устройство для гашения пены

Формула изобретения

Устройство для гашения пены, содержащее бак с патрубком, расположенным в верхней части бака, для подачи в него пенообразующей среды, размещенные в баке сетки и патрубок для отвода обеспененной среды, отличающееся тем, что устройство снабжено соплами Лаваля, клапаном для сброса воздуха, расположенным в верхней части бака, перегородкой, образующей камеру слива, и трубками с овальной перфорацией по высоте сеток, равномерно установленными за сетками, причем сопла Лаваля закреплены на патрубках для подачи воздуха, установленных в боковой стенке бака, и установлены напротив сеток с возможностью покрытия своими рабочими зонами всей площади ближней сетки, причем центры отверстий одной сетки смещены относительно центров отверстий другой сетки на диаметр отверстий, а диаметр отверстий в сетке, ближней к соплам Лаваля, принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены, а диаметр отверстий в другой сетке принимают 0,4 среднего диаметра пузырька пены, при этом патрубок для подачи пенообразующей среды снабжен щелевой насадкой, расположенной длинной стороной щели параллельно сеткам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а в частности к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для гашения пены в аэрированных буровых растворах.

Известен дегазатор для буровой промывочной жидкости (а.с. СССР №211470, Е 21 В 21/00, 19.11.1968). Устройство включает дегазационные камеры с отбойниками жидкости, вакуумный насос, систему клапанов и регуляторы уровня, согласно изобретению в нем применены две дегазационные камеры с поплавковыми регуляторами уровня, воздействующими на комбинированный клапан, включающий поочередно дегазационные камеры на дегазацию и слив, и с установленными на приеме дегазационных камер клапанами. Недостатком данного устройства является низкая эффективность гашения пены в аэрированных буровых растворах.

Известно устройство для гашения пены, принятое за прототип (патент РФ 2056127, B 01 D 19/02, 20.03.1996). Устройство содержит вертикально установленный в баке, имеющем сетчатый экран, патрубок для подачи сверху пенообразующей среды. Пространство между экраном и патрубком соединено каналом с бачком, размещенными над баком. Верхняя часть бачка сообщена с экраном в баке, а нижняя часть бачка - продолжением патрубка. Открытый конец в патрубке обращен в сторону бака, а в бачке установлен сетчатый экран. Недостатком данного устройства является невозможность использования для гашения пены в аэрированных буровых растворах.

Техническим результатом изобретения является расширение области применения устройств данного типа и повышение эффективности гашения пены в аэрированных буровых растворах.

Технический результат достигается тем, что устройство для гашения пены, содержащее бак с патрубком, расположенным в верхней части бака, для подачи в него пенообразующей среды, размещенные в баке сетки и патрубок для отвода обеспененной среды, согласно изобретению снабжено соплами Лаваля, клапаном для сброса воздуха, расположенным в верхней части бака, перегородкой, образующей камеру слива, и трубками с овальной перфорацией по высоте сеток, равномерно установленными за сетками, причем сопла Лаваля закреплены на патрубках для подачи воздуха, установленных в боковой стенке бака, и установлены напротив сеток с возможностью покрытия своими рабочими зонами всей площади ближней сетки, причем центры отверстий одной сетки смещены относительно центров отверстий другой сетки на диаметр отверстий, а диаметр отверстий в сетке, ближней к соплам Лаваля, принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены, а диаметр отверстий в другой сетке принимают 0,4 среднего диаметра пузырька пены, при этом патрубок для подачи пенообразующей среды снабжен щелевой насадкой, расположенной длинной стороной щели параллельно сеткам.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет расширить область применения устройств данного типа и повысить эффективность гашения пены в аэрированных буровых растворах.

Устройство для гашения пены поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство, продольный разрез по линии А-А, на фиг.2 изображено устройство, поперечный разрез по линии В-В, на фиг.3 изображено устройство, разрез по линии С-С.

На чертежах представлены:

1 - бак;

2 - сопла Лаваля;

3 - сетки;

4 - отверстия в сетках;

5 - патрубки для подачи сжатого воздуха, на которых закреплены сопла Лаваля;

6 - патрубок для отвода обеспененной среды;

7 - клапан для сброса воздуха;

8 - патрубок для подачи пенообразующей среды;

9 - щелевая насадка;

10 - щель;

11 - трубки;

12 - овальная перфорация;

13 - перегородка;

14 - камера слива.

Устройство для гашения пены содержит бак 1 с размещенными в его пазах сетками 3 с отверстиями 4. На патрубках 5 для подачи сжатого воздуха, установленных в боковой стенке бака 1, закрепляют сопла Лаваля 2, направленные на сетки 3. Сопла Лаваля 2 располагают равномерно относительно площади ближней к ним сетки 3 с покрытием рабочими зонами сопел Лаваля 2 всей площади ближней к ним сетки 3. За сетками 3 по ходу потока сжатого воздуха из сопел Лаваля 2 закрепляют трубки 11 с овальной перфорацией 12, предназначенные для удаления обеспененной среды за счет вихревых сил, возникающих при обтекании трубок 11. Трубки 11 имеют овальную перфорацию по высоте сеток 3. Концы трубок 11 помещают в камеру слива 14, образованную путем установки в баке 1 перегородки 13. В нижней части бака 1 расположен патрубок для отвода обеспененной среды 6. В верхней части бака 1 расположен клапан 7 для сброса воздуха. В верхней части бака 1 закрепляют вертикально установленный в баке 1 патрубок 8 для подачи сверху пенообразующей среды. Центры отверстий 4 в одной сетки 3 смещены относительно центров отверстий 4 другой сетки на диаметр отверстий. Диаметр отверстий 4 в сетке 3, ближней к соплам Лаваля, принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены, а диаметр отверстий 4 во второй сетке принимают равным 0,4 среднего диаметра пузырька пены для обеспечения наиболее эффективного разрушения пены. Патрубок 8 для подачи сверху пенообразующей среды снабжен щелевой насадкой 9 с щелью 10, расположенной длинной стороной параллельно сеткам 3. Щелевая насадка 9 с щелью 10 предназначена для равномерного распределения подаваемой пены относительно площади сеток 3 в их плоскости.

Для обеспечения наиболее эффективного разрушения пены диаметр отверстий 4 в сетках 3 принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены. Для разрушения устойчивых пен сетки располагают в два ряда, причем диаметр отверстий 4 во второй сетке 3 по ходу потока сжатого воздуха принимают равным 0,4 среднего диаметра пузырька пены. Расположение центров отверстий 4 в сетках 3 со смещением друг относительно друга на величину их диаметра обеспечивает дополнительное механическое воздействие на пузырек пены.

Устройство для гашения пены работает следующим образом. От патрубков 5 для подачи сжатого воздуха через сопла Лаваля 2, направленные на сетки 3 подают сжатый воздух. По вертикально установленному в баке 1 патрубку 8 для подачи сверху пенообразующей среды через щелевую насадку 9 с щелью 10 подают аэрированный буровой раствор. Под интенсивным воздействием сверхзвукового потока сжатого воздуха пузырьки газа и воздуха в аэрированном буровом растворе разрушаются, после чего погашенный буровой раствор за счет воздействия вихревых сил, возникающих при обтекании потоком трубок 11 с овальной перфорацией 12, попадает через них в камеру слива 14. Далее обеспененная среда из камеры слива 14 попадает в патрубок 6 для отвода обеспененной среды, а выделяющийся газ и подаваемый сжатый воздух удаляется через клапан 7 для сброса воздуха. Для обеспечения наибольшей производительности и более эффективной работы устройства сопла Лаваля 2 располагают равномерно относительно площади ближней к ним сетки 3 с покрытием рабочими зонами сопел Лаваля всей ее площади.

Применение устройства для гашения пены обеспечивает следующие преимущества:

- расширение области применения устройств данного типа;

- повышение эффективности гашения пены в аэрированных буровых растворах;

- снижение затрат на гашение пены.