程中产生的混油量进行了分析和计算,提出在顺序输送前,需制定出合理的批次顺序,在顺序输送两种油品的物性、互溶性相差较大时,可采用投放隔离球等减少混油量的措施。     

管道输送过程的场协同分析

在建立管道输送过程的基本方程组的基础上，以输油、输气管道为例进行场协同分析。压力场是输送过程的主导势场，温度场通过改变粘度、密度等物性参数来影响压力场的分布，因而是过程的辅助势场。在工艺计算的基础之上分析管输过程以输送为统一目标，温度场与压力场二基本势场协同作用的输送机制。     

非牛顿流体偏心环形空间螺旋流的速度分布

从理论上建立了双极坐标系下非牛顿流体偏心环空螺旋流的控制方程,其为用流函数和轴向速度表示的四阶非线性变系数非齐次偏微分方程组.给出了上述方程组的有限差分法数值求解步骤,并以水和CMC水溶液室内实验数据为例,计算和分析了非牛顿流体偏心环空螺旋流的速度分布规律,结果表明：非牛顿流体偏心环空螺旋流中存在二次流区,且影响二次流区域大小的主要因素是偏心距.     

油品输送管路的水击计算与处理措施

油品厂发油管线在发油过程中时常发生水击现象，引起管路剧烈震荡而频频打坏压力表，严重影响了收、发油过程管理。在具体分析引起发油管路水击现象各种原因的基础上，通过对水击压力的计算，日照与气温变化引起的膨胀压和收缩压产生的空洞距离的计算，提出解决水击现象的处理措施：在原有膨胀管路上增设一段胀油管；在栈桥鹤管处增加一个新型泄压阀；建议液体油品发栈桥时先停泵后关气动阀，以缓解强力水击问题。     

速度饱和与力矩控制在螺旋焊管机组递送机电控系统的应用

为了解决螺旋焊管生产线递送机运行过程中出现的钢带打滑和钢带短时顿挫现象,对递送机的电控系统进行了研究和改进。针对后摆式焊管机组递送机双辊交流电机驱动系统,采用西门子S120变频器,运用速度饱和与力矩控制方案,实时控制递送机上下辊电机的力矩分配,避免两个电机运行过程中力矩严重失衡。改进后的递送机投产运行后,带钢递送速度稳定且上下辊力矩平衡,机组稳定性明显提高,有效保证了钢管的焊接质量。     

幂律流体偏心环空螺旋流轴向速度分布规律的PIV实验研究

为研究幂律流体偏心环空螺旋流轴向速度的分布规律,建立了幂律流体的偏心垂直环空螺旋流动实验模型及实验方案。利用PIV系统拍摄各种工况下偏心环空螺旋流场中粒子的图像,对实验数据进行处理分析,确定了幂律流体偏心环空螺旋流轴向速度分布的主要影响因素。着重分析了压力梯度、黏滞性、内管旋转角速度、偏心度这些影响因素对偏心环空宽、窄间隙处轴向速度分布的影响规律,为解决石油工业中相关问题提供了有益的参考。     

催化裂化沉降器VQS系统内三维气体速度分布的改进

用智能型5孔探针对催化裂化沉降器内多臂式(A型)旋流快分系统封闭罩内的气体流场进行了测试，在此基础上，对旋流快分的结构进行了改进：在旋流头上插入了一个筒状物(B型)，并对其进行了流场测试。测试结果表明，B型的旋流头结构消除了旋流头喷出口的短路流，因而更有利于提高分离效率，但在筒状物的底部附近呈短路流现象，是下一步继续改进结构的重点。     

螺旋焊管机组进板速度及反长测量装置的开发

介绍了一种在线测量螺旋焊管机组进板速度及累计进板长度的装置，简述了该测量装置的测量原理与软、硬件设计方案，以及抗现场干扰的措施。     

基于CFD分析的轴流式螺旋叶轮设计

针对一种井下马达的轴流式螺旋叶轮进行了理论计算，并利用CFD方法对其进行了紊流数值模拟。根据CFD分析结果对理论计算的结果进行了修正，并通过比较同一工况下不同螺旋角叶片的水力效率，得出了在满足设计要求条件下的最优螺旋角。通过试验，验证了CFD分析在计算和优化设计此种轴流式螺旋叶轮的有效性，并具有指导意义。