Schieferschüttler sind wichtige Geräte in Feststoffkontrollsysteme und die erste Stufe der Verarbeitungsanlagen. Ihre Leistung wirkt sich direkt auf die gesamte Kontrollwirkung des Systems aus. Während des Bohrens wird die Bohrspülung, die eine große Menge an Bohrklein enthält, aus dem Bohrloch zurückgeführt. Die Aufgabe des Schieferschüttlers besteht darin, das Bohrklein von der Bohrspülung zu trennen, so dass die sauberere Bohrspülung in die nachfolgenden Separationsanlagen gelangen kann.
1. Technologische Merkmale von Schieferbohrmaschinen
Das technische Niveau eines Schieferschüttlers spiegelt sich hauptsächlich in seiner Verarbeitungskapazität (Durchsatz und Partikelgrößenabtrennung), seiner Betriebsstabilität, seiner Lebensdauer und seiner Betriebsflexibilität wider. Die Verarbeitungskapazität eines Schieferschüttlers hängt von seiner Struktur, der Bewegungsbahn, der Schwingungsfrequenz, der Schwingungsintensität, der Siebfläche und der Siebmaschengröße ab. Moderne Schieferschüttler sind in der Regel hochtourig, linear (oder nichtlinear), feinmaschig und mehrschichtig und spielen eine entscheidende Rolle in Feststoffkontrollsystemen.
2. Arbeitsprinzip des Schieferbohrgeräts
Der Schieferschüttler besteht aus einem Siebkasten, einem Siebgewebe, Vibrationsfedern, einem Erreger, einer Einlaufpfanne, einem Sockel und einer Halterung. Die Rotation des Erregers treibt den Siebkasten und das Siebgewebe an und erzeugt so eine sinnvolle Bewegungsbahn: Die Bohrflüssigkeit fließt von der Einlaufpfanne auf das Siebgewebe. Der Siebkasten drückt die Feststoffe von vorne heraus. Die flüssige Phase (mit kleineren Feststoffen) fließt durch das Sieb in den Bohrspülungsbehälter und vollendet die Trennung.
Bei der Auswahl einer Schieferschüttler, Bei der Auswahl des geeigneten Siebgewebes muss der Ingenieur zunächst die Größe und Partikelgröße der Feststoffteilchen in der Bohrspülung berücksichtigen. Die Größe der Löcher auf dem Siebgewebe wird in “Mesh” angegeben. Die Maschenzahl gibt die Anzahl der Löcher pro Zoll (in) des Siebgewebes an; je größer die Maschenzahl, desto kleiner die Löcher. Die API-Normen bezeichnen zum Beispiel eine quadratische Masche mit 12 Löchern pro Zoll als 12 Maschen Bildschirm (12×12).
Die Verarbeitungskapazität ist ein sehr wichtiger Parameter eines Schieferschüttlers. Neben der Auswahl und Bestimmung der Bewegungsparameter selbst wirken sich auch Faktoren wie die Art der Bohrspülung, die Dichte, die Haut, die Größe und Menge der Feststoffpartikel sowie die Größe der Öffnung auf diese Kapazität aus. Daher müssen die Betreiber umfassende Überlegungen anstellen und eine vernünftige Auswahl für den tatsächlichen Einsatz treffen.
3. Arten von Shale Shakern
1) Klassifizierung nach dem Arbeitsprinzip
(1) Gewöhnlicher elliptischer Schwingungskasten: Während des Betriebs bewegt sich der Siebkasten in einer präzisen Kreisbewegung, und der Massenschwerpunkt kann sich in einer Nickbewegung bewegen.
b) Kreisförmiger Shale Shaker: Während des Betriebs bewegt sich der Siebkasten entlang einer kreisförmigen Trajektorie.
c) Linearer Schieferschüttler: Während des Betriebes bewegt sich der Siebkasten entlang einer linearen Trajektorie.
(4) Translatorische elliptische Schieferschüttler: Während des Betriebs bewegt sich der Siebkasten auf einer translatorisch präzisen Kreisbahn.
2) Klassifizierung nach der Struktur
(1) Einzelnes Sieb: Ein Schieferschüttler arbeitet unabhängig.
(2) Doppelsieb: Zwei Schieferschüttler sind nebeneinander auf demselben Sockel installiert, so dass die Bohrspülung gleichzeitig verarbeitet werden kann.
(3) Multi-Sieb: Drei oder mehr Schieferschüttler sind nebeneinander auf demselben Sockel installiert und ermöglichen die gleichzeitige Verarbeitung der Bohrflüssigkeit.
3) Klassifizierung nach Bildschirmanordnung:
a) Einschichtiger Bildschirm: Der Siebkasten hat ein Siebgewebe.
b) Zweischichtiger Bildschirm: Der Bildschirmkarton hat zwei übereinander liegende Bildschirmflächen mit einem gewissen Abstand dazwischen.
d) Gestapeltes Sieb: Der Siebkasten hat zwei gestaffelte Siebflächen.
4. Mehrere häufig verwendete Schieferschüttler
1) Linearer Schieferschüttler
Der Vibrator eines linearen Schieferrüttlers besteht aus zwei exzentrischen Rüttlern gleicher Masse, die sich synchron in entgegengesetzter Richtung drehen. Dieser Vibrator erzeugt lineare Schwingungen, und die Bewegungsbahn des Siebkastens ist eine gerade Linie.
Im Vergleich zu Schieferschüttlern mit kreisförmiger Bewegungsbahn haben lineare Schieferschüttler die folgenden Eigenschaften:
(1) Da die Bewegungsbahn des Siebkastens eine gerade Linie ist, bewegt sich das Bohrklein regelmäßig auf der Siebfläche, was zu einer reibungslosen Entfernung des Bohrkleins führt.
(2) Durch die horizontale Anordnung der Siebfläche wird die Gesamthöhe des Schieferbechers reduziert.
(3) Aufgrund der linearen Bewegung der Siebfläche sind die Beschleunigung und die Kraft auf das Siebgewebe relativ gleichmäßig und behalten eine konstante Richtung bei. Daher können Feinstsiebe auf linearen Schieferschüttlern eingesetzt werden, was für die Feststoffkontrolle von Bohrspülungen äußerst wichtig ist.
(4) Die Verarbeitungskapazität von linearen Schieferschüttlern ist größer als die von runden Schieferschüttlern. Im Allgemeinen haben lineare Siebe unter den gleichen Bedingungen eine um 20% bis 30% höhere Verarbeitungskapazität als runde Siebe. Betrachtet man den Entwicklungstrend von Bohrspülungs-Schieferbrechern im Ausland, so stellen die meisten Hersteller von Feststoffkontrollgeräten lineare Siebe her, aber einige Unternehmen entwickeln auch elliptische Schieferbrecher.
2) Elliptischer Shale Shaker
In den frühen 1980er Jahren entwickelten Ingenieure das elliptische Vibrationssieb, auch bekannt als balancierter elliptischer Schieferschüttler, als neue Art von Schieferschüttler. Aus dem Ausland importierte Produkte sind bereits in China erhältlich. Das ausgewogene elliptische Schiefersieb kombiniert die Vorteile von linearen und kreisförmigen Sieben, d. h. die “Hauptachse” der Ellipse verbessert die Transportkomponente der Bohrspülung, während die Nebenachse die Möglichkeit verringert, dass ein Teil der Bohrspülung die Endlöcher verstopft.
3) Kreisförmiger Schieferschüttler
Der kreisförmig schwingende Kasten ist mit einem rotierenden Beschleunigungsvektor ausgestattet, der die Bohrspülung leicht auf der Oberfläche des Siebs verteilt und so die Möglichkeit einer Verstopfung des Siebs verringert. Allerdings sind die kreisförmige Bewegung und der Wurfwinkel steil, was zu einer geringeren Materialfördergeschwindigkeit führt, und daher ist der Durchsatz unter den gleichen Bedingungen nicht so gut wie bei einem linearen Sieb.
