установка смесительная осреднительная

Формула изобретения

Установка смесительная осреднительная, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем перемешивающие устройства, состоящие из горизонтально расположенных валов с поперечными траверсами, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, поплавковый указатель уровня, систему обмыва резервуара, при этом резервуар имеет выполненное по форме перемешивающих устройств днище, устройства наполнительные, расположенные на передней стенке резервуара, и распределительное, установленное на задней стенке, снабженное поворотными заслонками и патрубками под шланги на прием насосных установок, площадки обслуживания, а концы валов перемешивающих устройств, установленные на концевые опоры, закрепленные на торцевых стенках резервуара, соединены с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, отличающаяся тем, что резервуар в поперечном сечении выполнен в форме усеченной кардиоиды и снабжен окном в верхней части, а перемешивающие устройства выполнены разъемными по длине, причем спирали левого и правого перемешивающих устройств навиты в разные стороны и разделены в плоскостях разъема валов.

Описание изобретения к патенту

Установка смесительная осреднительная относится к смесительной технике и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности, а также в строительной и других отраслях промышленности.

Известна "Установка смесительная осреднительная", выпускаемая по ТУ 26-16-258-88, предназначенная для обработки тампонажного раствора в процессе его приготовления, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем перемешивающие устройства с ленточно-винтовыми лопастями, привод которых осуществляется от коробки дополнительного отбора мощности шасси через карданный вал, редуктор, карданные валы и цепные передачи, наливные трубопроводы для подачи раствора в резервуар, мерную линейку, выгрузную шахту с патрубками и запорными устройствами, расположенную внизу резервуара в его задней части, а также лестницы и площадки обслуживания с перилами (см. прилагаемый чертеж "Установка смесительная осреднительная" 407.00.00.00.00 и фото общего вида установки).

Недостатками данной установки являются недостаточная жесткость резервуара при вертикальном выполнении его стенок с полностью открытой верхней частью, большая материалоемкость вследствие необходимости использования дополнительных продольных и вертикальных элементов жесткости, большая ширина резервуара в верхней части, в связи с чем такая установка в собранном виде не соответствует габаритам железнодорожных грузов без снятия колес шасси. Кроме того, при вертикальном расположении стенок резервуара в процессе перемешивания тампонажного раствора возникают застойные зоны, что не обеспечивает достижение достаточной интенсивности и степени перемешивания компонентов приготавливаемого раствора, способствует седиментации частиц раствора. Перемешивающие устройства не обеспечивают эффективного перемешивания раствора в резервуаре с застойными зонами, в результате чего происходит выпадение из раствора частиц непрогидратировавшего цемента и утяжеляющих компонентов на днище резервуара, что снижает качество обрабатываемого тампонажного раствора.

Известна смесительная установка для приготовления растворов, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем перемешивающие устройства, состоящие из горизонтально расположенных полых валов с поперечными полыми траверсами, к торцам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, сетчатый фильтр, мерную линейку, пробоотборник, площадки обслуживания, трубопроводы со специальными приспособлениями, при этом резервуар имеет выполненное по форме мешалок днище, расположенный под ним поддон с шахтой, размещенной у задней торцевой стенки резервуара и имеющей заслонки и патрубки под шланги на прием насосных установок, установленную перед шахтой торцевую заглушку, образующую герметичную полость между днищем, передней торцевой стенкой и поддоном, снабженную с противоположных ее сторон патрубками для подвода и отвода теплоагента, а концы валов мешалок, установленные на опорно-концевые подшипники, закрепленные на торцевых стенках резервуара, соединены специальными приводными валами с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, кроме того, она дополнительно снабжена гидросмесителями гидронапорного и/или гидропневматического типа, сливные патрубки которых направлены на фильтры, выполненные в виде сетчатых емкостей, установленных над резервуаром, а на наружных кромках взаимно противоположных ленточных винтовых лопастей, выполненных сплошными с витками, направленными в сторону шахты, в шахматном порядке закреплены эластичные накладки так, что они соприкасаются с поверхностью днища и перекрывают при вращении мешалок всю длину, а траверсы снабжены сплошными на всю длину резервуара ленточными винтовыми лопастями, размещенными между указанными наружными лопастями и валами, витки которых направлены в сторону, противоположную направлению витков наружных лопастей с равнозначными площадями, при этом полости валов и траверс выполнены герметичными (патент 2150379, МПК⁷ В 28 С 5/38, 1999 - прототип).

Основными недостатками приведенной в качестве прототипа смесительной установки для приготовления растворов являются:

- невозможность достижения необходимой жесткости конструкции резервуара при вертикальном расположении стенок без использования дополнительных продольных и вертикальных элементов жесткости, что значительно увеличивает массу резервуара;

- образование застойных зон перемешиваемого раствора при вертикальном расположении стенок резервуара, что приводит к снижению качества тампонажного раствора;

- недостаточная эффективность перемешивания компонентов приготавливаемых растворов системой ленточных винтовых лопастей вследствие вынужденной циркуляции раствора между наружными и внутренними лопастями перемешивающего устройства, которая не затрагивает верхние слои раствора, что приводит к стогнации процесса перемешивания и уменьшению производительности процесса;

- не обеспечивается габаритность установки при перевозках по железной дороге вследствие большой ширины резервуара в верхней части.

Целью изобретения является повышение качества обработки тампонажного раствора при одновременной интенсификации процесса, повышение жесткости резервуара установки и снижение материалоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в установке смесительной осреднительной содержащей установленный на шасси транспортного средства резервуар с размещенными в нем перемешивающими устройствами, состоящими из горизонтально расположенных валов с поперечными траверсами, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, поплавковый указатель уровня, систему обмыва резервуара, при этом резервуар имеет выполненное по форме перемешивающих устройств днище, устройство наполнительное, расположенное на передней стенке резервуара, и распределительное, установленное на задней стенке, снабженное поворотными заслонками и патрубками под шланги на прием насосных установок, площадки обслуживания, а концы валов перемешивающих устройств, установленные на концевые опоры, закрепленные на торцевых стенках резервуара, соединены с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, резервуар в поперечном сечении выполнен в форме усеченной кардиоиды и снабжен окном в верхней части, а перемешивающие устройства выполнены разъемными по длине, причем спирали левого и правого перемешивающих устройств навиты в разные стороны и разделены в плоскостях разъема валов.

Существенным отличием в предложенном устройстве является то, что резервуар в поперечном сечении выполнен в форме усеченной кардиоиды и снабжен окном в верхней части, а перемешивающие устройства выполнены разъемными по длине, причем спирали частей каждого перемешивающего устройства навиты в разные стороны.

На фиг.1 представлен общий вид заявляемой установки смесительной осреднительной, на фиг.2 и 3 - разрез и вид установки.

На чертежах и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - резервуар,

2 - перемешивающие устройства,

3 - вал,

4 - траверса,

5 - ленточно-винтовые лопасти,

6 - конусные муфты,

7 - окно,

8 - площадка обслуживания,

9 - наполнительные устройства,

10 - распределительное устройство,

11 - цепные передачи,

12 - коробка отбора мощности,

13 - карданный вал,

14 - система обмыва,

15 - поплавковый указатель уровня.

Установка смесительная осреднительная содержит резервуар 1 накопления тампонажного раствора, обечайка которого в поперечном сечении выполнена в форме усеченной кардиоиды, с днищем в виде двух соприкасающихся обечаек цилиндрических сегментов по форме и с размерами горизонтально расположенных перемешивающих устройств 2, выполненных разъемными по длине, оборудованных поперечно к валам 3, траверсами 4, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти 5, спирали левого и правого перемешивающих устройств навиты в разные стороны. Для соединения и обеспечения соосности разъемных частей валов 3 в средней их части установлены конусные муфты 6. В верхней части резервуар 1 снабжен окном 7, которое служит для монтажа-демонтажа и ремонта перемешивающих устройств 2, обслуживания резервуара изнутри, а также размещения верхней площадки обслуживания 8 и укладки перильных ограждений при переездах. Установка включает также наполнительные устройства 9, расположенные на передней стенке, и распределительное устройство 10, расположенное на задней стенке резервуара 1. Собранные перемешивающие устройства 2 соединены с валом отбора мощности ходового транспортного средства через цепные передачи 11, коробку отбора мощности 12 и карданный вал 13. Установка также снабжена системой обмыва резервуара 14 и поплавковым указателем уровня 15 для определения уровня жидкости.

Установка смесительная осреднительная в процессе приготовления растворов работает следующим образом.

Исходный тампонажный раствор через наполнительные устройства 9 поступает в резервуар 1, обечайка которого выполнена в поперечном сечении в форме усеченной кардиоиды. Выполнение резервуара 1 со стенками непрерывной кривизны позволяет повысить продольную жесткость резервуара, отказаться от продольных и вертикальных элементов крепления, обеспечить минимизацию застойных зон при перемешивании и габаритность установки при перевозке по железной дороге.

В резервуаре 1 раствор интенсивно перемешивается двумя горизонтально расположенными разъемными по длине в средней их части перемешивающими устройствами 2 с лентовинтовыми лопастями 5, навитыми в разные стороны, и направляется к распределительному устройству 10, где производится отбор насосами насосных установок и нагнетание его в скважину. Такая конструкция перемешивающих устройств обеспечивает создание перемешивающих устройств из частей с лопастями, навитыми в разные стороны за счет взаимной перестановки их с левого на правое и наоборот, при этом от каждого устройства образуются встречные потоки раствора, вытесняемого вверх в средней части резервуара и возле его торцевых стенок, которые отклоняются наклонными стенками верхней части резервуара в направлении друг друга. Созданная циркуляция позволяет активно вовлекать в процесс перемешивания слои раствора, находящиеся поверх перемешивающих устройств и интенсифицировать процесс в целом, препятствуя седиментации тяжелых частиц.

Выполнение резервуара 1 закрытым с окном 7 в верхней части обеспечивает дополнительную жесткость конструкции, снижает ее металлоемкость при сохранении объема, позволяет производить монтаж-демонтаж разъемных по длине перемешивающих устройств 2 и обслуживание емкости изнутри.

После отбора и нагнетания приготовленного раствора в скважину производится обмыв стенок резервуара 1 системой обмыва 14, состоящей из вертлюгов и подводящих трубопроводов.

Исходя из вышеописанного предлагаемое техническое решение позволяет создать установку смесительную осреднительную, обладающую достаточной жесткостью резервуара при уменьшении металлоемкости, обеспечить габаритность при транспортировке по железной дороге и повысить качество приготавливаемых тампонажных растворов.