O desempenho de um agitador de xisto é amplamente influenciado por diversos fatores e variáveis. Um dos fatores mais importantes que afetam o desempenho de um agitador de xisto são as propriedades físicas do fluido de perfuração, a concentração do sólido, a distribuição de tamanho, a frequência de vibração, a aceleração, o padrão de vibração, a área da malha e da tela e o ângulo da plataforma. No entanto, o fluido de perfuração desempenha um papel complexo quando se trata de influenciar o desempenho do agitador de xisto. Neste artigo, discutiremos esses fatores brevemente; continue lendo para saber mais.
Geralmente, a capacidade do agitador de xisto é maximizado quando o número de cortes separados removidos da tela é equilibrado com a quantidade de lama de perfuração filtrada que passa pela tela.
Inclinar a peneira para cima ajuda a economizar fluido e reduz a velocidade do sólido. Por outro lado, inclinar a peneira para baixo aumenta o fluxo de lama e reduz a umidade na saída. No entanto, o ângulo ideal de cada agitador varia de acordo com o fabricante. Além disso, se a peneira for inclinada mais, as partículas se acumularão na peneira e obstruirão seus poros. No entanto, a influência subjacente da vibração no deslocamento do fluido em diferentes meios ainda não é compreendida.
Supõe-se que a alteração na estrutura dos poros e o rearranjo das partículas contribuem para o aumento da vazão. A vibração da velocidade do fluido influencia a perfuração de fluidos como uma fase não molhante em diferentes colunas de água e areia. Além disso, o aumento da amplitude da vibração aumentará a vazão da lama de perfuração.
Outro fator que influencia a vibração na vazão é o fenômeno de aprisionamento capilar, também conhecido como dilatação capilar. O processo de dilatação capilar é bastante promissor, e o conceito para esse mecanismo é desenvolvido com base na tensão interfacial. Acredita-se que este seja o parâmetro mais crucial no fluxo diversificado de meios porosos.
Devido à alteração do tamanho dos poros, o fluido fica preso em diferentes meios porosos. Isso causa uma diferença na pressão capilar. Se houver um ligeiro desequilíbrio de pressão, a vazão do líquido é alterada através do meio poroso. No entanto, fica claro a partir do experimento que a vibração externa ativará uma força de corpo inercial que atuará sobre o fluido. Isso eventualmente resultará no refluxo do fluido preso, empurrado para dentro da corrente de fluxo pela vibração da peneira. O aumento da vazão, em consequência da vibração, tende a criar uma circulação interna na lama e auxilia o fluido adicional a atingir a peneira.
O processo de separação sólido-líquido é impactado tanto pela concentração de partículas quanto pela distribuição do tamanho das partículas. Especialmente na lama de perfuração, o aumento da concentração de sólidos compromete o desempenho da operação de perfuração. De acordo com alguns resultados de estudos experimentais, lamas com teores de sólidos superiores a 10% são responsáveis por possíveis falhas associadas ao processo de filtragem. Além disso, em resultados de perfuração com microbrocas, foi revelado que partículas imensamente pequenas em uma lama de perfuração causam um impacto negativo maior na vazão do que partículas maiores do mesmo tamanho.
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O tamanho da partícula é um fator importante na definição da sensibilidade durante o processo de filtragem. É comum observar que partículas menores que um mícron causam mais danos no processo de filtragem do que partículas maiores que um mícron. No entanto, sabe-se que quase todos os equipamentos utilizados para separação sólido-líquido na indústria de perfuração removem partículas maiores que 1 mícron. A vibração do agitador de xisto altera particularmente a formação da estrutura das partículas na lama de perfuração. Isso acaba levando a uma diferença no resultado da perfuração. Isso geralmente ocorre devido à presença de vibração, que reduz a tensão de cisalhamento do fluido de perfuração. Independentemente do fluido de perfuração polimérico, que não é afetado pela presença de vibração.
De acordo com os resultados de um estudo genérico baseado no efeito da viscosidade plástica e nos valores de rendimento efetivo que demonstram a capacidade de um agitador de xisto, a viscosidade plástica de qualquer lama de perfuração que flua através da peneira e do bolo tem um certo efeito sobre a capacidade. Em contraste, o valor de rendimento tem pouco ou nenhum efeito sobre o desempenho do agitador de xisto. Também se prevê que o aumento da viscosidade plástica e do valor de escoamento do fluido de perfuração eventualmente aumentará a área de peneira necessária em um agitador para obter o resultado desejado. No entanto, é possível aumentar a capacidade do agitador de xisto aumentando a área de peneira, a aceleração e o ângulo do agitador, e diminuindo a viscosidade plástica.
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Agitadores de xisto são projetados levando em consideração múltiplos fatores, e um dos parâmetros essenciais usados no projeto de vibradores de xisto é a instalação ou posicionamento dos motores vibratórios no vibrador. Alguns fabricantes acreditam que, se um vibrador for posicionado precisamente no suporte do vibrador, eliminará a necessidade de inclinar o vibrador para baixo para atingir a taxa de massa desejada de sólidos na peneira. No entanto, é essencial observar que inclinar a peneira na direção descendente diminuirá a vazão da lama de perfuração e aumentará o teor de umidade das partículas, potencialmente deixando o canal do vibrador de xisto. Ambos são considerados indesejáveis.
O fato de que o aumento da frequência aumenta a capacidade, enquanto a redução da amplitude diminui a capacidade, foi comprovado pelo trabalho experimental de Porter com a tela eletromagnética vibratória. Essa descoberta ajudou a estabelecer uma configuração ideal para as circunstâncias operacionais. Após atingir um ponto ótimo, a vazão eventualmente diminui. No entanto, o ângulo de inclinação mais eficaz foi de 33 graus.
A frequência é um dos fatores mais importantes quando se trata de impactar o desempenho da tela. No entanto, isso é bastante contraditório, pois alguns estudos descobriram exatamente o oposto. A frequência varia de acordo com o tamanho do feed.
Para qualquer ração com tamanho de partícula próximo à abertura, a relação entre a frequência e o tamanho da partícula revelará que a frequência é um dos parâmetros mais vantajosos. No entanto, outros estudos constataram que a eficácia da triagem diminui até certo ponto com o aumento da frequência da triagem.
O ângulo da plataforma é outro fator importante na definição da área efetiva da malha. Aumentar o ângulo da plataforma resulta em um aumento da área da malha e no número efetivo de contatos por unidade de comprimento da peneira. Além disso, o ângulo da plataforma também ajuda a aumentar o fluxo de partículas. No entanto, muitos pesquisadores acreditam que um ângulo maior que 15° possivelmente diminuirá a eficiência do processo.
Como o ângulo do deck aumenta a área de malha utilizável e o número mensurável de contatos por unidade do comprimento da tela quando o ângulo do deck é aumentado até certo ponto, isso possivelmente tem um certo efeito na força g.
O ângulo da plataforma é aumentado intencionalmente para garantir que as partículas fluam sem esforço. No entanto, segundo os pesquisadores, se o ângulo da plataforma for aumentado em mais de 15°, a eficiência do método diminui.
De acordo com o resultado do agitador de xisto, ele operou a 4g de aceleração com duas frequências diferentes de 20 Hz e 60 Hz. No entanto, a frequência não tem influência significativa na capacidade de fluido do agitador de xisto. Durante a pesquisa, foi comprovado que a vazão é um pouco menor na frequência de 60 Hz em comparação com a de 20 Hz. Os pesquisadores descobriram que telas de 100*100 mesh com três fluidos de perfuração diferentes foram bastante impactadas devido à aceleração e à capacidade do agitador de xisto.
Foi relatado que telas com maior condutividade apresentaram desempenho extremamente bom em comparação com outras telas semelhantes. No entanto, o método hipnotizado utilizado para a melhoria se baseia consideravelmente na permeabilidade da tela e em sua espessura, e não apenas na proporção da tela.
No entanto, relata-se que a capacidade do agitador de xisto aumenta com o aumento da força g do mesmo. A gravidade afeta consideravelmente a taxa de desenvolvimento, e a capacidade do agitador de xisto tende a aumentar rapidamente. A um determinado nível de força g, a aceleração não influencia o funcionamento efetivo do agitador de xisto após atingir um ponto específico.
Vários fatores influenciam o desempenho do agitador de xisto, e a maioria deles é de extrema importância. Esses fatores devem ser monitorados para o funcionamento tranquilo e eficaz do agitador de xisto. No entanto, esperamos que você tenha compreendido os fatores que influenciam o desempenho do agitador de xisto com este artigo.
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