Шнековая сушилка

О П И С А Н И Е (щ 983250ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмхСоцмалнстнческииРеспублик(28) Приоритет во делаи изобретений и открьпии(088.8) Дата опубликования описания 23,12.82 3М. М. КузьменкоиСпециальное проектно - конструкторское ро аатоматизацииглубокого разведочного бурения Всесоюзноготрецдодственного/объединения "Союзгеотсхника".1Изобретение относится к горной технике,а именно к устройствам для обработки шламапри бурении скважин,Известен способ обработки шлама при бурении скважины, включающий обезвоживаниешлама и последующую обработку буровой мелочи путем промывки моющими средствамидля очищения шлама от загрязняющих ком"понентов.Данный способ и устройство для его реализации позволяют предотвратить загрязнениеокружающей среды 1),Однако данным способом не обеспечиваетсяполного обезвоживания и транспортировки шлама на значительные расстояния от буровойбез специальных транспортных средств.Известна также шнековая сушилка, включающая сушильную камеру, установленный на валу шнек, питатель и трубопровод для подачигорячего воздуха (2.Однако данная сушилка не обеспечиваеттранспортирование шлама, образующегося прибурении скважины, на значительные .расстоянияот буровой и обладает, кроме того, нслостаточ ной интенсивностью п 1 юцесса высушивания обводненного и загрязненного химическими реагентами бурового ивама,Целью изобретения является повышение интенсификации процесса высушивания шлама при бурении скважин и обеспечение транспорти рования шлама на значительные расстояния отскважины. Указанная цель достигается тем, что шнековая 1 Осушилка, включающая сушильную камеру, установленный на валу шнек, питатель и трубопро.вод для подачи горячего воздуха, снабжена мешалкой, установленной на валу шнека, а сушиль.15ная. камера выполнсна из двух пересекающихся цилиндрических корпусов, в одном иэ которых размещен установленньй на валу шнек, выполненный в виде двух коаксиально расположенных цилиндров с наружными и внутренними витками противоположиых направлений, а в другом - мешалка, приусм полость между цилиндрами шнека сообщена окнами с внутренней полостью последнего и полостью сушильной камеры, а вап шнека на обоих концах имеет пусковые витки.983250На фиг. 1 изображена сушилка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.Шнековая сушилка включает сушильную камеру 1 питатель 2, нагревательное устройство 3, агрегат 4 для подачи воздуха, емкость 5 5 для отбора обезвоженного шлама и программный механизм 6. Сушильная камера 1 выполнена из двух пересекающихся цилиндрических корпусов 7 и 8, при этом корпус 8 снабжен трубопроводом 9 для отвода обезвоженного шлама, а 10 корпус 7 снабжен ротором 10, который выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров 11 и 12, образующих замкнутую полость 13, сообщающуюся посредством окон 14 и 15 с внутренней полостью ротора 16 и его наружным межвитковым пространством 17. Окна 15 выполнены в виде отверстий, равномерно расположенных по окружности на наружном цилиндре 11, Окно 14 выполнено в виде отверстия, располо. женного на верхней образующей цилиндра 12 с противоположного конца ротора 10, который имеет наружные 18 и внутренние 19 шнековые витки с противоположными направлениями. Кро. ме того, ротор 10 вместе с корпусом 7 имеет лабиринтное уплотнение 20. Ротор 10 установлен на валу 21, имеющем шнековые витки 22 и 23 и мешалку 24 и соединенным с электроприводом 25, С корпусом 7 соединен питатель 2, который имеет корпус 26 с приемной воронкой 27 и шнек 28, выполненный, например, полым 30 для установки в нем трубопровода 29, подводяп 1 его в сушильную камеру 1 горячий воздух, и соединенный с электроприводом 30 Трубопровод 29 соединен с нагревательным устройством 3, который соединен с агрегатом 4 для подачи воздуха Внутренняя полость емкости 5 для отбора обезвоженного,шлама, выполненной мерной из прозрачного материала, сообщается с полостью трубопровода 9 для отвода этого шлама с помощью программного механизма 6, имеО ющего вариатор 31 уставки периода , реле 32 времени с, вариатор 33 уставки длительности т, реле 34 времени т и исполнительный механизм 35, например электромагнитный клапан.45Сушилка работает следующим образом.Шлам, поступивший в приемную воронку 27, с помощью шнека 28 подается в корпус 7 сушильной камеры 1. При этом шлам предвври. тельно отжимается, а освободившийся раствор удаляется через дренажное отверстие (не показано).Шлам, попавший в корпус 7 сушильной камеры 1, перемещается по наружному межвит ковому пространству 17 с помощью шнековых55 витков 18 ротора 10. Вместе со шламом в кор. пус 7 сушильной камеры 1 попадает горячий воздух, который нагнетается агрегатом 4 черезнагревательное устройство 3 и трубопровод 29,установленный, например, внутри питателя 2.Горячий воздух, попав в наружное межвитковоепространство 17, поступает через окна 15, расположенные перед лабиринтным уплотнением20, в замкнутую полость 13 и движется в нейпрямотоком через стенку цилиндра 11, обогревая шлам, перемещающийся в наружном меж.витковом пространстве 17,Дойдя до шнековых витков 22 и вала 21,имеющих направление, противоположное направлению шнековыхвитков 18 ротора 10,шлам, изменяя направление, попадает во внутреннюю полость 16 ротора 10, куда через окно 14 попадает и горячий воздух. С помощью шнековых витков 19 шламперемещается во внутренней полости 16 ротора 10, одновременно разрыхляясь и просушиваясь в непосредственном контакте с горячимвоздухом. Из внутренней полости 16 шлампопадает в корпус 8, где перемешивается мешалкой 24, с помощью которой увеличиваетсяповерхность контактирования шлама с горячимвоздухом, а также происходит измельчениетвердых частиц шлама,Высушенные частицы шлама, размеры которых в основном не превышают 74 мкм,под действием мешалки 24 и турбулентногопотока горячего воздуха отрываются от поверхности еще не просушенного материала и удаляются из корпуса 8 через трубопровод 9 запределы буровой установки в определенноеместо. Полость трубопровода 9, по котороуотводится порошкообразный шлам, периодически через установленное с помощью вариатора31 уставки периода. ь времени при помощиреле 32 времении исполнительного механизма 35, например электромагнитного клапана,сообщается с внутренней полостью прозрачноймерной емкости 5.В результате порошок высыпается из трубопровода 9 в емкость 5 на протяжении времени,установленного вариатором 33 уставки длительности т, после чего при помощи реле 34 времени т и исполнительного механизма 35 емкость 5 отключается от трубопровода 9. Периодичность и продолжительность подключенияемкости 5 для отбора шлама к трубопроводу 9определяется исходя из режима бурения скважины и предварительного изучения геологического разреза. В процессе бурения скважиныпорошкообразный шлам, периодически высыпаясь в прозрачную мерную емкость 5 и откладываясь в ней слоями, дает наглядную кар.тину пройденного геологического разреза Дляболее тщательйого изучения нужного слоя шлама последний может быть удален из емкости 5с помощью откачивающего устройства (не показано).5 98325Предлагаемая сушилка обеспечивает предвари; тельное отжатие шлама, сушку испарением влагиФза счет нагревания шлама через металлические поверхности, сушку испарением влаги за счет непосредственно соприкосновения шлама с горячим Ю воздухом,непрерывное перемешивание и измельчение шлама и удаление его за пределы буровой установки.Предварительное отжатие шлама с целью понижения влажности позволяет существенно ЧО повысить интенсификацию процесса сушки. Например, шлам, поступивший в приемную во. ронку 27, имеет влажность о - 80%. При полном удалении влаги из высушиваемого шлама на каждый килограмм сухого шлама пришлось 1 э бы удалить влагиС80 4кг100 - ш 100 - 80 Кг сухого шлома 0 При понижении первоначальной влажностишлама всего лишь на 5% необходимо удалитьвлаги уже не 4, а 3 кг/кг сухого шлама, т, е.процесс сушки на 23% становится экономичней.Известно, что скорость сушки материала неравномерна. В первую половину общего времени сушки удаляется 90% всей влаги, а во вторую половину времени удаляются остальные10% влаги. Такая неравномерность отрицательновлияет на весь ход процесса сушки,С целью обеспечения равномерности скорос 30ти сушки в конструкции предусмотрены поступательное перемещение шлама с первоначальнымнагреванием его через металлические поверхности, затем нагреванием его при непосредственномсоприкосновении с горячим воздухом и интенсивная обработка шлама горячим воздухом при3непрерывном его перемешивании, в результатекоторого увеличивается поверхность соприкосно-.вения шлама с горячим воздухом и, следовательно, интенсивность испарения влаги.При расчете сушильной камеры необходимо 4 Ознать функциональную зависимость скоростисушки от времени, а это возможно лишь путемэкспериментального исследования режима процессов сушки в производственных условиях, таккак скорость сушки зависит от многих факто Зров и прежде всего от природы шлама (структуры химического состава, характера связи свлагой) формы шлама (раэмер кусков, толщиныlслоя); количества влагн, подлежащей удалению;интенсивности перемешивания шлама, температу ры сушки, скорости движения теплоносителя, атакже конструкции сушильной камеры и др,. Использование предлагаемой. шнековой сушилки в отличие от известных устройств.обеспечивает следующие преимущества: 551. Улучшает охрану окружающей среды,благодаря обезвоживанию шлама до сухого состояния, термодеструкции химических элементови транспортировке высушенного шлама пневмотранспортом в труднодоступные места, непригодные для разделывания почвы (болота, овраги ит, д.), что позволит сохранить исходныйрельеф земли, почвенно - растительный слой, и, врезультате плодородие земельного участка,геологическую среду и предохранить атмосферу,почву и воду от загрязнения химическими элементами2. Снижает трудоемкость обработки шлама,повышает ее экономичность, так как не требуется транспорт для вывоза шлама и связанные сним трудовые затраты на загрузку и выгрузкуэтого шлама, не требуются удобрения для обрьботки шлама, не увеличивается численностьобслуживающего персонала и обеспечиваетсяавтоматический режим шламоудаления,3. Снижает трудоемкость отбора шламадля изучения геологического разреза, даетнаглядную картину проходимого в ходе бурения геологического разреза, что способству.,ет оперативному принятию необходимого ре,шения при бурении скважины.4. Способствует решению основной задачив бурении скважин - автоматизации буренияскважин с численностью буровой бригадыне более трех человек,Формула изобретения Шнековая сушилка, содержащая сушильнуюкамеру, установленный навалу шнек, нитательи трубопровод для подачи горячего воздуха,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения интенсификации процесса высушивания шлама при бурении скважины и обеспечения транспортирования шлама на значительныерасстояния от скважины, она снабжена мешал.кой, установленной на валу шнека, а сушильная камера выполнена из двух пересекающихся цилиндрических корпусов, в одном иэкоторых размещен установленный на валушнек, выполненный в виде двух коаксиапьнорасположенных цилиндров с наружными ивнутренними витками противоположных на.правлений, а в другом - мешалка, причем полость между цилиндрами шнека сообщена окнами с внутренней полостью последнего и полостьюсушильной камеры, а вал шпека на обоих кон.цах имеет шнековыс витки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ Р 3693733, кл. 175 - 66,опублик. 1972.2. Патент Великобритании Яф 1393100,кл. Р 4 б, опублик. 1975 (прототип)., 983250983250 Редактор Н. Джуган авитель В. Никупиред Е.Харигончик Корректор Н. Буряк Заказ 9862 3 дписное 5 Филиал ППП тент", г. Ужгород, ул, П Тираж 623 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4