Газо-жидкостный сепаратор

111819312 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистическихРеспубликОпубликовано 07.04,81, Бюллетень 13Дата опубликования описания 17.04.81 по делан изебретеиий и открытий(54) ГАЗО-ЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР 2Изобретение относится к области буровой техники, а именно к конструкциям забойных сепараторов, предназначенных для разделения аэрированной жидкости на газообразную и жидкую фазы.Известен газо-жидкостный сепаратор, включающий корпус с отверстиями для отвода жидкости, шнек с постоянным шагом, направляющую втулку, два переходника, причем отверстия для отвода жидкости расположены ниже верхней кромки втулки 1.Недостатком указанного сепаратора явО ляется большое сопротивление газо-жидкостной смеси в сепараторе и большая турбулентность потока при выходе из сепаратора.Наиболее близким решением из известных является газо-жидкостный сепаратор, включающий корпус с отверстиями, шнек с переменным шагом, переходники и направляющую втулку 2.Недостаток указанного сепаратора заключается в снижении качества очистки газового потока от жидкости и недостаточном 20 пылеподавлении. Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями сепаратора. Отверстия в корпусе для выноса жидкости за пределы сепаратора выполнены в зоне,где спираль шнека уже достаточно спрямлена. По мере продвижения потока по спиральному каналу величина центробежныхсил уменьшается и на прямолинейном участке спирали приближается к нулю. Поэтомуничто не мещает отделению частиц жидкости от стенок корпуса и их вторичномуперемещению с газовым потоком. Кроме того, уменьшение величины центробежныхсил проводит к уменьшению скорости истечения жидкости через отверстия в затрубное пространство и, как следствие, ухудшению пылеподавления,Целью изобретения является повышениестепени очистки газового потока от жидкости и улучшение пылеподавления.Указанная цель достигается тем, что вкорпусе в зоне изменения шага спиралей,шнека выполнена кольцевая проточка, а уоснования кольцевой проточки в корпусевыполнены дополнительные отверстия.Для повышения скорости истечения жидкости в затрубное пространство отверстияу основания кольцевой проточки выполнены по касательной к спиральному каналу, образованному спиралями шнека.Для равномерного распределения жидкости в затрубном пространстве отверстия у основания кольцевой проточки равномерно расположены по ее периметру в соответствии со спиральным каналом.На фиг. 1 - общий вид сепаратора, на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.Газо-жидкостный сепаратор состоит из корпуса 1 с отверстиями 2, шнека 3, переходников 4 и 5, направляющей втулки 6; в корпусе 1 выполнена кольцевая проточка 7, а в зоне кольцевой проточки 7 в корпусе 1 выполнены дополнительные отверстия 8. В корпусе 1 размещены шнек 3 и направляющая втулка 6; сверху и снизу корпуса установлены переходники 4 и 5 соответственно, при этом втулка 6 примыкает к переходнику 5, образуя кольцевую канавку для сбора отсепарированной жидкости. Шнек 3 в своей нижней части (на выходе потока) выполнен с переменным шагом, а в верхней части (на входе потока) с постоянным шагом, при этом наружная кромка части шнека 1, размещенной в полости переходника 4, ограничена поверхностью конуса. Шнек 3 в корпусе 1 размещен так, что кольцевая проточка 7 и начальная зона увеличения шага спиралей шнека 3 расположены напротив друг друга. Сепаратор работает следующим образом.Поток аэрированной жидкости проникает через переходник 4, достигает спиралей шнека 3, постепенно закручиваясь, разделяется на газообразную и жидкую фазы, Жидкая фаза, как более тяжелая, отбрасывается центробежными силами к стенкам корпуса 1 и образует потоки, ограниченные спиралями шнека 3. По достижении максимальной скорости в зоне, где спирали шнека 3 начинают спрямляться (увеличивается их шаг), жидкость плавно стекает в кольцевую проточку 7, собирается в ее основании и, не снижая скорости, через отверстия 8 выносится в затрубное пространство, В затрубном пространстве жидкость распыляется и смачивает твердые частицы, вынесенные из забоя скважины, осуществляя пылеподавление, Газовый поток и часть жидкости, не успевшая выйти в затрубное пространство, движутся по каналам спрямляющейся части шнека 3; жидкость поступает в кольцевое углубление, образованное направляющей втулкой 6, переходником 5 и корпусом 1 и, по мере накопления, выносится в затрубное пространство через отверстия 2, осуществляя при этом предварительное смачивание твердых частиц. Газовый поток, освобожденный от жидкостей, подается через переходник 5 к пневмоударному инструменту,5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 Технико-экономическая эффективность газо-жидкостного сепаратора заключается в следующем:1. Газо-жидкостные сепараторы не усложняют технологию ведения буровых работ и не требуют дополнительных затрат времени на их установку.2. Вынос жидкости при ее максимальной скорости повышает качество разделения аэрированного потока на газообразную и жидкую фазы, улучшает очистку забоя скважины от бурового шлама и сокращает время на продувку скважины при наращивании буровых штанг в процессе бурения.3, Стойкость бурового инструмента (коронки) при бурении с сепаратором на 22/о выше, чем без сепаратора.4. Среднесменная производительность станка, снабженного сепаратором, на 20 О/о выше, чем без сепаратора.5, Износ внутренней поверхности корпуса пневмоударника при бурении с сепаратором уменьшается на 40/о, а износ бойка по диаметру в момент выхода его из строя - в 2,5 раза.6. Истечение жидкости при высокой скорости способствует ее распылению и более ин тенсивному смачиванию наиболее мелких(пылевидных) твердых частиц в затрубном пространстве; запыленность на рабочем месте бурильщика при работе с сепаратором не превышает санитарных норм.Применение газо-жидкостных сепараторов при бурении глубоких скважин погружными пневмоударниками позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели буровых работ, используя наиболее простой и эффективный метод борьбы с пылеобразованием - работу пневмоударников на воздушно-водяной смеси.Формула изобретения1. Газо-жидкостный сепаратор, включающий корпус с отверстиями, шнек с переменным шагом, переходники и направляющую втулку, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газового потока от жидкости и улучшения пылеподавления, в корпусе в зоне изменения шага спиралей шнека, выполнена кольцевая проточка, а у основания кольцевой проточки в корпусе выполнены дополнительные отверстия.2. Газо-жидкостный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости истечения жидкости в затрубное пространство, отверстия у основания кольцевой проточки выполнены по касательной к спиральному каналу, образованному спиралями шнека.3. Газо-жидкостный сепаратор по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения жидкости в затрубном пространстве, отверстия у основания кольцевой проточки равномерно располо,мгидкоеюгЭ г Составитель В, БТехред А. БойкасТираж 627 Редактор Т. АвдейчиЗаказ 834/4 емчи Государственного келам изобретений исква, Ж - 35, РаушсПатент, г. Ужгород жены по ее периметру в соответствии соспиральным каналом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе ВНИИПИ по 13035, М Филиал ПППискинаКорректор МПодписноеитета СССРот крытийя на 6., д 4/5ул. Проектная,