Сито

.ь:3с АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(72) Р.М. Беккер и М.М. Кузьменко (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 250799, кл. Е 21 В 21/00, 1969,2. Авторское свидетельство СССР У 337490, кл. Е 21 В 21/00, 1969.3. Гамберг В.С. и др. Конусное вращающееся сито. Сб. "Бурение", 1971, У 10, с, 24-26 (прототип). ЯО 11 155(54) (57) 1. СИТО, содержащее установ- ленную на раме фильтрующую сетку с валом, желоба для отвоДа шлама и очищенного раствора, промыватель с водо- сборником и привод сетки, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения потерь просеиваемого материала оно снабжено жестко прекрепленным к торцу фильтрующей сетки лопастным колесом с полой осью, полость которой сообщена с водосборником и в которой расположен вал, н вибратором, установленным в полости оси на валу, лри этом ось связана с рамой посредством упругих элементов. 6Р113155 б осью. 2. Сито по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем,что периферийныечасти лопастей лопастного колеса изогнуты по радиусу,центр которого расположен в плоскости рабочей поверхности лопасти Изобретение относится к оборудованию для очистки бурового раствора от выбуренной породы при бурении скважин.Известно вибросито, состоящее 5 из двух вибрирующих рам, смонтированных на одной общей неподвижной раме, распределительного желоба и двух электродвигателей 111 .Каждая вибрирующая рама имеет 1 О на концах два барабана, на которые. намотана сетка. Сетка намотана на ,барабанах, которые стопорятся хра-. повыми устройствами. На каждой вибрирующей раме расположен эксцентри ковый вибратор со шкивом, который соединен клиноременной передачей с ведущим шкивом электродвигателя. Обе вибрирующие рамы соединены с опорной неподвижной рамой нри помощи кольце О ,вых резиновых амортйэаторов. Недостатком этого вибросита явля.ется отсутствие очистки сетки во время работы, в результате чего происходит заиливание ячеек сетки. Это приводит к большим потерям дорогостоящего бурового раствора, уходящего вместе со шламом, и быстрому из" . носу сеток, который обусловлен тем, что падающий поток бурового раствора воспринимается одним и тем же участком сетки, в результате чего сетка вытягивается, прогибается и перетирается при вибрации поддерживающей сетку опорой. Кроме того, 35 локальные вытягивания сетки, способствующие образованию лунок, ухудшают сброс шлама с сетки,.что приводит к зашламлению вибросита, и как следствие, к снижению его производи тельности. Известно также вибросито, состоящее из корпуса-желоба, вибратора, упругих опор, клинового обтекателя 3. Сито по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено шламоотражателем, связанным с полой с упругими пластинами, горизонтальной сетки и неподвижной опоры 2.Недостатком этого вибросита является отсутствие очистки сетки вовремя работы, в результате чего происходит заиливание ячеек сетки. Этоприводит к большим потерям дорогостоящего бурового раствора, уходящего по желобу вместе со шламом, -и зашламлению желоба, которое обусловлено установкой в нем клиновогообтекателя, оказывающего сопротивление перемещению шлама по желобу,что снижает производительность вибросита.Наиболее близким к изобретениюявляется сито, содержащее установ-ленную на раме цилиндрическую фильтрующую сетку с валом, желоба дляотвода шлама и очищенного раствора,промыватель с водосборником и приводсетки 3 .Внутри сетки располагаются желобдля очищенного раствора и промыватель. Под сеткой установлен желобдля шлама,Недостатками этого сита являютсясравнительно низкая производительность и большие потери дорогостоящего бурового раствора, Для тогочтобы обеспечить заданную производительность, необходимо установитьпять таких вращающихся сит либо развить до необходимых размеров поверхность этого сита, что влечет за собой резкое увеличение как металлоемкости, так и габаритных размеров,а использование такого сита на стаявдартных емкостях циркуляционных сис:тем станет невозможным.Низкая производительность ибольшие потери бурового растворапри данной схеме фильтрования раствора взаимосвязаны и обусловлены подачей раствора на наружную поверхЭта цель достигается тем, что сито, содержащее установленную на ра" ме цилиндрическую фильтрующую сетку с валом, желоба для отвода шлама и очищенного раствора; промыватель с водосборником и привод сетки, снабжено жестко прикрепленным к торцу фильтрующей сетки лопастным колесом с полой осью, полость которой сообщена с водосборником и в которой расположен вал, и вибратором, уста 50 55 ность сетки. Поскольку сетка вращается, то суммарная площадь ячеек сетки, через которые истекает раствор, зависит от угла поворота фильтрующей сетки, В момент когда плоскость фильтровальной сетки перпендикулярна падающему на нее потоку раствора, производительность максимальная и ограничивается размерами ячеек сетки и величиной структурной вязкос О ти раствора. При повороте конусного, барабана угол между фильтровальной сеткой и падающим потоком раствора изменяется, в результате уменьшаетсяо суммарная площадь ячеек фильтровальной сетки, через которые истекает раствор, а значит уменьшается и пропускная способность фильтровальной сетки. Избыток бурового раствора, имеющего определенную структурную 20 вязкость, а потому неспособного мгновенно пройти через фильтрующую сетку, стекает по ней, как по наклонной плоскости в определенных направлениях. 25Еще большие потери бурового раствора, а значит и уменьшение производительности конусного вращающегося сита, обусловлены тем, что 30-407. конусной поверхности сетки является нерабочей поверхностью, которая представляет собой конструктивные элементы в виде ребер жесткости посадочщах поверхностей для секций фильтрующей сетки.Другим недостатком является неудовлетворительная надежность кон, струкции ситаБольшие нагрузки, которые передает конусный корпус на консоль вала, создают тяжелые условия работы подшнпиикового узла, рас 40 положенного ближе к конусному барабану, что выводит его из строя.Целью изобретения является повышение производительности вибросита,и уменьшение потерь просеиваемого материала. новленным в полости оси на валу, при этом ось связана с рамой посредством упругих элементов.При этом периферийные части лопастей лопастного колеса изогнуты по радиусу, центр которого расположен в плоскости рабочей поверхности лопасти.Кроме того, сито снабжено шламоотражателем, связанным с полой осью,На фиг. схематически изображено вибросито, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.Сито включает фильтрующую сеткув виде цилиндра. Сетка натяну."а распорными тягами 2 между лопастным колесом 3 и подвижной в осевом на- . правлении фланцевой опорой 4, к которым она крепится с помощью прижимных Фланцев 5. Лопастное колесо 3 и фланцевая опора 4 установлены на подшипниковых опорах 6 полой оси 7, выполненной разъемной; Внутри оси 7, неподвижно установленной на стойках 8, связанных посредством упругих элементов 9 с неподвижной рамой О, размещен вап 11 с неуравновешенной массой 12 вибратора на подшипниковых опорах 3 и с установленным на конце вала шкивом. 14, связанным клиноременной передачей 15 с электропри-, водом 16.На оси 7, расположенной под углом к горизонту, установлены водосборник 17 и кронштейн 18 с шламоотражателем 19,выполненным в виде пластины на всю длину сетки 1 и установленным с возможностью радиального перемещения по направляющим кронштейна 18.Лопастное колесо 3 имеет лопасти 20, равномерно расположенные на ступице 21 и ограниченные по радиусу фланцем 22, а по торцу - стенкой 23. Лопасти 20 в своих периферийных чаСтях изогнуты по радиусу и центры радиусов. лежат на прямых, являющихся продолжением неизогнутой части лопасти. Над фильтрующей сеткой 1 вдоль ееобразующей установлено промывочноеустройство, включающее коллектор 24; с форсунками 25. Зона обмыва сетки 1 каждой форсункой перекрывается зонами обмыва сетки 1 соседнимифорсунками. Под фильтрующей сеткой 1 установлен желоб 26 для очищенного раствора и желоб 27 для шлама, Трубопровод 28 предназначен для подачи об" рабатываемого раствора на сито.Сито работает следующим образом.Буровой раствор из устья скважи-. 5 ны по трубопроводу 28 поступает на лопасти 20 рабочего колеса 3, приводя его с Фильтрующей сеткой 1 во вращение.Благодаря вогнутым поверхностям 1, 10 лопастей, установленных под углом к оси 7, раствор, .падающий на лопасти 20, не стекает по ним к оси, а поворачивая рабочее колесо 3, стекает с них на фильтрующую сетку 1. 15Вращаясь вокруг оси 7, Фильтрующая сетка 1 совершает колебательные движения определ 6 нной амплитуды и частоты, вызванные вращением вала 11 с неуравновешенной массой 12, 20 связанного через шкив 14 клиноременной передачей 5 с электроприводом 16, при этом вибрация воспринимается че- рез упругие элементы 9 неподвижной рамой 10, 25ЪПод действием вибрации шлам сползает по Фильтрующей сетке 1(расположенной под углом к горизонту) в желоб 27, а затем отводится в шламовый амбар, Очищенный раствор, прошедший Фильтрующую сетку 1, попадает в желоб 26 или в емкость, на которой установлено зто вибросито. В процессе очистки бурового раствора от выбу.35 ренной породы - шлама производится непрерывная очистка фильтрующей сетки водой, которая под давлением подается в коллектор 24 и через форсунки 25 поступает на сетку 1. Отработанная вода вместе .с частицами шлама попадает в водосборник 17, а из него - во внутреннюю полость оси 7, которая отводит отработанную воду в определенную емкостьВ случае, ког 45 да комья шлама не отстали от фильтрующей сетки 1, они отделяются от нее шламоотражателем 1:9, установленным на кронштейне 18 перед водосборником 17. Комплексное использование вибраций, и промывки водой Фильтрующей сетки в данном вибросите позволяет увеличить его производительность и сократить потери дорогостоящего бурового раствора, так как комплексная очистка фильтрующей сетки устраняет заиливание и зашламление ее ячеек. В результате этого увеличивается пропускная способность сетки, и раствор не уносится вместе со шламом в отход, а свободно фильтруется через очищенную сетку. Придание фильтрующей. сетке формы тела вращения обеспечивает непрерывную в процессе работы очистку фильтрующей сетки водой и увеличение рабочей поверхности фильтрующей сетки, находящейся в постоянном контакте с очищаемым раствором.Непрерывная очистка фильтрующей сетки водой, устраняя ее зашламленность, устраняет ручной труд. Следовательно, предлагаемое вибросито обеспечивает возможность его использования в автоматизированной циркуляционной системе.Кроме того, использование данного вибросита позволяет снизить металло- емкость и облегчить транспортировку, монтаж и эксплуатацию так как это . вибросито является складным.Использование в данном вибросите рабочего колеса с лопастями расположенными под углом к оси ступицы .и имеющими изогнутыми по радиусу периферийные части, способствует увеличению производительности вибросита, экономии электроэнергии и сокращению потерь бурового раствора, что обусловлено тем, что раствор, попавший на криволинейную поверхность лопасти вращающегося колеса, не, стекает к его ступице и наружу, уменьшая крутящий момент, а стекает. на лопасти на определенном радиусе вращения, создавая наибольший постоян- ный крутящий момент, который обеспЕчивает эффективную работу шламоотражателя, поддерживая вращательное движение фильтрующей сетки.1131556 Составитель К.ПапковТехред Т.Маточка орректор О.тиго Редактор Н, Швыдкая 4 Тираж 588 ПНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб , д. Заказ 9683 одни си иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4