Гидроциклон Советский патент 1982 года по МПК B04C5/12 

(Б4) ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и может найти применение в химической, горнорудной, нефтегазодобывающей, геологоразведочной и других отраслях промьппленности. Известен гидроциклон, включающий щшиндроконический корпус с тангенциаль ным, патрубком подачи исходной суспензи сливным патрубком и цилиндрическим Пес ковым патрубком с устройством для устранения забивки, выполненным в виде гидрошшиндрп с пор1ннем, имеющим вогну тую рабочую поверхность . Недостатком такого гидропиклона является малая эффективность удале шя песков, обусловленная тем, что при значит ол1Л}ом скапливании песка перемещени поршня будет крайне затруднено и тем будет нарушен процесс постоянног устранрнпя забипки лескового патрубка. Наиболее близким к предлагаемокту подронпклону по 1ехнической сущности И до :Т1таемо лу результату является гидр 1ШКТТОН, сгщоржяишй цилпндрокошгческий корпус, коническая часть которого вьшол нена в виде набора обрезиненных конусов, примьжающих друг к другу по образующим, тангенциальный входной патрубок, сливной и Песковой патрубки 2 . Основным недостатком такого гидро- циклона, как и предыдущих, является следующее. Как известно, наиболее прогрессивное алмазное бурение эффективно при высоких скоростях вращения. Но при больших скоростях может возбуждаться сильная вибрация бурильной колонны, в результате чего снижаются стойкость алмазных коронок, проходка на рейс, выход керна. Промывка скважин с пониженной . жесткостью растворами способствует гашению вибраций. Поэтому полное отделение при очистке бурового раствора мелкодисперсных фракций, повьпиающих жесткость раствора, является необходимым условием для повьпиения эффективности алмазного бурения. В visBGCTHbix гидроциклонах полного отделения мелкодисперсиьгх фракций не происходит, так как из-за малых размеров и веса скорость перемещения юс к стенке гидрояиклона будет небольшая и основная часть их будет унесена восходящим потоком осветленной фракгош. Кроме того, исходная суспензия дошкна подаваться в гидроциклон под напором т.е. требуется дополнительная напорная установка. -Целью изобретения является повыше. ние эффективности очистки за счет обеспечения полного отделения мелкодисперс1-1ЫХ фракций. Поставленная цель достигается тем, что гидрошпшон, содержавши цияиндроконический корпус, коническая часть которого выполнена в виде набора обрезИне1шых конусов, примыкающих друг к другу по образующим, тангенциальный входной патрубок, сливной и песковый патрубки, снабжен конусной насадкой с основанием из пористого материала и конусным liaKOнечником, при этом насадка расположена на сливном патрубке, установленном с возмолшостью вращения. На чертеже представлен общий вид гидрошншона. Гидроци1шон состоит из циливдрокоиического корпуса 1, патрубка 2 для подачи исходной суспенз та и слг евного патруб ка 3. Коническая-часть 4 корпуса вы полнена в виде плотно поса енных друг к другу обрезинеш1ых конусов 5. Тверды частгщы с конусов 5 снимаются скребкаMti 6. Патрубок 3 снабжен конусной наса кой 7, основание 8 которой выполнено из пористого материала, а верилина 9 -в виде плоского конусного наконечника. Вращение патрубка 3 и работа насоса 10 обеспечиваются двигателем 11, Герметич ность между корпусом 1, всасывающим патрубком 12 насоса 10 и вращающж 1ся патрубком 3 обеспечивается сальниковым уллотнониями 13. Ос:ветленная фракция поступает в сква яшну через нагнетательный патрубок 14 насоса 10. Гкдрогпжлон работает следаугоцдам образом. С помощью насоса 1О, работа которо го обеспечивается двигателем 11 и поср ством гидравлической цепи, включающей патрубок 12, вращаюнгойся патрубок 3 и насгщку 7, исходный раствор через патру бок 2 всасывается в коничЕЮкую часть 4 корпуса гидрот-гклона. Патрубок -3, по лучая вршцелие также от двигателя 11, вращает насадку 7, веришна 9 которой, вьшолненная в виде плоского конусного наконечника, передает интенсивное вращательное движение всасьгааемому раствору. При этом необходимость установки подпорного насоса отпадает, так как вращательное движение исходного раствора создается враще1гаем верщины 9, а не подачей под напором раствора через та1П7енш1альный патрубок. Под действием центробежных сил твердые частицы отбрасываются к конусам 5, втягиваются ими и выносятся за пределы конической части 4 корпуса. Скребки 6 очищают конусы 5 от твердых частиц. Осветленный раствор вместе с мелкодисперсными частичками твердой фазы всасьгоается основанием 8, которое вьшолнено из пористого материала, причем в патрубок 3 поступает только истинно осветленный раствор, а мелкодисперсные частички задерживаются на поверхности основания 8 и под действием центробежной силы, возникающей От вращения насадки 7, отбрасываются к периферии конической части 4 корпуса и выносятся конусами 5. Истошно осветленный раствор через патрубок 12, насос 10 и патрубок 14 поступает в скважину (на чертеже не показана). Герметичность между корпусом 1, патрубком 12 насоса 10 и вращающимся патрубком 3 обеспечивается уплотнениями 13. Таким образом, благодаря тому, что сливной патрубок гидроциклона имеет возмолшость вращению и снабжен конусной насадкой, основание которой выполнено из пористого материала, а верщина в виде плоского конусного наконечника, достигается повьпление эффективности удалешет мелкодисперсной фракции и повыщаются стойкость алмазных коронок, проходка на рейс и выход керна. Кроме того, появляется возможность использовать гидроциклоны в колошсовом бурении без увеличения допол1Щтельных материальных затрат. Формула изобретения Гидроциклон, содерлсащий цилиндроконический корпус, коническая часть которого выполнена в виде набора обрезиненных конусов, примыкающих друг к другу по образующим, тангенциальный входной патрубок, сливной и песковый патрубки, отличающийся тем, что, с цепью повьппезшя эффективности очистки за счет обеспечения полного отделения 5 мелкодисперсных фракций, он снабжен конусной насадкой с основанием из пористого материала и конусным наконечником, при эгом насадка расположена на сливном патрубке, установленном с возможностью вращения. 94 Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 542560, кл. В 04 С 5/16, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2869165, кл. В 04 С 5/16,