Центрифуга Советский патент 1982 года по МПК B04B3/06 

(54) ЦЕНТРИФУГА

1

Изобретение касается очистки бурового раствора от шлама при бурении нефтяных и газовых скважин и может найти применение для отделения твердой фазы суспензий и в других отраслях промышленности.

Известна центрифуга, включающая ф.. фильтрующий ротор и вибропривод ротора с неуравновешенными грузами 1 .

К недостаткам этого устройства относится низкая производительность процесса разделения жидкой и твердой фаз.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой центрифуге является центрифуга, содержащая раллу, установленный на полом вертикальном валу конический перфорированный ротор, привод и устройство для сообщения- ротору осевых вибраций 2 .

Недостатком этой центрифуги является низкая производительность разделенийясвдкой и твердой фаз с мало отличными друг от друга удельными весами (например, бурового раствора и шлама).

Последнее обусловлено, с одной стороны, отсутствием в конструкции элемента, обеспечивающего принудительное вытеснение на стенку ротора очищаемой от твердой фазы суспензии, с другой возможностью .прямого попадания исходного продукта в зону отвода сгущенной фракции.

Кроме этого, конструктивное исполнение устройства для сообщения ротору

10 осевых вибраций не позволяет осуществлять процесс очистки на технологически обоснованных режимах. Это также отрицательно сказывается на производитель- ности процесса.

15

Цель изобретения - повышение производительности при очистке буровых растворов.

Поставленная цель достигается тем, 2Q что в центрифуге, содержащей раму, установленный на полом вертикальном валу конический перфорированный ротор, привод и устройство для сообщения ротору осевых вибраций, вал ротора кме.ет продольные , 39714894i- : пазы для ввода очищаемого раствора, вЦентрифуга работает сяедующИл обраполости вала размещен неподвижный шнек,зом, шаг витков которого уменьшается в на-Электродвигатель 19 через клиноременправлении движения раствора, снаружи кную передачу 20 приводит во вращение валу прикреплены меньшими основаниями j конусообразные тарелки, при этом в ро-Очищаемый буровой раствор поступает торе расположены радиальные перегородки,по трубе 2 в полость вала 5 и приводитсоединенные упруго с его стенкой, а уст-ся во вращательное движение. Возникаюройство для сообщения ротору осевыхщая при этом центробежная сила способвибраций включает по меньшей мере один, юствует прижатию очищаемого раствора жестко укрепленный на раме подпружинен- к стенке, а вес его и сила трения с . ный упор и взаимодействуюшлй с ним ро-поверхностью шнека 8 обеспечивают от- лик, закрепленный на роторе.ставание раствора от вращающегося вала. На фиг. 1 представлен общий видТаким образом, раствор начинает вращатьцентрифуги, разрез, на фиг. 2 - узел 1 15ся с угловой скоростью, меньитей, чем на. фиг. i; на фш-. 3 - узел демпфирова-угловая скорость вала. При этом благодания; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1,ря неподвижности шнека 8 очищаемый на фиг. 5 - узел П на фиг. 4.раствор получает относительное движение Центрифуга содержит раму 1, питающуювдсэть его оси, совершая абсолютное двитрубу 2 и смонтированный в уплотненных 20жение по винтовой траектории. Поверхподшипниковых узлах 3 и 4 на вертикаль-ность трения у шнека 8 должна быть в ном полом валу 5 конический перфориро-несколько раз больше, чем внутренняя ванный ротор 6. Вал 5 ротора 6 имеетцилиндрическая поверхность вала 5. продольные пазы 7 для ввода очищаемогоБлагодаря тому, что шнек 8 выполнен раствора, в его полости установлен неиод- 25напорным, т.е. с уменьшающимся книзу -вилшый шнек 8, шаг витков которого объемом межвиткового пространства, растуменьшается в направлении движения раст-Вор на входе в пазы 7 вала 5 поджимаетвора, а снаружи к валу прикреплены мень-ся. Это обеспечивает эффект принудительпшми основаниями конусообразные тарел-ной подачи очищенного раствора на поки 9, связанные ребрами 10. В роторе зоверхность ротора 6. 6 расположены радиальные перегородкиПосле вытеснения из пазов 7 очищае11, входящие в пазы ребер 10. Внутримый раствор попадает на тарелки 9. Попазов размещены резиновые кольца 12. следние, с одной стороны, препятствуют Перегородки 11, ребра 10 и кольца 12прямому попаданию исходного продукта образуют в комплексе узел демпфирования „в полость 15, с другой - обеспечивают, осевых колебаний.сообщение движения ючишаемому раствору. Для вывода фугата в раме 1 имеютсяходит к стенке ротора 6 обладая уже неполость 13 и патрубок 14, а для нагруз-которой линейной скоростью, ки твердой фазы - полость 15 и патрубок . В свою очередь вертикальные радиаль16. Разобщение соответствующих полос-ные ребра 10 образуют лопастную систей осуществляется при помощи лабиринт- .тему, что способствует выравниванию ного уплотнения 17.уровня центробежных скоростей по объему Центрифуга снабжена пршюдом 18, ко-ротора. торый включает электродвигатель -19 иПри вращении шкива 25 расточкой 27 две клшюременные передачи 2О и 21.осуществляется периодическое отжатие Ведущие шкивы 22 и 23 передач 20 иупора 29. При этом он выдвигается, обес21 установлены на одном валу. Ведомыепечивая наезжание ролика 30. Благодаря шкивы 24 и 25 соответственно предназна-жесткой связи ролика 30 с ротором 6 чены для вращения вала 5 и -сообщенияпоследний смещается вниз, а затем под движения виброприводу 26. Для этогодействием упругой реакции колец 12 воепа шкиве 25 имеется эксцентриковаявращается в исходное положение. Частоту расточка 27.и амплитуду вибрации в зависимости от Вибропривод 26 ротора 6 выполненфизико-химических параметров бурового в виде узла, корпус 2 8 которого жесткораствора можно регулировать числом закреплен на раме 1, и включает под- роликов ЗО и их положением по высоте пружииенный упор 29 и взаимодействующийотносительно упора 29. Реакция силы, с ним ролик 30, закрепленный на рото -приложенной к этому упору, воспринимаетре 6.ся рамой 1 центрифуги. Таким образом, очищаемый раствор приПрименение предлагаемой центрифуги, позволит повысить производительность процесса очистки бурового раствора. При этом улучшаются условия для разделения фаз, реализуется возможность регулировать амплитуду и частоту вибрации ротора и уменьшается вероятность забивания сита. Формула изобретен-и Центрифуга, содержащая раму, установленный на полом вертикальном валу конический перфорированный ротор, привод и устройство для сообщения ротору осевых .вибраций, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения производительности при очистке буровых растворов, вал ротора имеет продольные пазы для ввода 23 22 21 20,

ф1/г. очищаемого раствора, в полости вала размещен неподвижный шнек, шаг витков которого уменьшается в направлении движения раствора, снаружи к валу прикреплены меньшими основаниями конусообразные тарелки, при этом в роторе расположены радиальные перегородки, соединенные упруго с его стенкой, а устройство для сообщения ротору осевых вибраций включает по меньшей мере один, жестко укрепленный на раме подпружиненный упор и взаимодействующий с ним ролик, закрепленный на роторе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельстро СССР № 142222, кл. В 04 В 3/06, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР № 227227, кл. В 04 В 3/О6, 1968 (прототип). fff /