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  • 螺桿式冷水機

    螺桿式冷水機
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    螺桿式冷水機

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    螺桿的結構與工作原理

     

    一、 工作原理:螺桿鉆具是一種容積式馬達,高壓鉆井液經鉆具進入螺桿馬達后,液體壓力迫使轉子旋轉,將鉆井液的水力能轉化為機械能,通過傳動軸把扭矩傳遞到鉆頭上。

    二、 結構:從上到下依次是

           旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成、傳動軸總成、導向總成(彎螺桿)。新型螺桿具有防掉裝置。

    三、 工作特性

    1)螺桿鉆具的轉速只與排量和結構有關而與工況(鉆壓、扭矩)無關。

    2)工作扭矩與壓降和結構有關與轉速無關。

    3)轉速和力矩是各自獨立的兩個參數。

    4)具有硬轉速特性和良好的過載能力。

    5)泵壓表可以作為井底工況的監視器,由△P變化來判斷和顯示井下工況(鉆壓和扭矩)

    6)轉速隨排量的變化而線性變化。

    7)工作扭矩和轉速均與結構有關。增大馬達的每轉排量可獲得低速大扭矩的特性。

    8)由于密封漏失和摩擦阻力,存在機械效率和水力效率。

    四、 影響螺桿鉆具使用因素(使用要求)

    1鉆井液:滿足井下需要的前提下,比重和粘度盡可能的低,比重不大于1,5;固相含量小于5%;PH值在4--10之間,過高或過低都會對螺桿鉆具零件產生破壞作用;鉆進液中含有芳香烴類物質或其它對定子橡膠有害的化學處理劑,會損傷定子橡膠,減少使用壽命。

    2排量:每種規格的螺桿都有最適應的排量范圍,要符合推薦的使用范圍;排量太大會使轉速過高,降低使用時間,甚至損壞馬達;排量太低會降低轉速,功率低,甚至打不開旁通閥進而刺壞。

    3鉆壓:施工中通過逐漸增加鉆壓,使螺桿鉆具的馬達壓降盡量達到規定值的中上限,以保證螺桿鉆具的馬達最大限度地輸出功率;同時,把鉆壓控制在推薦的最大鉆壓以內,過大的鉆壓會損壞傳動軸推力軸承,還會使馬達壓降過高而發生之滯動現象,如果制動時間過長會使馬達嚴重損壞。

    4鉆頭:鉆頭水眼壓降最大值不超過螺桿額定值。水眼過大使軸承得不到良好潤滑及降低螺桿承受鉆壓的能力;過小,泵壓達到額定值時排量小,不能發揮螺桿最大功率,系統壓力高會影響推力軸承壽命。

    5溫度:根據井底溫度選擇常溫(120)或高溫(150)螺桿。為能在較高溫度下工作,可采取分段循環或中空螺桿加大流量降溫。

    6鉆壓平衡:螺桿工作時存在以下幾種力

    F---轉子、萬向軸、傳動軸、及鉆頭重量的和,方向向下。

    F△MP---馬達壓力降產生的軸向力,向下。

    F△PB---鉆頭水眼壓力降產生的軸向力,向下。

    W---鉆壓,方向向上。

    上述各力的合力由推力軸承來承受,合力為0是理想狀

    螺桿式冷水機組
    優點:
    1.結構簡單,運動部件少,易損件少,僅是活塞式的1/10,故障率低,壽命長;
    2.圓周運動平穩,低負荷運轉時無“喘振”現象,噪音低,振動??;
    3.壓縮比可高達20,EER值高;
    4.調節方便,可在10%~100%范圍內無級調節,部分負荷時效率高,節電顯著;
    5.體積小,重量輕,可做成立式全封閉大容量機組;
    6.對濕沖程不敏感;
    7.屬正壓運行,不存在外氣侵入腐蝕問題。
    缺點:
    1.價格比活塞式高;
    2.單機容量比離心式小,轉速比離心式低;
    3.潤滑油系統較復雜,耗油量大;
    4.大容量機組噪聲比離心式高;
    5.要求加工精度和裝配精度高。