центробежный пеногаситель

Формула изобретения

Центробежный пеногаситель, содержащий корпус с цилиндрической и конической частями с загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, расположенную с зазором относительно цилиндрической части корпуса, патрубок для отвода воздуха и разгрузки обеспененного продукта со шламом, отличающийся тем, что он снабжен расположенным на оси симметрии корпуса валом с установленными на нем разбрызгивателем и дожимателем, выполненными со спиральными ребрами, противоположно ориентированными в разбрызгивателе и дожимателе, причем вал связан через редуктор с электродвигателем, разбрызгиватель установлен в цилиндрической части корпуса, а в конической части корпуса размещена коническая решетка с возможностью вращения внутри нее дожимателя, при этом разбрызгиватель и дожиматель размещены с зазорами относительно соответственно цилиндрической и конической решеток в 1,2 раза большими максимально возможного размера частиц шлама, диаметр отверстий в цилиндрической решетке принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены, диаметр отверстий в конической решетке принимают равным 0,4 среднего диаметра пузырька пены.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности 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 его эффективность при гашении пены в аэрированных буровых растворах.

Известен центробежно-вакуумный пеногаситель, принятый за прототип (а.с. СССР 1184129, B 01 D 19/02, 1996.05.20). Устройство включает герметичный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, расположенную в нижней части рабочей зоны корпуса с зазором относительно его стенок, воздухосборник, радиальные перегородки и патрубки для отсоса воздуха и разгрузки обеспененной пульпы, нижняя часть рабочей зоны корпуса выполнена в виде обратного усеченного конуса, пеногаситель снабжен спиральной перегородкой, установленной на внешней поверхности воздухосборника, и кольцом, размещенным внутри меньшего основания усеченного конуса с зазором к конусу. 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 центробежный пеногаситель, содержащий корпус с цилиндрической и конической частями с загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, расположенную с зазором относительно цилиндрической части корпуса, патрубок для отвода воздуха и разгрузки обесцененного продукта со шламом, согласно изобретению снабжен расположенным на оси симметрии корпуса валом с установленными на нем разбрызгивателем и дожимателем, выполненными со спиральными ребрами, противоположно ориентированными в разбрызгивателе и дожимателе, причем вал связан через редуктор с электродвигателем, разбрызгиватель установлен в цилиндрической части корпуса, а в конической части корпуса размещена коническая решетка с возможностью вращения внутри нее дожимателя, при этом разбрызгиватель и дожиматель размещены с зазорами относительно соответственно цилиндрической и конической решеток, в 1,2 раза большими максимально возможного размера частиц шлама, диаметр отверстий в цилиндрической решетке принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены, диаметр отверстий в конической решетке принимают равным 0,4 среднего диаметра пузырька пены.

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

Центробежный пеногаситель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез по линии С-С, на фиг.2 изображен поперечный разрез по линии А-А, на фиг.3 изображено устройство, разрез по линии Б-Б.

На чертежах представлены:

1 - корпус с конической и цилиндрической частями;

2 - цилиндрическая решетка;

3 - коническая решетка;

4 - разбрызгиватель со спиральными ребрами;

5 - дожиматель со спиральными ребрами;

6 - загрузочный патрубок;

7 - патрубок для отвода воздуха;

8 - патрубок для разгрузки обеспененного продукта со шламом;

9 - вал;

10 - редуктор;

11 - электродвигатель;

12 - подшипник;

13 - опора подшипника.

Центробежный пеногаситель содержит корпус 1 с цилиндрической и конической частями. Внутри корпуса 1 размещают в цилиндрической его части цилиндрическую решетку 2 с зазором относительно цилиндрической части корпуса, причем диаметр отверстий в цилиндрической решетке 2 принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены. В конической части корпуса 1 размещают коническую решетку 3, причем диаметр отверстий в конической решетке 3 принимают равным 0,4 среднего диаметра пузырька пены. В верхней части корпуса 1 закрепляют загрузочный патрубок 6 и патрубок для отвода воздуха 7. В нижней части корпуса 1 размещают патрубок 8 для разгрузки обеспененного продукта со шламом. Вал 9 располагают на оси симметрии корпуса 1 в подшипнике 12, закрепленном в опоре 13 подшипника, и соединяют через редуктор 10 с электродвигателем 11. На валу 9 в цилиндрической части корпуса 1 устанавливают разбрызгиватель 4 со спиральными ребрами, а в конической части корпуса 1 размещают дожиматель 5 со спиральными ребрами, причем спиральные ребра разбрызгивателя 4 и дожимателя 5 ориентируют противоположно. Разбрызгиватель 4 и дожиматель 5 размещают с зазором относительно соответственно цилиндрической 2 и конической 3 решеток, в 1,2 раза большим максимально возможного размера частицы шлама, для обеспечения беспрепятственного удаления шлама.

Процесс разрушения пены, образующейся при буровых работах, обогатительных и технологических процессах, является обратным процессу флотации. В процессе работы пенообразующих составов с мелкими частицами горных пород происходит их прилипание к пузырькам воздуха. Разрушение пузырьков воздуха приводит к оседанию частиц горных пород. По литературным данным [М.А.Фишман. Технология полезных ископаемых. М.: ГНТИ литературы по черной и цветной металлургии, 1955, с.169] максимальный размер флотируемых частиц находится в следующих пределах:

а) для сульфидов - 0,6÷0,2 мм;

б) для золота - 0,2÷0,1 мм;

в) для угля - 1,5÷0,75 мм.

Следовательно, максимально возможный размер частиц шлама находится в пределах от 0,1 мм до 1,5 мм для горных пород разного типа.

Центробежный пеногаситель работает следующим образом. От электродвигателя 11 через редуктор 10 на вал 9 передают крутящий момент, вызывающий вращение разбрызгивателя 4 и дожимателя 5 со спиральными ребрами. Затем через загрузочный патрубок 6 подают пеносодержащий продукт. Направленный на разбрызгиватель 4 пеносодержащий продукт под действием центробежных сил с большой скоростью попадает на цилиндрическую решетку 2. За счет ударения пузырьков пены о цилиндрическую решетку 2 происходит разрушение большей их части. За счет того, что диаметр отверстий в цилиндрической решетке 2 принимают равным 0,7 среднего диаметра пузырька пены, происходит дополнительное механическое воздействие на пузырьки газа и воздуха. Выделившийся газ и воздух отводят по патрубку 7 для отвода воздуха. Далее продукт с остатками пенной среды под действием сил гравитации попадает на дожиматель 5 со спиральными ребрами, который производит разрушение остатков пены. За счет того, что диаметр отверстий в конической решетке 3 принимают равным 0,4 среднего диаметра пузырька пены, происходит дополнительное механическое воздействие на пенную среду. Обесцененный продукт со шламом отводят по патрубку 8 для разгрузки обеспененного продукта.

Применение центробежного пеногасителя обеспечивает следующие преимущества:

- расширение области применения устройств данного типа;

- повышение эффективности гашения пены в аэрированных буровых растворах;

- снижение энергоемкости гашения пены.