Гидроциклонная установка

(51) 21 10/00 (2006.01) 04 5/08 (2006.01) 21 1/68 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат изобретения - создание гидроциклонной установки, обладающей более высокими технико-экономическими показателями. Гидроциклонная установка,содержащая головной узел с тангенциально расположенным трубопроводом ввода очищаемого бурового раствора в кольцевую камеру, концентрично которой расположен трубопровод вывода очищенного бурового раствора,конический сепарационный корпус, к которому снизу пристыкован сопловый узел,снабженный многосопловым элементом с поворотными фиксаторами, установленным с возможностью перемещения в поперечном направлении, что нижний поворотный фиксатор снабжен струйным нагнетателем, а в трубопроводе вывода очищенного бурового раствора установлены диспергирующие элементы.(72) Сушко Сергей Михайлович Бегун Анатолий Данилович Повелицын Владимир Михайлович Латыпов Авис Самигуллинович Асанов Нуркелды Сатыбалдыулы Шалбаев Женис Сарыбасович(56) Инновационный патент РК 24903, МПК 21 10/00, 04 5/08, 21 1/68, опубл.15.11.2011,бюл. 11(57) Изобретение относится преимущественно к бурению скважин, в частности к отделению шлама из бурового раствора, омывающего забой скважины и транспортирующего на дневную поверхность разрушенную породу. Изобретение относится преимущественно к бурению скважин, в частности к отделению шлама из бурового раствора, омывающего забой скважины и транспортирующего на дневную поверхность разрушенную породу. Известна гидроциклонная установка (Головко В.Н. Оборудование для приготовления и очистки промывочных жидкостей. - М. Недра, 1978, с.6465), содержащая головной узел с трубопроводом тангенциального ввода очищаемого раствора в кольцевую камеру,концентрично которой расположен трубопровод выхода очищенного раствора, коническую втулку, к которой снизу пристыкован сопловый узел, снабженный соплом из эластичного материала и зажимным элементом для регулирования величины проходного сечения сопла. Основным недостатком известной гидроциклонной установки является то обстоятельство, что в случае засорения сопла глинопесчаным материалом возникает необходимость в демонтаже соплового узла, а затем после очистки в монтаже его. Для этого требуются затраты времени и остановка процесса гидроциклонирования. Известна гидроциклонная установка (,инновационный патент 24903, опубл. 15.11.2011,бюл. 1 1 ) , содержащая головной узел с тангенциально расположенным трубопроводом ввода очищаемого бурового раствора в кольцевую камеру,концентрично которой расположен трубопровод вывода очищенного бурового раствора,конический сепарационный корпус, к которому снизу пристыкован сопловый узел, снабженный многосопловым элементом с поворотными фиксаторами, установленным с возможностью перемещения в поперечном направлении. Основным недостатком известной гидроциклонной установки является то обстоятельство, что не механизировано удаление шлама, отделяемого из бурового раствора. Кроме того, не предусмотрено диспергирование частиц,остающихся в очищенном растворе. Задачей изобретения является разработка конструкции гидроциклонной установки,обладающей более высокими техникоэкономическими показателями и механизацией. Для этого в гидроциклонной установке,содержащей головной узел с тангенциально расположенным трубопроводом ввода очищаемого бурового раствора в кольцевую камеру,концентрично которой расположен трубопровод вывода очищенного бурового раствора, коническую втулку, к которой снизу пристыкован сопловый узел, снабженный многосопловым элементом с поворотными фиксаторами, установленным с возможностью перемещения в поперечном направлении, нижний поворотный фиксатор снабжен струйным нагнетателем. В частном случае исполнения в канале трубопровода вывода ее имеются диспергирующие элементы. Изобретение поясняется графическими приложениями, где на фиг. 1 представлен 2 продольный разрез гидроциклонной установки на фиг.2 - сечение по линии А-А фиг.1. Гидроциклонная установка (фиг.1) состоит из головного узла, который имеет трубопровод 1 тангенциальной подачи очищаемого бурового раствора в цилиндр 2, концентрично которому расположен патрубок 3 трубопровода 4 вывода очищенного от шлама раствора в емкость хранилище или в рабочую емкость (не показанных на фигурах чертежей). Патрубок 3 может быть оснащен диспергирующими элементами 5 стержневого или пластинчатого типа. Снизу к цилиндру 2 крепится конический сепарационный конус 6, оканчивающийся сопловым узлом 7,сменный сопловый элемент 8, имеющий, по меньшей мере, два сопла 9. Сопловый элемент 8 установлен с возможностью поперечного перемещения в пазу 10 соплового узла и занятия двух фиксированных рабочих положений. Сопловый элемент 8 имеет две поперечные канавки 11 , в которые может устанавливаться резьбовой или подпружиненный боковой фиксатор 12. Снизу сопловый узел 7 имеет поворотный фиксатор 13 с рукояткой 14 и двумя резьбами 15 и 16 различного направления. Во внутреннюю резьбу 16 ввинчен боковой отвод 17 струйного нагнетателя 18,расположенного горизонтально(или слабо наклонно) и снабженного выкидным 19 и нагнетательным 20 шлангами. Нагнетательный шланг 20 соединен с источником текучей среды (не показанным на фигурах чертежей), а свободный конец выкидного шланга 19 отводится к месту(емкости) складирования шлама (не показанных на фигурах чертежей). Трубопровод 4 соединяется шлангом с емкостью сбора (не показанной на фигурах чертежей) очищенного раствора. На фигурах чертежей стрелками показано одной стрелкой 21 - очищаемый поток двумя стрелками 22 - очищенный поток тремя стрелками 23 - сгущенный поток,обогащенный шламом четырьмя стрелками 24 - поток выходящий из смесительной камеры струйного нагнетателя стрелкой с штрих-пунктирной линией 25 диспергирующие струи стрелкой с двойной штрих-пунктирной линией 26 - диспергированный поток. Эксплуатация гидроциклонной установки происходит идентично описанному в прототипе, за исключением процесса механизации удаления шлама и диспергации очищенного раствора. Механизация удаления шлама осуществляется струйным нагнетателем 18, боковой отвод 17 которого посредством резьбы 16 имеет возможность перемещения фиксатором 13 в нижнем или верхнем направлении при вращении его рукояткой 14. Фиксатор 13 взаимодействует с резьбой 15 соплового узла 7. Ввиду того, что резьбы имеют противоположные направления, то величина перемещения бокового отвода 17 со струйным нагнетателем 18 будет составлять суммарную величину шагов резьб. В рабочем (верхнем) положении боковой отвод 17 воздействует своим верхним торцом на донную часть соплового элемента 8, прижимает верхний торец соплового элемента к нижнему торцу сепарационного конуса 6, в результате чего поток 22 поступает в смесительную камеру струйного нагнетателя 18. Поток текучей среды,поступающий из нагнетательного шланга 20 через сопло в смесительную камеру струйного нагнетателя 18 транспортирует шлам через выкидной шланг 19 в место складирования его. Одновременно с этим,поток очищенного раствора 21, проходя через диспергирующие элементы 5, разделяется на диспергирующие струи 25, при схлопывании которых происходит процесс диспергации крупных частиц на более мелкие. В дальнейшем диспергированный поток 26 следует в место складирования очищенного бурового раствора. В случае засорения рабочего из сопел 9 отключают подачу текучей среды в нагнетательный шланг 20, рукояткой 14 отводят верхний торец бокового отвода 17 от нижнего торца соплового элемента 8, отворачивают фиксатор 12 и перемещают сопловый элемент 8 в положение, при котором под сепарационным конусом 6 окажется другое из сопел 9, а фиксатор 12 ввинчивают в другое из гнезд 11 соплового элемента 8. После фиксации соплового элемента 8 вышеописанным способом включают подачу очищаемого бурового раствора в цилиндр 2 и рабочей среды в струйный нагнетатель 18 продолжается рабочий процесс гидроциклонной установки, а засоренное сопло 9 очищают и проверяют его состояние. Исходя из вышеописанного следует, что для восстановления работоспособности гидроциклонной установки или замены соплового элемента достаточно дважды,примерно на пол оборота повернуть нижний фиксатор 13 и один раз отвернуть и после перемещения соплового элемента завернуть фиксатор 12. В качестве рабочей среды для струйного аппарата может быть использован вентилятор, компрессор или насос в зависимости от расстояния складирования шлама. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидроциклонная установка, содержащая головной узел с тангенциально расположенным трубопроводом ввода очищаемого бурового раствора в кольцевую камеру, концентрично которой расположен трубопровод вывода очищенного бурового раствора,конический сепарационный корпус, к которому снизу пристыкован сопловый узел,снабженный многосопловым элементом с поворотными фиксаторами установленным с возможностью перемещения в поперечном направлении отличающаяся тем, что нижний поворотный фиксатор снабжен струйным нагнетателем. 2. Гидроциклонная установка по п.1,отличающаяся тем, что в канале трубопровода вывода ее имеются диспергирующие элементы.