王金廣,楊硯杭,朱亞峰
(渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司,天津 300280)
鉆井柴油機為石油鉆井勘探作業提供動力,鉆井柴油機品質好壞直接關系到鉆井勘探作業的順利進行,柴油機散熱器作為其組成部分起著至關重要的作用[1]。柴油機在室內及環境較好的區域工作時,由于雜物較少,散熱器表面不容易堵塞,散熱器運行效果較好[2]。但是在石油鉆井行業應用時,柴油機都在野外露天環境運行,運行環境惡劣,受風沙、柳絮、昆蟲、油污等因素影響冷卻效果差,且不便于清理。當前采用壓縮空氣吹掃或清洗機沖洗的方式去除散熱器表面雜物,吹掃時容易將機體弄臟,吹掃后還需要做柴油機機體衛生。因散熱器為多層結構,吹掃只能清理掉表面雜物,中間夾層部分很難清理干凈,還容易將灰塵雜物等吹到散熱器夾層中,造成散熱片內部縫隙堵塞。壓縮空氣易造成散熱片變形脫落,影響散熱效果,縮短散熱器使用壽命。尤其散熱器表面有油污時,氣吹及水洗的方法基本沒有效果,不僅影響柴油機正常運轉,嚴重時會造成柴油機因高溫故障而停機。
具體思路是在原有設備基礎上進行改造,在散熱器與風扇之間加裝防堵塞裝置,過濾雜物,保持散熱器表面清潔,同時防堵塞裝置便于安裝、維護。為克服了現有柴油機散熱器存在的缺點,通過采用抽拉式防堵塞裝置,可將散熱器表面保持清潔,保證柴油機正常溫度下運轉。
防堵塞裝置由不銹鋼骨架及過濾網組成,分為左右兩部分,對稱布置。每部分的過濾網可攔截灰塵、柳絮、昆蟲等雜物,將濾網抽出即可清洗或更換濾網。防堵塞裝置設有兩個不銹鋼導軌同時起到支撐作用,每個濾網骨架均設有把手,便于濾網維護、更換。
本設計采用抽拉式防堵塞裝置,有效地將雜物擋在濾網上,清洗或更換濾網時只需將濾網從骨架中抽出即可,省時省力。散熱器本體不受損,使用壽命延長,柴油機主機得以平穩運行,減少故障率,節約維修成本,為生產的連續性提供了有力保障。
如圖1 所示,在散熱器與冷卻風扇之間加裝防堵塞裝置,防堵塞裝置在側板上開孔安裝。柴油機運行時,可將空氣中攜帶的灰塵等雜物擋在防堵塞裝置上,避免雜物進入散熱器,確保散熱器清潔,保障設備正常運轉。
如圖2 所示,防堵塞裝置采用抽拉式設計方式,對稱安裝。防堵塞裝置等分為兩部分,由4 塊不銹鋼濾網組成。防堵塞框架通過不銹鋼滑塊固定在支撐桿上,支撐桿與護罩固定連接。不銹鋼滑塊可在支撐桿上滑動,不銹鋼滑塊與防堵塞框架焊接固定。更換不銹鋼濾網時可以手持把手將防堵塞框架拉出,吹掃或更換兩塊不銹鋼濾網。防堵塞裝置兩端都設有把手,可根據防堵塞裝置使用情況任意抽出維修或更換。
設計時考慮到鉆井現場柴油機安裝間距問題以及操作維護的簡易性,濾網及框架采用左右分拉的抽屜式結構,可避免濾網尺寸過大不易拆裝等問題;左右上下4 塊濾網尺寸一致,符合通用性和互換性的要求,可節省后期維護費用。采用滑道式導軌,不需要潤滑及維護,結構簡單易操作,故障點少。

圖1 防堵塞裝置的安裝位置

圖2 防堵塞裝置結構
本設計是為鉆井柴油機專門開發的一套散熱器防堵塞裝置,兩側抽拉式設計及單片不銹鋼濾網設計,解決了鉆井柴油機散熱器易污堵、不易清洗的難題,可有效防止柴油機超溫運轉,延長鉆井柴油機使用壽命。同時減輕了勞動力,提高了工作效率,值得推廣應用。