Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама



Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама
Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама

 

B07B1/40 - Разделение или сортировка твердых материалов путем просеивания или грохочения; разделение с помощью газовых или воздушных потоков; прочие виды разделения сухими способами сыпучих материалов или штучных изделий, хранимых навалом и пригодных для сортировки как сыпучие материалы (комбинирование устройств для сухого разделения с устройствами для мокрого разделения B03B; сортировка почтовых отправлений, сортировка изделий или материалов вручную или автоматически с помощью механизмов, срабатывающих под действием импульса элементов, воспринимающих или измеряющих параметры сортируемых изделий или материалов B07C)

Владельцы патента RU 2541712:

Костюк Анатолий Иванович (RU)

Изобретение относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, установленный на плите, закрепленной на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку. Вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и прямой направления силового действия вибратора равен 45°. Вибратор линейных колебаний выполнен в виде однотактного вибратора резонансного действия с электромагнитным приводом. Вибратор выполнен на основе электромагнита тянущего типа с возможностью колебаний якорной части однотактного вибратора относительно его статора с размахом колебаний до 15 мм. Электромагнит подключен к сети электропитания через устройство управления однотактным вибратором, которое выполнено с возможностью формирования регулируемых по амплитуде импульсов постоянного тока с частотой 50 Гц. Амплитуда импульсов может регулироваться в заданных пределах, при которых фактическая амплитуда колебаний рамы вибрирующей соответствует расчетной амплитуде колебаний рамы вибрирующей, определяемой предварительно по формуле X=Z:W2, где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м, Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с, здесь W=2πf, где f - частота колебаний в Гц. Суммарная масса рамы вибрирующей с массами ситовых кассет, устройств закрепления ситовых кассет, а также с массой статорной части однотактного вибратора не менее чем в 7 раз превышает суммарную массу якорной части однотактного вибратора. Технический результат - повышение эффективности очистки бурового раствора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к вибрационным ситам для очистки бурового раствора и осушки шлама, применяемым в процессе бурения и капитального ремонта нефте- и газодобывающих скважин, и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности.

Известно вибросито по авторскому свидетельству СССР №848084 с формулой изобретения: 1. Вибросито, включающее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов на станину и снабженную вибратором, два последовательно расположенных ситовых полотна, закрепленных на раме, причем разгрузочный конец первого ситового полотна расположен над загрузочным концом второго полотна, установленного наклонно в сторону разгрузки материалов под углом 5°, и подающий желоб, отличающееся тем, что с целью расширения технологических параметров первое ситовое полотно установлено наклонно в сторону загрузки материалов с возможностью изменения угла наклона от 0 до 10°. 2. Вибросито по п.1, отличающееся тем, что рама снабжена механизмом регулирования угла наклона первого ситового полотна.

Недостатком данного аналога является то, что важнейшие характеристики вибрационного сита - амплитуда и частота колебаний, а также вид колебаний рамы с ситовыми полотнами в формуле изобретения и в описании - не указаны, вследствие чего технический уровень вибросита как законченного и готового к промышленному применению устройства не известен.

Известно вибросито по патенту РФ от 26.04.2001 г. №2186635 с формулой изобретения: 1. Вибросито, включающее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов и снабженную вибратором, два последовательно закрепленных на раме ситовых полотна, первое из которых установлено с возможностью изменения угла наклона от 0° до 10°, а его разгрузочный конец расположен над загрузочным концом второго ситового полотна, отличающееся тем, что оно снабжено верхним ярусом, состоящим из жесткого рамочного сита с предварительно натянутым ситовым полотном, и выполнено с возможностью регулировки рамы на угол наклона от -2 до +10°. 2. Вибросито по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено люком для направления бурового раствора на первое ситовое полотно.

Данный аналог имеет такой же недостаток, как и у предыдущего аналога.

В качестве прототипа выбрано вибрационное сито СВ1Л (см. стр.3-8 в источнике: Руководство по эксплуатации СВ1Л 00.00.000 РЭ «Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1Л», РСТ АЯ24, ОАО НПО «Бурение», г. Краснодар, 1996. Анализ указанного руководства по эксплуатации, а также графических и табличных данных, приведенных на листе 2а, стр.3 и 4 в ТУ 39-0147001-145-96 «Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1Л. Технические условия», АООТ НПО «Бурение», г. Краснодар, 1996, позволяет сфорулировать следующие существенные признаки прототипа, - вибрационное сито для очистки бурового раствора и осушки шлама, содержащее станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, закрепленный на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, причем вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными вибраторами, которые соединены с валами электродвигателей лепестковыми муфтами, или вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными мотор-вибраторами, при этом вибратор линейных колебаний выполнен с возможностью сообщения раме вибрирующей линейных колебаний на частоте 23-25 Гц при амплитуде колебаний, настроенной в пределах от 2-0,3 до 2+1 мм, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку, вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей за счет изменения настройки дебалансов вибраторов.

Недостаток прототипа, - степень очистки бурового раствора и пропускная способность вибрационного сита не соответствуют возможностям применяемых в настоящее время мелкоячеистых ситовых кассет. Например, фирма Scomi выпускает для своих вибрационных сит ситовые панели с размером ячейки от 862 до 48,8 мкм, при этом в интервале от 100 мкм и менее фирма выпускает ситовые панели с размером ячейки: 91,8; 77,8; 63,4; 53,8; 48,8 (стр.11 в каталоге Scomi. Сводный каталог. Оборудование. Системы очистки бурового раствора. Copyright. 2010 Scomi Oiltools Bermuda Limited.All Rights Reserved). Размер ячейки в 100 мкм в ситовой кассете указан для сравнения как сетки с минимальным размером ячейки, применяемой на вибрационном сите СВ1Л - прототипе (стр.4 в источнике: Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1Л. Руководство по эксплуатации СВ1Л 00.00.000 РЭ. ОАО НПО «Бурение», г. Краснодар, 1996).

Задачей изобретения является интенсификация очистки бурового раствора и осушки шлама на вибрационном сите для расширения возможностей применения мелкоячеистых ситовых кассет. Применение мелкоячеистых ситовых кассет существенно улучшает показатели бурения. Интенсификация процесса очистки бурового раствора и осушки шлама обеспечивается путем увеличения частоты колебаний рамы вибрирующей до 50 Гц при регулирования виброускорения рамы вибрирующей в пределах от 0 до 10 G где G=9,81 м/c2.

Решение задачи обеспечивается тем, что предлагаемое вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, установленный на плите, закрепленной на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и прямой направления силового действия вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку, вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей, вибратор линейных колебаний выполнен в виде однотактного вибратора резонансного действия с электромагнитным приводом, вибратор выполнен на основе электромагнита тянущего типа с возможностью колебаний якорной части однотактного вибратора относительно его статора с размахом колебаний до 15 мм, электромагнит подключен к сети электропитания через устройство управления однотактным вибратором, которое выполнено с возможностью формирования регулируемых по амплитуде импульсов постоянного тока с частотой 50 Гц, при этом амплитуда импульсов может регулироваться в заданных пределах, при которых фактическая амплитуда колебаний рамы вибрирующей соответствует расчетной амплитуде колебаний рамы вибрирующей, определяемой предварительно по формуле

X=Z:W2,

где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,

Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,

W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,

здесь W=2πf, где f - частота колебаний в Гц,

при этом суммарная масса рамы вибрирующей с массами ситовых кассет, устройств закрепления ситовых кассет, а также с массой статорной части однотактного вибратора не менее чем в 7 раз превышает суммарную массу якорной части однотактного вибратора.

Устройство управления однотактным вибратором может быть выполнено с возможностью подстройки частоты импульсов постоянного тока к частоте собственных колебаний двухмассной колебательной системы вибрационного сита до получения режима устойчивых резонансных колебаний рамы вибрирующей с заданным виброускорением, причем колебательная система вибрационного сита включает: суммарную массу рамы вибрирующей с массами жестко присоединенных к ней деталей, упругие элементы однотактного вибратора, коэффициенты жесткости которых суммируются, суммарную массу якорной части однотактного вибратора и приведенную массу пружин.

Применение предложенных совокупностей существенных признаков позволяет получить новый технический результат - новое вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама.

Анализ уровня техники в области вибрационных средств очистки растворов показал, что предложенная совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.

Физическая сущность нового вибрационного сита поясняется чертежом (фиг.1), характеризующим графическую зависимость пропускной способности бурового раствора через сетку с ячейками 0,16×0,16 мм при изменении частоты колебаний сетки в интервале частот от 15 до 80 Гц. Эксперименты показали, что пропускная способность бурового раствора через сетку 0,16×0,16 мм (широкоприменяемый размер ячеек) с амплитудой колебаний 1 мм при повышении частоты колебаний с 25 Гц до 50 Гц увеличивается примерно в три раза (см. рис.4 на стр.19 в работе «Исследование динамики и выбор параметров вибросита для очистки бурового раствора. Отчет по теме №175-70 № госрегистрации 77003180. МИНХ и ГП им. И.М. Губкина. Москва-1977»). Физическая сущность этого эффекта объясняется увеличением в два раза числа колебаний в единицу времени рамы вибрирующей с ситовыми кассетами и, следовательно, увеличением числа соударений локальных частиц бурового раствора в единицу времени с ситовыми кассетами.

Сущность изобретения поясняется также чертежом (фиг.2), раскрывающим конструкцию вибрационного сита. Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину 1, раму вибрирующую 2 с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами 3, вибратор линейных колебаний 4 резонансного действия с электромагнитным приводом. Вибратор 4 выполнен на основе электромагнита тянущего типа 5, выполненного с возможностью совершения колебаний с размахом колебаний до 15 мм, содержит инерционный груз 6, пружины 7 со стяжными стержнями 8, катушку 9, основание 10, регулировочные грузы 11, защитный кожух 12. Однотактный вибратор 4 установлен на силовой плите 13, закрепленной на силовой трубе 29, имеющей фланцы 30, которые присоединены к боковинам 14 рамы вибрирующей 2, при этом вибратор 4 установлен на раме вибрирующей 2 так, что угол между поверхностью ситовых кассет 3 и направлением силового действия вибратора равен 45°. С помощью четырех пружин 15 рама вибрирующая 2 установлена на станине 1. Ситовые кассеты 3 закреплены на раме вибрирующей 2 устройствами закрепления 16. Вибрационное сито содержит также устройство 17 для регулировки угла наклона рамы вибрирующей 2, шибер 18 с механизмом управления 19, поддон 20 с выпускными окнами 21 для очищенного бурового раствора, который размещен в станине 1, приемную емкость 22 для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем 23 для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой 24 с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты 3, принимающей буровой раствор на обработку. Боковины 14 рамы вибрирующей 2 усилены ребрами жесткости 31 для передачи и распределения вибрационного силового воздействия вибратора 4. Катушка 9 электромагнита подключена к сети электропитания через устройство 26 управления вибратором. Боковины 14 соединены между собой связь-балками 27. Рама вибрирующая 2 в месте схода шлама в отвал оснащена козырьком 28. Обозначения на чертеже: ЦМ - центр масс, Р(t) - вынуждающая направленная знакопеременная суммарная сила, генерируемая однотактным вибратором 4, воздействующая на центр масс ЦМ.

Перечисленные элементы характеризуют конструкцию вибрационного сита высокочастотного с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама.

Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама работает следующим образом. Однотактный вибратор 4 настраивают на режим сообщения раме вибрирующей 2 виброускорения Z, заданного технологической документацией, учитывающей свойства бурового раствора и интенсивность его подачи на вибросито. В соответствии с требованиями технологической документации производится выбор ситовых кассет 3 по размеру ячеек в свету. Ситовые кассеты 3 устанавливают на раму вибрирующую 2 и закрепляют с помощью устройств закрепления 16 ситовых кассет. После этого буровой раствор подают через приемный патрубок с фланцем 23 в приемную емкость 22, в которой скорость потока гасится благодаря увеличению поперечного сечения емкости. При этом буровой раствор достигает уровня полки 24, растекается по ней и равномерно поступает на поверхность ситовой кассеты. Под действием направленных колебаний, сообщаемых раме вибрирующей 2 однотактным вибратором 4, ситовые кассеты находятся в вибрационном движении и воздействуют на буровой раствор, диспергируют комковидные образования и крупные частицы, при этом раствор интенсивно фильтруется через сетки ситовых кассет 3, а шлам, представляющий собой смесь частиц породы и продуктов износа, размером крупнее размеров ячеек сетки остается на поверхности ситовых кассет 3 и транспортируется благодаря направленным колебаниям рамы вибрирующей 2 в сторону разгрузки. При транспортировании шлама происходит его осушка благодаря вибрационному воздействию ситовых кассет на частицы шлама, при котором под действием инерционных сил происходит отделение влаги от частиц шлама. Шлам через козырек 28 уходит в отвал. Очищенный раствор собирается в поддоне 20 и оттуда через окна 21 самотеком поступает в желоб или емкость циркуляционной системы.

В предложенном варианте вибрационного сита интенсивность очистки бурового раствора и осушки шлама повышена в сравнении с прототипом благодаря тому, что количество соударений локальных объемов бурового раствора с ситовыми кассетами в единицу времени увеличено в два раза. Однотактный вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом генерирует колебания на частоте питающего электрического тока. Как правило, частота тока равна 50 Гц. Поэтому предложенное вибрационное сито работает при колебаниях рамы вибрирующей с частотой 50 Гц в отличие от применяемых в настоящее время вибрационных сит, на которых частота колебаний равна 25 Гц. Иначе говоря интенсивность процесса очистки бурового раствора и осушки шлама увеличивается в 2 раза за время нахождения бурового раствора и частиц шлама над ситовыми кассетами вибрационного сита до ухода частиц шлама в отвал, а бурового раствора до прохождения его через ситовые кассеты в емкость для очищенного бурового раствора. Данное вибрационное сито отличается от всех известных применяемых в настоящее время на практике вибрационных сит следующими особенностями:

1) применением однотактного энергосберегающего вибратора резонансного действия с частотой колебаний 50 Гц, выполненного с возможностью получения колебаний инерционной массы с размахом до 15 мм; автором данной заявки ранее были разработаны вибраторы резонансного действия с увеличенной амплитудой колебаний инерционной (так называемой реактивной) массой, см. патент на изобретение №2356640 (2006 г.) и патент на полезную модель №134084 (2013 г.) с одинаковым названием «Вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом»; известные вибраторы с электромагнитным приводом, выпускаемые промышленностью и получившие исключительно широкое применение в различных отраслях хозяйственной деятельности на вибрационных ситах для очистки бурового раствора, не используются вообще, поскольку имеют недостаточную амплитуду колебаний; предложенные автором данной заявки вибраторы резонансного действия по указанным выше патентам превосходят известные вибраторы с электромагнитным приводом в несколько раз.

2) энергосберегающим режимом работы, поскольку вибраторы резонансного действия отличаются от инерционных дебалансных вибраторов существенно меньшими затратами энергии благодаря эффекту резонансного усиления колебаний (см., например, книгу «Вибраторы с электромагнитным приводом». Обзор. М., 1970, с.3-27).

Следует особо подчеркнуть, что в связи с тем, что частота колебаний рамы вибрирующей увеличена в 2 раза для сохранения виброускорения рамы вибрирующей с ситовыми кассетами на оптимальном уровне, необходимо в соответствии с приведенной формулой существенно уменьшить (в сравнении с прототипом) амплитуду колебаний. Это, в свою очередь, значительно уменьшает дальность полета каждой частицы бурового раствора над ситовой кассетой. Благодаря этому повышается качество очистки и диспергирования частиц бурового раствора. Данное утверждение подтверждается опытом применения способа очистки буровых растворов и осушки шлама на сетках или ситовых кассетах вибрационных сит, который показал, что эффективность очистки возрастает по мере увеличения времени нахождения частиц на сетке (стр.180 в книге: Булатов А.И., Проселков Ю.М., Рябченко В.И. Технология промывки скважин. - М., Недра, 1981.301 с.). Согласно рекомендациям, приведенным на стр.180 указанной книги, увеличения времени нахождения частиц на сетке можно достичь, в частности, уменьшением амплитуды колебаний сетки, что в новых вариантах вибрационных сит обеспечивается при сохранении оптимального значения виброускорения рамы вибрирующей с ситовыми кассетами.

Возможность практического осуществления предложенного вибрационного сита высокочастотного с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама не вызывает сомнений. Повышение эффективности очистки бурового раствора, в частности увеличение пропускной способности бурового раствора через вибрирующую сетку при увеличении частоты колебаний сетки, установлено экспериментально в лаборатории специализированной научной организации (см. рис.4 на стр.19 в работе «Исследование динамики и выбор параметров вибросита для очистки бурового раствора. Отчет по теме №175-70 № госрегистрации 77003180. МИНХ и ГП им. И.М. Губкина. Москва-1977»). Этот результат подтвержден в лаборатории автора данной заявки и положен в основу конструирования опытно-промышленного образца вибрационного сита нового поколения для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама. Опытно-промышленный образец вибросита изготовлен и прошел внутренние испытания. После подачи данной заявки будут оформлены разрешительные документы для испытаний вибросита нового поколения в условиях эксплуатации на буровой. Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.

1. Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама, содержащее станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, установленный на плите, закрепленной на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и прямой направления силового действия вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку, вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей, отличающееся тем, что вибратор линейных колебаний выполнен в виде однотактного вибратора резонансного действия с электромагнитным приводом, вибратор выполнен на основе электромагнита тянущего типа с возможностью колебаний якорной части однотактного вибратора относительно его статора с размахом колебаний до 15 мм, электромагнит подключен к сети электропитания через устройство управления однотактным вибратором, которое выполнено с возможностью формирования регулируемых по амплитуде импульсов постоянного тока с частотой 50 Гц, при этом амплитуда импульсов может регулироваться в заданных пределах, при которых фактическая амплитуда колебаний рамы вибрирующей соответствует расчетной амплитуде колебаний рамы вибрирующей, определяемой предварительно по формуле
X=Z:W2,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний в Гц,
при этом суммарная масса рамы вибрирующей с массами ситовых кассет, устройств закрепления ситовых кассет, а также с массой статорной части однотактного вибратора не менее чем в 7 раз превышает суммарную массу якорной части однотактного вибратора.

2. Вибрационное сито по п.1, отличающееся тем, что устройство управления однотактным вибратором выполнено с возможностью подстройки частоты импульсов постоянного тока к частоте собственных колебаний двухмассной колебательной системы вибрационного сита до получения режима устойчивых резонансных колебаний рамы вибрирующей с заданным виброускорением, причем колебательная система вибрационного сита включает суммарную массу рамы вибрирующей с массами жестко присоединенных к ней деталей, упругие элементы однотактного вибратора, коэффициенты жесткости которых суммируются, суммарную массу якорной части однотактного вибратора и приведенную массу пружин.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Устройство содержит станину, раму вибрирующую, вибратор линейных колебаний, образованный двумя дебалансными вибраторами или мотор-вибраторами, установленными на раме так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45º, устройство для регулировки угла наклона рамы, поддон для очищенного бурового раствора.

Группа изобретений относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов на сетках или ситовых кассетах на вибрационных ситах. При осуществлении способа вибрирующей раме сообщают линейные колебания двумя центробежными дебалансными электромеханическими вибраторами, в процессе бурения буровой раствор фильтруют сквозь сетки или ситовые кассеты, закрепленные на раме вибрирующей, профильтрованный буровой раствор отводят в емкость циркуляционной системы.

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при смешении и дозировании проппанта в жидкости гидроразрыва пласта. Резервуар для материала, применяемого на нефтяном месторождении, состоит из корпуса с верхним днищем, нижним днищем, боковой стенкой между верхним и нижним днищем, которая определяет углубление в корпусе, верхнее днище определяет отверстие, нижнее днище определяет первое сопло.

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для обработки бурового раствора. Устройство включает фильтр вибрационного сита, имеющий верхнюю сторону для размещения обломков породы, и нижнюю сторону, воздушную вакуумную систему, функционально соединенную с нижней стороной фильтра сита для всасывания рабочего объема воздуха через фильтр и отделения бурового раствора от обломков породы, систему сбора отделенного бурового раствора с нижней стороны фильтра.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для утилизации буровых шламов при бурении скважин. Способ включает закачку бурового раствора в скважину, сбор отработанного раствора, подготовку его и повторное использование.

Изобретение относится к области утилизации отходов, а именно к переработке буровых шламов. Буровой шлам смешивают с песком в массовом соотношении 1:(0,75-5), вводят соляную кислоту в количестве 0,02-2,246 моль на 1 кг шлама, обеспечивая pH смеси от 5 до 8, осуществляют перемешивание компонентов и сушку.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к устройствам распределения и подачи продуктов бурения на вибрационный сепаратор. Устройство содержит кожух, включающий в себя впуск, выполненный с возможностью приема продуктов бурения, первый выпуск, выполненный с возможностью направления первой части продуктов бурения на первую поверхность сепарирования, и второй выпуск, выполненный с возможностью направления второй части продуктов бурения на вторую поверхность сепарирования.

Изобретение предназначено для очистки бурового раствора от наполнителя (кордного волокна, улюка) во всасывающей линии буровых насосов при бурении скважин с помощью забойных двигателей.

Изобретение относится к буровому оборудованию и предназначено для удаления шлама, песка из бурового раствора. Устройство включает корпус с входным и выходными трубопроводами, фильтр с узлом активации в виде крыльчатки, связанный с приводом вращения.

Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов.

Группа изобретений относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Устройство содержит станину, раму вибрирующую, вибратор линейных колебаний, образованный двумя дебалансными вибраторами или мотор-вибраторами, установленными на раме так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45º, устройство для регулировки угла наклона рамы, поддон для очищенного бурового раствора.

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки включает расположенные одна под другой просеивающие секции, состоящие из параллельных бесконечных замкнутых тягово-несущих элементов, приводных и ведомых шкивов с направляющими желобами, выполненные с уменьшением расстояния между тягово-несущими элементами от верхней просеивающей секции к нижней, приемные бункеры и конвейер для подрешетного материала под нижней просеивающей секцией.

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Струнный грохот содержит кожух с установленными в нем просеивающими секторами, разделенными между собой вставкой из листового материала и выполненными в виде натянутых струн, расстояние между которыми в загрузочной и разгрузочной частях различно.

Грохот // 2540370
Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций.

Группа изобретений относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов на сетках или ситовых кассетах на вибрационных ситах. При осуществлении способа вибрирующей раме сообщают линейные колебания двумя центробежными дебалансными электромеханическими вибраторами, в процессе бурения буровой раствор фильтруют сквозь сетки или ситовые кассеты, закрепленные на раме вибрирующей, профильтрованный буровой раствор отводят в емкость циркуляционной системы.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для разделения картофеля, столовой свеклы, моркови, редиса, репы и других корнеплодов на фракции по размерным признакам.

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов.

Изобретение относится к технике для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике просеивания и разделения сыпучих материалов по крупности, преимущественно угля. Устройство для сортировки горной массы содержит барабаны, сортировочное полотно в виде бесконечных тяговых элементов, установленных с возможностью огибания барабанов.

Грохот // 2534869
Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций.

Изобретение относится к вибрационной технике по очистке буровых растворов и осушке шлама на вибрационных ситах. Вибрационное сито высокочастотное с энергосберегающим виброприводом резонансного действия для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку. Вибратор установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и прямой направления силового действия вибратора равен 45°. Вибратор линейных колебаний выполнен в виде двух однотактных вибраторов резонансного действия с электромагнитным приводом, установленных на силовых плитах боковин рамы вибрирующей, каждый из однотактных вибраторов выполнен на основе электромагнита тянущего типа с возможностью колебаний якорной части однотактного вибратора относительно его статора с размахом колебаний до 15 мм. Электромагниты подключены к сети электропитания через устройство управления однотактными вибраторами, которое выполнено с возможностью формирования регулируемых по амплитуде импульсов постоянного тока с частотой 50 Гц. Амплитуда импульсов может регулироваться в пределах, при которых амплитуда колебаний рамы вибрирующей соответствует настраиваемой амплитуде колебаний рамы вибрирующей, определяемой предварительно по формуле: X=Z:W2, где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м, Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2, W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с, здесь W=2πf, где f - частота колебаний в Гц. Суммарная масса рамы вибрирующей с массами ситовых кассет, устройств закрепления ситовых кассет, а также с массами статорных частей обоих однотактных вибраторов не менее чем в 7 раз превышает суммарную массу якорных частей обоих однотактных вибраторов. Технический результат - повышение эффективности очистки буровых растворов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх