Каркас виброрамы вибросита

Заявляемый каркас виброрамы для вибросита относится к средствам удаления жидкости из смеси, при разделении твердой фазы на фракции, и может применяться в системах очистки бурового раствора от выбуренной породы.
Согласно авторскому свидетельству СССР на изобретение №686783 (кл. МПК В07В 1/48, дата приоритета 28.07.1977) [1], для более равномерного натяжения просеивающей поверхности, сито для вибросепаратора снабжено втулкой, установленной под просеивающей поверхностью и выполненной из уголка, вертикальная полка которого образует боковую поверхность втулки, а горизонтальная полка выполнена с перфорацией, причем стенки корпуса образованы вертикальными стенками уголков, а втулка соединена с корпусом при помощи болтовых соединений.
Недостатком данной конструкций вибросита является то, что данные устройства не позволяют натянуть сетку вибросита по всей поверхности таким образом, чтобы она не прогибалась во время работы и не образовывались щели, учитывая то, что во время работы вибросита на нее оказывает давление тяжелый буровой раствор. Кроме того, технология снятия сетки при ее замене, достаточно трудоемка.
Для натяжения сетки используются различного типа устройства, например, устройство для натяжения сетки по авторскому свидетельству СССР на изобретение №845879 (кл. МПК В07В 1/48, дата приоритета 16.10.1979) [2].
Согласно этому изобретению устройство для натяжения сетки содержит подпружиненные шторки, установленные на раме имеющей борта, и взаимодействующие с буртами сетки траверсами, закрепленными на шторках, кулачковыми валами, установленными между траверсами и бортами рамы.
Известно вибросито, по авторскому свидетельству СССР на изобретение №1694243 (кл. МПК В07В 1/48, дата приоритета 06.05.1988) [3], в корпусе которого находятся опоры в виде установленных вдоль вибросита пластин. На пластинах, опираясь на расположенные на опорах эластичные накладки, с натяжением размещена сетка. При этом эластичные накладки выполнены разной высоты.
Недостатком данных конструкций вибросит является то, что они не просты в изготовлении и требуют сложной высококвалифицированной настойки для обеспечения необходимой степени натяжения сеток и расчетной производительности при эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением, и потому взятым за прототип, является устройство для крепления сита по авторскому свидетельству СССР на изобретение №1319926 (кл. МПК В07В 1/48, дата приоритета 21.01.1986) [4], включающее поперечные связь-балки, на которых расположены продольные опоры с амортизирующими элементами, установленные с амортизирующими элементами, установленные с возможностью взаимодействия с ситом, приспособление для натяжения и фиксации сита. Продольные опоры выполнены в виде нижних и верхних двуплечных самоустанавливающихся рычагов, нижние из которых установлены посредством шарнира на поперечной связь-балке, а верхние - на каждом плече нижнего рычага, при этом амортизирующие элементы расположены на концах верхних рычагов.
Недостатком описанной выше конструкции устройства для крепления сита является то, что в условии реальной эксплуатации буровой раствор обильно заливает подвижную многоэлементную конструкцию, попадает в элементы сочленения и заполняет их, тем самым способствует образованию на них коррозии и, в конечном счете, при отсутствии проведения сложных профилактических мероприятий, к выводу всего устройства из рабочего состояния.
Задачей заявляемой конструкции каркаса виброрамы вибросита является достижение равномерного натяжения просеивающей поверхности каркасных ситовых панелей, упрощения их установки, повышения надежности в работе и срока эксплуатации, а в итоге увеличения производительности работы всего вибросита.
Поставленная задача выполняется за счет того, что подвижная виброрама вибросита имеет каркас с упорами и клиньями на котором, согласно данному техническому решению, установлены несколько поперечных опор с изгибом, причем изгиб поперечных опор выполнен по радиусу и имеет высоту в центре опоры от 2 мм до 10 мм от горизонтальной поверхности, а поперечные опоры расположены по длине каркаса с одинаковыми промежутками, равными ширине каркасных ситовых панелей.
Расчетно-опытным путем было установлено, что при значении выполненного по радиусу изгиба (Н) поперечных опор менее 2 мм, установленные на них каркасные ситовые панели, при прохождении по ним бурового раствора, прогибаются под тяжестью раствора и в результате этого на них образуются ложбины. Это приводит к снижению эффективности очистки и производительности при фильтрации бурового раствора, особенно при небольших расходах, поскольку при фильтрации в работе задействована не вся поверхность каркасных ситовых панелей.
При значении выполненного по радиусу изгиба (Н) поперечных опор более 10 мм ресурс каркасных панелей, установленных на них, при эксплуатации значительно уменьшается, поскольку в данном случае снижается прочность каркасных ситовых панелей, которые изготавливаются из пластических материалов.
Благодаря тому, что каркасные ситовые панели установлены на выгнутых поперечных опорах они, при закреплении на каркасе виброрамы вибросита, принимают выгнутую форму опор, что способствует равномерному натяжению на них сеток. Кроме того, когда по ним проходит буровой раствор, каркасные ситовые панели под давлением бурового раствора более плотно прилегают к каркасу виброрамы вибросита и даже часть бурового раствора не подтекает под них, тем самым исключая ситуацию прохождения бурового раствора без фильтрации. На натянутой поверхности сит на каркасных ситовых панелях, благодаря заявляемой конструкции каркаса виброрамы, буровой раствор равномерно распределяется по всей поверхности.
На фиг. 1 показан общий вид каркаса виброрамы вибросита с установленными на нем каркасными ситовыми панелями.
На фиг. 2 показан в разрезе каркас виброрамы вибросита по поперечной опоре, выполненной с изгибом (Н).
Каркас виброрамы вибросита (1) показанный на фиг. 1, имеет поперечные опоры (2), например, в количестве пяти штук, на которые сверху устанавливаются каркасные ситовые панели (3), например, четыре штуки. Для закрепления каркасных ситовых панелей (2) на каркас виброрамы вибросита (1) имеет упоры (4) расположенных по обеим сторонам каркаса виброрамы вибросита попарно. Каркасные ситовые панели (2) устанавливаются на упорах (4) и закрепляются на каркасе виброрамы вибросита (1) с помощью, например, клиньев (5). На фиг. 1 условно не показана часть каркасных ситовых панелей (3).
Поперечный разрез каркаса виброрамы вибросита (1) по поперечной опоре (2) показан на фиг. 2.
Каркасная ситовая панель (3) при монтаже на каркасе виброрамы вибросита (1) по краю, расположенному на поперечной опоре (2), принимает конфигурацию поперечной опоры (2). Такую же выгнутую конфигурацию принимает и полотно каркасной ситовой панели по всей ее поверхности.
Как описано выше каркасная ситовая панель (3) закреплена на каркасе виброрамы вибросита (1) с помощью упоров (4) и клиньев (5).
Каркасы виброрам вибросит заявляемой конструкции были изготовлены и эксплуатировались в виброситах и ситогидроциклонных установках для очистки бурового раствора от выбуренной породы на нефтяных и газовых месторождениях.
Виброрама с каркасом заявляемой конструкции была изготовлена следующим образом.
К боковым стенкам виброрамы вибросита (1) были присоединены, например, приварены поперечные опоры (2). На поперечных опорах размещены каркасные ситовые панели (3), которые прижимались к поперечным опорам (2) с помощью упоров (4) и клиньев (5). Выгиб поперечных опор составлял 2,1 мм.
При эксплуатации виброрамы вибросита визуально было видно, что распределение бурового раствора, по закрепленным на виброраме каркасным ситовым панелям, принявшим после закрепления на поперечных опорах выгнутую конфигурацию, шло равномерным потоком по всей ширине каркасных ситовых панелей виброрамы, даже при малых расходах, обеспечивая тем самым максимальную производительность при очистке бурового раствора.
Преимуществом заявляемой конструкции каркаса виброрамы вибросита является:
достижение равномерного натяжения просеивающей поверхности каркасных ситовых панелей;
упрощение технологических операций, как при установке каркасных ситовых панелей, так и при демонтаже;
возможность использования виброрамы для вибросита для различных по длине каркасных ситовых панелей;
повышение эффективности очистки бурового раствора от выбуренной породы;
повышение надежности работы и срока эксплуатации каркасных ситовых панелей.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР на изобретение №686783 «Сито».
2. Авторское свидетельство СССР на изобретение №845879 «Устройство для натяжения сетки».
3. Авторское свидетельство СССР на изобретение №1694243 «Вибросито».
4. Авторское свидетельство СССР на изобретение №1319926 «Устройство для крепления сита».