Способ разрушения пены и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Сощивлистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 28.03. 80 {21) 2920733/23-26 f$$) М. Кгк,з с присоединением заявки М—

В 01 0 19/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{23) Приоритет—

Опубликовано 1 3 282. Бюллетень М 4б (53(УДК 66.068.8 (088 ° 8) Дата опубликования описания 15. 12.82 (72) Авторы изобретения

Г.А. Выговский и С.Г. Выговский (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ И УСТРОИСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и устройствам для разрушения пены и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при бурении скважин и их очистке от песчаных пробок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разрушения пены, включающий подачу пены в ротор и обработку ее в центробежном поле.

Этот способ осуществляется в устройстве, включающем ротор с осевым входным патрубком, уплотнительное приспособление и пенопровод (1).

Недостатком этих способа и устройства является то, что при эжектировании пены в ротор развивается давление, не превышающее 0,1 атм. Такое разряжение могут давать лишь высоко напорные вентиляторы типа ВВД и АВД, ймеющие значительные габаритные размеры. Обычно же в пеногасителях для уменьшения габаритов и веса устанавливаются менее эффективные вентиляторы.При этом образуется несоответствие между объемом поступающей в ротор пены и объемом самого ротора,т.е.количестно поступающей в ротор пены всегда меньше, чем необходимо для нормальной. работы пеногасителя

Цель изобретения — повышение эффективности пеноразрушения за счет лучшего использования полезного объема ротора.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем подачу пены в ротор и обработку ее в центробежном поле, подачу пены в ротор осуществляют под давлением выше атмосферного.

В устройстве, включающем ротор с осевым входным патрубком, уплотнительное приспособление и пенопровод, уплотнительное приспособление выполнено в виде установленного на осевом патрубке ротора кольцевого желоба с жидкостью и диска, прикрепленного к пенопроводу.

Подача пены в ротор пеногасителя под давлением выше атмосферного позволяет подать необходимое для нормальной работы пеногасителя количество пены, тем самым исключить несоответствие, вызываемое известным способом при загрузке пены в аналогичных условиях. За счет подачи пены в ротор под давлением увеличивается количестЗО во поступающей в ротор пены, что со980761 ответственно, повышает удельную производительность пеногасителя или уменьшает его габариты.

Устройство для осуществления способа, н котором осевой патрубок ротора снабжен гидрозатвором, выполнен- 5 ным из кольцевого желоба, заполненного жидкостью и погруженного в нее диска, причем кольцевой желоб прикреплен к осевому патрубку ротора,а диск- к неподвижному пенопроводу позноляет надежно герметизировать загрузочный патрубок ротора с неподвижным пенопроводом. Жидкость, заполняющая кольцевой желоб, при вращении ротора приобретает форму кольца. Кольцо жидкости прикрывает кромку диска, образуя гидрозатвор. Диаметр кольцевого желоба гидроэатвора выбирается в зависимости от максимального давления пены. Ширина желоба принимается мини- мальной н зависимости от толщины диска, практически 10-20 мм.

На чертеже изображено устройство для разрушения пены. устройство состоит из прикрепленного к осевому патрубку 1 ротора 2 гидрозатвора, состоящего из кольцевого желоба 3, заполненного жидкостью

4, в которую погружен диск 5, прикрепленный к неподвижному пенопроводу 6.

Устройство работает следующим образом.

Пену подают под давлением по пенопроводу 6 и осевому патрубку 1 н ротор 2. При вращении ротора 2 под действием центробежных сил пена разруша- 35 ется.При вращении ротора 2 жидкость

4, находящаяся в кольцевом желобе 3, приобретает форму кольца и перекрывает зазор между диском 5 и желобом 3.

Пример. Используют ротор пе- 4О ногасителя диаметром 0,34 м. К осевому патрубку ротора прикрепляют кольцевой желоб диаметром 105 мм и шириной 15 мм, В желобе размещают диск диаметром 100 мм и прикрепляют его к 45 неподвижному пенопроводу. В кольцевой желоб заливают водопроводную воду. При вращении ротора со скоростью 2000 об/мин слой воды высотой

20 мм, считая от кромки диска до поверхности кольцевого слоя воды, развивает давление равное около 3 атм.

Пену в ротор подают под давлением выме атмосферного на 1,0 атм. В этих условиях производительность ротора составляет 30 л/мин по жидкости, содержащейся н пене. При этом количество остаточной пены в разгрузке ротора — 4,2%, Для сравнения были проведены опыты по загрузке пены в ротор за счет сил эжекции. Максималь- 60 ное раэряжение в роторе достигает

0,02 атм, а пооизводительность снижается до 11 л/мин.

Повышение давления пены с 0,02 до

0,1 атм приводит к увеличению производительности ротора по жидкости, содержащейся в пене, до 18,5 л/мин.

Повыаение давления пены до 1 атм увеличивает произнодительность ротора до 30 л/мин, а при 2 атм—

41 л/мин., при этом качество конечного продукта несколько ухудшается, т.е. содержание газа в нем составляет 5,9%, против 4,2% н предыдущем случае. При давлении пены равном

2,5 атм производительность ротора составляет 53„6 л/мин, а содержание газа в конечном продукте — 9,6%.

Дальнейшее увеличение давления пены до 3 атм ведет за собой значительное ухудшение качества конечного продукта, что неприемлемо для последующего передела.

Таким образом, при подаче пены под давлением от 0,05 до 2,5 атм, роторы шнековых пеногасителей, значительно повышают свою производительность по сравнению с известными пеногасителями других типов.

Таким образом, применение предлагаемого способа загрузки повышает удельную производительность ротора путем более эффективного использова ния полезной площади его полости.

Практически это позволяет, например, в нескольКо раз уменьшить габариты промышленной установки для разрушения высокоустойчивых пен, используемой в нефтедобывающей промышленности для бурения скважин и их очистке от песчаных пробок.

Формула изобретения

1 . Способ разрушения пены, включающий подачу пены в ротор и обработку ее в центробежном поле, о т л и ч а юшийся. тем, что, с целью повышения эффективности пеноразрушения, подачу пены н ротор осуществляют под давлением выше атмосферного.

2. Устройство для разрушения пены, включающее ротор с осевым входным патрубком, уплотнительное приспособлэние и пенопровод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы-. шенной эффективности пеноразрушения уплотнительное приспособление выполнено в виде установленного на осевом патрубке ротора кольцевого желоба с жидкостью и диска, прикрепленного к пенопроноду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 604567, кл. В 01 D 19/02, 1976 (прототип).

980761

Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9538/7

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 4

Составитель О. Кол якина

Редактор И. Касарда Техред Y.. Гергель Корректор И. Ватрушки на