Why shear pumps are essential to the slurry cleaning process

Em muitos setores industriais, especialmente nas indústrias de extração de petróleo, construção civil e escavação de mineração, o tratamento eficaz de polpas abrasivas sempre foi um elo fundamental para a eficiência da produção, o controle de custos e até mesmo a qualidade geral do projeto. Nesse complexo processo de tratamento de polpas abrasivas, as bombas de cisalhamento se destacam por suas vantagens únicas, tornando-se um equipamento essencial indispensável.

Princípio de funcionamento da bomba de cisalhamento

Depois do bomba de cisalhamento é iniciado, o impulsor gira em alta velocidade na carcaça da bomba, e uma zona de baixa pressão é formada na área central do impulsor. Devido à diferença de pressão, a polpa e outros materiais a serem manuseados no mundo externo sob o impulso da pressão atmosférica, através do tubo de sucção são rapidamente sugados para dentro da bomba, fluindo para o centro do impulsor. Este processo é semelhante a sugar uma bebida através de um canudo, onde a pressão atmosférica pressiona a bebida no canudo, enquanto em bombas de cisalhamento, é a pressão atmosférica que pressiona o material para o centro do impulsor da bomba. Quando o material no impulsor, com o impulsor com rotação de alta velocidade. As lâminas do impulsor produzem forte força de cisalhamento no material, cortando e esmagando as partículas grandes, aglomerados ou moléculas de cadeia longa no material. Enquanto o impulsor gira para gerar forças de cisalhamento, as forças centrífugas também entram em jogo. A força centrífuga faz com que o material seja lançado do centro do impulsor para a borda do impulsor em alta velocidade. No processo, a velocidade e a direção do movimento do material mudam constantemente, e as diferentes partes do material colidem umas com as outras, o que aumenta ainda mais o efeito de cisalhamento. Após o cisalhamento e a ação centrífuga, o material é ejetado em alta velocidade para a área de difusão dentro da carcaça da bomba, onde o movimento de alta velocidade do material é totalmente misturado com os materiais circundantes. Ao mesmo tempo, devido à rotação contínua do impulsor, novos materiais são constantemente sugados e envolvidos no processo de cisalhamento e mistura, de modo que os vários componentes em todo o sistema de polpa possam ser misturados de forma rápida e uniforme para atingir os requisitos de desempenho necessários. O material totalmente cisalhado e misturado é empurrado para a saída da bomba sob a ação contínua da força centrífuga do impulsor e, em seguida, transportado para o local designado, como tanque de armazenamento de lama, cabeça de poço de perfuração, etc., através do tubo de descarga para completar todo o processo.

Papel fundamental das bombas de cisalhamento na limpeza de lama

(1) Cisalhamento eficiente de polímeros e argilas

O pré-tratamento de polímeros e argilas é crucial na preparação da lama. Se forem adicionados ao fluido de perfuração sem cisalhamento suficiente, os polímeros se unem facilmente, o que não só dificulta sua dissolução e desempenho útil, como também bloqueia a malha da peneira vibratória, resultando em grande desperdício de polímeros e aumento nos custos de perfuração. Argilas, como a bentonita, são facilmente aglomeradas quando não tratadas, dispersas de forma irregular na lama e apresentam baixo grau de hidratação. A forte força de cisalhamento da bomba de cisalhamento pode romper rapidamente as partículas aglomeradas de bentonita, aumentando sua área superficial exponencialmente, o que torna o contato com a água mais completo, acelerando significativamente o processo de hidratação.

(2) melhorar significativamente a eficiência da preparação da lama

Em perfurações, construção de escudos e outras operações de ritmo acelerado, a lama precisa ser ajustada a qualquer momento, de acordo com as condições de trabalho da preparação. O método tradicional de mistura para formular um balde de lama de alto desempenho, desde as matérias-primas até o desempenho padrão, geralmente leva de 2 a 3 horas. bomba de cisalhamento, com seu impulsor especial e cisalhamento de alta velocidade, pode fazer todos os tipos de aditivos totalmente misturados e hidratados em um curto espaço de tempo.

(3) Otimizando o desempenho da lama

A bomba de cisalhamento melhora significativamente o desempenho da lama. Por um lado, pode melhorar significativamente o grau de hidratação das partículas em movimento da terra. A hidratação das partículas do solo em movimento por eletrólitos, tempo, temperatura e outros fatores, a bomba de cisalhamento através de forte cisalhamento, quebrando a aglomeração de partículas, acelera a penetração das moléculas de água. Por outro lado, melhora a perda de lama e a qualidade da torta. A lama tratada pela bomba de cisalhamento forma uma torta de lama mais densa e resistente, e a perda de filtração é bastante reduzida. Na extração de petróleo, pode bloquear eficazmente a intrusão de fluido de formação no poço, evitar o colapso da parede do poço e proteger a camada de óleo e gás. Além disso, a capacidade de transporte de areia da lama é aumentada. O forte cisalhamento faz com que as partículas na lama sejam dispersas uniformemente e, sob baixa taxa de cisalhamento, ainda pode transportar os cascalhos de perfuração e o pó de rocha para a superfície de forma eficaz, evitando o congestionamento de areia.

三.Vantagens da bomba de cisalhamento

1. Capacidade de cisalhamento forte e eficiente

A principal vantagem da bomba de cisalhamento reside em seu excelente desempenho de cisalhamento. Ela é capaz de cisalhar todos os tipos de componentes complexos na lama, como polímeros, argilas e outros com ação de cisalhamento forte e fina. A lama de perfuração de petróleo, por exemplo, que frequentemente contém polímeros para regular a viscosidade e as propriedades reológicas da lama, é muito fácil formar aglomerados sem dispersão de cisalhamento suficiente, o que não só não consegue desempenhar sua função adequada, mas também pode obstruir a tubulação, a tela e outros componentes importantes. A bomba de cisalhamento, por meio da rotação de alta velocidade do impulsor gerada pela forte força de cisalhamento, pode dispersar rapidamente a cadeia molecular do polímero, de modo que seja distribuída uniformemente no sistema de polpa. Para partículas de argila, o mesmo pode ser efetivamente triturado e refinado, de modo que o grau de hidratação da argila seja significativamente aumentado e, assim, otimize o desempenho geral da polpa.

2. Melhorar significativamente a eficiência da preparação da polpa

O método de mistura tradicional frequentemente exige muito tempo para que uma variedade de aditivos e polpa básica sejam totalmente misturados e atinjam os indicadores de desempenho exigidos. A bomba de cisalhamento muda completamente essa situação. Ela utiliza a força centrífuga para aspirar rapidamente o fluido de perfuração e, instantaneamente, tritura, dispersa e mistura o material por meio da rotação de alta velocidade do impulsor.

3.Otimizar o desempenho da lama, salvaguardar a qualidade do projeto

As vantagens e desvantagens do desempenho da lama estão diretamente relacionadas ao sucesso ou fracasso do projeto. Bomba de cisalhamento desempenha um papel vital na melhoria do desempenho da lama. Por um lado, pode melhorar significativamente a perda de filtração da lama, através do cisalhamento fino para tornar as partículas de lama na distribuição mais uniforme, a qualidade do bolo de lama pode ser melhorada, reduzindo efetivamente a perda de filtração da lama no meio poroso, de modo a manter a estabilidade da parede do poço, o que é particularmente crítico na perfuração de petróleo, pode reduzir o risco de colapso do poço, perfuração de congestionamento, etc., para garantir a segurança das operações de perfuração e suavidade. Por outro lado, a bomba de cisalhamento aumenta a capacidade de transporte de areia da lama para garantir que os fragmentos de rocha cortados pela broca possam ser transportados para a superfície a tempo, evitando o acúmulo de fragmentos de rocha no fundo do poço, causando corte secundário e abrasão da broca, e ao mesmo tempo evitando o entupimento do anular devido à precipitação dos fragmentos de rocha, fornecendo uma garantia sólida para uma perfuração eficiente. No processo de tratamento de rejeitos de mineração, a boa capacidade de transporte de areia e lama também pode ajudar no transporte tranquilo e no tratamento subsequente dos rejeitos, reduzir o desgaste do equipamento e prolongar sua vida útil.

4.Economia de energia, redução de custos operacionais

Comparada com alguns equipamentos tradicionais de tratamento de polpa, a bomba de cisalhamento apresenta vantagens óbvias no consumo de energia. A combinação de sua estrutura de impulsor bem projetada e o princípio avançado de dinâmica de fluidos possibilitam cisalhamento e mistura de alta eficiência simultaneamente, minimizando o consumo de energia.

5.Ampla adaptabilidade, resposta flexível a diversas necessidades

Sejam lamas de perfuração de alta viscosidade, alta temperatura e alta pressão encontradas na extração de petróleo e gás natural, ou em construções ou projetos de proteção subterrânea, com a complexa composição da lama de engenharia, as bombas de cisalhamento são capazes de lidar com a situação com facilidade. Elas podem se adaptar com flexibilidade a diversas necessidades, ajustando a velocidade do impulsor e substituindo diferentes especificações das peças de cisalhamento de acordo com as diferenças nas características da lama em diferentes indústrias e sob diferentes condições de trabalho. Essa alta adaptabilidade permite que a bomba de cisalhamento seja amplamente utilizada em todos os setores.

6.Alta estabilidade e confiabilidade, para garantir a produção contínua

A produção industrial é a que mais teme falhas de equipamentos e paralisações da produção. A bomba de cisalhamento sabe disso, e sua excelente qualidade e desempenho estável conquistam a preferência do setor. Os principais componentes internos são feitos de materiais de alta resistência e resistentes à corrosão, capazes de suportar a erosão da lama por meios corrosivos, em ambientes operacionais adversos, por um longo período e com operação estável. A avançada tecnologia de vedação garante a ausência de risco de vazamentos, evitando poluição ambiental, riscos à segurança e perdas adicionais de material causadas por vazamentos. Nas operações contínuas de perfuração para extração de petróleo, as bombas de cisalhamento podem frequentemente operar por meses sem parar, proporcionando um tratamento de lama contínuo e estável para todo o processo de extração, ajudando as empresas a atingir metas de produção eficientes e seguras.

Resumindo, bombas de cisalhamento ocupam uma posição inabalável no campo de limpeza e tratamento de lama em virtude de sua poderosa capacidade de cisalhamento, alta eficiência de preparação, otimização das propriedades da lama, características de economia de energia e redução de consumo, ampla adaptabilidade e alta confiabilidade, e se tornaram equipamentos indispensáveis no processo de limpeza de lama.