Гидротурбоциклон Советский патент 1982 года по МПК B04C9/00 

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 больщие 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 щлама.

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

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

Недостатками этого гидротурбоциклона являются низкая эффективность очистки бурового раствора и невозможность его дегазации.

Цель изобретения - повыщение эффективности очистки бурового раствора за счет одновременной его дегазации.

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

На фиг. 1 изображен общий вид гидротурбоциклона; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.

Гидротурбациклон включает цилиндроконический корпус I с крышкой 2, фильтрующий ротор 3 и привод 4. В верхней части корпуса 1 тангенциально установлен патрубок 5 для подвода очищаемого раствора, а в - патрубок 6 для отвода сгущенной фракции. На крыщке 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, установленньши в шахматном порядке.

Сетка 17, будучи натянзтой 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 н 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 И 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 I, направляются в нижнюю суженную часть гидротурбоциклона и

0 удаляются из него по патрубку 6.

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

Формула изобретен и я

Гидротурбоциклон, содержащий цилиндроконический 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 бурового раствора за счет одновременной его дегазации, он снабжен магнитострикционным электроакустическим преобразователем,,

5 установленным в нижней части ротора.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 227227, кл. В 04 В 1/08, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 691208, кл. В 04 С 9/00, 1979.

3.Авторское свидетельство СССР До 168978, кл. В 01 D 46/14, 1961.

A-A

Фиг 2

f-S