Центрифуга

(54) ЦЕНТРИФУГА 1Изобретение касается очистки буровогораствора от шлама при бурении нефтяныхи газовых скважин и может найти применение для отделения твердой фазысуспензий и в других отраслях промышленности,Известна центрифуга, включающая ф:.фильтрующий ротор и вибропривод роторас неуравновешенными грузами 11 ),К недостаткам этого устройства относится низкая производительность процесса разделения жидкой и твердой фаз.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемой центрифуге является центрифуга, содержащая раму, установленный на полом вертикальном валуконический перфорированный ротор, приводи устройство для сообщения ротору осевых вибраций 2,Недостатком этой центрифуги являетсянизкая производительность разделения "лдцкой и твердой фаз с мало отличными другот друга удельными весами (например,бурового раствора и шлама). 2Последнее обусловлено, с одной стороны, отсутствием в конструкции элемента, обеспечивающего принудительное вытеснение на стенку ротора очищаемойот твердой фазы суспензии, с другой возможностью .прямого попадания исходного продукта в зону отвода сгущеннойфракции.Кроме этого, конструктивное исполнение устройства для сообщения роторуосевых вибраций не позвопяет осуществлять процесс очистки на технопогическиобоснованных режимах. Это также отрицательно сказывается на производительности процесса.Цель изобретения - повышение производительности при очистке буровых растворов.Поставленная цель достигается тем,20чго в центрифуге, содержащей раму, установленный на полом вертикальном валуконический перфорированный ротор, привод и устройство для сообщения ротору осевых вибраций, ввл ротора имеет продольныеДля вывода фугата в раме 1 имеются полость 13 и патрубок 14, а для нагрузки твердой фазы - полость 15 и патрубок40 16. Разобщение соответствуюншх полостей осуществляется при помощи лабиринт- ного уплотнения 17.Центрифуга снабжена приводом 18, который включает электродвигатель 19 и45 две клиноременные передачи 20 и 21, Ведущие шкивы 22 и 23 передач 20 и 21 установлены на одном. валу, Ведомые шкивы 24 и 25 соответственно предназначены для вращения вала 5 и сообщения движения виброприводу 26, Для этого на шкиве 25 имеется эксцентриковая расточка 27.Вибропривод 26 ротора 6 выполнен в виде узла, корпус 28 которого жестко закреплен на раме 1, и включает под 55 пружиненный упор 29 и взаимодействующий с ним ролик 30, закрепленный на роторе 6. 3 97148пазы для ввода очишаемого раствора, впопости вала размещен неподвижный шнек,шаг витков которого уменьшается в направлении движения раствора, снаружи квалу прикреплены меньшими основаниямиконусообразные тарелки, при этом в роторе расположены радиальные перегородки,соединенные упруго с его стенкой, а устройство для сообщения ротору осевыхвибраций включает по меньшей мере один, 10жестко укрепленный на раме подпружиненный упор и взаимодействуюший с ним ролик, закрепленный на роторе,На фиг. 1 представлен общий видцентрифуги, разрез, на фиг. 2 - узел 1 15, на, фиг. 1", на фиг. 3 - узел демпфирования; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1,на фиг. 5 - узел П на фиг. 4.Центрифуга содержит раму 1, питающуютрубу 2 и смонтированный в уплотненных 20подшипниковых узлах 3 и 4 на вертикальном полом валу 5 конический перфорированный ротор 6. Вал 5 ротора 6 имеетпродольные пазы 7 для ввода очищаемогораствора, в его полости установлен непод-вижный шнек 8, шаг витков которогоуменьшается в направлении движения раст.вора, а снаружи к валу прикреплены меньшими основаниями конусообразные тарелки 9, связанные ребрами 10. В роторе З 06 расположены радиальные перегородки11, входящие в пазы ребер 10. Внутрипазов размещены резиновые кольца 12,Перегородки 11, ребра 10 и кольца 12образуют в комплексе узел демпфированияосевых колебаний. 9 4"4,Центрифуга работает следуксцМм образом.Электродвигатель 19 через клиноременную передачу 20 приводит во вращениевал 5.О дпцаемый буровой раствор поступаетпо трубе 2 в полость вала 5 и приводится во вращательное движение. Возникающая при этом центробежная сила способствует прижатию очищаемого растворак стенке, а вес его и сила трения с .поверхностью шнека 8 обеспечивают отставание раствора от вращающегося вала.Таким образом, раствор начинает вращаться с угловой скоростью, меныпей, чемугловая скорость вала. При этом благодаря неподвижности шнека 8 очищаемыйраствор получает относительное движениевдоль его оси, совершая абсолютное движение по винтовой траектории. Поверхность трения у шнека 8 должна быть внесколько раз больше, чем внутренняяцилиндрическая поверхность вала 5,Благодаря тому, что шнек 8 выполненнапорным, т.е, с уменьшающимся книзуобъемом межвиткового пространства, раст-вор на входе в пазы 7 вала 5 поджимается, Это обеспечивает эффект принудительной подачи очищенного раствора на поверхность ротора 6.После вытеснения из пазов 7 очищаемый раствор попадает на тарелки 9, Последние, с одной стороны, препятствуютпрямому попаданию исходного продуктав полость 15, с другой - обеспечиваютсообщение движения очишаемому раствору.Таким образом, очишаемый раствор приходит к стенке ротора 6 обладая уже некоторой линейной скоростью.В свою очередь вертикальные радиальные ребра 10 образуют лопастную систему, что способствует выравниваниюуровня центробежных скоростей по объемуротора,При вращении шкива 25 расточкой 27осуществляется периодическое отжатиеупора 29. При этом он выдвигается, обеспечивая наезжанне ролика 30. Благодаряжесткой связи ролика 30 с ротором 6последний смещается вниз, а затем поддействием упругой реакции колец 12 возвращается в исходное положение. Частотуи амплитуду вибрации в зависимости отфизико-химических параметров буровогораствора можно регулировать числомроликов 30 и их положением по высотеотносительно упора 29. Реакция силы,припоженной к этому упору, воспринимает-ся рамой 1 центрифуги.5 971489 бПрименение предлагаемой центрифуги, очищаемого раствора, в полости вала разпозволит повысить производительность мешен неподвижный шнек, шаг витков копроцесса очистки бурового раствора. При торого уменьшается в направлении движеэтом улучшаются условия для разделения ния раствора, снаружи к валу прикреплены фвз, реализуется возможность регулнро-меньшими основаниями конусообразные вать амплитуду и частоту вибрации ротора тарелки, при этом в роторе расположены и уменьшается вероятность забивания радиальные перегородки, соединенные сита. упруго с его стенкой, а устройство длясообщения ротору осевых вибраций включа 10 ет по меньшей мере один, жестко укрепф о р м у л а и з о б р е т е н.и я ленный на раме подпружиненный упор иМвзвимодействуюший с ним ролик, закрепленЦентрифуга, содержащая раму, уста- ный на роторе. новпенный на полом вертикальном валу Источники информации, конический перфорированный ротор, привод 1 ю принятые во внимание при экспертизе и устройство для сообщения ротору осевых 1, Авторское свидетельство СССР вибраций, о т л и ч а ю ш а я с я тем,М 142222, кл. В 04 В 3/06, 1961. что, с целью повышения производительнос. Авторское свидетельство СССР ти при очистке буровых растворов, ввл ро 227227, кл, В 04 В 3/06,.1968 тора имеет продольные пазы для ввода щ (прототип ).