岩屑甩干机刮刀结构优化及冲蚀磨损分析

岩屑甩干机是钻井液不落地处理技术中的核心设备,目前市面上的甩干机多采用直刮刀,但是废弃岩屑对其冲蚀磨损相当严重,导致甩干机分离效率降低,甚至减少了甩干机的寿命。针对上述问题,在原有的岩屑甩干机模型基础上,提出了一种弯刮刀甩干机模型,其次利用计算流体力学数值模拟软件Fluent,采用DPM模型,通过改变颗粒直径、颗粒质量流量、入口流速,对岩屑甩干机内部流场分布及2种刮刀转子表面冲蚀情况进行数值模拟。结果表明,弯刮刀能有效减少刮刀冲蚀磨损严重的现象,从而提高分离效率。不论是直刮刀还是弯刮刀,刮刀磨损率均先随着颗粒粒径增大而增大,然后随着颗粒粒径增大而减小,到一定程度后不再变化;随着颗粒质量流量增大而增大;随着入口流速增加先平稳变化,到一定程度后大幅增大。最后,对2种刮刀转子的疲劳寿命进行了对比分析,发现弯刮刀能有效提高甩干机的疲劳寿命,为工程实际中岩屑甩干机的优化设计提供了参考。