Многоярусный отстойник

Многоярусный отстойник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<в955977 (61) Дополнительное к авт. свид-ву{22) Заявлено 24Р281 (2! ) 3253569/23-26 (И)М.Кл з с присоединением заявки ¹,В 01 D 21/00

Государственный комитет

С СС P во делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 66. 066. . 7 (088. 8) Опубликовано 0709.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07 ° 09. 82 (72) Автор . изобретения

И.И. Кузьменко ( (1:.,, b

Специальное проектно-конструкторско бюро, автоматизации глубокого разведочног бурейия

1 ! (73) Заявитель (54} МНОГОЯРУСНЫЙ ОТСТОЙНИК

t0

15

Изобретение относится к оборудованию для седиментационного разделения .суспензий,,в .частности, .для очистки. бурового .раствора .от выбуренной породы.

-Известен многоярусный отстойник . для сточных вод, содержащий корпус с коллектором в верхней части и с отводящими патрубками для очищенной воды и для шлама(11 . В корпусе установлены коаксиально два цилиндра

;и соосно им вал с,закрепленными на нем дисками, причем вал — полый с перфорацией и имеет в верхней части приемную воронку, в которую подается сточная вода.

Недостаткбм этого отстойника является то, что очищаемая жидкость подается во внутреннюю полость ва" ла, в. результате чего полость вала и отверстия, выполненные на валу, забиваются шламом, что затрудняет истечение из отверстий очищаемой жидкости, лривбдит к переполнению приемной воронки. Очищаемая жидкость, переливаясь через края воронки, попадает на верхний диск, что ухудшает седиментационное разделение жидкости °

Кроме того, отсутствует очистка дисков от осевшего на них шлама, .что приводит к эашламлению отверстий на валу и к снижению степени очист- ки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многоярусный отстойник, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором размещен ряд подвижных и неподвижных дисков, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга (21 . Неподвижные диски снабжены центральным отверстием и закреплены по периферии на стенке корпуса, чередуются с подвижными дисками, имеющими меньший дйаметр, закрепленными на вертикальном, валу, приводимом во вращение электродвигателем. Все диски имеют радиальные прорези с отбортованнымн вниз краямй. Суспензия подается через штуцер в днище . корпуса и движется зигзагообразно снизу вверх между дисками, огибая подвижные диски по периферии, а неподвижные — co стороны центрального отверстия. Осветленная жидкость выходит через штуцер в верхней части корпуса, а шлам оседает на дисках. Прн вращении подвижных

955977

Целесообразно также многоярусный отстойник снабдить скребками, ометающими взаимно неперекрываемые поверхности дисков и выполненными наклонными к радиусам дисков.

Целесообразно многоярусный отстойник снабдить отводящими патрубками грубой очистки.

65 дисков их прорези периодически совпадают с прорезями неподвижных дисков, образуя сквозную шахту, по которой шлам накопившийся на дисках, и сгребаемый с них отбортованными вниз краями стекает на дно отстойника и отводится через донный клапан.

Недостатком многоярусного отстойника является отсутствие очистки взаимно неперекрываемях поверхностей подвижных и неповижных дисков от осевшего на них шлама, что приводит ,к эашламлению этих поверхностей и к увеличению гидравлического сопротивления, а в итоге уменьшает производительность и степень очистки многоярусного отстойника. Отсутствует регулирование содержания твердой фазы в очищенном растворе. Отстойник быстро эашламляется, что вызывает непроизводительные затраты времени на демонтаж и монтаж многоярусного.отстойника с целью очистки его от шлама. При удалении иэ отстойника неотжатого шлама проис,ходит одновременное удаление самой суспенэии, что приводит к большим потерям очищаемой жидкости, которая чаще всего представляет собой дорогостоящий раствор.

Целью изобретения является повышение экономичности многоярусного отстойника, поддержание заданных технологических параметров, регулирование содержания твердой фазы в очищенной жидкости. 35

Указанная цель достигается тем, что в многоярусном отстойнике, содержащем корпус, днище которого выполнено с отверстием для шламоудаления,чередующиеся подвижные и не- 40 подвижные диски с радиальными прорезями, подводящим патрубком и отводящим патрубком тонкой очистки, днище снабжено шламоудалителем в виде трубы с пр,иемным окном для шлама и с клапаном, установленным на выходе из нее, и рабочего органа для удаления шлама, установленного внутри трубы.

Целесообразно шламоудалитель снабдить цилиндром с окном и фигурным пазом на внутренней поверхности, установленным с возможностью вращения, при этом трубу разместить в цилиндре, а рабочий орган выполнить в виде поршня с пальцем, взаимодействующим с фигурным пазом цилиндра.

На фиг.l изображен многоярусный отстойнику на фиг.2 и 3 изображены соответственно подвижный и неподвижный диски) на Фиг.4 — сечение

A-A на фиг.l;. на фиг.5 показан вариант выполнения шламоудалителя.

Многоярусный отстойник включает в себя цилиндрический корпус 1, шламоудалитель 2, электропривод 3 с валом 4, подвижные;диски 5 и диски 6.

Цилиндрический корпус 1 имеет подводящий патрубок 7, отводящие патрубки 8, установленные, например, в каждом ярусе (на фиг.l изображены только два отводящих патрубка) и днище 9 с желобом 10, в котором установлен шламоудалитель 2.

Шламоудалитель 2 включает в себя трубу 11 с приемным окном 12 для

;шлама, клапан, например, в виде отки дывающегося диска 13, поджатого к торцу трубы ll с помощью пружины 14, привод 15, например, пневмоцилиндр, поршень 16 с пальцем 17 и цилиндр

18 с окном 19 для шлама и с фигурным пазом 20..

Электропривод 3 с валом 4 установлен на цилиндрическом корпусе 1, внутри которого установлены диски 6, чередующиеся с подвижными дисками 5, установленными на валу 4, который снабжен спиралевидным скребком 21.

Подвижные диски 5 и неподвижные диски 6 имеют радиальные прорези 22 с отбортованными вниз краями 23 и расположенные наклонно к радиусу скребки, соответственно 24 и 25, при этом скребки 24 подвижного диска 5 установлены на его периферийной части, а „скребки 25 диска 6 установлены на внутренней его части.

Кроме того, диски 6 имеют пазы 26, через которые проходят направляющие (на фиг.2 не показаны) цилиндрического корпуса 1, препятствующие проворачиванию дисков 6, и центральные окна 27 ° Подвижные диски 5 и диски 6 устанавливаются друг над другом на расстоянии, ограниченном дистанционными втулками (на чертеже не показаны).

Цилиндрический корпус 1 многоярусного .отстойника имеет днище 9, непосредственно под которым установлен шламоудалитель 2, который включает в себя трубу 11 с приемным окном 12 для шлама, совмещенным

c окном, выполненным в днище 9, клапан в виде откидывающегося диска 13, поджатого к торцу трубы 11 пружинами 14, шнек 28 с приводом 29.

Многоярусный отстойник работает следующим образом.

Буровой раствор подается в многоярусный отстойник через подводящий патрубок 7. Пройдя центральное окно 27 диска б, раствор направля955977 ется к его периферийной части, где огибает подвижный диск 5, направляясь к центральному окну,27 вышестоящего диска б и так далее ° В процессе такого зигзагообразного перемещения бурового раствора снизу вверх, происходит осаждение твердых частиц выбуренной породы на дисках 5 и б,которые с помощью отбортованных вниз краев 23 и скребков 24 подвижных дискбв 5, установленных на медленно вращающемся валу (с частотой вращения, например, 1 об/мин) сгребаются с дисков 6 и сбрасываются в радиальные прорези 22. Одновременно скребки 25 и отбортованные вниз края 23 дисков 6 сгребают твердые частицы с подвижных дисков 5 и сбрасывают в радиальные прорези 22. При совмещении радиальных прорезей 22 подвижных дисков 5 и дисков б твердые частицы выбуренной породы, сгребаемые скребками 24 и 25 и отбортованными вниз краями 23, перемещаются ..c верхнего диска на днище 9. Если отбортованные вниз края 23 сгребают твердые частицы бурового раствора с взаимно перекрываемых поверхностей под- ,вижных дисков 5 и дисков б, то скребки 24 и 25 сгребают эти твердые частицы с взаимно неперекрываемых поверхностей подвижных дисков 5 и дисков 6. Благодаря наклонному к радиусу расположению скребков 24 и 25, твердые частицы бурового раствора, осевшие на взаимно неперекрываемых поверхностях подвижных дисков 5 и дисков 6, при вращении подвижных дисков 5 перемещаются на перекрываемые поверхности подвижных дисков 5 и дисков 6, где с помощью отбортованных вниз краев 23 сбрасываются в радиальные прорези ?2.

Отбортованные вниз края 23 препятствуют попаданию бурового раствора в радиальные прорези 22, обеспечивая зигзагообразное движение раствора. — от центра к периферии и

4от периферии к центру. Очищенный от твердых частиц. буровой раствор выводится через один из отводящих патрубков 8, которые установлены, например, в каждом ярусе отстойника.Выбор отводящего патрубка 8, через который выводится буровой раствор, определяется степенью очистки бурового раствора. Так, при работе отстойника на утяжеленных растворах с целью сохранения утяжелителя в растворе необходимо пользоваться отводящими патрубками 8 грубой очистки, которые установлены в нижних ярусах. При работе отстойника на неутяжеленных растворах патрубки 8 грубой очистки, расположенные в нижних ярусах закрыты, а один из патрубков 8 тонкой очистки, распо- . ложенных в верхних ярусах отстойни- ка, открыт. Какой конкретно патрубок 8 должен быть открытым, определяется экспериментально, так как это зависит от технологических требований„ предъявляемых к тому или иному раствору, и его физико-химических параметров.

Сброшенный на днище 9 отстойника шлам в виде твердых частиц выбурен10 ной породы и коллоидальных частиц бурового раствора сгребается скребком 21,установленным на валу 4, в полость трубы 11 шламоудалителя 2 через окна 19 и .12 цилиндра 18 и трубы 11, расположенных друг относительно друга таким образом, чтобы их окна 12 и 19 были совмещены.

Поршень 16, приводимый в движение приводом 15, при помощи пальца 17, перемещающегося по фигурному пазу

20, поворачивает цилиндр 18 вокруг трубы 11 на 180, перекрывая ее,окно 12, и, тем, самым, препятствует обратному перемещению шлама из внут25 ренней полости трубы 11 шламоудалителя 2.Шлам, находящийся в замкнутой полости шламоудалителя 2, перемещается поршнем 16 к диску 13, поджатому к торцу трубы 11 с помощью пружин 14. Поршень 16, преодолевая

З0 усилие пружин 14, отжимает шлам. При этом выжатый из шлама раствор дросселирует через зазоры, образованные поверхностью поршня 16 и внутренней поверхностью цилиндра 18, в освободившуюся от шлама полость трубы 11„

Сюда же, через дросбелирующие отверстия (не показаны на чертеже) трубы 11, протекает раствор иэ корпуса 1, что способствует свободному

40 перемещению поршня 16 в сторону диска 13. Отжатый шлам при дальнейшем перемещении поршня 16 и при откинутом диске 13 вываливается наружу, после чего диск 13 под действием пружин 14 прижимается к торцу трубы 11, обеспечивая ее герметизацию.

Программный механизм (на чертеже не показан) подает сигнал на привод 15, который возвращает поршень 16 в на1

50 чальное положение. при движении в начальное положение поршень 16 с помощью пальца 17, перемещающегося в фигурном пазу 20, поворачивает цилиндр 18 вокруг трубы 11 на

55 180, совмещая их окна 12 и 19 для приема шлама. Цикл работы шламоудалителя 2 обеспечивается программным механизмом.

Ылам, (см. фиг.5) сброшенный с

"О днища 9 спиралевидным скребком 21 в полость 11 шламоудалителя 2, переме щается к выходу с помощью шнека 28, приводимого во вращение приводом 29, который временно его отжимает. Освобожденный раствор дросселируется

955977 через отверстия в шнеке 28 (на чертеже не показаны) и зазораа между витками шнека 28 .и корпусом трубы 11, а отжатый шлам вываливается из трубы 11, после чего откидывающийся диск 13 пружинами 14 поджимается к торцу трубы ll, герметизируя ее.

Использоэание изобретения повышает экономичность отстойника, позволяет поддерживать заданные техно- 10 логические параметры и регулировать со. держание твердой фазы в очищаемой жидкости,.что позволяет осуществить непрерывный процесс шламоудаления в автоматическом режиме, обеспечить бтжатие шлама и снизить влагосодержание, сократить потери дорогостоящего раствора, поддерживать заданную плотность раствора.

20 формула изобретения

1.Многоярусный отстойник,. содержащий корпус, днища которого выполнено с отверстием для шламоудаления,чередующиеся подвижные и неподвижные диски с радиальными прорезями, подводящим патрубком и отводя щим патрубком, о т л и ч.а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности. отстойника, он снабжен

1 установленной на днище трубой с приемным окном для шлама и с клапаном, установленным на выходе из трубы, и рабочим органом для удаления шлама, установленным внутри трубы.

2. Отстойник цо п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что,труба снабжена цилиндром с окном и фигурным пазом на внутрейней поверхности, установленным с возможностью вращения, при этом труба размещена в цилиндре а рабочий орган выполнен в виде пораня с пальцем, взаимодействующим с фигурным пазом цилиндра.

3 ° Отстойник по п. 1, о т л и ч а ю щ и и e я тем, что он снабжен ск()ебкаии, ометающими взаимно неперекрываеже поверхности дисков и установленными-наклонно к радиусу дисков.

4. Отстойник по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью регулирования содержания твердой фазы в очищенном растворе, он снабжен дополнительным отводящим патрубком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 54-21991, кл. В Ol 0 21/08 1974.

2. Заявка ФРГ 9 28090б8, кл. В 01D 21/ОО 1978 (прототип).

955977

Составитель И. Каримова

Редактор Н. Коляда Техред М.Коштура Корректор O. Билак

Заказ 6863/6 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4