Чистящее устройство для вертикального сепаратора
Формула / Реферат
1. Устройство для осушения материала, содержащее наружный кожух, имеющий верхнюю часть со входным отверстием для материала, узел привода, включающий в себя вращающийся приводной вал, размещенный в кожухе, центробежный узел, соединенный с приводным валом и приводящийся во вращение приводным валом, узел сетчатого фильтра, соединенный с узлом привода, приводящийся во вращение узлом привода и включающий в себя перфорированное сито, расположенное в радиальном направлении снаружи относительно центробежного узла, причем узел сетчатого фильтра и центробежный узел способны вращаться с разной скоростью, при этом материал, поступающий через входное отверстие для материала, направляется под воздействием центробежной силы в пространство между центробежным узлом и узлом сетчатого фильтра, узел сетчатого фильтра способен отделять текучий компонент материала от твердого компонента, выпускной узел для твердого материала, соединенный с наружным кожухом, расположенный ниже центробежного узла и узла сетчатого фильтра, и включающий в себя круговую наружную стенку, центральную втулку, множество спиц, проходящих между центральной втулкой и наружной стенкой и ограничивающих секции, через которые выгружается твердый материал, и чистящее устройство, соединенное с выпускным узлом для твердого материала и содержащее множество импульсных сопел, соединенных с выпускным узлом для твердого материала, источник воздуха, избирательно сообщающийся с каждым импульсным соплом, блок управления для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до множества сопел, при этом каждое сопло способно приводиться в действие периодическим потоком воздуха для создания периодического выброса воздуха в каждой секции, образованной в выпускном узле для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в выпускном отверстии для твердого материала.
2. Устройство по п.1, в котором выпускной узел для твердого материала дополнительно содержит смотровой люк в наружной стенке, способный открываться для получения доступа к выпускному узлу для твердого материала, и чистящее средство дополнительно содержит также импульсное сопло, соединенное со смотровым люком, избирательно сообщающееся с источником воздуха и предназначенное для удаления материала, накопившегося на смотровом люке.
3. Устройство по п.1, в котором множество сопел расположено в каждой секции выпускного узла для твердого материала.
4. Устройство по п.3, в котором чистящее устройство дополнительно содержит трубопровод для сопел, избирательно сообщающийся с источником воздуха для распределения воздуха по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала.
5. Устройство по п.3, в котором чистящее средство дополнительно содержит коллектор распределителя, сообщенный с источником воздуха, множество клапанов, сообщенных с источником воздуха, множество трубопроводов для сопел, избирательно сообщающихся с соответствующим клапаном и распределяющих воздух по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, при этом блок управления способен передавать сигнал для индивидуального приведения в действие каждого клапана последовательно, так что воздух подается по соответствующему трубопроводу для сопел ко множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, одновременно приводя, таким образом, в действие множество сопел в секции для удаления накопленного в ней материала.
6. Устройство по п.5, в котором каждый клапан последовательно приводится в действие заданное число раз до приведения в действие следующего клапана,
7. Устройство по п.6, в котором каждый клапан способен работать циклами таким образом, что он включается на первый определенный период времени и не включается на второй определенный период времени, создавая таким образом выбросы воздуха во множестве сопел, соответствующих работающему циклами клапану.
8. Устройство по п.5, в котором чистящее устройство дополнительно содержит накопитель воздуха, сообщающийся с источником воздуха и обеспечивающий достаточный объем воздуха и противодавление для коллектора распределителя с целью приведения в действие множества сопел в пределах соответствующей секции выпускного узла для твердого материала при включении соответствующего клапана.
9. Устройство по п.1, в котором источником воздуха является система пневмоуправления буровой установки или воздушный компрессор.
10. Чистящее устройство для осушителя материала, имеющего наружный кожух, имеющий верхнюю часть с входным отверстием для материала, узел сетчатого фильтра, помещенный с возможностью вращения в кожухе, центробежный узел, размещенный концентрически с возможностью вращения в узле сетчатого фильтра, приводной узел, предназначенный для вращения узла сетчатого фильтра и центробежного узла, и выпускной узел для твердого материала, имеющий множество секций, ограниченных ими и расположенных под узлом сетчатого фильтра и центробежного узла, причем указанный материал перемещается через секции к выходу из осушителя материала, причем чистящее устройство содержит источник воздуха, импульсное сопло, избирательно сообщающееся с источником воздуха и расположенное в секции выпускного узла для твердого материала, блок управления, предназначенный для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до импульсного сопла, при этом сопло способно приводиться в действие периодическим потоком воздуха для создания соответствующего периодического выброса воздуха в каждой секции, образованной в выпускном узле для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в выпускном отверстии для твердого материала.
11. Устройство по п.10, которое дополнительно содержит множество сопел, расположенных в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала.
12. Устройство по п.11, которое дополнительно содержит также трубопровод сопла, избирательно сообщающийся с источником воздуха и предназначенный для распределения воздуха по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала.
13. Устройство по п.11, которое дополнительно содержит коллектор распределителя, сообщающийся с источником воздуха, множество клапанов, сообщающихся с источником воздуха, множество трубопроводов для сопел, избирательно сообщающихся с соответствующим клапаном и распределяющих воздух по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, при этом блок управления способен передавать сигнал для индивидуального приведения в действие каждого клапана последовательно, так что воздух подается по соответствующему трубопроводу для сопел ко множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, одновременно приводя в действие множество сопел в секции для удаления накопленного в ней материала.
14. Устройство по п.13, в котором каждый клапан способен последовательно приводиться в действие заданное число раз до приведения в действие следующего клапана.
15. Устройство по п.14, в котором каждый клапан способен действовать циклами таким образом, что клапан включается на первый определенный период времени и не включается на второй определенный период времени, создавая выбросы воздуха во множестве сопел, соответствующих работающему циклами клапану.
16. Устройство по п.13, дополнительно содержащее накопитель воздуха, сообщающийся с источником воздуха и обеспечивающий достаточный объем воздуха и противодавление для коллектора распределителя с целью приведения в действие множества сопел в пределах соответствующей секции выпускного узла для твердого материала при включении соответствующего клапана.
17. Устройство по п.10, в котором источником воздуха является система пневмоуправления буровой установки или воздушный компрессор.
18. Способ очистки выпускного узла для твердого материала в осушителе материала, содержащий периодическое приведение в действие множества импульсных сопел, соединенных с выпускным узлом для твердого материала в наружном кожухе осушителя материала, для разрыхления материала, накопившегося в выпускном узле для твердого материала, и выгрузку рыхлого материала.
19. Способ по п.18, который дополнительно содержит направление потока воздуха от источника воздуха в коллектор распределителя, распределение потока воздуха через коллектор распределителя по множеству клапанов, каждый из которых включает в себя исполнительный механизм, управление исполнительным механизмом на каждом клапане для периодического пропуска воздуха через клапан, при этом включение каждого клапана приводит к перемещению воздуха для приведения в действие по меньшей мере одного из импульсных сопел.
20. Способ по п.19, который дополнительно содержит последовательное включение и отключение каждого клапана на заданный период времени.
21. Способ по п.20, который дополнительно содержит включение и отключение каждого клапана заданное количество раз перед включением и отключением следующего по очереди клапана.
Текст
ЧИСТЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕПАРАТОРА Предложено чистящее устройство для осушителя материала, содержащее источник воздуха, импульсное сопло, избирательно сообщающееся с источником воздуха и расположенное внутри секции выпускного узла для твердого материала, и блок управления, предназначенный для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до импульсного сопла, при этом сопло приводится в действие периодическим потоком воздуха для создания соответствующего периодического выброса воздуха в секции выпускного узла для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в секции. 013938 Предпосылки создания изобретения Способы роторного бурения с использованием буровой коронки и буровых штанг используются в течение длительного времени для бурения скважин в подземных формациях. В процессе такого бурения в стволе скважины обычно циркулируют буровые растворы или промывочные жидкости, предназначенные для охлаждения и смазки бурового устройства, выноса из скважины бурового шлама и для уравновешивания встречающегося в подземной формации давления. Рециркуляция бурового раствора требует быстрого и эффективного удаления из бурового раствора бурового шлама и других захваченных твердых материалов перед повторным его использованием. Для удаления из бурового раствора сыпучих материалов обычно используют вибросито. Сыпучие материалы, удаленные из бурового раствора в вибросите, часто включают в себя углеводороды, попавшие в них из бурового раствора или из буровой скважины, или из того и другого источника вместе. Такой покрытый нефтью шлам обычно нельзя выгружать в окружающую среду непосредственно из вибросита, что связано с отрицательным влиянием углеводородного материала на окружающую среду, а также с расходами на буровой раствор. Кроме того, со шламом, смоченным нефтью или водой,часто бывает трудно обращаться. Поэтому операцию сушки бурового шлама часто включают в качество вторичной операции в работу вибросита для удаления из шлама остатков бурового раствора. Часто для сушки шлама перед его сбором или удалением используют вертикальные центробежные сепараторы. В целом вертикальные сепараторы или осушители материалов включают в себя кожух, содержащий приводной механизм, с которым соединены центробежный узел и узел сетчатого фильтра. Сепаратор включает также в себя входное отверстие для подачи материала, предназначенного для разделения. Материал, поступающий в сепаратор, захватывается центробежным узлом и узлом сетчатого фильтра, разделение происходит при перемещении материала вниз вместе с жидким компонентом, и/или очень мелкие частицы выбрасываются центробежной силой через очень мелкоячеистую сеть в пространство между сетчатым фильтром и кожухом. Большая часть жидкости оттягивается, и твердые частицы обычно выбрасываются из выпускного узла, расположенного ниже узла роторного привода. Материал,выгружаемый из сепаратора, выходит через участок выпускного узла сепаратора для твердых частиц. Благодаря центробежной силе, применяемой для удаления жидкого компонента материала, твердый компонент во время выгрузки отбрасывается в направлении вращения центробежного узла и узла сетчатого фильтра. Это часто вызывает накопление твердого материала в выпускном узле для твердых частиц,которые требуется периодически удалять для предотвращения распространения запаса материала из выпускного узла в область между центробежным узлом и узлом сетчатого фильтра. Для очистки выпускного узла для твердых частиц требуется остановить сепаратор на время, требующееся для очистки узла. Поэтому было бы усовершенствованием наличие автоматического чистящего устройства, которое могло бы очищать и поддерживать в порядке выпускной узел в процессе нормальной работы сепаратора. Дополнительным преимуществом такой системы должно быть повышение эффективности сепаратора для обработки материала путем увеличения длительности эффективного неавтономного производственного времени, а также сохранения достаточно большого отверстия для выгрузки из сепаратора твердых частиц до тех пор, пока накопление материала не уменьшит эффективность работы центробежного узла и узла сетчатого фильтра. Сущность изобретения В одном аспекте настоящее изобретение относится к устройству для осушения материала. Это устройство может включать в себя наружный кожух, имеющий верхнюю часть со входным отверстием для материала, узел привода, включающий в себя вращающийся приводной вал и помещенный внутри кожуха, центробежный узел, соединенный с приводным валом и приводящийся во вращение приводным валом, и узел сетчатого фильтра, соединенный с узлом привода и приводимый во вращение узлом привода. Узел сетчатого фильтра может включать в себя перфорированное сито, расположенное в радиальном направлении снаружи от центробежного узла, причем узел сетчатого фильтра и центробежный узел вращаются с разной скоростью. Материал, поступающий через входное отверстие для материала, направляется под воздействием центробежной силы в пространство между центробежным узлом и узлом сетчатого фильтра, при этом узел сетчатого фильтра отделяет текучий компонент материала от твердого компонента. Устройство может также включать в себя выпускной узел для твердого материала, соединенный с наружным кожухом, расположенный ниже центробежного узла и узла сетчатого фильтра и включающий в себя круговую наружную стенку, центральную втулку, множество спиц, проходящих между центральной втулкой и наружной стенкой и ограничивающих секции, через которые выгружается твердый материал. Устройство включает также в себя чистящее устройство, соединенное с выпускным узлом для твердого материала и включающее в себя множество импульсных сопел, соединенных с выпускным узлом для твердого материала, источник воздуха, избирательно сообщающийся с каждым импульсным соплом, и блок управления, предназначенный для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до множества сопел. Каждое сопло приводится в действие периодическим потоком воздуха для создания периодического выброса воздуха в каждой секции, образованной в выпускном узле для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в выпускном отверстии для твердого материала.-1 013938 В другом аспекте изобретения чистящее устройство для осушителя материала может включать в себя источник воздуха, импульсное сопло, избирательно сообщающееся с источником воздуха и расположенное внутри секции выпускного узла для твердого материала, и блок управления, предназначенный для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до импульсного сопла, при этом сопло приводится в действие периодическим потоком воздуха для создания соответствующего периодического выброса воздуха в каждой секции, образованной в выпускном узле для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в выпускном отверстии для твердого материала. Еще в одном аспекте настоящее изобретение относится к способу очистки выпускного узла для твердого материала в осушителе материала. Этот способ может включать приведение в действие множества импульсных сопел, соединенных с выпускным отверстием для твердого материала в наружном кожухе осушителя материала, для разрыхления материала, накопившегося в выпускном узле для твердого материала и выгрузки рыхлого материала. Другие аспекты и преимущества заявленного решения станут очевидными из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей Для дальнейшего понимания существа и целей настоящего изобретения приводится следующее подробное описание, выполненное совместно с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые детали обозначены одинаковыми числовыми позициями и на которых изображено следующее: фиг. 1 показывает вид в поперечном разрезе, в передней проекции, осушителя материала с применением чистящего устройства согласно настоящему изобретению; фиг. 2 - схематический вид чистящего устройства согласно настоящему изобретению; фиг. 3 - вид в поперечном разрезе сверху выпускного узла для твердого материала с использованием чистящего устройства согласно настоящему изобретению. Подробное описание изобретения В одном аспекте варианты реализации, описанные здесь, относятся к устройству и способу эффективного осушения такого материала, как буровой шлам. В другом аспекте описанные здесь варианты реализации относятся к устройству и способу автоматической очистки осушителя материала в процессе работы осушителя материала. На фиг. 1 показан центробежный сепаратор или осушитель материала 10 согласно настоящему изобретению. Термины центробежный сепаратор и осушитель материала применяются здесь поочередно для обозначения устройства, прилагающего центробежную силу к влажному материалу для разделения жидких и твердых компонентов материала и, таким образом, высушивая твердый компонент. В процессе возможно применение нагрева, но это не является обязательным. Сепаратор 10 включает в себя главное основание 12, содержащее в себе кожух 14 привода. Кожух 14 привода закрывает обычный ремень или другой узел 16 привода. Сепаратор 10 включает также в себя имеющий форму усеченного конуса наружный кожух 18 с верхней плитой 20. В одном варианте реализации верхняя плита 20 имеет отверстие 22, в которое вставлен входной узел 24, через который в сепаратор 10 подается материал М, предназначенный для разделения. В одном варианте реализации вход 24 имеет вертикальный лоток 26, проходящий вниз в кожух 18. Под выходом 28 из лотка расположена плита 30, приводимая во вращение узлом 16 привода. Материал, поступающий через вход 24, ударяется о вращающуюся плиту 30 и отбрасывается центробежной силой. Центробежный узел 32 содержит полую усеченную часть правого круглого конуса 34. Множество пластин 36 прикреплены к наружной поверхности конуса и выступают вокруг конуса 34. В одном варианте реализации пластины 34 прикреплены к наружной поверхности конуса 34 и выступают вокруг конуса 34 вертикально и по спирали. Центробежный узел 32 установлен в кожухе 18 и прикреплен к приводному валу узла 16 привода. Центробежный узел 38 поэтому приводится во вращение узлом 16 привода. Плита 30 прикреплена к верхнему концу несущего конуса 34. На основании кожуха 18 отражательный узел 40 включает в себя круговой отражатель 42, расположенный на определенном расстоянии изнутри относительно боковой стенки кожуха, так что между ними образуется круговой проем 44. Узел 46 сетчатого фильтра содержит перфорированное сито 48, прикрепленное к ротору 50. Узел 46 сетчатого фильтра соединен с ротором 50. В одном варианте реализации ротор 50 прикреплен к нижнему концу узла 46 сетчатого фильтра. Ротор 50 соединен с узлом 16 привода в позиции 52 для приведения узла 46 сетчатого фильтра во вращение узлом 16 привода. Ротор 50 включает в себя множество лопастей или спиц (не показаны), отходящих радиально от внутренней втулки по направлению к наружной стенке 56. Поскольку лопасти разделены промежутками по окружности вокруг ротора, между ними образованы дугообразные проемы. Твердый материал, слишком крупный для прохождения через узел 46 сетчатого фильтра, выгружается через проемы в роторе 50. Под ротором 50 главное основание 12 наружного кожуха 18 ограничивает выпускной узел 54 для твердого материала. Как показано на фиг. 3, выпускной узел 54 для твердых частиц включает в себя наружную круглую стенку 56, внутри которой находится концентрическая центральная втулка 58. Множество спиц 60 расположено между центральной втулкой 58 и наружной стенкой 56, ограничивая множест-2 013938 во разгрузочных секций 62, через которые выгружается твердый материал. Термин разгрузочная секция известен также как рабочая ячейка, и эти термины могут использоваться, заменяя друг друга. В одном варианте реализации наружная стенка 56 имеет смотровой люк 64, через который осуществляется доступ внутрь сепаратора 10 и, в частности, внутрь выпускного узла 54 для твердого материала. Выпускной узел 54 для твердого материала, изображенный на фиг. 3, показан как имеющий три спицы 60, ограничивающие три разгрузочных секции 62. Предполагается, что между центральной втулкой 58 и наружной стенкой 56 могут быть вставлены дополнительные спицы 60 для ограничения дополнительных разгрузочных секций 62, не отступая при этом от объема изобретения. В одном варианте реализации выпускной узел 54 для твердого материала охватывает также часть узла 16 привода. В этом варианте реализации экран 66 закрывает приводной ремень 17 (фиг. 1) между наружной стенкой 56 и втулкой 58 для защиты ремня 17 от твердого материала, выгружаемого через выпускной узел 54 для твердого материала. Твердый материал, который выгружается через выпускной узел 54 для твердого материала, имеет тенденцию скапливаться на спицах 60 и наружной стенке 56 под воздействием центробежных сил, придаваемых ему центробежным узлом 32 и узлом 46 сетчатого фильтра. Твердый материал накапливается также на центральной втулке 58. Чистящее устройство 68 включает в себя множество импульсных сопел 70, соединенных с выпускным узлом 54 для твердого материала и сообщенных с источником 72 воздуха. Блок 74 управления контролирует протекание воздуха от источника 72 воздуха до каждого импульсного сопла 70. Каждое импульсное сопло 70 приводится в действие таким образом, что из сопла происходит короткий выброс воздуха. В одном варианте реализации каждое импульсное сопло 70 приводится в действие периодическим потоком воздуха для создания соответствующего периодического выброса воздуха в каждой разгрузочной секции 62 выпускного узла 54 для твердого материала. Когда импульсное сопло 70 приводится в действие, как будет описано ниже, выброс воздуха удаляет материал, накопленный вокруг сопла 70. В одном варианте реализации импульсное сопло 70 соединено с каждой спицей 60 в том месте, где в процессе работы сепаратора 10 скапливается твердый материал. В этом варианте реализации каждое импульсное сопло 70 размещено таким образом, чтобы направлять воздух в соответствующую разгрузочную секцию 62. В одном варианте реализации множество импульсных сопел 70 соединены с выпускным узлом 54 для твердого материала в различных местах в каждой разгрузочной секции 62 выпускного узла 54 для твердого материала. В одном варианте реализации импульсное сопло 70 расположено на наружной стенке 56, спице 60 и центральной втулке 58 каждой разгрузочной секции 62 для того, чтобы направлять материал в направлении центра разгрузочной секции 62. В одном варианте реализации по меньшей мере одно импульсное сопло 70 расположено на участке экрана 66 над приводным ремнем 16. Размещение импульсных сопел 70 относительно очищаемой поверхности узла осуществляется таким образом, чтобы добиться нужного очищающего действия. Радиальная подача воздуха обеспечивает очистку поверхности стенки и связана с размещением удлиненного наконечника сопла. Аксиальная подача осуществляется при заглубленном размещении на поверхности наконечника сопла. Оба эти положения используются для достижения правильного перемещения материала и воздушного дутья относительно расположения сопла в выпускном узле. В одном варианте реализации трубопровод 76 для сопел избирательно сообщен с источником 72 воздуха и сообщается со множеством импульсных сопел 70. Трубопровод 76 для сопел распределяет воздух по каждому из импульсных сопел 70, с которыми он сообщается. В одном варианте реализации трубопровод 76 для сопел распределяет воздух по множеству импульсных сопел 70 в соответствующей разгрузочной секции 62 выпускного узла 54 для твердого материала. В этом варианте реализации отдельный трубопровод 76 для сопел имеется для каждой разгрузочной секции 62. В одном варианте реализации клапан 78 используется для передачи воздуха от источника воздуха до по меньшей мере одного импульсного сопла 70. Блок 74 управления передает сигнал для приведения в действие клапана 78. После приведения в действие клапана 78 происходит передача воздуха от источника 72 воздуха через воздухопровод 80 до по меньшей мере одного импульсного сопла 70. Как описано ниже, блок 74 управления может быть запрограммирован для избирательного приведения в действие клапана 78 таким образом, что клапан 78 избирательно подает воздух для приведения в действие импульсного сопла 70. В одном варианте реализации клапан 78 после приведения в действие передает воздух от источника 72 воздуха до трубопровода 76 для сопел. В этом варианте реализации клапан 78 передает воздух от источника 72 воздуха до множества импульсных сопел 70 через соответствующий коллектор 82 распределителя. В одном варианте реализации клапан 78 передает воздух от источника 72 воздуха ко множеству импульсных сопел 70, размещенных внутри разгрузочной секции 62 выпускного узла 54 для твердых материалов. В этом варианте реализации множество клапанов 78 избирательно передают воздух от источника 72 воздуха к трубопроводу 76 для сопел, соответствующему импульсным соплам 70 в разгрузочной секции 62 выпускного узла 54 для твердого материала. В одном варианте реализации коллектор 82 распределителя распределяет воздух от источника 72 воздуха по множеству клапанов 78. Коллектор 82 распределителя сообщается с источником 72 воздуха и с каждым клапаном 78. В этом варианте реализации единственный источник 72 воздуха может подавать-3 013938 воздух на каждый клапан 78 в чистящем устройстве 68. В одном варианте реализации, показанном на фиг. 1 и 2, коллектор 82 распределителя имеет форму, приспособленную для расположения на внешней стороне наружного кожуха 18. В одном варианте реализации форма коллектора 82 распределителя является круглой, однако следует понимать, что коллектор 82 распределителя может иметь любую подходящую форму без отклонения от объема настоящего изобретения. В одном варианте реализации источником 72 воздуха является система пневмоуправления буровой установки. В этом варианте реализации воздух пропускают через воздухопроводы от существующего источника воздуха системы пневмоуправления до чистящего устройства 68. В другом варианте реализации, показанном на фиг. 2, источником воздуха является специально предназначенный для этого компрессор 84. Источник 72 воздуха подает воздух под достаточным давлением и при достаточном объемном расходе для того, чтобы привести в действие заданное количество импульсных сопел 70. Кроме того,применяемые давление и объемный расход воздуха должны быть достаточными для приведения в действие заданного количества импульсных сопел 70 и сдувания скопившегося материала в области, окружающей каждое импульсное сопло 70. Для получения нужного давления и объемного расхода воздуха возможно применение накопителя 86, сообщающегося с источником 72 воздуха. Накопитель 86 обеспечивает приведение в действие импульсных сопел 70 в то время, когда источник 72 воздуха не способен подать объем воздуха, достаточный для приведения в действие импульсных сопел 70 и для удаления скопившегося твердого материала из области вокруг каждого импульсного сопла 70. Это истощение источника воздуха зависит от предварительно выбранного профиля цикла и частоты импульсов, выбранной блоком 74 управления. Зная суммарный имеющийся объем воздуха в источнике 72, блок управления будет максимально ограничивать предельные значения во избежание истощения ресурсов воздуха в системе. В одном варианте реализации накопитель 86 сообщается с источником 72 воздуха и коллектором 82 распределителя. Блок управления используется для избирательного приведения в действие одного или более импульсных сопел 70. В одном варианте реализации блок 74 управления является программируемым логическим контроллером. В одном варианте реализации блоком управления является персональный компьютер. В одном варианте реализации блок 74 управления включает клапан 78 для избирательной передачи воздуха с целью приведения в действие одного или больше импульсных сопел 70. В одном варианте реализации блок 74 управления запрограммирован на включение клапана 78 заданное количество раз и последующее выключение клапана 78. В этом варианте реализации включенный клапан 78 остается открытым и пропускает воздух в количестве, достаточном для приведения в действие соответствующих импульсных сопел 70 и удаления скопившегося материала в течение заданного периода времени. Период времени, в течение которого клапан 78 остается включенным, соответствует периоду времени, достаточному для приведения в действие соответствующих импульсных сопел 70 и удаления материала из области вокруг каждого импульсного сопла 70. В одном варианте реализации относительно короткие выбросы воздуха используются для сбивания материала со стенок вокруг каждого импульсного сопла 70. Такие выбросы могут иметь длительность от 0,5 до 5 с. В одном варианте реализации для удаления скопившегося материала используют более длительные воздушные потоки. Следует отметить, однако, что при использовании компрессора 84 и накопителя 86 каждый выброс воздушного потока ведет к истощению запаса воздуха в накопителе 86. Поэтому период времени, в течение которого клапан 78 должен быть включен, длительность времени между включениями и размеры накопителя 86 связаны между собой и должны учитываться при определении заданного времени, в течение которого должен быть включен клапан 78. В одном варианте реализации блок 74 управления включает множество клапанов 78 последовательно. В этом варианте реализации одновременно включается только один клапан 78. В одном варианте реализации каждый клапан 78 включается повторно в течение заданного количества раз перед тем, как следующий по очереди клапан 78 приводится в действие заданное количество раз. В этом варианте реализации заданным количеством раз включения клапана 78 является количество раз, показанное для эффективного удаления скопившегося материала со стенок 56, 58 соответствующей разгрузочной секции 62. Количество включений будет варьироваться в зависимости от различных материалов и текучих сред. Система Оператор выберет нужный период включения и период выключения для работы каждого импульсного сопла 70. Аналогичным образом Оператор будет определять суммарный объемный расход и давление воздуха, поступающего в систему. Общее количество разгрузочных секций 62 или рабочих ячеек и количество сопел 70 в каждой ячейке также будет введено в программируемый логический контроллер (ПЛК). В одном варианте реализации окончательный выбор будет осуществляться Оператором,идентифицирующим тип формации, бурение которой осуществляется по меню выбора (песчаник, алеврит, глины, сланцы). Логическая система ПЛК определит затем минимальный частотный период всей системы, который может осуществляться без истощения воздушной системы. Фактическая частота импульсов будет зависеть от минимально допустимой и установленной для выбранной формации. В одном варианте реализации каждый клапан 78 включается последовательно пять раз перед тем, как следующий клапан 78 включается такое же количество раз. В одном варианте реализации возможен период времени,в течение которого не включается ни один из клапанов 78 после того, как все клапаны 78 чистящего уст-4 013938 ройства 68 были включены заданное количество раз, причем заданное количество раз включает в себя и единственное включение. С другой стороны, последовательность включений клапанов может продолжаться в течение работы сепаратора 10. В процессе работы материал М, который обычно состоит из твердого материала и свободной жидкости, падает под воздействием силы тяжести через входной узел 24 на плиту 30. Материал отбрасывается от плиты 30 под воздействием силы типа центробежной и ударяется об сито 48. Твердый материал падает между узлом 46 сетчатого фильтра и центробежным узлом 32. Когда твердый материал падает под воздействием силы тяжести на пластины 36, свободная жидкость отжимается наружу под воздействием центробежной силы и силы вращения, через отверстия в сите 48, и ударяется о внутреннюю поверхность кожуха 18. Жидкость стекает вниз по стенке кожуха и вытекает через отверстие О между кожухом 18 и отражателем 42. В то же время оставшийся материал вываливается через дно центробежного узла 32 на дно кожуха 18. В одном варианте реализации в основании кожуха ниже сепаратора размещена конвейерная лента (не показана), предназначенная для сбора свежего разделенного материала и его перемещения на следующий участок. В другом варианте разделенный материал перемещается через борт. Материал, выходящий через выпускной узел 54 для твердого материала под отражательным узлом 40, обычно сохраняет количество движения, направленное наружу и в направлении вращения центробежного узла и узла сетчатого фильтра 32, 46. Таким образом, часть твердого материала стремится удариться об одну сторону спиц 60 и наружную стенку 56 в процессе своей выгрузки и накопления здесь. Материал скапливается также на центральной втулке 58 и экране 66. Одно или несколько импульсных сопел 70 в каждой разгрузочной секции 62 приводится в действие для получения выбросов воздуха, направленных к внутренней части каждой разгрузочной секции 62. Выбором воздуха сбивает материал со спиц 60 и стенок 56, 58 возле каждого импульсного сопла 70. В одном варианте реализации блок 74 управления запрограммирован на включение и выключение одного или более клапанов, сообщающихся с источником 72 воздуха и с импульсными соплами 70. Воздух поступает из источника 72 воздуха до клапана 78. В одном варианте реализации воздух накапливается в накопителе 86 с доведением до заданного давления и накопитель 86 сообщается с клапаном 78. Клапан 78 включается для пропуска воздуха к соответствующим импульсным соплам 70, соединенным с выпускным узлом 54 для твердого материала, и выключается с целью прекратить подачу воздуха в соответствующие импульсные сопла 70. В одном варианте реализации воздух поступает во множество клапанов 78 последовательно. В одном варианте реализации воздух импульсами поступает в каждый клапан 78 заданное количество раз перед тем, как воздух поступит в следующий по очереди клапан 78. При приведении в действие каждого импульсного сопла 70 материал, накопленный вокруг сопла 70, сдувается в направлении внутренней части разгрузочной секции 62 и падает на находящийся внизу конвейер или накопительный участок. Предполагается, что за счет сохранения выпускного узла 54 для твердых материалов относительно свободным от накопленного материала улучшается эффективность сепаратора 10 в различных аспектах. В одном аспекте отпадает необходимость отключения или остановки сепаратора 10 его очистки с той же частотой, как и сепаратора, не имеющего чистящего устройства 68. В другом аспекте сохранение выпускного узла 54 для твердого материала относительно чистым и выдача большего количества твердого материала позволяет перерабатывать сепаратором 10 в течение определенного периода времени больший объем материала. И, наконец, сохранение потока отходов материала и предотвращение накопления материала возле сита позволяет максимизировать эффективность сит и обеспечить ее устойчивое сохранение. Это обеспечивает достижение сухости отходов и ее сохранение на постоянном уровне. В то время как заявленный предмет изобретения описан со ссылкой на ограниченное количество вариантов реализации, специалисты в данной области техники, благодаря этому описанию, могут понять возможность предложения других вариантов реализации, которые не отклоняются от объема заявленного предмета изобретения, описанного здесь. Соответственно, объем заявленного предмета изобретения должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для осушения материала, содержащее наружный кожух, имеющий верхнюю часть со входным отверстием для материала, узел привода, включающий в себя вращающийся приводной вал,размещенный в кожухе, центробежный узел, соединенный с приводным валом и приводящийся во вращение приводным валом, узел сетчатого фильтра, соединенный с узлом привода, приводящийся во вращение узлом привода и включающий в себя перфорированное сито, расположенное в радиальном направлении снаружи относительно центробежного узла, причем узел сетчатого фильтра и центробежный узел способны вращаться с разной скоростью, при этом материал, поступающий через входное отверстие для материала, направляется под воздействием центробежной силы в пространство между центробежным узлом и узлом сетчатого фильтра, узел сетчатого фильтра способен отделять текучий компонент материала от твердого компонента, выпускной узел для твердого материала, соединенный с наружным кожухом, расположенный ниже центробежного узла и узла сетчатого фильтра и включающий в себя круговую наружную стенку, центральную втулку, множество спиц, проходящих между центральной втулкой-5 013938 и наружной стенкой и ограничивающих секции, через которые выгружается твердый материал, и чистящее устройство, соединенное с выпускным узлом для твердого материала и содержащее множество импульсных сопел, соединенных с выпускным узлом для твердого материала, источник воздуха, избирательно сообщающийся с каждым импульсным соплом, блок управления для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до множества сопел, при этом каждое сопло способно приводиться в действие периодическим потоком воздуха для создания периодического выброса воздуха в каждой секции, образованной в выпускном узле для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в выпускном отверстии для твердого материала. 2. Устройство по п.1, в котором выпускной узел для твердого материала дополнительно содержит смотровой люк в наружной стенке, способный открываться для получения доступа к выпускному узлу для твердого материала, и чистящее средство дополнительно содержит также импульсное сопло, соединенное со смотровым люком, избирательно сообщающееся с источником воздуха и предназначенное для удаления материала, накопившегося на смотровом люке. 3. Устройство по п.1, в котором множество сопел расположено в каждой секции выпускного узла для твердого материала. 4. Устройство по п.3, в котором чистящее устройство дополнительно содержит трубопровод для сопел, избирательно сообщающийся с источником воздуха для распределения воздуха по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала. 5. Устройство по п.3, в котором чистящее средство дополнительно содержит коллектор распределителя, сообщенный с источником воздуха, множество клапанов, сообщенных с источником воздуха, множество трубопроводов для сопел, избирательно сообщающихся с соответствующим клапаном и распределяющих воздух по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, при этом блок управления способен передавать сигнал для индивидуального приведения в действие каждого клапана последовательно, так что воздух подается по соответствующему трубопроводу для сопел ко множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, одновременно приводя, таким образом, в действие множество сопел в секции для удаления накопленного в ней материала. 6. Устройство по п.5, в котором каждый клапан последовательно приводится в действие заданное число раз до приведения в действие следующего клапана. 7. Устройство по п.6, в котором каждый клапан способен работать циклами таким образом, что он включается на первый определенный период времени и не включается на второй определенный период времени, создавая таким образом выбросы воздуха во множестве сопел, соответствующих работающему циклами клапану. 8. Устройство по п.5, в котором чистящее устройство дополнительно содержит накопитель воздуха,сообщающийся с источником воздуха и обеспечивающий достаточный объем воздуха и противодавление для коллектора распределителя с целью приведения в действие множества сопел в пределах соответствующей секции выпускного узла для твердого материала при включении соответствующего клапана. 9. Устройство по п.1, в котором источником воздуха является система пневмоуправления буровой установки или воздушный компрессор. 10. Чистящее устройство для осушителя материала, имеющего наружный кожух, имеющий верхнюю часть с входным отверстием для материала, узел сетчатого фильтра, помещенный с возможностью вращения в кожухе, центробежный узел, размещенный концентрически с возможностью вращения в узле сетчатого фильтра, приводной узел, предназначенный для вращения узла сетчатого фильтра и центробежного узла, и выпускной узел для твердого материала, имеющий множество секций, ограниченных ими и расположенных под узлом сетчатого фильтра и центробежного узла, причем указанный материал перемещается через секции к выходу из осушителя материала, причем чистящее устройство содержит источник воздуха, импульсное сопло, избирательно сообщающееся с источником воздуха и расположенное в секции выпускного узла для твердого материала, блок управления, предназначенный для периодического управления воздушным потоком на участке от источника воздуха до импульсного сопла, при этом сопло способно приводиться в действие периодическим потоком воздуха для создания соответствующего периодического выброса воздуха в каждой секции, образованной в выпускном узле для твердого материала, причем выброс воздуха является достаточным для смещения материала, накопившегося в выпускном отверстии для твердого материала. 11. Устройство по п.10, которое дополнительно содержит множество сопел, расположенных в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала. 12. Устройство по п.11, которое дополнительно содержит также трубопровод сопла, избирательно сообщающийся с источником воздуха и предназначенный для распределения воздуха по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала. 13. Устройство по п.11, которое дополнительно содержит коллектор распределителя, сообщающийся с источником воздуха, множество клапанов, сообщающихся с источником воздуха, множество трубопроводов для сопел, избирательно сообщающихся с соответствующим клапаном и распределяющих воз-6 013938 дух по множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, при этом блок управления способен передавать сигнал для индивидуального приведения в действие каждого клапана последовательно, так что воздух подается по соответствующему трубопроводу для сопел ко множеству сопел в соответствующей секции выпускного узла для твердого материала, одновременно приводя в действие множество сопел в секции для удаления накопленного в ней материала. 14. Устройство по п.13, в котором каждый клапан способен последовательно приводиться в действие заданное число раз до приведения в действие следующего клапана. 15. Устройство по п.14, в котором каждый клапан способен действовать циклами таким образом,что клапан включается на первый определенный период времени и не включается на второй определенный период времени, создавая выбросы воздуха во множестве сопел, соответствующих работающему циклами клапану. 16. Устройство по п.13, дополнительно содержащее накопитель воздуха, сообщающийся с источником воздуха и обеспечивающий достаточный объем воздуха и противодавление для коллектора распределителя с целью приведения в действие множества сопел в пределах соответствующей секции выпускного узла для твердого материала при включении соответствующего клапана. 17. Устройство по п.10, в котором источником воздуха является система пневмоуправления буровой установки или воздушный компрессор. 18. Способ очистки выпускного узла для твердого материала в осушителе материала, содержащий периодическое приведение в действие множества импульсных сопел, соединенных с выпускным узлом для твердого материала в наружном кожухе осушителя материала, для разрыхления материала, накопившегося в выпускном узле для твердого материала, и выгрузку рыхлого материала. 19. Способ по п.18, который дополнительно содержит направление потока воздуха от источника воздуха в коллектор распределителя, распределение потока воздуха через коллектор распределителя по множеству клапанов, каждый из которых включает в себя исполнительный механизм, управление исполнительным механизмом на каждом клапане для периодического пропуска воздуха через клапан, при этом включение каждого клапана приводит к перемещению воздуха для приведения в действие по меньшей мере одного из импульсных сопел. 20. Способ по п.19, который дополнительно содержит последовательное включение и отключение каждого клапана на заданный период времени. 21. Способ по п.20, который дополнительно содержит включение и отключение каждого клапана заданное количество раз перед включением и отключением следующего по очереди клапана.
МПК / Метки
МПК: B04B 15/12, B04B 3/04
Метки: чистящее, сепаратора, устройство, вертикального
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-13938-chistyashhee-ustrojjstvo-dlya-vertikalnogo-separatora.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Чистящее устройство для вертикального сепаратора</a>
Предыдущий патент: Способ и устройство ствола скважины для заканчивания, добычи и нагнетания
Следующий патент: Поворотное загрузочное устройство шахтной печи
Случайный патент: Устройство для очистки промышленных сточных вод