PL228276B1 - Separator cyklonowy - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 410033 (51) Int.CI.

B04C 5/08 (2006.01) B04C 5/103 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 03.11.2014 (54) Separator cyklonowy (43) Zgłoszenie ogłoszono:

09.05.2016 BUP 10/16 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.03.2018 WUP 03/18 (73) Uprawniony z patentu:

ZAKŁAD PRODUKCYJNO USŁUGOWO HANDLOWY WIERTMET SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Biecz, PL (72) Twórca(y) wynalazku:

WIESŁAW FUDAŁA, Jabłonica, PL BOGUSŁAW MARKIEWICZ, Dominikowice, PL co rCM co

CM

CM

Q_

PL 228 276 B1

Opis wynalazku

Pozyskanie gazu łupkowego z formacji skalnych o niskiej przepuszczalności i porowatości jest realizowane przy wykorzystaniu techniki wierceń poziomych i poddawaniu skał szczelinowaniu hydraulicznemu. Szczelinowanie otworu wiertniczego jest niezbędnym elementem procesu poszukiwań i rozpoznawania oraz eksploatacji złóż, i polega na wtłoczeniu do odwiertu pod wysokim ciśnieniem cieczy wraz z materiałem podsadzkowym.

Roztwór szczelinujący wtłaczany pod wysokim ciśnieniem kruszy skałę i wypycha gaz z odsłoniętych w ten sposób szczelin. Wydobywający się z odwiertu gaz jest zanieczyszczony zanieczyszczeniami ciekłymi i zanieczyszczeniami stałymi. Do oczyszczania gazu stosowane są przyodwiertowe urządzenia oczyszczające, głównie separatory zanieczyszczeń. Separatory to urządzenia technologiczne służące do oddzielenia zanieczyszczeń ciekłych od gazu, a także usunięcia z gazu cząstek stałych.

Przedmiotem wynalazku jest separator cyklonowy do usuwania zanieczyszczeń ciekłych i stałych z gazu wydobywającego się z odwiertu. Znanych jest wiele rozwiązań urządzeń cyklonowych o konstrukcjach przystosowanych do specjalistycznych zastosowań.

Z opisu polskiego wynalazku nr 190542 znany jest cyklonowy odpylacz gazu. Odpylacz cyklonowy posiada walcowy płaszcz, króciec wlotowy, włączony przez zewnętrzną spiralę dośrodkową o opadającej śrubowo ściance dolnej, pokrywę z wewnętrzną rurą środkową i zewnętrznym króćcem wylotowym gazu oraz zbiornik pyłu. Na ściance bocznej spirali dośrodkowej wykonane są szczeliny separacyjne połączone ze zbiornikiem pyłu przez kanały osypowe. Rura środkowa występuje na całej długości płaszcza, a jej dolny koniec objęty jest przestrzenią pierścieniowej kierownicy nawrotnej, mającej w przekroju poprzecznym kształt zbliżony do litery „V” lub „U”, zaś w dolnym przegięciu wysyp pierścieniowy otwarty do zbiornika pyłu. Między średnicą zewnętrzną kierownicy nawrotnej a średnicą wewnętrzną płaszcza znajduje się szczelina pierścieniowa. Rura środkowa ma dwie ścianki, zewnętrzną i wewnętrzną z wykonanymi na ściance wewnętrznej szczelinami separacyjnymi środkowymi. Na pokrywie znajduje się pierścieniowa komora odsysająca, z którą przez otwory międzyściankowe, wykonane w pokrywie, połączona jest przestrzeń zawarta między oboma ściankami. Odpylacz posiada kilka rur środkowych koncentrycznie zamocowanych do pokrywy.

Z polskiego opisu patentowego wynalazku nr 196998 znane jest urządzenie cyklonowe do odpylania gazów, składające się z kanałów doprowadzenia gazu zanieczyszczonego i odprowadzenia gazu czystego, cylindrycznej obudowy z umieszczoną w niej centrycznie walcową, wirującą porowatą przegrodą separacyjną oraz przegrodą wewnętrzną. Pomiędzy wewnętrzną cylindryczną częścią obudowy urządzenia cyklonowego a zewnętrzną powierzchnią porowatej przegrody wirującej zabudowana jest stała przegroda , która, stanowi zwiniętą spiralnie powierzchnię o zmniejszającym się w kierunku zawirowania strugi gazu promieniu gięcia, przy czym stała przegroda na wlocie stanowi przedłużenie przyosiowej ściany kanału doprowadzenia gazu zanieczyszczonego.

Również z polskiego opisu patentowego wynalazku nr 214735 znany jest odpylacz cyklonowy gazu zbudowany z cylindrycznego płaszcza, mającego w górnej części stycznie zamocowany króciec dolotowy zanieczyszczonego gazu, od góry zamkniętego pokrywą z króćcem wylotowym oczyszczonego gazu a od dołu zespolonego z płaszczem stożkowym połączonym następnie ze zbiornikiem na pył. Wynalazek charakteryzuje się tym, że wewnątrz cylindrycznego płaszcza zamocowany jest płaszcz środkowy o kształcie pobocznicy ściętego stożka, a wewnątrz płaszcza środkowego zamocowany jest płaszcz wewnętrzny, który ma kształt pobocznicy ściętego, odwróconego stożka, na swojej powierzchni ma ukształtowaną siatkę, od góry zamknięty jest pokrywą z króćcem wprowadzonym do króćca wylotowego oczyszczonego gazu, od dołu jest połączony ze zbiornikiem na pył, oraz jest połączony z wibratorem wprawiającym go w ruch drgający.

Z polskiego opisu wynalazku nr 176666 znany jest również piaskownik, który stanowi rura posiadająca ściankę falistą o zarysie linii śrubowej.

Separator cyklonowy według wynalazku, w postaci grubościennego cylindra wyposażonego w konstrukcję wsporczą umożliwiającą poziome i pionowe jego posadowienie, ma mocowane rozłącznie do korpusu separatora pokrywy górną i dolną z pierścieniami uszczelniającymi połączeń. W górnej części korpusu separatora usytuowany jest otwór wlotowy gazu zanieczyszczonego, zaś do pokrywy górnej zamocowana jest rura wewnętrzna o długości zawartej między 60% a 90% wysokości komory wewnętrznej separatora, posiadająca nakładkę z materiału o wysokiej odporności na ścieranie usytuowaną w osi otworu wlotowego gazu zanieczyszczonego, wyposażona w zamocowaną na jej poPL 228 276 B1 wierzchni zewnętrznej spiralę ślimakową o zarysie linii śrubowej i połączona z otworem wylotowym gazu czyszczonego. Dolna pokrywa wyposażona jest w otwór wylotowy zanieczyszczeń stałych.

Przedmiot wynalazku zobrazowano na rysunku, który przedstawia przekrój przez oś pionową główną separatora. Separator ma postać grubościennego cylindra, składającego się z korpusu 1 zamkniętego pokrywą górną 2 i dolną 3 z uszczelnionymi połączeniami za pomocą stalowych pierścieni uszczelniających 4. W górnej części korpusu 1 separatora usytuowany jest otwór wlotowy gazu zanieczyszczonego N1, natomiast na ścianie przeciwległej korpusu usytuowany jest otwór rezerwowy N4. Do pokrywy górnej 2 zamocowana jest rura wewnętrzna 5 o długości 74% wysokości komory wewnętrznej separatora, posiadająca nakładkę 6 z materiału o wysokiej odporności na ścieranie usytuowaną w osi otworu wlotowego gazu zanieczyszczonego, wyposażona w zamocowana na jej powierzchni zewnętrznej spiralą ślimakową 7 o zarysie linii śrubowej i połączona z otworem wylotowym N2 gazu czyszczonego. Dolna pokrywa wyposażona jest w otwór wylotowy zanieczyszczeń stałych N3. Separator wyposażony jest konstrukcję wsporcza 8 umożliwiającą poziome i pionowe jego posadowienie, poziome do transportu i przemieszczania, zaś pionowe jako pozycję pracy.

Separator cyklonowy, przewidziany do pracy w warunkach wysokiego ciśnienia - do 1035 bar, skutecznie oczyszcza gaz z zanieczyszczeń stałych. Znajduje zastosowanie w szczególności przy oczyszczaniu gazu bezpośrednio z odwiertu wykonanego w pokładach łupkowych, eksploatowanych metodą szczelinowania hydraulicznego.

Może być również wykorzystywany do separowanie materiału podsadzkowego i wody gdy po szczelinowaniu nie ma wypływu pływu gazu, tj. nie nastąpiło otwarcie pokładu i trzeba wypłukać materiał podsadzkowy z otworu.

Separator jest pierwszym urządzeniem w ciągu technologicznym, poprzedzającym dalsze, umiejscowionym bezpośrednio za otworem eksploatacyjnym, realizującym skutecznie zadanie oczyszczania a co za tym idzie zabezpieczenia przed erozją innych urządzeń linii technologicznej (rurociągów, pomp, itp).

Claims (1)

1. Separator cyklonowy w postaci grubościennego cylindra wyposażonego w konstrukcję wsporczą umożliwiającą poziome i pionowe jego posadowienie, znamienny tym, że ma mocowane rozłącznie do korpusu separatora (1) pokrywy górną (2) i dolną (3) z pierścieniami uszczelniającymi (4) połączeń, przy czym w górnej części korpusu (1) separatora usytuowany jest otwór wlotowy gazu zanieczyszczonego (N1), zaś do pokrywy górnej zamocowana jest rura wewnętrzna (5) o długości zawartej między 60% a 90% wysokości komory wewnętrznej separatora, posiadająca nakładkę (6) z materiału o wysokiej odporności na ścieranie usytuowaną w osi otworu wlotowego gazu zanieczyszczonego, wyposażona w zamocowaną na jej powierzchni zewnętrznej spiralę ślimakową (7) o zarysie linii śrubowej i połączona z otworem wylotowym gazu czyszczonego (N2), natomiast dolna pokrywa wyposażona jest w otwór wylotowy zanieczyszczeń stałych (N3).