Гидротурбоциклон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>940864

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.09.80 (21) 2986179/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень ¹ 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (51) М Кл з В 04 С 9!00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.928.37 (088.8) (72) Авторы изобретения

3. Я. Любовицкий, Е. Д. Каневский и В. П. Голубцов - . Ю 3 4е" итон ГЗФ1. (71) Заявитель муФ1|(де;мю „" (54) ГИДРОТУРБОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от механических примесей, в частности для очистки бурового раствора от шлама при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен аппарат, содержащий корпус с размещенным внутри него ротором в виде конического сита, узел подачи, раму и механический вибратор (1).

Недостаток такого аппарата состоит в том, что большие амплитуды колебаний вибратора приводят к интенсивному износу подшипниковых узлов ротора и преждевременному выходу их из строя. Вследствие создания гидравлического сопротивления на входе в фильтр ухудшается пропускная способность его ячеек.

Известен гидротурбоциклон, содержащий корпус с входным патрубком и патрубками для отвода очищенной жидкости и механических примесей, фильтрующий элемент с лопатками, установленный с возможностью вращения (2).

Недостаток гидротурбоциклона состоит в том, что линейная скорость движущегося очищаемого бурового раствора быстро уменьшается по мере удаления от входного патрубка, что приводит к уменьшению центробежной силы, действующей на частицы шлама.

Кроме того, фильтрующая поверхность оказывается в зоне со значительным содержанием шлама, что ухудшает качество очистки.

5 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому гидротурбоциклону является гидротурбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус, установленный в под10 шипниковых узлах внутри корпуса ротор с зигзагообразной фильтрующей поверхностью в виде лопастной системы, привод (3).

Недостатками этого гидротурбоциклона

15 являются низкая эффективность очистки бурового раствора и невозможность его дегазации.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки бурового раствора за счет одновременной его дегазации.

Поставленная цель достигается тем, что гидротурбоциклон, содержащий цилиндроконический корпус, установленный в под25 шипниковых узлах внутри корпуса ротор с зигзагообразной фильтрующей поверхностью в виде лопастной системы, привод, снабжен магнитострикционным электроакустическим преобразователем, установленным в нижней части ротора.

94О864

1О

3О

40

СССР

На фиг. 1 изображен общий впд гпдротурбоциклона; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фпг. 1.

Гидротурбоциклон включает цилипдроконический корпус 1 с крышкой 2, фильтрующий ротор 3 и привод 4. В верхней части корпуса 1 тангенциально установлен патрубок 5 для подвода очищаемого раствора, а в нижней — патрубок 6 для отвода сгущенной фракции. На крышке 2 установлен подшипниковый узел 7 с полым валом

8, кинематически связанным с приводом 4.

Нижняя опора 9 выполнена съемной и включает подшипниковый узел 10 и полый вал 11. Последний жестко связан с магнитострикционным электроакустическим преобразователем 12, питание которого осуществляется через скользящие контакты.

Преобразователь 12 помещен в кожух 13.

Ротор 3 оснащен двумя фланцами 14 в виде конусов Морзе, позволяющими передавать крутящий момент на его вал 15. Фланцы 14 связаны стяжками 16, установленными в шахматном порядке.

Сетка 17, будучи натянутой между этими стяжками, образует зигзагообразную поверхность, которая образует лопастную систему, что увеличивает эффект центробежного разделения раствора и шлама.

Гидротурбоциклон работает следующим образом.

Буровой раствор по патрубку 5 поступает под напором в гидротурбоциклон и получает в результате этого вращательное движение.

Одновременно включают привод 4 и преобразователь 12. Ротор 3 вращается в направлении «закрутки» бурового раствора. Преобразователь 12 сообщает ротору 3 ультразвуковые колебания малой амплитуды, в результате чего фильтрующая поверхность его очищается от шлама, а в самом роторе 3 осуществляется дегазация очищенного бурового раствора. Выделившийся из раствора газ уходит в атмосферу через полый вал 8. Очищенный буровой раствор отводится через вал 11 и кожух 13. Механические частицы под действием поля центробежных сил, возникающего от напора раствора на входе и поддерживаемого лопастной системой ротора 3, отбрасываются к стенкам корпуса 1, направляются в нижнюю суженную часть гидротурбоциклона и удаляются из него по патрубку 6.

Таким образом, благодаря оснащению гидротурбоциклона магнитострикционным электроакустическим преобразователем, установленным в нижней части ротора, достигается повышение качества очистки бурового раствора с одновременной эффективной его дегазацией, а малая амплитуда колебаний ротора улучшает эксплуатационные характеристики работы гидротурбоциклона, так как пе является разрушающей для его опор.

Формула изобретения

Гидротурбоциклон, содержащий ц линдроконический корпус, установленный в подшипниковых узлах внутри корпуса ротор с зигзагообразной фильтрующей поверхностью в виде лопастной системы, привод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки оурового раствора за счет одновременной его дегазации, он снабжен магfIHTocTpHKIlHQHHbIM электроакустическим преобразователем„ установленным в нижней части ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

No 227227, кл. В 04 В 1/08, 1969.

2. Авторское свидетельство

Х 691208, кл. B 04 С 9/00, 1979.

3. Авторское свидетельство

Хо 168978, кл. B 01 Р 46/14, 1961.

Риг

Составитель Э, Яшкова

Техред И. Заболотнова

Корректор С. Файв

"Редактор 3. Бородкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 729/633 Изд. № 200 Тираж 614 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3К-35, Раушская наб., д. 4/5