DE2408776C3 - Vorrichtung zum Reinigen von Bohrschlamm - Google Patents

Description

Einzelheilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, gemäß dem die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert wird, in der

F i g. 1 eine Draufsicht einer erfiadungsgemäßen Ab- S scheidungsanlage für das Behandeln von Bohrschlämmen wiedergibt und

F i g. 2 eine Seitenansicht der Anlage gemäß der F i g-1 zeigt, wobei deutlichkeitshalber ein Teil des Gehäuses weggelassen ist.

W^:£ aus den Figuren ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Behandlung von Bohrschlämmen mit einem Transport- und Montagegestell 10 ausgestattet. Dieses Gestell 10 besteht au& einem Schlitten 12, den Ständern 14 und 16, und dem waagerechten Querelementen 18. Der Schlitten 12 ist ein Schlitten üblicher Art mit einer die beiden Ständer 14 und 16 tragenden Montageplatte und einem zylindcrförmigen Fuß 22 für den Vibriersiebabscheider. Die Ständer 16 tragen einen Steuerkasten 24.

Der Vibriersiebabscheider ruht auf dem vorgenannten zylinderförmigen Fuß 22. Dieser ist mit einem Ring 26 für die Federn 28 versehen, welche mit ihrem oberen Ende an einem ringförmigen Träger 30 befestigt sind, demzufolge der Abscheider federnd auf dem zylinderförmigen Fuß 22 angeordnet ist. Eckbleche 32 sind mit ihrer oberen Seite am vorgenannten Tragring 30 befestigt. Ein zylinderförmiger Motorkasten 34 befindet sich in der Mitte dieses Tragringes 30 und ist ebenfalls an den Eckblechen 32 befestigt. Ein zylinrlerförmiges Gehäuse 36 unig'Ot den Tragring 30. woran es befestigt ist. Es wird ebenfalls durch die Eckblcche 32 getragen. Exzentrische Massen 40 sind über und unter dem Motor 38 auf der Motorwelle angeordnet. Der Motor 38 ist mittels der Ausleger 42 am zylinderförmigen Motorkasten 34 befestigt. Die durch die exzentrischen Massen 40 während des Rotierens der Motorwelle erzeugten Vibrationen werden durch den Motorkasten 34, die Eckbleche 32, den Ring 30 und das Gehäuse 36 auf das Gesamtgehäuse übertragen.

Das vorgenannte Gehäuse 36 bildet einen Innenraum für das Auffangen des abgeschiedenen Materials. Eine Abfuhrkuppel 44 erstreckt sich radial von der Zentralachse des Abscheiders bis zur Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses 36 und läßt das abgeschiedene Material in radialer Richtung nach dieser Wand abfließen. Die Entfernung des abgeschiedenen Materials aus der Maschine findet durch eine in einem Punkt an der Außenseite der Kuppel 44 vorgesehene Abfuhröffnung 46 statt.

Unmittelbar über der Kuppel 44 befindet sich eine Siebvorrichtung mit Selbstreinigung, bestehend aus einer oberen Siebplatte 50, welche feinmaschig genug ist, I'm das Durchblasen der gröberen Bestandteile des von den Hydrozyklonen herrührenden Sedimentmaterials zu verhindern. Die richtige Maschenweite ist von Fall zu Fall zu bestimmen.

Die Siebplatte 50 erstreckt sich in der Querrichtung bis zu einem ringförmigen Rahmen 52, dessen Aufgabe es ist, die Siebplatte fortwährend unter Spannung /u halten. Eine zweite unter der Siebplatte 50 angeordnete perforierte Querplatte 54 läßt das durch die Siebplatte durchgelassene Material ebenfalls durch und wird durch die Läufer 56 reingehalten.

Der Gesamtabscheider vibriert um sein Massenzontrum unter dem Einfluß der exzentrisch angeordneten Massen 40. Diese Vibration läßt sich derart steuern durch Regelung der Winkellage der oberen Masse 40 in bezug auf die unter». Masse 40, daß die auf der Siebplatte 50 zurückgebliebenen Teilchen sich gemäß einer spiralförmigen Bahn bewegen. Dies vom Mittelpunkt der Siebplatte 50 ausgehenden Bahnen enden in einer kreisförmigen Bahn außerhalb der Außenseite der Siebplatte 50. Die Zufuhr des zu behandelnden Materials zur Mitte der Siebplatte 50 hat eine zweckmäßige spiralförmige Bewegung dieses Materials auf der Oberfläche der Siebplatte zur Folge. Das Material fließt allmählich nach dem Außenrand der Siebplatte, wo es eine kreisförmige Bahn beschreibt bis es die Abfuhröffnung 46 erreicht. Die Vibration erweist sich also als besonders zweckmäßig.

Die nicht durch die Siebplatte durchgelassenen Teilchen, welche sich unter dem Einfluß der Vibration nach dem Außenrand der Siebplatte bewegen, werden im zylinderförmigen Behälter 56 aufgefangen und verlassen schließlich die Maschine durch die öffnung 58. Der Behälter 56 ist zusammen mit der selbstreinigenden perforierten Platte 54 mit einem Band 60 am zylinderförmigen Gehäuse 36 befestigt. Ein sich nach außen ab dem Gehäuse 56 erstreckender Flansch 62 wirkt mit diesem Band 60 zusammen. Ein ähnlicher Flansch 64 erstreckt sich nach außen am Oberrand des vorgenannten zylinderförmigen Gehäuses 36. Ein Befestigungsring, dessen Durchmesser etwas größer ist als der der beiden zylinderförmigen Gehäuse 36 und 56, ist zwischen den Wänden derselben festgeklemmt. Das Band 60 hält das Ganze zusammen.

Das im Vibriersiebabscheider zu behandelnde Material rührt von mehreren Hydrozyklonen 66 her, deren Anzahl von der Kapazität der Maschine abhängig ist. Die Erfahrung lehrt, daß ungefähr zehn Hydrozyklone mit einem einzigen Abscheider zusammenwirken können. Die in den Figuren dargestellte Maschine ist mit sechs Hydrozyklonen ausgestattet. Die Wirkung der Hydrozyklone beruht auf dem Zentrifugalprinzip, wobei die gröberen und schwereren Festteilchen von den kleineren und leichteren festen bzw. flüssigen Bestandteilen des Schlammes getrennt werden und die erstgenannten Teilchen sich in der Form eines Niederschlages oder Sedimentes absetzen. Der zu behandelnde Bohrschlamm wird unter Druck durch die Tangentialöffnung 68 injiziert, was ihm eine bestimmte Tangentialgeschwindigkeit erteilt. Die schwereren und gröberen Bestandteile des Bohrschlammes werden durch die Zentrifugalkraft gegen die Wand der Hydrozyklone geschleudert, während die leichteren und feineren Bestandteile sich einwärts bewegen. Bei weiterer Bohrschlammzufuhr in die Hydrozyklone 66 werden die leichteren Bestandteile emporgehoben; sie verlassen den Hydrozyklon durch die obere öffnung 70 und erreichen dort die Sammelleitung 72. Der sedimentierte Teil dagegen gleitet längs der Innenwand herunter und verläßt den Hydrozyklon durch die Öffnung 74. Der Querteil 18 des Maschinengestells 10 ist eine Leitung für die Verteilung des zu behandelnden Materials über die verschiedenen Tangentialzufuhröffnungen 68. Er hat also eine doppelte Aufgabe, d. h. erstens als Bauteil des Gestells und zweitens als Verteilleitung für den zu behandelnden Bohrschlamm wirken. Die Abfuhrleitung 72 für den gereinigten Bohrschlamm ist über dem Querteil 18 auf Ständern 76 angeordnet.

Ferner sind ebenfalls geeignete Mittel für das Aullangen der die Hydrozyklone durch die unteren Öffnungen 74 verlassenden Sedimentmengen vorgesehen. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung, welche die Sedimente aus den verschiedenen Hydrozyklonen mit-

lelbar auffangt und nach der Mine der Siebplatte 50 weiterführt. Sie besteht aus einem an der Innenwand des Gehäuses 56 festgeschweißten durchbugcncn Sainmelboden 78. Das durch die unteren öffnungen 74 der Hydrozyklone auf den Boden 78 fallende Material bewegt sich nach der Achse des Abscheiders. Der Boden 78 befindet sich auf einem bestimmten Abstand ober halb des Bodenrandes des Gehäuses 56 derart, daß sein Mittelpunkt weit genug von der Siebplatte 50 entfernt ist und das auf der Siebplatte liegende Material sich ungehindert seitens dem Boden 78 nach außen bewegen kann. Andererseits ist der Boden 78 weit genug vom Oberrand des Gehäuses 56 entfernt, um jedes Überfließen des zu behandelnden Materials /u verhindern. Der Abstand zwischen dem durchgebogenen Boden 78 und den unteren öffnungen 77 der Hydro/yklone ist derart gewählt, daß ein ungehindertes Ausfließen der Sedimentmengen aus den Öffnungen 74 gewährleistet ist. Überdies kann das Gehäuse 56 etwas über das zylinderförmige Gehäuse 36 emporgehoben werden, um die Siebplatte ohne Entfernung der Hydrozyklone für deren Auswechseln bzw. für Instandhaltungs/weckc zugänglich zu machen. Dies Anordnung der Hydrozvklone 66 in der Nähe des Bodens 78 führt /u einer bedeutenden Höhenverminderung der Anlage im Vergleich zu den bekannten Anlagen der betreffenden Art. Die Anwesentheit des gebogenen Bodens 78 ermöglicht die Anordnung der Hydrozyklone ungefähr an derselben Stelle, wo sie sich ohne Sammelvorrichtung für die im Siebabscheider zu behandelnden Sedimente befinden wurden. Die Sammelvorrichtung gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht eine sehr zweckmäßige Zufuhr des zu behandelnden Materials nach dem Mittelpunkt der Siebplatte 50.

Die steife Befestigung des gebogenen Bodens 78 aiii Gehäuse des Vibriersiebabscheiders bieten einen weiteren Vorteil. Der derart befestigte Boden 78 vibriert nämlich ebenfalls, wodurch die Teilchen des Sedimentes in Bewegung gehalten werden und sich nicht auf dem Boden 78 absetzen können. Die bekannten Anlagen mit getrennten Sammelvorrichtungen müssen einen V-föntiigcn Boden mit steilen Seiten* änden haben, um das zu behandlende Material störungsfrei nach der Ausgangsöffnung zu leiten. Der schalenförmige Boden 78 dagegen kann verhältnismäßig flach mit schwach geneigten Scitenwanden sein, da die Bewegung des Materials hier durch das Vibrieren des Bodens sehr zweckmäßig gesteuert wird.

Der schalenförmige Boden 78 ist mit einer Zentralöffnung 80 für das zu behandelnde Material versehen. Diese Öffnung muß groß genug sein, um den von den Hvdrozyklonen herrührenden Maleriaistrom durchzulassen. Es empfiehlt sich die Öffnung 80 mit einem Gitter 82 zu versehen, um zu verhindern, daß zu grobe

ίο Gegenstände auf die Siebplatte 50 fallen. Selbstverständlich muß die Effekiivwcitc der Öffnung 80. d. h. die Gesamtweite ohne die festen Teile des Gitters 82. aroß genug sein, um den von den Hydrozykloncn herrührenden, im Abscheider zu verarbeitenden Materialstrom durchzulassen.

Eine Hebelvorrichtung 84 mit einem Seil 86 ermöglicht das Heben der Gehäuse 56 und des gebogenen Bodens 78 zwecks Auswechselns bzw. Instandhaltung der Siebplatte 50. Ein Haken 88 am Ende des Seils 86 wirkt mit der Öse 90 zusammen, welche am (Jitter 82 befestigt und stark genug ist. das Gewicht der zu hebenden Teile zu tragen. Um das Heben des Gehäuses 56 zu ermöglichen, muß erst das Band 60 entfernt werden.

Um eine störungsfreie Wirkung der Siebplatte 50 zu gewährleisten, wird diese mittels einer Spritzvorrichtung gewaschen. Ein Ringleitung 92. welche mit mehreren über ihre Gesamtlänge verteilten Düsen 94 versehen ist. ist an der Unterseite des Bodens 78 befestigt.

Diese Leitung 92 ist vorzugsweise mit einer elastischen Kupplung an der Wasserzufuhrleitung angeschlossen, damit das Emporheben des Bodens 78 nicht durch das Wasserzufuhrrohr der Ringleitung 92 gehindert wird und außerdem das Vibrieren des Vibriersiebabsciieiders nicht durch dieses Rohr gedämpft wird.

Aus der \orhergehenden Beschreibung geht hervor, daß es sich hier um eine kompakte, leicht zu reinigende und sehr zweckmäßige Vorrichtung für die Bohrschlammverarbeuung handelt, welche aus einer ncuartigen Kombipn<inn von einer Hydrczykior.bniicrit und einem Vibriersiebabscheider besteht, wobei dieser Abscheider rnü einem durchgebogenen Boden für das Sammeln der von den Hvdrozyklonen herrührenden Sedimentmengen und für die zweckmäßigste Zufuhr

derselben zu seiner Vibriersiebplatte ausgestattet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Reinigen von Bohrschlamm, bestehend aus einer Mehrzahl von in einem Gestell angeordneten, an eine Bohrschlammzufuhrlciuing angeschlossenen Hydrozyklonen mit jeweils einen) oberen Auslaß für gereinigten Bohrschlamm sowie einem unteren Auslaß für Bohrschlaniinsedimcnt und aus einem unter den Hydrozyklonen angeordneten Vibrationssiebabscheider mit einem federnd im Gestell gelagerten, von einem Vibrationsmotor angetriebenen Abscheidergehäuse sowie einer darin befestigten Siebplatte zum Trennen der Bohrschlammsedimente in eine Feststoff- und eine Schlammkomponente, wobei zwischen den unteren Auslassen der Hydrozyklone und dem Vibraiionsabscheider eine Einrichtung zum Überführen der Bohrschlammsedimente auf die Siebplatte angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Überführen der Bohrschlammscdimente aus einem unmittelbar unter den Hydro/yklonen (66) sowie über der Siebplatte (50) im Abscheidergehäuse (36, 56) befestigten, auf eine zentrale Durchlaßöffnung (80) zulaufend nach union geneigten Sammelboden (78) besteht und die Durchlaßöffnung (80) mit einem gröbere Feststoffe zurückhaltenden Gitter (82) versehen ist.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Bohrschlamm, bestehend aus einer Mehrzahl von in einem Gestell angeordneten, an eine Bohrschlammzufuhrleitung angeschlossenen Hydrozyklonen mit jeweils einem oberen Auslaß für gereinigten Bohrschlamm sowie einem unteren Auslaß für Bohrschlammsediment und aus einem unter den Hydrozyklonen angeordneten Vibrationssiebabscheider mit einem federnd im Gestell gelagerten, von einem Vibrationsmotor angeriebenen Abscheidergehäuse sowie einer darin befestigten Siebplatte zum Trennen der Bohrschlammsedimente in eine Feststoff- und eine Schlammkomponente, wobei zwischen den unteren Auslassen der Hydrozyklone und dem Vibrationssieb· abscheider eine Einrichtung zum Überführen der Bohrschlammsedimente auf die Siebplatte angeordnet ist.

   Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Gattung (GB-PS 6 51094) besteht die Einrchtung zum Überführen der Bohrschlammsedimente aus einci der Zahl der Hydrozyklone entsprechenden Zahl von Fallrohren, deeren jedes an einen unteren Auslaß eines der Hydrozyklone angeschlossen ist und zum oberen Ende der geneigt angeordneten Siebplatte des Vibrationssiebabscheiders führt. Die Siebplatte des Vibrationssiebabscheiders ist sehr teuer, weil sie bei großer Feinheit auf Grund der in den Bohrschlammsedimcnten enthaltenen und durch die Fallrohre herunterfallenden gröberen Feststoffe eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen muß; nichtsdestoweniger ist die Lebensdauer der Siebplatte sehr begrenzt. Außerdem stört, daß die Bauhöhe infolge der vergleichsweise großen Länge der Fallrohre und der geneigten Anordnung der Siebplatte groß ist, woraus Transportprobleme für die Vorrichlung resultieren.

   Bekannt ist auch ein Vibrationsabscheider (IT-PS 6 13 694), welcher ein federnd in einem Gestell gelager

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   ⁶S tes, von einem Vibrationsmotor angetriebenes Abscheidergehäuse sowie eine darin befestigte Siebplatte zum Trennen von Sedimenten in eine Feststoff- und eine Schlammkomponente aufweist, wobei unmittelbar über der Siebplatte ein im Abscheidergehäuse befestigter, auf eine zentrale Durchlaßöffnung zulaufend nach unten geneigter Sammelboden vorgesehen ist. Setzt man diesen Vibrationssiebabscheider bei der zuvor beschriebenen bekannten Vorrichtung zum Reinigen von Bohrschlamm ein, bleiben die geschilderten Probleme und Nachteile im wesentlichen erhalten.

   Außerdem ist in der nicht vorveröffentlichten Beschreibung einer älteren Patentanmeldung (DT-OS 24 08 776) bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung offenbart worden, bei welcher die Einrichtung zum Überführen der Bohrschlammsedimente aus einem unmittelbar unter den Hydrozyklonen angeordneten, auf eine Durchlaßöffnung zulaufend nach unten geneigten Sammelboden besteht, welcher fest mit dem Gestell verbunden und über ein Fallrohr in das Abscheidergehäuse geführt ist. Da sich die von den Hydrozyklonen kommenden Bohrschlammsedimente auf dem Sammelboden nur infolge ihres Eigengewichtes bewegen, muß der Sammelboden eine starke Neigung aufweisen. Diese starke Neigung und das an die Auslaßöffnung anschließende Fallrohr· ergeben dann wiederu'Ti eine sehr große Bauhöhe und leichte Beschädigungen der Siebplatte des Vibrationssiebabscheiders, weil gröbere Feststoffe untehindert mit großer Wucht auf die Siebplatte fallen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Galtung so weiter zu entwickeln, daß sich trotz niedriger Bauhöhe eine einwandfreie Funktion bei längerer Lebensdauer der Siebplatte ergibt.

   Die Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung zum Überführen der Bohrschlammsedimente aus einem unmittelbar unter den Hydrozyklonen sowie über der Siebplatte im Abscheidergehäuse befestigten, auf eine zentrale Durchlaßöffnung zulaufend nach unten geneigten Sammelboden besteht und die Durchlaßöffnung mit einem gröbere Feststoffe zurückhaltenden Gitter versehen ist.

   Die Erfindung nutzt hierbei zunächst die Erkenntnis, daß au' Fallrohre zwischen den Hydrozyklonen und dem ViDrationssiebabscheider verzichtet werden kann, was bereits die Bauhöhe der Vorrichtung und Fallbeschleunigung der Bohrschlammsedimente beachtlich reduzie-i:. Außerdem wird die bekannte Erkenntnis genutzt, daß die Siebplatte auch horizontal eingesetzt werden kann, wenn die Bohrschlammsedimente der Siebplatte zentral zugeführt werden, und dazu der Sammelboden mit einer entsprechenden Zentralöffnung versehen wird. Durch den Anschluß des Sammelbodens an das Abscheidergehäuse wird der Sammelboden in bekannter Weise gleichsam zu einer Schüttelrutsche für die Bohrschlammsedimente, so daß ihr im Vergleich >:u einem Sammelboden, auf welchem sich die Bohrschlammsedimente ausschließlich durch Schwerkraft vorbewegen, eine nur sehr geringe Konizität aufweisen muß. Darüber hinaus verhindert das die Durchlaßöffnung abdeckende Gitter einen Kontakt der gröberen Feststoffe mit der Siebplatte, so daß mit Ausnahme normaler Abnutzupgserscheinungen Beschädigungen der Siebplatte nicht auftreten können.

   Im Ergebnis sind die Vorteile der Erfindung in der geringen Bauhöhe, hohen Funktionstüchtigkeit und langen Lebensdauer der Siebplatte zu sehen.