Гидротурбоциклон Советский патент 1982 года по МПК B04C9/00 

(54) ГИД РОТУ РБО11И КЛОН

Изобретение относится к области очис ки жидкостей от механических примесей, а именно для отделения твердых частиц (шлама) от бурового раствора. . Известен гидротурбоцшшон, включаюпий корпус с патрубками подвода очищаемой жидкости и отвода шлама и полый фильтрующий элемент. Очищенная жидкость отводится через верхний торец (}ш1ьтрующего элемента l . Недостатком устройства является низкая (эффективность процесса осаждения твердой фазы и отсутствие ее дальнеIVшего уплотнения. В результате этого внутренняя полость гидротурбоциклона во всем ее объеме постепенно заполняет ся шламом. Это ухудшает условия рабопл фильтрующего элемента, что отрицательно влияет на качество очистки. Известен также гидротурбоциклон, состо1ШД11й из корпуса с входным патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и механических примесей, (})ильтрующего элемента с лопатками 1.2. j . Конструкция данного гидротурбоциклона также не предусматривает эпемента, обеспечивающего принудительное перемещение твердой фазы в нижнюю часть корпуса. Кроме того, данный гидротурбоциклон не приспособлен для уплотнения шпама. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гндротурбошаслон, содержащий корпус с входным патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной твердой фазы, привод и концентрично установленные внутри корпуса фильтрующий элемент и шнек З j . Недостаток известного аппарата возможность забивки затененной шнеком поверхности фильтрующего элемента, так как возбужденная вибратором волна поглощается лопастью шнека на длине одного шага навивки. Цель изобретения - повышение эффективности разделения и обезвоживания тердой фазы за счет обеспечения принудительного вытеснения жидкой фазы че3Греэ фильтрующий элемент и его самоочистки. Поставленная цель достигается тем, что в гидротурбоциклоне, содержащем корпус с входным патрубком и патрубками отвода очищенной жидкости и сгущенной твердой фазы, привод и концентрично установленные внутри корпуса филь рующий элемент и щнек, последний уста новлен с внешней стороны фильтрующего элемента и выполнен с уменьшающимся в направлении к патрубку отвода сгущен ной твердой фазы шагом витков, а патрубок отвода сгущенной твердой фазы снабжен поворотной крышкой. На фиг. 1 представлен гидротурбошжлон, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Гидротурбоциклон состоит из корпуса представляющего собой сужающийся книз конус, в верхней части которого находит ся входной патрубок 2, а в нижней - патрубок 3 отвода механических примесей Патрубок 3 имеет в сечении форму эллипса. Внутри корпуса 1 расположен фильтрующий элемент 4, внутренняя полость которого сообщена с полым валом представляющим патрубок отвода очищен ной жидкости 5. Концентрично фильтрую щему элементу 4 в корпусе 1 установлен с возможностью вращения перфори. рованный шнек 6. Привод гидротурбоцик лона включает электродвигатель 7, кине матически связанный с валом 8 фильтрующего элемента 4, и планетарный редуктор 9, водило 1О которого .соединено CQ шнеком 6. Приходное сечение патрубка 3 регулируется посредством поворота крьпшси И вокруг центральной оси и ее фиксации в любом положении. Фильтрующий элемент вращается со скростью, превышающей скорость вращения шнека. В процессе работы гидротурбоциклона очищаемая жидкость поступает в корпус 1 через входной патрубок 2. Вра щаемый электродвигателем 7 фильтрующий элемент 4 отделяет жидкую фазу очищаемой жидкости, которая выводится через патрубок 5. Перфорированный щнек 6 при своем вращении перемещает твердую фазу в нижнюю часть корпуса 1 и уплотняеет ее. Степень обезвоживания твердой фазы регулируется посредством уюворота и фиксации крышки 1Л.. Сообщение различных по величине скоростей фильтрующему элементу и шнеку вызвано необходимостью обеспе3чить эксплуатацию этих элементов на технологически обоснованных режимах. ; Первому из них (фильтрующему элементу) для обеспечения эффекта самоочист- ки, предотвращающего забивку сетки, нужна скорость большая, чем второму (шнеку), предназначенному лишь для осаждения и уплотнения (обезвоживания) твердой фазы. Конструктивное исполнение фильтрующего элемента позволяет добиться эффекта самоочистки, заключающегося в- отбрасывании частиц шлама в поле центробежных сил, возникающих при вращении ротора установки. Что касается шнека, то последний установлен концентрично ротору с наружной его стороны и вращается в направлении, совпадающем с направлением вращения фильтрующего элемента. Кроме того, шнек выполнен напорным, т. е. с уменьшающимся по мере опускания вниз объемом межвитков-ого пространства. Это позволяет переместить твердую фазу в нижнюю часть корпуса и обезводить ее путем принудительного вытеснения жидкой фазы через фильтрующий элемент. I Такой шнек особенно необходим при разделении твердой и жидкой фаз при незначительном отличии их удельных весов например при отделении шлама от высоковязкого бурового раствора. Принудительное осаждение твердой фазы также способствует улучшению условий работы фильтрующего элемента и тем самым качеству разделения. П зедлагаемый гидротурбоциклон позволит улучшить качество и повысить эффекти)5ност очистки бурового раствора благодаря принудительному осаждению и дaльнeйщe y уплотнению твердой фазы и регулированию степени ее обезвоживания. Формула и обретени Гидротурбоциклон, содержащий корпус р входным патрубком и патрубками от- вода очищенной жидкости и сгущенной твердой фазы,. привод и концентрично установленные внутри корпуса фильтрующий элемент и щнек, отличающийс я тем, что, с целью повьпления эффективности разделения и обезвоживания твердой фазы путем обеспечения принудительного вытеснения жидкой фазы через фильтрующий элемент и его самоочистки, шнек установлен с внешней стороны фильтрующего элемента и выполнен с уменьшающимся в направлении к патрубку отвода сгущенной твердой фазы шагом витков, а патрубок отвода сгущенной твердой фазы снабжен поворотной крышкой.

Источники информации, принятые во вниманве лрн эксаертхЕэе

Фче.1

Фи1.