Гидротурбоциклон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (11) 6Д05б5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1у 776 (21) 2386474/23-26 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.06,78, Бюллетень Эй 22

2 (51) М. Кл.

В 04 С 9/00

ГбЦДбрбтбвввый ввввтбт

Ввввтв Мввввтрвв ВВВР вв йвввв вавйрвтвввй в атврытвй (53) УДК 621.928. 37 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 11.05.78 (72) вторы изобретения

Н. Н. Ногач, И. П.Фучила, Я.A. Данчевский и В. И. Грещишин

Центральная научно-исследовательская лаборатория

Государственного производственного объединения нефтяной промышленности УКРНЕФТЬ

Pl) Заявитель (Ь4) ГИДРОТУРБОЦИКЛОН

Изобретение относится к области очистки жидкостей от механических примесей, в частности для отделения твердых механических компонентов из бурового раствора, многократно используемого для промывки скважины в процессе бурения.

Известен гидротурбоциклон, включающий цилиндроконический корпус c тангенциальным входным патрубком, патруб-10 ками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал, установленный соосно внутри корпуса с укрепленным на нем с воэможностью вращения цилиндрическим фильтрующим элементом 1 . }5

Недостатком такого гидротурбоциклона является малая эффективность разделения, обусловленная тем, что в нем не достигается качественный отбор ос-. ветленной фракции. 20

Также известен гидротурбоциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, патрубками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал, установ- 25 ленный соосно внутри корпуса на опорах и радиальных стяжках с укрепленными на нем с воэможностью вращения лопатками и полым цилиндрическим фильтрующим элементом 12.т. ЗО

Это устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.

Однако такой гидротурбоциклон отличается малой эффективностью разделения.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности разделения.

Поставленная цель достигается тем, что полый цилиндрический фильтрующий элемент в нижнем торце снабжен герметичной крышкой, а в верхнем открытом его торце неподвижно укреплены радиальные стяжки, выполненные в виде лопастей гребного винта.

Целесообразно также снабжать гидроциклон дополнительным приводом принудительного вращения, вал которого кинематически соединен с валом фильтрующего элемента.

На фиг.1 изображен гидротурбоциклон, общий вид.

На фиг. 2 — цилиндрический фильтрующий элемент, общий вид.

На фиг,3 — разрез по AA на фиг.2.

Гидротурбоциклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2, в которой укреплены патрубок отвода очищенной жидкости 3, а на ней размещен

610565 электродвигатель 4. Цилиндроконический корпус 1 снабжен тангенциальным входным патрубком 5 и патрубком отвода сгущенной фракции 6. В верхней части патрубка отвода очищенной жидкости приварена заглушка 7, в которой вмонти- рован верхний подшипник 8 вала 9. Вторая опора вала 9 выполнена в виде отдельных радиально расположенных неподвижных стяжек. 10.

На нижнем конце вала 9 укреплены ло патки 11, а на герметично закрытом нижнем торце 12 установлен ребристый .каркас 13, служащий основанием для фильтрующего эпемента 14. На каркасе

13 укреплено уплотнительное кольцо

15, вставленное в торец патрубка отвода очищенной жидкости 3. На верхнем конце вала 9 укреплен ведомый шкив 16, кинематически соединенный при помощи ремня с ведущим шкивом 17, насаженным на вал электродвигателя 4. К патрубку отвода очищенной жидкости подсоединена отводящая труба 18.

Гидротурбоциклон работает следующим образом. 25

Буровой раствор, подлежащий очист-, ке, из скважин через тангенциальный входной патрубок 5 поступает во внутреннюю полость цилиндрического корпуса 1 и заполняет ее. Включается элек- 30 тродвигатель 4 и вал 9 начинает вращаться. Вместе. с валом 9 вращаются лопатки 11 и фильтрующий элемент 14.

Лопатки 11 закручивают буровой раствор, в результате чего тяжелые механические примеси центробежными силами отбрасываются к стенке цилиндроконического корпуса 1 и по ней начинают опускаться вниз, dhe через калиброванный патрубок отвода сгущенной фРак- 40 ции 6 удаляются из гидротурбоциклона.

Остающиеся на наружной стенке фильтрующего элемента 14 отфильтрованные частички механических примесей центробежными силами также отбрасываются к внутренней стенке цилиндроконического корпуса 1 и удаляются из гидротурбоциклона. Очищенный буровой раствор из внутренней полости фильтрующего элемента.14 проходит сквозь щели меж-. ду радиальными стяжками 10 и поступает в патрубок отвода очищенной жидкости 3, а из него по отводящей трубе 18 по.назначению.

3а счет выполнения радиальных стяжек 10 в виде лопастей гребного вин- 55 та в полости вращающегося фильтрующего элемента 14, создаются условия, способствующие нагнетанию вращающегося потока очищенной жидкости в отводящий патрубок 3. 60

Так работает гидротурбоциклон, когда по условгям технологического процесса на входе в него нельзя или неэффективно создавать давление, которое бы обеспечивало необходимую скорость вращения жидкости. Если же давление на входе достаточно большое и обеспечивает необходимую скорость вра щения жидкости в корпусе 1 гидротурбоциклона, то последний работает без принудительного вращения фильтрующего элемента 14.

В этом случае кинематическая связь между валом электродвигателя 4 и валом 9 фильтрующего элемента 14 отсутствует. Вал 9 фильтрующего элемента 14 вращается потоком жидкости при помощи лопаток 11, которые работают в режиме турбинного колеса.

Таким образом, за счет снабжения полого цилиндрического фильтрующего элемента герметично закрытым нижним торцом, неподвижного укрепления в открытом его торце радиальных стяжек, выполненных в виде лопастей гребного винта, а также за счет снабжения гидротурбоциклона дополнительным приводом принудительного вращения, вал которого кинематически соединен с валом фильтрующего элемента, достигается высокая эффективность разделения.

Формула изобретения

1. Гидротурбоциклон, включающий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком, патрубками отвода сгущенной фракции и очищенной жидкости, вал, установленный соосно внутри корпуса на опорах.и радиальных стяжках с укрепленными на нем с возможностью вращения лопатками и полым цилиндрическим фильтрующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения, полый цилиндрический фильтрующий элемент снабжен в нижнем торце герметичной крышкой, а в верхнем открытом его торце неподвижно укреплены радиальные стяжки, выполненные в виде лопастей гребного винта.

2. Гидротурбоциклон по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен дополнительным приводом принудительного вращения, вал которого кинематически соединен с валом фильтрующего элемента.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе:

1. Патент Франции М 2246290, кл, В 04 С 5/12, 1975, 2. Патент США 9 3447290, кл. 55-322, 1967.