The Benefits оf Shаker Sсreens

شاشات هزازة تُعد من أهم أنواع معدات الفرز الصناعية. تتوفر العديد من حلول الفرز الميكانيكية في صناعات إدارة النفايات الصلبة، وإعادة التدوير، والركام؛ ومع ذلك، شاشات هزازة تقدم العديد من المزايا الفريدة التي تجعلها الخيار الأول لمجموعة كبيرة ومتنوعة من التطبيقات الصناعية.

تحسين جودة المعالجة والمواد

في حين أن معدات الفحص معينة مناسبة بشكل أفضل لمواد مختلفة، فإن الشاشات الاهتزازية توفر العديد من المزايا في معالجة المواد المجمعة والتعدينية. شاشات هزازة مُجهّزة تجهيزًا مثاليًا لتلبية متطلبات نعومة هذه الصناعات. تصميمها، الذي يُولّد القوة اللازمة لفصل الجسيمات كبيرة الحجم عن الجسيمات الدقيقة، يُسهّل استعادة المنتج، حتى عند التعامل مع مادة تتطلب فصلًا أصغر حجمًا بكثير. هذا يُؤدي إلى إنتاجية أعلى وجودة مُحسّنة للمنتج النهائي.

انخفاض التكاليف التنظيمية

شاشات هزازة تشتهر شاشات Shaker بتصميمها المتين. ونظرًا لبساطة مبدأ التشغيل، وبساطة تصميم الآلات الحديثة، يُمكن شراء شاشات Shaker عادةً بسعر أقل من أنواع الشاشات الأخرى، مما يُقلل من تكلفة الاستثمار الأولي.

بالإضافة إلى ذلك، شاشات هزازة يمكن تشغيلها باستهلاك طاقة أقل من الآلات الأكثر تعقيدًا، مما يوفر على الشركات تكاليف التشغيل المستمرة. وأخيرًا، نظرًا لانتقال الاهتزازات عالية التردد مباشرةً إلى سطح الغربلة، فإن وسائط الغربلة فقط هي التي تحتاج إلى الاستبدال بانتظام. هذا يُساعد في توفير تكاليف الصيانة والإصلاح التي غالبًا ما تترتب على خيارات معدات الغربلة الأخرى.

صيانة أقل ووقت تعطل أقل

قد تؤدي الصيانة وتوقف المعدات نتيجةً للإصلاحات أو أعطالها إلى خسائر فادحة في الإنتاجية والأرباح. تتعرض العديد من أنواع الشاشات للتآكل والتلف بشكل كبير، لا سيما في التطبيقات المتطلبة مثل معالجة الركام. مع ذلك، تتميز شاشات Shaker بقلة الصيانة وقلة التوقف. وهذا نتيجة لتصميمها، الذي يركز على توصيل القوى الاهتزازية فقط إلى سطح الغربلة.

بالإضافة إلى ذلك، صُممت وصُنعت معدات غربلة Shaker عالية الجودة بحيث تتأثر أجزاء الآلة الأخرى بالاهتزازات إلى أدنى حد. وفي التصاميم الأكثر تطورًا، صُممت الآلة لامتصاص وتخفيف الاهتزازات خارج أوساط الغربلة بشكل كافٍ. ويؤدي هذا إلى تقليل عدد الأجزاء المتحركة وتقليل التآكل والتلف للآلة بشكل عام، مما يقلل بشكل أكبر من وقت التوقف عن العمل والصيانة.

كفاءة فحص أعلى

في حين أن هناك مجموعة واسعة من معدات الفحص المتاحة في السوق، شاشات هزازة تُقدم خيارًا مثاليًا عند الحاجة إلى حل بسيط يتحمل تدفق تغذية أعلى. تعمل شاشات الهزاز بكفاءة أعلى مع معدل تدفق أعلى باستمرار. في أنواع أخرى من معدات الغربلة، قد يؤدي استخدام نفس المادة إلى تعتيم الشاشة أو ارتداد تدفق المواد التي تتطلب تغذية أبطأ.

كيف تؤثر المعلمات على أداء الصخر الزيتي

يتأثر أداء هزاز الصخر الزيتي بمجموعة واسعة من المتغيرات والعوامل. أهم هذه المتغيرات هي الخواص الريولوجية لسائل الحفر، وتركيز المواد الصلبة وتوزيعها الحجمي، وشبكة ومساحة الشاشة، وتردد الاهتزاز، ونمطه، وتسارعه، وزاوية سطحه.

الخصائص الريولوجية لسائل الحفر

يتم تعظيم سعة هزاز الصخر الزيتي عن طريق موازنة عدد القطع المنفصلة التي يتم إزالتها من الشاشة مع كمية طين الحفر المفلتر الذي يمر عبر الشاشة، كما هو موضح في الشكل.

إمالة الشاشة لأعلى تقلل من سرعة المواد الصلبة مع توفير المزيد من السوائل. على سبيل المثال، إمالة الشاشة لأسفل تزيد من تدفق طين الحفر ورطوبة القطع عند المخرج. تختلف الزاوية المثلى لكل هزاز باختلاف الشركة المصنعة؛ ومع ذلك، فإن إمالة الشاشة لأعلى أكثر من ذلك تؤدي إلى تراكم الجسيمات عليها وانسداد مسامها. ومع ذلك، فإن المبادئ الأساسية التي تكمن وراء تأثير الاهتزاز على إزاحة السوائل في الوسائط الصخرية لا تزال غير مفهومة تمامًا.

يُفترض أن التغيرات في بنية المسام وإعادة ترتيب الجسيمات مسؤولة عن زيادة معدل التدفق الملحوظ. دُرِسَ تأثير الاهتزاز على سرعة سائل الحفر، كطور غير مُبلل في عمود مملوء بالماء والرمل. واكتشف أن زيادة سعة الاهتزاز تُعزز معدل تدفق طين الحفر.

هناك تفسير آخر لتأثير الاهتزاز على معدل التدفق، ويستند إلى ظاهرة الانحباس الشعري (المعروفة أيضًا باسم التمدد الشعري). ويبدو أن عملية الانحباس الشعري هي الأكثر واعدة. وقد طُوّر مفهوم هذه الآلية بناءً على توتر السطح البيني، والذي يُعتقد أنه العامل الأكثر أهمية في التدفق متعدد الأطوار في الأوساط المسامية.

المواد الصلبة الناتجة عن الحفر (القطع) تؤثر على أداء هزاز الصخر الزيتي.

يُحتجز السائل في وسط مسامي نتيجةً لتغيرات في حجم المسام، مما يُسبب اختلافات في ضغوط الشعيرات. ويتغير معدل تدفق السائل عبر الوسط المسامي نتيجةً لاختلال توازن الضغط. يتضح من التجربة أن إحداث الاهتزاز سيؤدي إلى تأثير قوة بالقصور الذاتي على السائل، مما يؤدي إلى دفع السائل المحبوس إلى مجرى التدفق بفعل اهتزاز الشاشة. من الآثار المحتملة للاهتزاز على زيادة معدل التدفق أنه يُنشئ دورة داخلية في الطين، مما يُتيح للسائل وقتًا أطول للاصطدام بالشاشة. قد يكون هذا أحد تأثيرات الاهتزاز التي تزيد معدل التدفق.

يؤثر كلٌّ من توزيع حجم الجسيمات وتركيزها على عملية فصل المواد الصلبة عن السائلة. في طين الحفر، تُؤثّر زيادة تركيز المواد الصلبة سلبًا على أداء عمليات الحفر. ووفقًا لنتائج دراسة تجريبية، فإنّ الطين الذي يحتوي على أكثر من 10% كتلةً من المواد الصلبة كان مسؤولًا عن فشل عملية الترشيح. كشفت نتائج الحفر باستخدام المثقاب الصغير أن الجسيمات الصغيرة للغاية الموجودة في طين الحفر لها تأثير سلبي أكبر على معدل التدفق مقارنة بالجسيمات الأكبر حجمًا من نفس الحجم.

شبكة شاشة شاكر وسطح الشاشة

يُقال إن الجسيمات التي يقل حجمها عن ميكرون واحد تُسبب ضررًا أكبر بكثير لعملية الترشيح من الجسيمات التي يزيد حجمها عن ميكرون واحد. تُصمم جميع معدات فصل المواد الصلبة عن السائلة تقريبًا في صناعة الحفر لإزالة الجسيمات التي يزيد حجمها عن ميكرون واحد. يُغير اهتزاز هزاز الصخر الزيتي من تكوين بنية الجسيمات في طين الحفر، مما يؤدي إلى نتائج حفر مختلفة. في وجود الاهتزاز، ينخفض إجهاد القص لسائل الحفر؛ ومع ذلك، فإن سائل الحفر البوليميري لا يتأثر بوجود الاهتزاز.

لزوجة سائل الحفر

وفقًا لنتائج دراسة حول تأثير اللزوجة البلاستيكية وقيم العائد على سعة هزاز الصخر الزيتي، فإن اللزوجة البلاستيكية لطين الحفر المتدفق عبر الغربال والكعكة لها تأثير كبير على السعة. في المقابل، فإن قيمة العائد لها تأثير طفيف على أداء الهزاز. وقد ثبت أيضًا أن زيادة اللزوجة البلاستيكية وقيمة إنتاج سائل الحفر تزيد من مساحة الغربال اللازمة في الهزاز لتحقيق النتائج المرجوة. ويمكن تحسين سعة هزاز الصخر الزيتي بخفض اللزوجة البلاستيكية وزيادة مساحة الغربال وزاوية الهزاز وتسارعه.

محركات للهزازات الصخرية بالإضافة إلى عوامل سطح المكتب

صُممت هزازات الصخر الزيتي مع مراعاة خصائص متنوعة، ومن هذه المعايير تركيب محركات الاهتزاز عليها. يزعم بعض المصنّعين أنه في حال تركيب الهزاز بدقة على دعامة الهزاز، فلا حاجة لإمالته للأسفل لتحقيق معدل كتلة المواد الصلبة المطلوب على الشاشة. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن إمالة الشاشة إلى الأسفل تقلل من معدل تدفق طين الحفر وتزيد من محتوى الرطوبة في الجسيمات التي تغادر قناة الهزاز، وكلاهما غير مرغوب فيه.

أظهرت تجربة بورتر على شاشة كهرومغناطيسية مهتزة أن رفع التردد يزيد السعة، بينما يقلل خفض السعة السعة. وكشفت نتائجهم عن ظروف تشغيل مثالية، وأنه بعد الوصول إلى النقطة المثلى، ينخفض معدل التدفق. ووُجد أن الزاوية الأكثر فعالية هي 33 درجة.

لقد ثبت أن التردد من أهم العوامل المؤثرة على أداء الفحص، على الرغم من أن دراسات أخرى توصلت إلى عكس ذلك. بالنسبة لتغذية الجسيمات ذات الأحجام القريبة من الفتحة، تُظهر العلاقة بين التردد وحجم الجسيمات أن التردد هو المعيار الأكثر فائدة. ووفقًا لدراستين تجريبيتين، انخفضت فعالية الفحص مع زيادة تردد الفحص.

تزيد زاوية السطح من مساحة الشبكة الفعالة وعدد نقاط التلامس لكل وحدة من طول الشاشة عند رفعها. وقد سهّلت زيادة زاوية السطح تدفق الجسيمات. وقد اكتشف الباحثون أن الزوايا التي تزيد عن 15 درجة تقلل من فعالية الطريقة.