SU1012990A1

SU1012990A1 - Unit for separating suspensions

Info

Publication number: SU1012990A1
Application number: SU802878386A
Authority: SU
Inventors: Александр Кондратьевич Кузовлев; Иван Давыдович Чумаков; Исраил Исмаилович Шамансуров; Саттар Ибадуллаевич Ибадуллаев; Евгений Султанович Ахмеджанов; Николай Александрович Кузовлев; Виктор Викторович Медведев; Иван Никитович Резниченко; Николай Александрович Горбачев
Original assignee: Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Геологии И Минерального Сырья
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1980-01-28
Publication date: 1983-04-23

Description

Изобретение предназначено дл тонкого р азделени полидисперсных минеральных суспензий, например, дл обесшламливани промывочных буровы растворов в процессе бурени скваж Известна установка дл разделен суспензий, преимущественно буровых растворов, включающа центрифугу, содержащую ротор, гидрокамеру дл сбора и отвода осадка, камеру пред варительного разделени суспензии, загрузочную воронку и гидроциклон. Ротор центрифуги состоит из двух усеченных конусов, соединенных бол шими основани ми с камерой дл пред варительного разделени суспензий С Недостатком этой установки вл етс сложность ее конструкции, обу ловленна тем, что загрузочна воро ка, установленна со стороны меньш основани конуса ротора, и кауге дл предварительного разделени су пензии, расположенна между конуса ми ротора,, разобщены, что требует установки в конусе ротора соединительной питающей трубы. Наиболее близ1:сой к предлагаемой по технической сущности вл етс установка дл разделени суспензий, преимущественно буровых растворов, включающа центрифугу, содержащую ротор с гидрозатвором и окнами в торцовых стенках дл отвода разделенных компонентов фракций, располо женную у одной из торцовых стенок ротора гидрокамеру дл сбора и отвода осадка, размещенную йнутри нее камеру предварительного разделени суспензии, загрузочную воронку и гидроциклон, питающий патрубок кото рого сообщен с периферийной частью гидрокамеры, а патрубок дл отвода осветленной жидкости - с загрузочно воронкой С2. Недостатком известной установки вл етс то, что при относительно большой толщине сло суспензии, заполн ющей кольцевой объем ротора до уровн сливной горловины, обусловленной значительной конусностью ротора , необходимой дл самотечного пe eмeщeни осадка грубых частиц в сторону большего основани ротора, т. е. к гидрокамере, происходит по выыение (до 24% ) отставание суспензии от скорости вращени ротора Следствием этого вл етс снижение величины центробежных: ускорений,действующих на частигил внутри кольцевого сло суспензии и, соответственно , повышение крупности граничного зерна разделени , что означает снижение качества разделени обраба тываемой суспензии при заданной ско рости вращени ротора. Недостатком известной установки вл етс также значительный расход энергии на привод ротора, обусловленный большим диаметром центро.бежного гидрозатвора, закрепленного на роторе и помещенного в гидрокамеру с обрабатываемой суспензией (буровым раствором). Цель изобретени - повышение качества разделени и снижение энергоемкости центрифуги. Эта цель достигаетс тем, что в установке дл разделени суспензий, преш.ущеетвенно буровых растворов, включающей центрифугу, содержеодую ротор с гидрозатвором и окнами в торцовых стенках дл отвода разделенных фракций, расположенную у одной из торцовых стенок ротора гидрокамеру дл сбора и отвода осадка, размещенную внутри нее камеру предварительного разделени суспензии, загрузочную воронку и гидроциклон, питающий патрубок которого сообщен с периферийной частью гидрокамеры, а патрубок дл слива осветленной жидкости - с загрузочной воронкой, ротор выполнен цилиндрическим и внутри него установлен шнек, служащий дл транспортировани осадка к гидрокаг .юре. На чертеже изображена предлагаема установка, продольный разрез. Установка центрифугу, содержащую цилиндрический ротор с гид розатвором ,2 и окнами 3 и 4 дл отвод разделенных фракций, гидрокамеру 5 . дл сбора и отвода осадка, расположенную у одной из торцовых стенок ротора, размещенную внутри гидрокамеры цилиндрическую камеру б дл предварительного разделени суспензии, прикрепленную к торцовой стенке ротора и имеющую перфорированную боковую стенку 7, загрузочную воронку 8 и гидроциклон 9, питающий патрубок которого сообщен посредством трубопровода 10 с перифе рийной частью гидрокамеры, а патру бок 11 дл слива осветленной жидкости - с загрузочной воронкой 8. В роторе 1 установлен шнек 12, а под гидрокамерой - желоб 13. На торцовой стенке камеры б установлен гидрозатвор 14. Установка работает следующим образом . Обрабатываема суспензи самотеком подаетс в загрузочнуюворонку 8, откуда поступает в рабочую полость цилиндрической каглеры б. Здесь под действием центробежных ускорений происходит осаждение относительно грубых твердых частиц, которые, достигнув перфорированной боковой стенки . 7 камеры б предварительного разделени , через отверсти выбрасываютс и концентрируютс в гидрокамере 5. Далее, по мере поступлени , суспензи из камеры б вытесн етс через отверсти торцовой стенки 15 ротора 1 вThe invention is intended for the fine separation of polydisperse mineral suspensions, for example, to desliming wash drilling solutions during well drilling. A known apparatus for separating suspensions, mainly drilling fluids, including a centrifuge containing a rotor, a hydro chamber for collecting and draining sediment, a chamber for pre-suspension suspension. feed hopper and hydrocyclone. The centrifugal rotor consists of two truncated cones connected by large bases with a chamber for preliminary separation of suspensions. C The disadvantage of this installation is the complexity of its design, due to the fact that the loading flange installed on the side of the rotor cone is small and preliminary separation of the suspension, located between the rotor cones, are disconnected, which requires installation of a connecting supply pipe in the rotor cone. The closest one to the proposed technical entity is a plant for separating suspensions, mainly drilling fluids, including a centrifuge containing a rotor with a hydraulic lock and windows in the end walls to drain the separated components of the fractions located at one of the end walls of the rotor to collect the hydrocamera and sludge removal, placed inside the chamber of the preliminary separation of the suspension, feed hopper and hydrocyclone, the feed pipe of which is connected to the peripheral part of the hydro chamber, and the patra ok for withdrawing clarified liquid - with a loading hopper C2. A disadvantage of the known installation is that with a relatively large thickness of the slurry layer, filling the annular volume of the rotor to the level of the drain neck, due to the considerable taper of the rotor, necessary for gravity moving the sediment of coarse particles towards the larger base of the rotor, i.e. , there is a rise (up to 24%) of the suspension lagging behind the rotor's rotational speed. This results in a decrease in the centrifugal magnitude: accelerations acting on the part inside the annular layer of the suspension and Accordingly, an increase in the grain size of the separation grain, which means a reduction in the quality of the separation of the treated suspension at a given speed of rotation of the rotor. A disadvantage of the known installation is also a significant energy consumption for the rotor drive, due to the large diameter of the centrifugal hydraulic seal mounted on the rotor and placed in the hydraulic chamber with the treated suspension (drilling mud). The purpose of the invention is to improve the quality of separation and reduce the energy intensity of the centrifuge. This goal is achieved by the fact that in a plant for separating suspensions, most commonly drilling muds, including a centrifuge, a rotor with a hydraulic lock and windows in the end walls for removing the separated fractions, is located at one of the end walls of the rotor hydrocamera for collecting and draining sediment, inside it, a suspension pre-separation chamber, a feed funnel, and a hydrocyclone, the feed pipe of which is connected to the peripheral part of the hydro chamber, and a pipe for draining the clarified liquid from the feed pool minutes funnel, the rotor is cylindrical and is mounted inside a screw, which serves for transporting the sludge to gidrokag .yure. The drawing shows the proposed installation, a longitudinal section. Installation of a centrifuge containing a cylindrical rotor with a hydraulic valve, 2 and windows 3 and 4 for the removal of separated fractions, a hydraulic chamber 5. for collecting and removing sediment located at one of the end walls of the rotor, placed inside the hydraulic chamber b cylindrical chamber for preliminary separation of the suspension, attached to the end wall of the rotor and having a perforated side wall 7, a feed funnel 8 and a hydrocyclone 9, the feed pipe of which is communicated by pipeline 10 with the periphery part of the hydraulic chamber, and the side section 11 for draining the clarified liquid with the feed funnel 8. In the rotor 1 there is a screw 12, and under the hydrocamera is a trough 13. On the front wall e b camera installed water trap 14. The device operates as follows. The suspension to be processed is fed by gravity to the feed hopper 8, from where it enters the working cavity of the cylindrical kagler b. Here, under the action of centrifugal accelerations, relatively coarse solid particles are deposited, which, having reached the perforated side wall. 7, the pre-separation chamber b, is thrown out through the holes and concentrated in the hydrochamber 5. Then, as it enters, the suspension from the chamber b is expelled through the holes in the end wall 15 of the rotor 1

3101299031012990

рабочую зону последнего. Здесь впесковую насадку. Слив гидроциклонаwork zone last. Here is a vertical nozzle. Hydrocyclone discharge

более благопри тных, т. е..более спо-9, как пpo 4eжyтoчный продукт, по сливкойных гидродинамических услови х,ному патрубку 11 поступает в загрублагодар увеличению длины и объемазочную воронку 8 вместе с исходнымmore favorable, i.e., more like 9, as a 4-spin product, by hydrodynamic cream conditions, the nozzle 11 enters into a final extension and the funnel 8 with the original

спокойной зоны осаждени и относи-питанием. Желоб 13 служит дл сбораcalm deposition zone and power supply. Chute 13 serves to collect

тельно малому отставанию жидкости 5 перелива при остановке центрифуги... (раствора) от вращени ротора, дости- Преимущество предлагаемой у.етаноагаетс наиболее полное осаждениекипо сравнению о известной заключамелких и тонких частиц.етс в том, что в ней достигаетс when the centrifuge stops ... (solution) from rotating the rotor, the lag of liquid 5 overflows is achieved. The advantage of the proposed method is that the most complete deposition is compared to the known small and fine particles.

Отделенный тонкодисперсный растворболее высока эффективность тонкого через окна 4 выходит в слив. Осевшие Юразделени минеральных суспензий бламелкие и тонкие частицы по внутрен-годар снижению до минимума отставаней поверхности ротора 1 перемещаютс чи суспензии от вращени ротора, шнеком 12 к гидрокамере 5, в которуюПоследнее вл етс следствием более поступают через окна 3 в торцовойвысокой удельной поверхности констенке 15 ротора 1. Из гидрокамеры 5 15такта жидкости с твердой поверхносболее или менее сгущенный осадок гру-тью ротора и шнека, т.-е. следствием бых и мелких частиц под напором поболее высокой степени использовани трубопроводу 10 нагнетаетс в гидро-принципов тонкослойного центрифугициклон 9, где происходит их дополни-ровани . При более низком расходе тельное сгущение и разгрузка черезэнергии.The separated fine solution, the higher the efficiency of the thin through the windows 4 goes into the drain. The precipitated mineral suspensions of the blumous and fine particles on the inner surface of the rotor 1 are reduced to a minimum of the rotor 1 surface. From a hydrocamera 5 15-contact liquid with a solid surface, more or less thickened sediment with rotor and auger, i.e. Consequently, by-products and small particles under pressure of a higher degree of use, the pipeline 10 is injected into the hydro-principles of a thin-layer centrifuge cyclone 9, where they are supplemented. With a lower consumption of condensation and discharge of energy.

Claims

INSTALLATION FOR SEPARATION SEPARATION, mainly drilling fluids, including a centrifuge containing a rotor with a water seal and windows in the end walls for removal of the separated fractions, located at one of the end walls of the rotor. a funnel and a hydrocycle, the supply pipe of which is in communication with the peripheral part of the hydraulic chamber, and the pipe for draining the clarified liquid - with a loading funnel, aphids that, in order to improve the quality of separation and reduce the energy consumption of the centrifuge, the rotor is cylindrical and a screw is installed inside it, which serves to transport the sediment in the hydro chamber. /