Пристрій для дегазації рідини

Пристрій для дегазації рідини, який складається з циліндричного корпусу, труби для підведення загазованої рідини, труби для відведення розгазованої рідини і труби для відведення газу, сепаруючого вузла, який містить сепаруючу трубу розміщену коаксіально всередині корпусу, сопла, встановленого на трубі для підведення загазованої рідини, і відбивача, який відрізняється тим, що пристрій містить тяги, які з'єднують відбивач з сепаруючою трубою, відбивач і сепаруюча труба виконані з можливістю вібраційного зміщення, а сам відбивач розміщений над соплом. (19) (21) u200510155 (22) 28.10.2005 (24) 17.04.2006 (46) 17.04.2006, Бюл. № 4, 2006 р. (72) Вайсберг Григорій Львович, Ленкевич Юрій Євгенович, Лях Михайло Михайлович, Мельник Михайло Петрович, Римчук Данило Васильович, Романишин Любомир Іванович (73) ДОЧІРНЄ ПІДПРИЄМСТВО "ВОЄНІЗОВАНА АВАРІЙНО-РЯТУВАЛЬНА (ГАЗОРЯТУВАЛЬНА) СЛУЖБА "ЛІКВО" НАФТОГАЗОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ" 3 Під час роботи відомого пристрою газорідинний струмінь попадає на відбивач, який гасить його швидкість і відкидає на внутрішню стінку сепаруючої труби, по якій рідина у виді плівки стікає в нижню частину корпусу і далі в трубу для відведення розгазованої рідини. Газ, який виділяється з плівки, збирається у верхній частині пристрою і далі - у трубу для відведення газу. Недостатньо велика поверхня сепаруючої труби не забезпечує ефективного відділення газу. Крім того, встановлення відбивача під соплом не забезпечує реалізацію гравітаційного методу дегазації рідини. Нерухомість сепаруючого вузла стримує швидкість проходження рідини через пристрій і тим самим не сприяє досягненню високої ефективності його використання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для дегазації рідини, в якому шляхом модернізації конструкції сепаруючого вузла, надання йому вібраційних переміщень за рахунок кінетичної енергії струменя рідини, та розміщення відбивача над соплом, забезпечується більш повне і динамічне розтікання рідини по робочій поверхні сепаруючого вузла, за рахунок цього збільшується ефективність газовідділення. Дана задача вирішується тим, що пристрій для дегазації рідини, який складається з циліндричного корпусу, труби для підведення загазованої рідини, труби для відведення розгазованої рідини і труби для відведення газу, сепаруючого вузла, який містить сепаруючу трубу розміщену коаксіально всередині корпусу, сопла, встановленого на трубі для підведення загазованої рідини і відбивача, додатково містить тяги, які з'єднують відбивач з сепаруючою трубою, відбивач і сепаруюча труба виконані з можливістю вібраційного зміщення, а сам відбивач розміщений над соплом. Введення в конструкцію тяг, які об'єднують у єдину коливальну систему відбивач і сепаруючий вузол, що встановлений в пристрої з можливістю вібраційного зміщення, дозволяє надати сепаруючому вузлу вібраційних коливань, спрямованих на реалізацію в запропонованому пристрої інерційного методу дегазації рідини. Розташування відбивача над соплом забезпечує зміну напрямку рідини, появу інерційних сил, під дією яких газ відділяється від оброблюваної рідини. На Фіг.1 приведена принципова схема пристрою для дегазації рідини. Пристрій складається з робочої камери, виконаної у вигляді герметичного циліндричного корпусу 1, труби 2 з соплом 3 для підведення загазованого бурового розчину, встановленої співвісно корпусу 1 в його нижній частині, труби 4 для відведення розгазованої рідини і труби 5 для відведення газу. Труба 5 розміщена у верхній частині корпусу 1, співвісно йому. З нижнього торця на трубі 5 над соплом 3 встановлений відбивач 6, причому між трубою 5 і відбивачем 6 встановлена пружина 7, яка забезпечує вертикальне переміщення відбивача. На циліндричній частині труби 5 виконана перфорація 8 для проходження відділеного газу. Сепараційна частина пристрою для дегазації бурового розчину виконана у вигляді труби 9 вста 13784 4 новленої всередині корпусу 1 коаксіально йому. В середині труби 9 розміщені сепаруючі елементи виконані у вигляді радіальне закріплених стрижнів 10. Сама труба 9 встановлена в корпусі 1 на пружних елементах 11, які надають їй можливість вібраційних зміщень. Крім того, сепаруючий вузол оснащений тягами 12, які з'єднують відбивач 6 з сепаруючою трубою 9. Пристрій для дегазації рідини працює наступним чином. Загазована рідина із обв'язки противикидного обладнання під напором поступає в трубу 2 і за допомогою сопла 3 спрямовується на відбивач 6. Зміна напрямку руху рідини викликає появу інерційних сил, під дією яких газ відділяється від рідини (бурового розчину) і піднімається у верхню частину корпусу 1. Найбільш раціональна форма відбивача - конус з кутом при вершині 90°...120° і криволінійною твірною (конус, твірна якого виконана кривою другого порядку), оскільки при такій геометрії робочої поверхні відбивача унеможливлюється зустрічний рух потоків рідини і сама рідина спрямовується всередину основного сепаруючого засобу - труби 9 з сепаруючими елементами 10. Крім того, під час руху рідини по такій траєкторії виникає відцентрова складова, яка сприяє кращому відділенню газу від рідини. Від відбивача 6 потік частково розгазованої рідини попадає на внутрішню поверхню труби 9 і стрижні 10, знову частково змінює свій напрямок, що теж сприяє інтенсифікації газовідділення, і тонкою плівкою починає стікати в нижню частину корпусу 1. Кількість стрижнів 10 і їх геометричні розміри вибираються такими, щоби вони майже повністю перекривали переріз труби 9, при цьому стрижні встановлюються під кутом до горизонтальної площини так, щоб закріплений на внутрішній стінці труби 9 кінець стрижня 10 був би розміщений вище за протилежний кінець. Це сприятиме більш повному розтіканню рідини (бурового розчину) по поверхнях сепараторного засобу. Зростання площі розтікання, тобто площі сепарації, і зменшення товщини шару сприяє інтенсифікації відділенню газу, який знаходиться в буровому розчині в оклюдованому стані. Попадання рідини (бурового розчину) на відбивач 6 викликає його інтенсивну вібрацію, яка стає можливою завдяки розміщенню відбивача 6 на циліндричній пружині 7. Вібрація від відбивача 6 за допомогою тяг 12 передається сепаруючій трубі 9. Надання трубі 9 і стрижням 10 вібраційних переміщень прискорює процес стікання рідини по сепаруючих поверхнях, створює умови для зриву частини рідини з поверхні стрижнів 10 і її взаємодії з новими поверхнями. Динамічний характер взаємодії потоку рідини з сепаруючими поверхнями є причиною виникнення інерційних сил, які інтенсифікують процес газовідділення. Інтенсивність вібраційних коливань можна регулювати змінюючи жорсткість пружини 7 і пружність елементів 11. Відділений в результаті дегазації газ рухається вверх, як в трубі 9, так і в пристінній області корпусу 1, накопичується у верхній частині корпусу 5 13784 1 і через перфораційні отвори 8 поступає в трубу 5 для відведення в атмосферу або на факел. Розгазована рідина відводиться через трубу 4. Запропонований пристрій забезпечує високу ефективність дегазації рідини взагалі і бурових розчинів зокрема, за рахунок поєднання різних методів дегазації: інерційного із модернізованим Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 гравітаційним. Змінюючи параметри вібрації сепараторного засобу можна досягнути оптимального газовідділення для бурових розчинів різної густини, в'язкості і газонасичення. Перевагою запропонованого пристрою для дегазації рідин є також простота конструкції та відсутність додаткових приводів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601