Установка для разделения суспензий

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ON4Wlg

РЕСГПУБЛИН

З вр B 04 В 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . flO. ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И 0TH| HTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:(21) 2878386/28-13 . (22) 28. 01. 80 (46), 23. 04. 83. Вюл. В 15. (72) A,Ê. КУЭовлев, И.Д. Чумаков, И.И. Шамансуров-,- С.И. Ибадуллаев, Е.С. Ахмеджанов, Н.A. Кузовлев, : ..В. В, Медведев, Й.Н. Резниченко и Н.A. Горбачев . .-(?1) .Среднеазиатский научно-исследо.вательский.инcтитyт геологии и минеральногО сырья (53) 66.067.57(088;8) (56).1:. Авторское свидетельство СССР ;9 545Ъ8?,.кл..В .04 B 3/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 876178, кл; В 04 В 5/10, 1979.

:(54){ 57):.УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ: ,.СУСПЕНЗИЯ„ преимущественно буровых . растворов,. включающая центрифугу, SU„„1 12990 А содержащую ротор с гидрозатвором и окнами в торцовых, стенках для отвода разделенных фракций, расположенную у одной из торцовых стенок ротора гидрокамеру для сбора и отвода Осадка, размещенную внутри нее камеру предварительного разделения сусценэии, загрузочную воронку и "гидроциклон, йитающий патрубок-которого сообщЕн с периферийной частьЮ гидрскамеры, а патрубок для .слива осветленной.жидкости .- с загрузочной ворон- . йбй, отличающаяся тем, что,. с целью повышения:качества разделения и снижения энергоемкости центрифуги, ротор выполнен цилиндрическим и внутри него установлен . I шнек, служащий для транспортирования осадка в гидрокамере.

1012990

Изобретение предназначено для тонкого разделения полидисперсных минеральных суспензий, например, для обесшламливания промывочных буровых растворов в процессе бурения скважин.

Известна установка для разделения 5 суспензий, преимущественно буровых растворов, включающая центрифугу, содержащую ротор, гидрокаглеру для сбора и отвода осадка, камеру предварительного разделения суспензии, загрузочную воронку и гидроциклон.

Ротор центрифуги состоит из двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями с камерой для предварительного разделения суспен- 15 эий (1).

Недостатком этой установки является сложность ее конструкции, обусловленная тем, что загрузочная воронка, установленная со стороны меньшего основания конуса ротора, и клера для предварительного разделения суспензии, расположенная между конусами ротора„ разобщены, что требует установки в конусе ротора соединительной питающей трубы.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для разделения суспенэий, преимущественно буровых растворов, включающая центрифугу, содержащую ЗО ротор с гидрозатвором и окнами в торцовых стенках для отвода разде" ленных компонентов фракций, располо женную у одной из торцовых стенок ротора гидрокамеру для сбора и от- 35 вода осадка, раэглещенную внутри нее камеру предварительного разделения суспензии, загрузочную воронку и гидроциклон, питающий патрубок которого сообщен с периферийной частью гидрокамерн, а патрубок для отвода осветленной жидкости — с загрузочной воронкой (2 ).

Недостатком известной установки является то, что при относительно 45 большой толщине слоя суспензии, заполняющей кольцевой объем ротора до уровня сливной горловины, обусловленной значительной конусностьв ротора, необходимой для самотечного перемещения осадка грубых частиц в сторону большего основания ротора, т. е. к гидрокамере, происходит повышение (до 24% ) отставание суспенэии от скорости вращения ротора.

Следствием этого является снижение величины центробежных ускорений,действувщих на частицы внутри кольцевого слоя суспензии и, соответственно, повышение крупности граничного зерна разделения, что означает 60 снижение качества разделения обрабатываемой суспензии при заданной скорости вращения ротора.

Недоста ком известной установки является также значительный расход 65 энергии на привод ротора, обусловленный большим диаметром центробежного гидроз ат вора, закрепленного на роторе и помещенного в гидрокамеру с обрабатываемой суспенэией (буровым

;)аствором) .

Цель изобретения - повышение качества разделения и снижение энергоемкости центрифуги.

Эта цель достигается тем, что в установке для разделения суспензий, преимущественно буровых растворов, включавшей центрифугу, содержащую ротор с гидроэатвором и окнами в торцовых стенках для отвода разделенных фракций, расположенную у одной из торцовых стенок рОтора гидрокамеру для сбора и отвода осадка, размещеннув внутри нее камеру предварительного разделения суспенэии, загрузочную воронку и гидроциклон, питающий патрубок которого сообщен с периферийной частью гидрокамеры, а патрубок для слива осветленной жидкости — с загрузочной воронкой, ротор выполнен цилиндрическим и внутри него установлен шнек, служащий для транспортирования осадка к гидрокамере.

На чертеже изображена предлагаемая установка, продольный разрез °

Установка включает центрифугу, со.держащую цилиндрический ротор"1 с гид роэатвором .2 и окнами 3 и 4 для отвод,; разделенных фракций, гидрокамеру 5 для сбора и отвода осадка, расположенную у одной из торцовых стенок ротора, размещенную внутри гидрокамеры цилиндрическую камеру б для предварительного разделения суспензии, прикрепленную к торцовой стенке ротора и имеющую перфорированную боковую стенку 7, загрузочную воронку 8 и гидроциклон 9, питающий патрубок которого сообщен посредством трубопровода 10 с перифе рийной частью гидрокамеры, а патру бок 11 для слива осветленной жидкости — с загрузочной воронкой 8. В роторе 1 установлен шнек 12, а под гидрокамерой — желоб 13. На торцовой стенке камеры б установлен гидрозатвор 14.

Установка работает следующим образом.

Обрабатываемая суспензия самотеком подается в загрузочную воронку 8, откуда поступает в рабочую полость цилиндрической камеры б. Здесь под действием центробежных ускорений происходит осаждение относительно грубых твердых частиц, которые, достигнув перфорированной боковой стенки 7 камеры б предварительного раз— деления, через отверстия выбрасываются и концентрируются в гидрокамере 5 °

Далее, по мере поступления, суспензия из камеры б вытесняется через отверстия торцовой стенки 15 ротора 1 в

1012990.Составитель Е-. Камаганова

Редактор Н. Рогулич Техред С.Мигунова Корректор Ю.Макаренко

Заказ 2846/10 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рабочую зону последнего. Здесь в более благоприятных, т. е.,более спокойных гидродинамических условиях, благодаря увеличению длины и объема спокойной зоны осаждения и относительно малому отставанию жидкости (раствора) от вращения ротора, достигается наиболее полное осаждение мелких и тонких частиц.

Отделенный тонкодисперсный раствор через окна 4 выходит в слив. Осевшие 10 мелкие и тонкие частицы по внутренней поверхности ротора 1 перемещаются шнеком 12 к гидрокамере 5, в которую поступают через окна 3 в торцовой стенке 15 ротора 1. Из гидрокамеры 5 15 более или менее сгущенный осадок грубых и мелких частиц под напором по трубопроводу 10 нагнетается в гидроциклон 9, где происходит их дополнительное сгущение и разгрузка через песковую насадку. Слив гидроциклона

9, как промежуточный продукт, по сливному пнтрубку 11 поступает в загрузочную воронку 8 вместе с исходным питанием. Желоб 13 служит для сбора и перелива при остановке центрифуги.

Преииущество предлагаемой установки- по сравнению с известной заключается в том, что в ней достигается более высокая эффективность тонкого разделения минеральных суспензий благодаря снижению до минимума отставания суспенэии от вращения ротора.

Последнее является следствием более высокой удельной поверхности контакта жидкости с твердой поверхностью ротора и шнека, т. е. следствием более высокой степени использования принципов тонкослойного центрифугирования. При более низком расходе энергии.