Вакуумний дегазатор

Вакуумний дегазатор, містить дві дегазаційні камери зі всмоктувальними патрубками, всмоктувальними клапанами з виконавчими мембранними механізмами, ОДНОПОЗИЦІЙНІ регулятори рівня, викидні клапани, що під'єднані через систему вакуумних трубопроводів та ЛІНІЙ ДО вакуумного насоса, клапан-розрядник для переключення дегазаційних камер на ємкість з приймальним та викидним відсіками, який відрізняється тим, що вакуумний насос з'єднаний з клапаном розрядником переключення дегазаційних камер та дегазаційними камерами через ресивер, при цьому в з'єднувальному трубопроводі між ресивером та вакуумними камерами встановлений дросельний механізм-компенсатор удару через перепад тиску, вакуумна ЛІНІЯ В системі трубопроводів містить під пружинений золотниковий механізм регулятор вакууму в дегазаційних камерах та перемикач вакуумної лінії, що з'єднує мембранні порожнини всмоктувальних клапанів з ресивером або з атмосферою, при цьому вакуумний трубопровід, що з'єднує вакуумний насос з ресивером обладнаний поплавковим запірним клапаном попередження надходження дегазованої рідини в вакуумний насос, а в ресивері передбачено автоматичний зливний клапан для зливу конденсату або промивної рідини Винахід відноситься до пристроїв для видалення газу із рідини і може бути використаний при бурінні свердловин на нафту і газ для дегазації промивних бурових рідин Відомий вакуумний дегазатор, який містить дегазаційні камери з відбійниками рідини, вакуумний насос і розподілювач, при цьому о розподілювач виконаний у вигляді порожнистого ротора з дроселюючим отвором, вікном і глухою виїмкою і встановлений в циліндричному корпусі, який має дві пари вікон Вікно І виїмка ротора, а також пари вікон корпусу розташовані діаметрально протилежно для сполучення дегазаційних камер через порожнину ротора позмінно з вакуумним насосом і атмосферою Оберти ротора здійснюються від вала вакуумного насоса при допомозі клиноремшноі передачі і редуктора з заданою частотою обертання (див а с № 1151259 М Кл 4 В 01 D 19/00 від 23 04 85 р Бюл № 5) або іншої механічної передачі від електроприводу, що при виході з ладу клинового ременя або передачі, або заклинюванні механізмів тертя розподілювача може привести до переповнення однієї з дегазаційних камер і, як результат - до надходження дегазуємого розчину в робочу частину вакуумного насосу Крім того, застосування розприділювача не забезпечує регулювання величини вакууму та продуктивності по буровому розчину в процесі його дегазації, що за певних параметрів вакуумута продуктивності по дегазуємому розчину може привести до його вспінення та зниження питомої ваги Найбільш близьким технічним рішенням пристрою, що заявляється є вакуумний дегазатор, який містить дві дегазаційні камери, вакуумний насос, поплавкові регулятори рівня, комбінований клапан, викидні і приймальні клапани, сполучені з мембранними виконавчими механізмами, які сполучаються через дросель з атмосферою, а каналом -з дегазаційною камерою нижче граничного рівня рідини в ній для попередження попадання бурового розчину в вакуумний насос (див а с № 599040 М К л 2 Е 21 В 21/00, В 01 D 19/00 від 25 03 78 р Бюл №11) Недоліком даного вакуумного дегазатора є те, що, як показала практика використання подібних вакуумних дегазаторів, порожнистий ротор з пристосуваннями в якості розприділювача для переключення дегазаційних камер є недостатньо надійним механізмом із-за недосконалості пасової ю 45714 бранних головок 13 клапана-розрядника 7 керується однопозиційними поплавковими регуляторами рівня 14, які через систему важелів почергово приводять в дію штоки золотникових механізмів 15, включаючи вакуум з вакуумної системи трубопроводів 17 на мембранні головки 13 клапана-розрядника 7 через вакуумну ЛІНІЮ 18 Переключення штоку клапана-розрядника 12 відбувається в момент заповнення включеної на насос однієї з дегазаційних камер 1 (лівої або правої, поплавок у цій камері знаходиться в крайньому верхньому положенні) Вся система управління дегазатором живиться від вакуумного насосу 2 через ресивер 11, в якому постійно підтримується вакуум Ресивер 11 служить для вловлювання і акумуляції конденсату дегазуємої рідини або самої дегазуємої рідини з метою попередження її надходження в вакуумний насос 2, а також є пристроєм часткової компенсації ударних навантажень на робочі органи вакуумного насосу при перепадах тиску в момент переключення дегазаційних камер 1 Всмоктуючи клапани 19 (фіг 2) містять гумові мембрани 20, які керуються підпружиненим золотниковим механізмом 21 (фиг 1) через вакуумну ЛІНІЮ 22 Переключення штоку підпружиненого золотникового механізму 23 відбувається при досягненні в системі елементів 9, 10, 11, 17 заданої величини вакууму, діючого на гумову мембрану 24, скріплену зі штоком підпружиненого золотникового механізму 23 Шток підпружименого золотникового механізму 23 при недостатній величині вакууму знаходиться в положенні, що забезпечує з'єднання мембранних порожнин гумових рідини в вакуумний насос, а в ресивері пемембран 20 всмоктуючих клапанів 19 з атмосфередбачено автоматичний зливний клапан для злирою через вакуумну ЛІНІЮ 22, цим самим запобігаву конденсату або промивної рідини ючи надходженню дегазуємої рідини через всмокНа приведеному кресленні зображено схему туючий патрубок 3 в вакуумну камеру 1 пристрою, де на фіг 1 схематично показано вакууРегулюванням затягування пружини 25 з допомомний дегазатор (далі - дегазатор) у розрізі, фіг 2 гою гайки 26 підпружиненого золотникового мехаприймальні клапани пристрою, фіг 3 - ресивер нізму 21 можна змінювати час відкриття всмоктуюпристрою чих клапанів 19 Із збільшенням затягування Дегазатор складається з двох дегазаційних пружини 25 золотникового механізму 21 вакуум в камер 1 (ліва і права) (фиг 1), встановлених вертидегазаційних камерах 1 і продуктивність по дегакально в ємкості та підключених через систему зуємому розчину збільшується управляючих механізмів та трубопроводів до вакуумного насосу 2 Внутрішня частина дегазаційних Штоки всмоктуючих клапанів 19 (фіг 2), які камер 1 містить спеціальні конуси і тарілки, на поз'єднують клапани з гумовими мембранами 20 верхні яких проходить дегазація бурового розчину роз'ємні Для регулювання продуктивності дегазав вакуумному середовищі Всмоктуючи патрубки З тора в вакуумній порожнині корпусу всмоктуючого служать для подачі бурового розчину в дегазаційні клапана 19 передбачені спеціальні регулюючі гвикамери 1 нти 27, з допомогою яких обмежується хід штоків всмоктуючих клапанів 19 і, ВІДПОВІДНО, площа умоЄмкість дегазатора розділена на два ВІДСІКИ вного проходу всмоктуючих патрубків 3 дегазатоприймальний 4 і викидний 5 Викидний ВІДСІК 5 ємра Для попередження замерзання рідини в зимокості з'єднаний з приймальним ВІДСІКОМ отвором з вий час і закупорювання всмоктуючих ЛІНІЙ спеціальною заслонкою (заслонками) 6 (на схемі вакуумних камер в корпусі всмоктуючих клапанів умовно показано два викидних ВІДСІКИ З заслонка19 передбачені зливні пробки 28 ми) для перепуску частини рідини в приймальний ВІДСІЙ 4 з метою попередження оголення всмоктуВикидні клапани 29 (фіг 1) мають вільну підвісючих патрубків 3 при продуктивності дегазатора ку Вони відкриваються і закриваються автоматичбільшій, ніж продуктивність бурових насосів (на но в залежності від напрямку потоку рідини кресленні не вказані) В вакуумному трубопроводі 9 між клапаномрозрядником 7 і ресивером 11 передбачено устаДегазаційні камери 1 включаються на вакуумновку дросельного механізму компенсатора удару ний насос 2 періодично з допомогою клапанаЗО, який регулює площу поперечного січення вакурозрядника 7 через вакуумні трубопроводи 8, 9, 10 умного трубопроводу 9 При певній розрахунковій і ресивер 11 Робоче положення штоку клапанаплощі січення вакуумного трубопроводу 9 поперерозрядника 12, під'єднаного до мембран мем Недоліком даної конструкції є надходження промивної рідини в вакуумний насос із-за закупорювання каналу, сполучаючого порожнину з, приймального клапану з дегазаційною камерою, що приводить до зниження дегазації та надійності роботи Задачею цього винаходу є підвищення ефективності дегазації та продуктивності установки, а також надійності роботи Для вирішення цієї задачі пристрій містить дві дегазаційні камери з всмоктуючими патрубками, всмоктуючими клапанами з виконавчими мембранними механізмами, однопозиційними регуляторами рівня, викидними клапанами, під'єднані через систему вакуумних трубопроводів та ЛІНІЙ ДО вакуумного насосу, клапан-розрядник для переключення дегазаційних камер встановлений на ємкості з приймальним та викидним відсіками, стосовно винаходу, вакуумний насос з'єднано з клапаном-розрядником переключення дегазаційних камер та дегазаційними камерами через ресивер, при цьому в з'єднуючому трубопроводі між ресивером та вакуумними камерами встановлено дросельний механізм-компенсатор удару із-за перепаду тиску, вакуумна ЛІНІЯ в системі трубопроводів містить підпружінений золотниковий механізм регулятор вакууму в дегазаційних камерах та перемикач вакуумної лінії, з'єднуючої мембранні порожнини всмоктуючих клапанів з ресивером або з атмосферою, при цьому вакуумний трубопровід, з'єднуючий вакуумний насос з ресивером, обладнаний поплавковим запірним клапаном попередження надходження дегазуємої 45714 джується виникнення удару від неврівноваженого осьового навантаження на робочі органи вакуумного насосу 2 із-за перепаду тиску при переключенні дегазаційних камер 1 В порожнині ресивера 11 (фіг 3) передбачено кріплення запобіжного поплавкового клапану Зі до вакуумного трубопроводу 10 В нижній частині ресивера 11 передбачено установку автоматичного зливного клапану 32 для зливу рідини з ресивера при зупинці вакуумного насосу 2 або перекрито вакуумного трубопроводу 10 Автоматичний зливний клапан 32 ресивера і 1 призначений для зливу конденсату або накопиченої промивної рідини при зупинці вакуумного насосу 2 або при перекритті вакуумного трубопроводу 10 запобіжним поплавковим клапаном 31 Пристрій працює наступним чином При вмиканні вакуумного насосу 2 шток клапанарозрядника 12 знаходиться в одному із крайніх положень і через клапан-розрядник з'єднує відповідну дегазаційну камеру 1 з вакуумним насосом 2 Вакуумний насос 2 через систему вакуумних трубопроводів 8, 9, 10 і ресивер 11 створює почергово розрідження в одній із дегазаційних камер 1 (наприклад в ЛІВІЙ камері фіг 1) При цьому і викидний клапан 29 лівої дегазаційної камери 1 закритий під дією вакууму Так, як ефективна площа гумової мембрани 20 корпусу всмоктуючого клапана 19 (фіг 2) більша, ніж площа поперечного перерізу всмоктуючого клапана 19, то під дією вакууму в камері дегазатора та атмосферного тиску в камері мембрани всмоктуючий клапан ^ т и м ч а сово притиснутий до всмоктуючого патрубка 3 і надійно закритий В момент досягнення в дегазаційній камері 1 (фиг 1) вакууму, заданого режимом дегазації (визначається по степені стиснення пружини 25), гумова мембрана 24 під пружиненого золотникового механізму 21, пересилюючи опір пружини 25, переміщується і, тягнучи за собою шток підпружиненого золотникового механізму 23, з'єднує через вакуумну ЛІНІЮ 22 мембранну порожнину гумової мембрани 20 всмоктуючого клапана 13 (фіг 2) з ресивером 11 При цьому мембрана 20 всмоктуючого клапана 19 переміщується вверх і всмоктуючий клапан 19 під дією тиску рідини відкривається В дегазаційну камеру 1 через всмоктуючий патрубок 3 надходить газований буровий розчин, де і дегазується , виливаючись на розміщені в камері конуси і тарілки При досягненні максимального рівня рідини в дегазаційній камері 1 однопозиційний поплавковий регулятор рівня 14 переміщує шток золотникового механізму 15 і, за допомогою вакуумної лінії 18, з'єднує вакуумну порожнину 13 керуючої мембрани (в даному випадку ліву) клапана-розрядника 7 через вакуумну систему трубопроводів 17 з вакуумним ресивером 11, В результаті цього шток клапана-розрядника 12, під'єднаний до мембран клапана-розрядника 7, переміщується вліво і з'єднує ліву дегазаційну камеру 1 через вакуумний трубопровід 8 з атмосферою, а праву дегазаційну камеру 1 через ВІДПОВІДНИЙ вакуумний трубопровід 8 з вакуумним трубопроводом 9 і ресивером 11, в якому постійно підтримується вакуум При цьому в правій дегазаційній камері 1 починається процес дегазації, а з лівої дегазаційної камери 1 дегазований розчин через викидний клапан 29 зливається у викидний ВІДСІК 5 ємкості дегазатора Система перемикання дегазаційних камер 1 працює автоматично, керована однопозиційними поплавковими регуляторами рівня, обмежуючими приплив розчину вище допустимого рівня При пошкодженні поплавка однопозиційного поплавкового регулятора рівня 14 дегазуєма рідина, переповнивши дегазаційну камеру 1 поступає в ресивер 11 (фіг 3) і приводить в дію запобіжний поплавковий клапан 31, який перекриває м доступ в робочу камеру вакуумного насосу 2 При зупинці вакуумного насосу рідина з ресивера 11 зливається через автоматичний зливний клапан 32 в систему циркуляції промивної рідини Промислове застосування Дегазаційні установки даного типу випробувані в БУ "Укрбургаз" ДК "Укргазвидобування" і застосовуються в бурових підприємствах при бурінні свердловин на нафту і газ для дегазації бурових промивних рідин при розкриванні газоносних горизонтів або для деаерації бурових промивних рідин при застосуванні в їх рецептурі поверхньо - активних речовин При цьому степінь дегазації при роботі пристрою досягає 98% при будь-яких параметрах промивної рідини Результати роботи введених в експлуатацію установок позитивні Нововведення в конструкцію дозволили покращити сепараційну здатність і попередити надходження бурового розчину в робочу порожнину вакуумного насосу, що в свою чергу, попереджує попадання абразивних частинок в щілинки між його робочими деталями Застосування ресивера з автоматичним зливним клапаном також гарантує надійну роботу вакуумного насосу і імпульсних систем автоматичного керування клапанами установки, попереджуючи поступання промивної рідини в робочу порожнину насоса Доход від впровадження дегазаційної установки досягається за рахунок скорочення часу на ліквідацію газопроявів та економії ХІМІЧНИХ реагентів для обробки бурових промивних рідин за рахунок доведення густини розчину і в'язкості ДО показників, які відповідають показникам згідно ГТН (геолого-технічного наряду) на буріння конкретної свердловини 45714 26 35 23 21 \ WI 34 II 10 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71