Устройство для приготовления тонкодисперсных растворов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ РАСТВОРОВ, содержащее вертикальйую камеру, тангенциальные сопла для подвода раствора, отводящий патрубок, расположенный в днище камеры, и мелющие тела, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения эффективности измельчения твердых компонентов, оно снабжено фильтрукицим стаканом, установленным по оси камеры на отводящем патрубке, днище.камеры выполнено плоским, а камера имеет в поперечном сечении вид сопряженных участков симметричных кривых второго порядка с переменным радиусом кривизны, тангенциальные сопла выполнены щелёвидньо и с шириной щели менее половины минимального размера мелкнцих тел, встроены по одному на участках сопряжения кривых на расстоянии от стенки камеры с большим радиусом кривизны менее максимального линейного размера мелющего тела и , ориентированы вдоль стенки с большим радиусом кривизны. 2.Устройство по п.1, отличающее с я тем, что камера выполнена цилиндрической. (Л 3.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что камера выполнена в виде прямого усеченного конуса. 4.Устройство по ПП.1 и 3, о т личающееся тем, что ось камеры направлена под углом к днищу. 5.Устройство по П.1, отличаN9 ющееся тем, что мелкщие тела имеют различную плотность. Ю Эд :л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГ1У БЛИК (1Ю (113

А1 (594 ВО F 0 О

Ф"у !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ЙЮЮ 4Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTF Ò СССР по делив изоБРетений и отнРытий

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3792312/23-26 (22) 21.09.84 (46) 23.10.86. Бюл. N- 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) М.А.Галимов, В.А.Питателев, M.Ã. Мухамадеев и В.А.Шишов (53) 622,243.144(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР

У 422433, кл. В 01 F 3/12, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 613810, кл. В 01 F 7/24, 1976. (54)(57)1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЦХ РАСТВОРОВ, содержащее вертикальную камеру, тангенци- . альные сопла для подвода раствора, отводящий патрубок, раслоложенный в днище камеры, и мелющие тела, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности измельчения твердых компонентов, оно снабжено фильтрующим стаканом, установленным по оси камеры на отводящем патрубке, днище. камеры выполнено плоским, а камера имеет в поперечном сечении вид сопряженных участков симметричных кривых второго порядка с переменным радиусом кривизны, тангенциальные сопла выполнены щелевидными с шириной щели менее половины минимального размера мелющих тел, встроены по одному на участках сопряжения кривых на расстоянии от стенки камеры с большим радиусом кривизны менее максимального линейного размера мелющего тела и, ориентированы вдоль стенки с большим радиусом кривизны.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что камера выпол- ф нека цилиндрической.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что камера выполнена в виде прямого усеченного конуса.

4. Устройство по пп.1 и 3, о т° ° л и ч а ю щ е е с я тем, что ось ка-— меры направлена под углом к днищу.

5. Устройство по п.1 о т л и ч аю щ е е с я тем, что мелющие тела имеют различную плотность.

1264965

Изобретение относится к устройствам для приготовления тонкодисп@рсных растворов, преимущественно буровых и тампонажных, и может применяться в нефтяной, строительной, химической и пищевой промышленностях.

Цель изобретения — повышение эффективности измельчения твердых компонентов.

На фиг.1 и 2 представлено устрой- 10 ство для приготовления тонкодиспер"сных растворов с цилиндрической камерой, общий вид, на.фиг.3 сечение

А-А на фиг, 1, на фиг,4 - сечение Б-В на фиг.,2, на фиг.5 — устройство с камерой в виде усеченного конуса, ось которой наклонена к днищу камеры, на фиг.б - сечение В-В на фиг.5 на фиг.7 — устройство с камерой в виде усеченного конуса; на фиг.8 - сечение 0

Г-Г на фиг.7.

Устройство для приготовления тонкоднсперсных растворов содержит камеру 1, которая может быть выполнена цилиндрической (фиг.1 и 2) в виде 25 прямого усеченного конуса (фиг.5 и 7) и в виде усеченного конуса, ось кото рого ориентирована под острым углом к днищу. Камера в поперечном сечении имеет вид сопряженных участков симметричных кривых второго порядка с переменным радиусом кривизны. Внутри камеры на отводящей патрубке 2 установлен фильтрующий стакан 3. Камера имеет плоское днище 4 и тангенциальные сопла 5, выполненные щелевидными

35 с шириной щели- менее половины минимального размера мелющих тел б, которые помещены в камеру 1. Сопла 5 встроены по одному на участках сопря" жения кривых на расстоянии от стенки

40 камеры с больпжм радиусом кривизны. менее максимального линейного размера мелющего тела. Сопла ориентированы вдоль стенки с большим радиусом кри45 визны. Мелющие тела имеют различную плотность.

Устройство работает следующим образом.

Суспензия подается каким-либо насосом через тангенциальные сопла 5 внутрь камеры 1, в которой находятся мелющие тела 6 в виде шаров. Струя в из щелевидных тангенциальных сопел разгоняет мелющие тела, которые катятся по днищу 4 и внутренней поверхности камеры 1. Под действием гидродинамического напора раствора с твердыми компонентами на участке овальной поверхности с наименьшей кривизной они увеличивают свое давление на стенку в месте ее наибольшей кривизны. Увеличивающееся давление сопровождается более интенсивньм воздействием мелющих тел на твердые компоненты раствора. Очевидно, что тангенциальная скорость мелющих тел за счет этого снижается, но прокатив путь на участке наибольшей кривизны, они вновь попадают под действием тангенциальной струи, которая их снова разгоняет. При перекатывании и взаимном контакте мелющие тела растирают и измельчают твердые частицы суспензии.

Внутри потока действуют центробежные силы, которые отбрасывают более крупные частицы с мелющими телами к стенке камеры 1, что благоприятно сказывается на работе устройства. Измельченные коллоидные частицИ оттесняются к центру и удаляются из камеры через фильтрующий стакан 3. Отверстия в

Фильтре меньше размеров мелющих тел, поэтому отсутствует вероятность удаления из камеры мелющих тел вместе с потоком суспензия.

Пример . Условия: содержание модифицированной глины в воде

1О мас.Ж, давление перед соплами, со» здаваемое центробежным насосом, 0,250,3 ИПа, время перемешивания глины в воде до дисаергирования через устройство 1,5 ч, количество шаров

4ОО шт, подача раствора — центробежным насосом.

Реологическне показатели качества: суспензии приведены в таблице.

Устройство с овальной в сечении камерой

0,68-0,7

0,6

0,6

0,6-0,7

0,7

0,7

0,65

0,7

0,87

0,9

0,7

0,7

192

1,2

0,9

0,73

1,4

1,45

1,0

0,78

1,7

1,5

0,8

1 9

1,53

1,3

0,84

1,62

1,45

0,9

2,45

1,5

0,98

2,5

1,75

1,6

2,6

1,82

Циклы прокачки суспензии чеpcs устройство

Устройство с цилиндрической камерой, в сечении которой круг

Динамическое Статическое напряжение напряжение сдвисдвига, Па ra через 1 мин, Па

1,05

1,2

Динамическое напряжение сдвига, Па

Статическое напряжение сдвига через

1 мин, Па

1264965

12ь4965 фиг.7

/"- Г

Составитель Т.Круглова

Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко

Редактор М.Бланар

Заказ 5603/6 Тира к 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4