Пылеулавливающая установка для буровых станков Советский патент 1987 года по МПК E21B21/07 

N9

4: О) to

С 111 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспыливания воздуха при бурении скважин, преимущественно на открытых горных работах. Известна пылеулавливающая установка для бзфовых станков, включающая буровой став, пылеприемник, многоступенчатый пылеосадитель с гидрофильтром в виде скруббера Вентури с розеточным каплеуловителем, воздуходувку, насос и емкость для осветленной воды. Недостатками.такой установки являются низкая эффективность пьшеулавливания и значительные эксплуатационные затраты, связанные с необходимостью .использовать при отрицательных температурах дорогие антифризы вместо воды. Наиболее близким к изобретению является пылеулавливающая установка для буровых станков, включающая буровой став, пылеприемник, многоступенчатый пьшеосадитель с гидрофильтром для зашламованной воды, воздуходувку, емкость для осветленной воды, насос, систему дозирования воды для увлажнения продувочного воздуха и трубопроводы, Недостатком этой установки является низкая эффективность работы в усло виях отрицательных температур в связи с отсутствием средств подогрева воды в емкости для зашламованной воды и в емкости для осветленной воды, что тре бует применения вместо воды дорогосто ящих антифризов при значительном их расходе. Кроме того, емкость для зашламованной воды входит непосредственно в состав гидрофильтра, что требует для очистки ее от осевшего шлама вклю чения установки, т.е. останавливать бурение. Совместить операции бурения и удаления осевшего шлама невозможно, что снижает производительность буровых работ. Сложная система ручного управления перемещением воды между гидрофильтром и резервной емкостью требует значительных затрат времени на-очистку гидрофильтра. Цель изобретения - повысить эффективность работы пьшеулавливающей уста новки в условиях отрицательных темпе ратур за счет оборотной воды. Это достигается тем, что пылеулавливающая установка, включающая бурово став, пылеприемник, многоступенчатый пьшеосадитель .с гвдрофильтром, емкост 8 для. зашламованно)4 воды, воздуходувку, емкость для осветленной воды, насос, систему дозирования воды для увлажнения продувочного воздуха и трубопроводы, емкость для зашламованной воды размещена внутри емкости для осветленной воды, которая в нижней части снабжена электронагревателем, а гидрофильтр выполнен в виде скруббера Вентури с розеточным каплеулавливателем, при этом емкость для осветленной воды через, насос сообщена с гидрофильтром, а емкость для зашламованной воды через систему дозирования воды для увлажнения воздуха сообщена е буровым ставом. На чертеже приведена схема пылеулавливающей установки для буровых станков. Установка включает вертлюг 1 бурового става 2, пылеприемник 3, две ступени инерционного пьшеосаждения, скомпанованные в единый пылеосадитель 4, гидрофильтр 5, ротационную воздуходувку -6, емкость для осветленной воды 7 ji электронагревателем 8, центробежный насос 9, сообщенный с емкостью 7 и с гидрофильтром 5, систему дозирования воды для увлажнения продувочного воздуха 10, включающую дозирующий насос 11 с приводом от гидродвигателя 12, включенного в магистраль слива масла из гидрохщлиндров подачи бурового става 2 (на чертеже не показаны). Гидрофильтр 5 выполнен в виде скруббера Вентури с розеточным каплеулови- телем, снабжен приспособлением 13 для слива зашламованной воды и установлен над емкостью для зашламованной воды 14 с извлекаемым поддоном 15 для сбора осевшего шлама. Емкость 14-помещена внутри емкости 7 вьш1е электроНагревателей 8. Емкость зашламованной воды сверху открыта, т.е. сообщена с внутренней полостью емкости осветлен- нрй воды 7. Входной патрубок насоса 11 системы дозирования воды на увлажнение продувочного воздуха 10 связан с емкостью зашламованной воды 14. Вертлюг 1 бурового става 2 связан с выходным патрубком насоса 11 системы дозирования воды 10. Установка работает следующим образомВ процессе бурения благодаря раз-г ряжению, создаваемому ротационной воздуходувкой 6, буровой шлам из пылеприемника 3 в потоке воздуха транспортируется в блок инерционных пылеосадителей 4, где оседает основная масса бурового шлама и пыли. Неуловленная часть тонкодисперсной пыли проходит в гидрофильтр 5 и улавливается водой, поступающей в гидрофильтр 5 из емкости 7 посредством насоса 9. Очищенный от пыли воздух выбрасывается через воздуходувку 6 в атмосферу. Вода с уловленной пылью отделяется от воздуха в розеточном каплеотделителе и через приспособление 13 сливается в емкость зашламованной воды 14, откуда часть ее в количестве, завися щем от скорости бурения и свойств буримых пород, поступает через систему 10 на вертлюг 1 и далее - в скважину для увлажнения продувочного воздуха. В емкости 14 остается количество воды, равное разности поданной в гидрофильтр 5 и на увлажнение продувочного воздуха. Шлам, содержащийся в этой воде, оседает на дно емкости 14 и собирается в поддоне 15. Осветленная вода через верхний край емкости 14 переливается в емкость 7. . Вследствие того, что часть зашиамованной воды направляется на увлажнение продувочного воздуха, уменьшается количество шлама, оседающего в поддоне 15 и соответственно увеличирается интервал времени между очистками поддона 15- от осевшего 111лама. Общий расход воды в установке обус ловлен только подачей воды на увлажнение продувочного воздуха за исключением .потерь на испарение и смачиза- ние скважины. При перерывах в бурении воздуходувку 6 и насос 9 отключают, система дозирования воды на увлажнение продувочного воздуха 10 останавливается автоматически и циркуляция воды в сис теме установки прекращается. Отстаивание шлама из зашламованной воды в емкости 14, а также извлечение поддона 15 с осевшим шламом из емкости 14 не требуют отключения гидрофильтра 5 и включения воздуходувки 6. т.е. остановки бурения, что позволяет совмещать эти.операции, не отнимая времени от основной работы. Это становится возможным вследствие того что в гидрофильтре 5 емкость запшамованной воды и внутренняя полостьрабочей камеры разобщены приспособлением 13.

магистралью трубопровода, связывающего его с гидрофильтром 5. При работе в зимнее время (при отрицательных температурах) вода в емкости 7 подогревается нагревателем 8, расположенным в слое осветленной воды, находящемся ниже дна емкости 14. Осветленная вода в емкости 7 при нагреве равномерно нагревает стенки емкости 14, что устраняет опасность как замерзания зашламованной воды, так и смерзания осевшего шлама в поддоне 15. Поскольку температура стенок емкости 14 ниже, чем температура поверхности электронагревателей,,шлам, осевший в поддоне, не образует прочной корки, а так как поверхность наг- рева - площадь всех стенок емкости 14 - существленно больше площади поверхности электронагревателей, то нагрев зашламованной воды производится равномерно во всем ее объекте. Таким образом, в пылеулавливающей установке осуществлен подогрев зашламованной воды с помощью электронагревателей, помещенных в осветленной воде, нагрев которой не представляет никаких трудностей. Заправки установки пылеулавливания водой производится после понижения уровня, воды в емкости 7 до уровня дна емкости 14. Воду заливают в емкость 7 из автоцистерны, которая доставляет воду от заправочной колонки карьера к буровьм станкам. Йпытная проверка изобретения подтвердила возможность эффективной работы в условиях отрицательных температур за счет использования оборотной, подогретой воды и исключ.ения переходана дорогостоящие антифризы, ликвидации простоев в бурении, связанных с обслуживанием гидрофильтра и упроще- . ния схемы коммуникаций, cвязывaющюt гидрофильтр с насосом, емкостями и системой дозирования воды для увлажнения продувочного воздуха. Кроме того, при необходимости, например, при температуре окружающего воздуха порядка - 50 С, внутрь водяной бани, т.е. емкости 7, могут быты помещены не только емкость зашпамо ванной воды 14, но и имеющий небольшие габариты гидрофильтр 5 со сливным приспособлением 13 и даже насос 9 с

ПЬОШУЛАВЛИВАЮЩАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БУРОВЫХ СТАНКОВ, включающая буровой став, пыпеприемник, многоступенчатый пылеосадитель с гидрофильтром, емкость для запшамованной воды, воздуходувку, емкость для осветленной воды, насос, систему дозирования воды для увлажнения продувочного воздуха и трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности пьтеулавливающей установки в условиях отрицательных температур за счет использования подогретой оборотной воды, емкость для зашламованной воды размещена внутри емкости для осветленной воды, которая в нижней части снабжена электронагревателем, а гидрофильтр вьтолнен в виде скруббера Вентури с розеточным каплеуловителем, при этом емкость для осветленной воды через насос .сообщеi на с гидрофильтоом, а емкость для запшамованной воды через систему до(Л зирования воды для увлажнения воздуха с буровым ставом.

/У/