Вибросито для очистки жидкости от механических примесей

 

1. ВИБРОСИТО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ, содержащее корпус в виде герметичной емкости, виброрамы с укрепленными ситовыми полотнами, установленные вертикально и разделяющие емкость на отдельные камеры, привод виброрам и подводящие и отводящие каналы. отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки , подводящий канал снабжен генератором гидроимпульсов, а привод виброрам выполнен в виде двух мембранных гидроцилиндров, мембраны которых соединены штоками с виброрамами в нормальном и касательном направлениях к ситовому полотну, при этом мембрана гидроцйлиндра, соединенная с виброрамами в касательном направлении , сообщена со стороны штока с подводящим каналом, а с противоположной стороны - с мембр.аной другого гидроцилиндра со стороны, противоположной штоку. 2. Вибросито по п. 1, отлиW чающееся тем, что генератор гидроимпульсов выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальными каналами ввода и отвода и установленным внутри лопастным ротором с возможностью вращения и периодического перекрытия канала ввода. 4 00 4 СХ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 07 В 1!40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3678399/23 †"-6 (22) 21.12.83 (46) 07.03.85. Бюл. 11 9 (72) И.П.Фучила, Т.М.Боднарук и В.М.Боднар (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" (53) 621.928.2 (088.8) (56) 1. Головко В.Н. Оборудование для приготовления и очистки промывочных жидкостей. M. "Недра", 1978, с. 55-56.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 245539, кл. В 07 В 1/40, 1968. (54) (57) 1. BlfEPOCHTO ДЛЯ ОЧИСТКИ

ЖИДКОСТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ, содержащее корпус в виде герметичной емкости, виброрамы с укрепленными ситовыми полотнами, установленные вертикально и разделяющие емкость на отдельные камеры, привод виброрам и подводящие и отводящие каналы, „„Я0„„1143480 А о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, подводящий канал снабжен генератором гидроимпульсов, а привод виброрам выполнен в виде двух мембранных гидроцилиндров, мембраны которых соединены штоками с виброрамами в нормальном и касательном направлениях к ситовому полотну, при этом мембрана гидроцилиндра, соединенная с виброрамами в касательном направлении, сообщена со стороны штока с подводящим каналом, а с противоположной стороны — с мембраной другого гидроцилиндра со стороны, противоположной штоку.

2. Вибросито по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор гидроимпульсов выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальными каналами ввода и отвода и установленным внутри лопастным ротором с воэможностью вращения и периодического перекрытия канала ввода.

»43480

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от механических примесей и предпочтительно может использоваться для очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения Скважины.

Известно устройство для очистки бурового раствора, содержащее корпус с установленными на нем одной или более виброрамами, на которых за- 10 креплены ситовые полотна, привод виброрам, подводящие загрязненный и отводящие очищенный раствор и шлам каналы (1) .

Недостатком такого вибросита является то, что при мелкоячеистой сетке и повышенной вязкости раствора трудно обеспечить высокую пропускную способность, так как часть раствора не успевает пройти сквозь ситовое полотно, что снижает эффективность очистки.

Известно также вибрационное сито, состоящее из корпуса в виде герметичной емкости, виброрамы с закрепленными ситовыми полотнами, установленные в вертикальной плоскости и разделяющие емкость на отдельные камеры, привод виброрам, подводящие загрязненный и отводящие очищенный раствор и шлам каналы.

В данном вибросите наличие герметично выполненной емкости способствует уменьшению потерь раствора и повышению пропускной способности вибросита благодаря возможности повысить давление раствора выше гидростатического перед ситовым полот— ном Ц .

Однако в известном вибросите отсутствует взаимосвязь между степенью 40 закупорки ячеек ситового полотна, т.е. давлением жидкости перед ним, при заданной .производительности, и работой привода виброрам, который выполнен в виде эксцентрикового вала, приводимого во вращение от элект— родвигателя с постоянными оборотами, что снижает эффективность очистки бурового раствора. Кроме того, при постоянной интенсивной частоте и амплитуде вибраций ситового полотна снижается срок службы последнего, что вызывает частую его замену, потерю времени на его обслужияание, а тахже увеличивает потребляемое количество энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в вибросите для очистки жидкости от механических примесей, содержащем корпус в виде герметичной емкости, виброрамы с укрепленными ситовыми полотнами, установленные вертикально и разделяющие емкость на отдельные камеры, привод виброрам и подводящие и отводящие каналы, подводящий канал снабжен генератором гидроимпульсов, а привод виброрам выполнен в виде двух мембранных гидроцилиндров, мембраны которых соединены штоками с виброрамами в нормальном и касательном направлениях к ситовому полотну, при этом мембрана гидроцилиндра соединенная с виброрамами в касательном направлении, сообщена со стороны штока с подводящим каналом, а с противоположной стороны — с мембраной другого гидроцилиндра со стороны, противоположной штоку.!

Кроме того, генератор гидроимпульсов выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальными каналами ввода и отвода и установленным внутри лопастным ротором с возможностью вращения и периодического перекрытия канала ввода.

На чертеже изображено вибросито, общий вид.

Вибросито состоит из корпуса, выполненного в виде герметичной емкости 1, в полости которой в вертикальных плоскостях установлены виброрамы 2 и 3, связанные со стенками емкости 1 посредством упругих герметизирующих элементов 4. На виброрамах неподвижно закреплены ситовые полотна 5 и 6 с различными раз мерами ячеек сеток. Емкость 1 снабжена подводящим загрязненную жидкость каналом 7 и каналом 8 для отвода очищенной жидкости из вибросита. Ситовыми полотнами 5 и б совместно с виброрамами 2 и 3 и герметизирующими элементами 4 емкость

1 разделена на отдельные полости А и Б.

Вибросито снабжено приводом виброрам, который состоит из генератора 9 гидроимпульсов и гидроцилиндров 10 и».

Генератор 9 гидроимпульсов установлен в подводящем канале 7 и выполнен в виде цилиндрической камеры

12 с тангенциально расположенным вво1143480

25

50

55 дом 13 и установленным в ней с возможностью вращения и периодического перекрытия подводящего канала лопастного ротора 14, вращение которого обеспечивается благодаря круговому движению жидкости в камере и наличию лопастей 15. Для перетока жидкости из цилиндрической камеры 12 в полость А емкости 1 служит канал

16, который при вращении ротора 14 всегда остается открытым, т.е. лопастями 15 не перекрывается. Гидроцилиндры 10 и 11 представляют собой, например, мембранные гидроцилиндры, в которых приводные штоки 17 кинематически связаны с виброрамами 2 и 3. При этом один из гидроцилиндров 10 связан с виброрамами 2 и 3 таким образом, что его усилия направлены касательно ситовым полотнам 5 и 6, а гидроцилиндр 11 нормально к этим ситовым полотнам.

Рабочие полости гидроцилиндров 10 и 11 гидравлически сообщены при помощи канала 18 и трубопровода 19 с подводящим каналом 7 до генератора

9 гидроцимпульсов.

Вибросито также снабжено перегородками 20 и 21, которые соответственно расположены перед ситовыми полотнами 5 и 6 и служат для формирования потоков очищаемой жидкости перед ними, а также накопителем 22 шлама и устройством 23 выгрузки шлама.

Вйбросито работает следующим образом.

Загрязненная жидкость по подь дяшему каналу 7 под некоторым избыточным давлением поступает в цилиндрическую камеру 12 через тангенциальный ввод 13. Поток раствора, посту- . пающий касательно к внутренней цилиндрической стенке камеры 12 с постоянным расходом, вызывает вращение самой жидкости в камере 12 и, соответственно, лопастного ротора 14.

Пройдя камеру 12, раствор поступает через канал 16 в полость А емкости 1 и далее через ситовое попотно 5 перетекает в полость Б, а затем, пройдя второе ситовое полотно 6, сливается в отводящий канал 8. При прохождении раствора через ситовые полотна на них задерживаются частицы шлама, размер которых больше размера ячеек сетки ситового полотна. На ситовом полотне 5 отделяются более крупные частицы шлама, а на полотн .

6 — более мелкие. Отделенный. на ситовых полотнах 5 и Ь шлам скапливается в нижней части накопителя 22 шла.ма. По мере накопления шлам выгружается через устройство 23.

В процессе вращения ротора 14 лопасти 15 кратковременно перекрывают тангенциальный ввод 13, в результате чего в подводящем канале 7 возникает пульсация давления, которая по каналу 18 и трубопроводу 19 передается на гидроцилиндры 10 и 11 В тот момент, когда в гидроцилиндрах 10 и 11 импульс давления в результате перекрытия ввода l3 достигает максимальной величины, соответствующее значение импульса давления в полостях А и Б имеет минимальное значение, так как

20 -в этот момент эти полости емкости

1 отделены от источника давления лопастями 15. В результате этого на штоках 17 гидроцилиндров 10 и 11 возникают максимально возможные по величине усилия, которые приложены к ситовым полотнам 5 и 6 в нормальном и касательном направлениях по отношению к их плоскостям. Эти усилия перемещают виброрамы 2 и 3, а вместе с ними и ситовые полотна 5 и 6 вправо, т.е, навстречу движению потока очищаемой жидкости, и вверх соответственно.

В следующий момент времени, когда лопасть 15 откроет тангенциальный ввод 13, давления в полостях А и

Б возрастают до максимальных величин, а давления в рабочих полостях гидроцилиндров 10 и 11 снижаются до этого значения. Но так как ситовые полотна 5 и 6 представляют собой гидравпические сопротивления, то на н. х возникают перепады давлений, которые вызывают результирующее усилие, направленное влево, т.е. в сторону движения жидкости, через ситовые полотна. Это результирующее усилие перемещает виброрамы 2 и 3 совместно с ситами 5 и 6 в ту же сторону на заданную величину. Наряду с. этим виброрамы 2 и 3 с ситовыми полотнами 5 и 6 перемещаются вниз на заданную величину, так как давление в гидроцилиндре 10 со стороны канала 18 меньше, чем оно есть до рассматриваемого момента времени. Это давление не обеСпечивает удержание виброрам в верхнем положении и пос1143480

1 ледние перемещаются в нижнее положе ние.

Так как максимальные значения усилий, возникающих в гидроцилиндре 11 и на ситовых полотнах 5 и 6, всегда 5 находятся в противофазе, то этим обеспечивается вибрация виброрам совместно с ситовыми полотнами в направлении, нормальном к их плоскости.

Вибрации ситовых полотен вдоль их плоскости (вверх-вниз) обеспечивается за счет возникновения импульсов давления в гидроцилиндре 10 в направлении вверх.

Вибрация ситовых полотен обеспечивается при условии, что результирующее усилие, возникающее от перепада давлений на этих полотнах, боль— ше усилия, возникающего на мембране гидроцилиндра 11 в момент открытого состояния тангенциального ввода. В процессе работы вибросита, когда ситовые полотна незашламлены, их гидросопротивления незначительны и поэтому перепад давления и соответственно результирующее усилие на них небольшое. В этом случае вибрация незначительна или отсутствует. По мере роста зашламленности (закупорки ячеек) ситовых полотен увеличивает- 3О ся их гидросопротивление и соответственно растет результирующее усилие на этих полотнах, что приводит к перемещению последних в сторону движения жидкости. С другой стороны, рост гидросопротивления ситовых полотен приводит к росту давления в подводящем канале, периодическое перекрытие которого в этом случае вызывает импульсы давления в нем более высокого значения. Такие пульсации давления обеспечивают вибрацию ситовых полотен с заданной амплитудой, что способствует очистке ситового полотна от шлама, т.е. способствует увеличению пропускной способности ситовых полотен. Обеспечение вибрации в плоскости ситовых по-1 лотен также в значительной степени способствует очистке их ячеек от шлама.

Наличие установленных перед ситовыми полотнами перегородок 20 и 21 также способствует эффективности очистки благодаря тому, что жидкость направляется на ситовые полотна сверху вниз. Такое движение жидкости благоприятствует перемещению шлама вдоль плоскости сит и осаждению его в накопителе 22 шлама, а также увеличивает способность ситового полотна задерживать частицы шлама меньше размера его ячейки в результате того, что жидкость движется сквозь ситовое полотно под некоторым углом к ее плоскости °

Предлагаемое выполнение вибросита позволит осуществлять качественную очистку бурового раствора (жидкости), увеличить срок службы фильтрующих элементов (ситовых полотен) и улучшить условия эксплуатации очистного оборудования на буровой, что в целом позволит повысить эффективность очистки. Это обеспечит повышение скорости проходки скважин и уменьшение расходов на приобретение ситовых полотен и затрат труда по их замене.

1143480, Составитель В.Тимошков

Редактор Н.Бобкова Техред Т.Маточка Корректор.О.Билак

Заказ 808/9 . Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4