泥漿泵概念
鉆探過程中﹐向鉆孔里輸送泥漿或水等沖刷液的機械。泥漿泵是鉆探設(shè)備的重要組成部分。在常用的正循環(huán)鉆探中﹐它是將地表沖刷介質(zhì)──凈水﹑泥漿或聚合物沖刷液在必定的壓力下﹐經(jīng)過高壓軟管﹑水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端﹐以達到冷卻鉆頭﹑將切削下來的巖屑清除并輸送到地表的目標。常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的﹐由動力機帶動泵的曲軸回轉(zhuǎn)﹐曲軸通過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往復運動。在吸進和排出閥的交替作用下﹐實現(xiàn)壓送與循環(huán)沖刷液的目標。
泥漿泵分類
泥漿泵分單作用及雙作用兩種型式﹐單作用式在活塞往復運動的一個循環(huán)中僅完成一次吸排水動作。而雙作用式每往復一次完成兩次吸排水動作。若按泵的缸數(shù)分類﹐有單缸﹑雙缸及三缸3種型式。
泥漿泵性能
泥漿泵性能的兩個重要參數(shù)為排量和壓力。排量以每分鐘排出若干升盤算﹐它與鉆孔直徑及所請求的沖刷液自孔底上返速度有關(guān)﹐即孔徑越大﹐所需排量越大。請求沖刷液的上返速度能夠把鉆頭切削下來的巖屑﹑巖粉及時沖離孔底﹐并可靠地攜帶到地表。地質(zhì)巖心鉆探時﹐一般上返速度在0.4～1.0米/分左右。泵的壓力大小取決于鉆孔的深淺﹐沖刷液所經(jīng)過的通道的阻力以及所輸送沖刷液的性質(zhì)等。鉆孔越深﹐管路阻力越大﹐需要的壓力越高。隨著鉆孔直徑﹑深度的變更﹐請求泵的排量也能隨時加以調(diào)節(jié)。在泵的機構(gòu)中設(shè)有變速箱或以液壓馬達調(diào)節(jié)其速度﹐以達到轉(zhuǎn)變排量的目標。為了準確把握泵的壓力和排量的變更﹐泥漿泵上要安裝流量計和壓力表﹐隨時使鉆探職員懂得泵的運\轉(zhuǎn)情況﹐同時通過壓力變更判別孔內(nèi)狀態(tài)是否正常以預防產(chǎn)生孔內(nèi)事故。
葉輪的水利設(shè)計
葉輪出口寬度b2
葉輪寬度是對泥漿泵最重要的參數(shù)之一。是泥漿泵效率,通過性,抗磨性,汽蝕性綜合考慮的成果，反循環(huán)鉆機鉆進時，其泥漿中摻雜大批頁巖或泥沙，有時還會有大的石塊，從效率考慮,泥漿泵較大葉片排擠和尺寸效應必定請求較大的葉片寬度才干保證良好的過流通道面積,以達到高效.從抗磨性考慮,較大的寬度有利于減小流速,減小葉輪外徑,從而減小磨損,從通過性考慮,葉片寬度越大,通過性越好,為保證大顆粒的通過性,至少應大于請求通過最大顆粒的尺寸.從汽蝕性考慮,泥漿泵進口較大葉片排擠惡化了汽蝕性能.從輸送性考慮,進口尺寸過大導致顆粒沉降,因此葉片寬度也應當限制而不宜過大.綜合考慮,葉片出口寬度：
式中,kb2=(1.6~2.0)(n/100)5/6
葉輪進口直徑D0
葉輪進口直徑按進口處相對速度最小,因而水力喪失最小的原則來斷定。
式中, k0 為系數(shù),一般取4.0; 若要考慮泵效率則取K1 = 4. 1～4. 5 。
Q為流量, m3/h;
n為轉(zhuǎn)速,r/min.
葉輪出口直徑D1
葉輪出口直徑D1 的大小不但直接影響到泵的揚程,而且對泵的效率也會有很大的影響,由于壓水室的水力喪失直接與葉輪出口的盡對速度有關(guān)。為了減小壓水室的水力喪失,D2 應在滿足設(shè)計參數(shù)的條件下使葉輪出口盡對速度最小,并以此來斷定葉輪的出口直徑。
D1 =
式中 K2 ———系數(shù),與泵的比轉(zhuǎn)數(shù) ns ,葉片數(shù)N ,葉片出口安置角β2 有關(guān)。在本次設(shè)計中, ns = 97，由此,取K2 = 3. 9 。根占領(lǐng)關(guān)材料得出b2 與D1 的關(guān)系為 。此關(guān)系式可作參考。根據(jù)經(jīng)驗,當 = 218～312 時,效率最佳,但同時也會造成一個不可疏忽的標題,泵的結(jié)構(gòu)也許會因此而過于宏大,修理艱苦,因此一般不采用。在設(shè)計過程中,經(jīng)常取 = 2125～218 ,這時泵的效率和汽蝕性能都比擬精良。
葉片進出口安置角β1，β2
葉片出口安置角β2要取稍大一些，較大的β2可以減小摩擦喪失，泥漿中頁巖濃度高，β2按250~300之間選取。
葉片進口安置角β1可通過盤算求得：
式中，β1`為液流角；
Vm1為葉輪進口軸面速度，m/s;
U1 為葉輪進口圓周速度,m/s
3.4葉輪直徑D2
式中，KD2=(9.0~9.6)(ns/100)-1/2
當保證必定的效率而重點考慮抗磨性請求時取小值。當保證必定抗磨性請求而著重效率時取大值。
葉片線形，葉片數(shù)，葉片包角的 選取
以往葉片線形均為單圓弧或雙圓弧，這種線形葉片輕易手工焊接制作，由于材料原因，其應用壽命短，抗磨性差，目前國際上有關(guān)性能精良的泥漿泵的流線線形，重要采用漸開線及對數(shù)螺旋線。根據(jù)鉆機泥漿泵應用情況，泥漿泵葉片數(shù)，葉片包角值不能過大，也不能過小。在通常情況下,葉片數(shù)一般取3～5 片,但從以往的實際經(jīng)驗來看,設(shè)計良好的3 葉片葉輪,其效率不低于5 葉片葉輪。因此為了轉(zhuǎn)變雜質(zhì)泵的通過性能,應盡量選取。
葉片數(shù)N為3 片,葉片出口安置角β2 = 22°，葉片包角為110o~130o.這是目前反循環(huán)鉆機常選用的參數(shù)。
泵葉輪***及材料防護
葉輪作為泥漿泵的最重要過流部件，***十分重要。但漸開線線形的葉片不輕易整鑄，一是葉片形線不易保證，二是葉片表面質(zhì)量不易保證。所以采用組鑄結(jié)構(gòu)。
泵殼采用整鑄結(jié)構(gòu)，形線和鑄造質(zhì)量都能有保證，為了能下降購置本錢，大多數(shù)廠家和鉆主都選用自制的泵殼，這也未嘗不可。但要很好的保證結(jié)構(gòu)工藝性能。
泥漿泵持續(xù)工作的實際輸出功率的斷定
可按公式 q= Q×λ×μ 斷定
式中: q為泵的持續(xù)工作的實際輸出功率，kW；
Q為柴油機的額定功率,kW;
λ為持續(xù)功率系數(shù)，取0. 9;
μ為功率修正系數(shù)，查表1。
Q遠小于泥漿泵的軸功率，也就是說,由于環(huán)境工作條件的轉(zhuǎn)變,柴油機一直都是處在超負荷的情況下工作的。由于柴油機長期超負荷運行,勢必加快各運動部件的磨損,縮短保養(yǎng)周期,減少應用壽命,增加油耗,使柴油機高溫零件產(chǎn)生熱損壞的機會增多。為了限制柴油機長期超負荷運轉(zhuǎn),在實際應用中,都是采用下降泥漿泵轉(zhuǎn)速的措施。
表1 功率修正系數(shù)
海拔 高度大氣壓力 環(huán)境溫度/ ℃
/ m / (mmHg) 20 25 30 35 40 45
0 760 97 94 90 87
100 750 100 96 93 89 86
200 742 99 95 92 89 85
300 733 98 94 91 88 84
400 725 97 93 90 87 83
500 716 100 96 93 89 86 83
不計相對濕度(用于增壓柴油機)
一、產(chǎn)品概述：
I-1B型濃漿泵是單螺桿式容積回轉(zhuǎn)泵，I-1B型濃漿泵利用偏心單螺旋的螺桿在雙螺旋襯套內(nèi)的轉(zhuǎn)動，使?jié)鉂{液沿螺旋槽由吸進口推移至排出口，實現(xiàn)泵的輸送功效。
二、產(chǎn)品特點:
1、可輸送高濃度高粘度＜10000PaS及含有顆粒的懸浮漿液。
2、輸送液流穩(wěn)固、無過流、脈動及攪拌、剪切漿液現(xiàn)象。
3、排出壓力與轉(zhuǎn)速無關(guān) ，低流量也可保持高的排出壓力。
4、流量與轉(zhuǎn)速成正比，通過變速機構(gòu)或調(diào)速電機可實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。
5、自吸才能強，不用裝底閥可直接抽吸液體。
6、泵可逆轉(zhuǎn)，液體流向由泵的旋轉(zhuǎn)方向來轉(zhuǎn)變，實用于管道需反正向沖刷的場合。
7、運轉(zhuǎn)安穩(wěn)、振動、噪聲小。
8、結(jié)構(gòu)簡略、拆裝維修方便。
I-1B型濃漿泵廣泛就利用于化工、制藥、釀造、造紙、食品等單位。
三、結(jié)構(gòu)材質(zhì)情勢:
I-1BB型：殼體鑄件，傳動件（主軸、螺桿和繞軸）為不銹鋼制作，實用于一般中性濃漿液輸送，一般微酸、堿漿液輸送。
I-1BF型：傳動件和接觸漿液的泵殼均由不銹鋼制作，實用于食品、制藥、及腐化性漿液的輸送。
橡膠襯套有一般耐磨橡膠、食品用橡膠和耐油橡膠供用戶選擇。
傳動方法有電機與泵軸直接傳動，電機經(jīng)減速機與泵直接傳動和電機經(jīng)三角皮帶輪與泵軸傳動式。
配用電動機有一般封閉式，防爆式和電磁調(diào)速式電機并配無級變速機，齒輪減速機供用戶選購。
四、技巧參數(shù)：
流量：1.5-38m3/h；
揚程：30-120m；
功率：1.1-15kw；
轉(zhuǎn)速：960r/min；
溫度：0-100℃；
口徑：25-150mm。
五、留心事項：
泥漿泵的缸套、缸頂套、缸蓋、拉桿、活塞、活塞壓板、皮碗、活塞座、活塞桿、柱塞桿、進排水閥、進排水閥閥座、十字頭、十字頭滑套、十字頭銷軸、曲軸、連桿、連桿高低瓦、連桿銅套、連桿螺釘及母、冠型螺母、骨架油封、O型密封圈及相配套的齒輪、軸等輕易出質(zhì)量標題，在購置和應用中應當留心.
技術(shù)支持：