Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Глинистые растворы приготовляют в специальных устройст­вах — глиномешалках механическим или гидравлическим спо­собами. Глиномешалки соответственно подразделяются на ме­ханические и гидравлические.

Механические глиномешалки делятся: по характеру дейст­вия — прерывного (циклового) и непрерывного; по конструк­тивному исполнению — лопастные, роторные, шаровые; по рас­положению валов — с горизонтальным и вертикальным распо­ложением. Лопастные глиномешалки делятся по числу валов — на одновальные и двухвальные.

Механическое приготовление глинистых растворов

Механические глиномешалки Используются для приготовле­ния глинистых растворов как из комовых, так и из порошко­вых глин. Привод глиномешалок осуществляется от индивиду­альных двигателей или через трансмиссию.

Механическая лопастная глиномешалка с горизонтальным валом (рис. 41) состоит из металлической ем­кости-корпуса 1, в которой вращается вал 4 С укрепленными на нем поперечными лопастями 6 Для измельчения и перемешива­ния глины с водой. Лопасти расположены одна относительно другой под углом 90°. Между внутренней поверхностью корпу­са и лопастями имеется просвет в 30—35 мм.

Глину загружают через загрузочный люк 5, который закры­вается крышкой. Приготовленный раствор выпускают через спускной люк 7. Вращение с рабочего шкива 2 На горизонталь­ный вал передается с помощью зубчатого редуктора 3. Как правило, глиномешалка устанавливается на полозьях.

Для приготовления глинистого раствора лопастную глино­мешалку заполняют водой примерно на 1/3 объема и загружа­ют в нее необходимое количество глины, периодически провора­чивая вал с помощью электродвигателя. Затем доливают воду до верха глиномешалки, закрывают люк крышкой и включают электродвигатель.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Рис. 41. Горизонтальная одновальная глиномешалка

Оптимальное время приготовления глинистого раствора из данной глины можно определить путем периодического отбора и исследования проб раствора. Первую пробу берут примерно через 30 мин, а последующие с интервалом 15 мин. Процесс приготовления глинистого раствора считается законченным, когда его основные параметры стабилизируются. Время при­готовления порции глинистого раствора из сухих комовых глин колеблется от 40 мин до 2 ч. Чем выше качество глины и мень­ше влажность, тем больше требуется времени для приготовле­ния раствора. Таким образом, производительность лопастной глиномешалки зависит от объема барабана, вида глины и ее состояния (размера комков, влажности и др.)

Механические лопастные глиномешалки отличаются просто­той конструкции, но имеют и ряд существенных недостатков: сравнительно невысокую производительность; трудность досту­па внутрь глиномешалки для выполнения ремонта и чистки; частые заклинивания и поломки лопастей при попадании в гли­ну твердых включений большого размера; уменьшение рабо­чего объема глиномешалки при налипании глины к внутрен­ним стенкам.

Характеристика лопастных глиномешалок, применяемых при разведочном бурении, приведена в табл. 2.

Разновидность механических глиномешалок — фрезерно-струйные мельницы (ФСМ), разработанные Воронежским ин­женерно-строительным институтом для приготовления и утяже­ления промывочных растворов. ФСМ — машины непрерывного действия, используются для приготовления глинистых раство­ров из комовых глин и глинопорошков.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Фрезерно-струйная мельница (рис. 42) состоит из следующих основных узлов: лопастного ротора 2, Приемно­го бункера 9, Предохранительной шарнирной плиты 13, Диспер­гирующей рифленой плиты 1, ловушки 16 И лотка 4 Для отвода готового глинистого раствора.

Комовые или порошкообразные материалы подаются в при­емный бункер 9, Вода — по перфорированной трубе 11. Подвиж­ной щиток 10 Ограничивает предельный размер комьев, попада­ющих из бункера во внутреннюю часть корпуса. Исходные ма­териалы попадают по предохранительной плите 13 На враща­ющийся на валу 3 Ротор 2. Большие камни или куски металла, имеющиеся в глинистом материале, заклиниваются между ло­пастями ротора и предохранительной плитой. Значительные усилия, возникающие при ударе лопастей 7 ротора о крупные твердые включения, приводят к срезыванию специальных смен­ных штифтов 15. При этом предохранительная плита, повора­чиваясь вокруг шарнира 12, Отходит к задней стенке корпуса мельницы, а посторонние включения проваливаются в ловушку 16, Закрытую снизу специальной откидной крышкой 18 с Ре­зиновой прокладкой 17. Из ловушки они периодически удаля­ются путем открывания крышки с помощью механизма 19.

Расстояние между лопастным ротором и предохранительной плитой изменяется путем перестановки штифтов в регулирую­щей планке 14. В нижней части корпуса мельницы расположе­на сменная диспергирующая рифленая плита 1, огибающая с небольшим зазором четверть ротора. В боковой части корпуса укреплена решетка 6. Размер отверстий ее обусловлен требо­ваниями, предъявляемыми к приготовляемому раствору. Свер­ху решетка закрыта отражательным щитком 5, Который может быть откинут поворотом вокруг шарнира 8.

Готовый раствор стекает по внешней поверхности решетки и по лотку 4 Отводится в сторону. Корпус мельницы укреплен на раме 20. Предусмотрен разъем корпуса по горизонтальной плоскости, проходящей через ось вала лопастного ротора.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Принцип работы ФСМ заключается в следующем. Глина и вода, подаваемые в приемный бункер мельницы, захватывают­ся лопастями ротора. При перемещении вдоль диспергирующей плиты происходит первичное измельчение глины. Дополнитель­ное более тонкое измельчение их осуществляется при ударе струй, выбрасываемых лопастями ротора, о выходную решетку а также при последующем перемещении суспензии вдоль ре­шетки и прохождении раствора через ее отверстия. Частицы, не успевшие измельчиться в мельнице, вследствие циркуляции раствора вновь попадают под лопасти ротора.

Имеется ряд типов ФСМ: ФСМ-3, ФСМ-7, ФСМ-12, отлича­ющихся друг от друга несущественными конструктивными из­менениями.

Техническая характеристика фрезерно-струйной мельницы ФСМ-7

Производительность, т/ч

По комовой глине…………………………………………………………………………………..8 – 10

По глинопорошку……………………………………………………………………….. ……..20 – 25

Диаметр ротора, мм…………………………………………………………………………………….400

Частота вращения ротора, об/мин……………………………………………………………………. 500

Мощность приводного электродвигателя, кВт………………………………………….……………..28

Габариты, мм………………………………………………………………………. ……1950x1530x1410

Масса, кг……………………………………………………………………………………………….1400

Бесперебойная работа фрезерно-струйной мельницы может быть обеспечена только при наличии механизированной загруз­ки исходных материалов.

К преимуществам ФСМ относятся: высокая производитель­ность как по комовым глинам, так и по глинопорошку; про­стота конструкции и небольшие габариты; высокая экономич­ность.

Недостатками являются: низкое качество раствора, так как он содержит много нераспустившихся частиц глины относительна высокая приводная мощность, исключающая применение ФСМ в отдаленных партиях с ограниченными энергетическими ре­сурсами.

Первый недостаток устраняется многократной циркуляцией раствора по схеме ФСМ — емкость — насос — ФСМ. При при­готовлении глинистого раствора по такой схеме производи­тельность ФСМ остается более высокой, чем у лопастных гли­номешалок.

Шаровые глиномешалки выпускали несколь­ко последних лет. В качестве истирающих элементов в них применялись металлические шары. Барабан таких глиномеша­лок вращается, что приводит к перекатыванию шаров и истира­нию твердой фазы. При более сложной конструкции произво­дительность шаровых глиномешалок остается низкой, что и обусловило их снятие с производства.

Невысокая производительность лопастных и шаровых глино­мешалок и высокая энергоемкость ФСМ вынуждают искать бо­лее приемлемые конструкции устройства, которые бы в большей мере учитывали конкретные условия работ. Так, имеются гли­номешалки вихревого типа (в которых перемешивание осуще­ствляется по принципу, заложенному в стиральной машине), комбинированного типа (в которых совмещены процесс предва­рительной пластической деформации и измельчения глины и перемешивание ее с жидкостью) и др.

Гидравлическое приготовление глинистых растворов

В разведочном бурении подчиненное значение имеет гидравлический способ приготовления глинистых растворов, при ко­тором для разрушения части твердой фазы используется толь-ко кинетическая энергия струи. Устройства для гидравличес­кого способа приготовления глинистых растворов получили на­звание гидравлических смесителей или гидромешалок. Разли­чают гидромониторные и эжекторные гидросмесители.

Гидромониторные глиномешалки ГСТ, ГВФТ, Папировского, Резниченко и другие используют при бурении глубоких скважин. Производительность таких гидромешалок 40—120 м3/ч, давление жидкости перед насадками гидромони­торов 4—10 МПа. Для условий разведочного колонкового бурения наиболее приемлем гидромониторный смеситель ГСТ (рис. 43).

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Смеситель состоит из резервуара 2 И загрузочного трапа 1, По которому бульдозером подаются в резервуар исходные ма­териалы. Резервуар разделен перегородкой на два сообщаю­щихся отсека А И Б. В Отсек А Встроены шесть мониторов, на­правленных под углом к оси резервуара. Такое расположение гидромониторов обеспечивает создание в отсеке А Мощного по­тока, интенсивно размывающего глину.

В отсек Б Встроены три гидромонитора. Образовавшаяся в отсеке А Суспензия движется в отсек Б, Который разделен пе­регородками на четыре полости. Проходя между перегородка­ми, жидкость теряет нераспустившиеся комки глины, которые под действием трех гидромониторов возвращаются в отсек А. Освобожденная от комков суспензия поступает в барабанный фильтр 3, А оттуда через сливную трубу в приемный или запас­ной резервуар. Смеситель очищается через люк 4.

За один цикл нельзя получить высококачественный глинис­тый раствор, поэтому в процессе приготовления суспензия нес­колько раз циркулирует по замкнутому циклу буровой насос— смеситель — запасной резервуар — буровой насос до полной диспергации твердой фазы.

Производительность гидромониторного смесителя ГСТ 40 м3/ч, объем резервуара 14 м3, рабочее давление при работе одного насоса 4—5 МПа, двух насосов 7,5—9,5 МПа, масса 8390 кг.

Гидравлические мешалки эжекторного типа (гидроворонки) используются для приготовления раствора из глинопорошка. Это — устройство непрерывного действия, на­иболее распространена гидравлическая мешалка ГДМ-1 (рис. 44). Она состоит из воронки 2 Для загрузки глинопорошков, сопла 1, Камеры смешения 3 И бака 5, Смонтированных на об­щей раме 6.

К соплу 1 под давлением подводится вода; при истечении ее в камере смешения образуется вакуум, благодаря чему туда засасывается порошок из воронки 2. Образовавшаяся пульпа поступает в бак и ударяется о специальный башмак, что спо­собствует измельчению комочков глины и более интенсивному их перемешиванию с водой. Готовый глинистый раствор слива­ется через выходную трубу 4 В верхней части бака. Поднима­ясь вверх, раствор теряет скорость, и из него выпадают на дно нераспустившиеся комочки глины.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Имея относительно небольшие массу и габариты, гидрово­ронки отличаются высокой производительностью. Так, произ­водительность гидравлической мешалки ГДМ-1 составляет по готовому раствору 70—90 м3/ч при объеме воронки 0,175 м3 и объеме бака 1 м3. Масса гидроворонки 1120 кг.

Следует отметить, что качество глинистого раствора, приго­товленного в гидроворонках, довольно низкое. Несмотря на тонкий помол, частицы глинопорошка в процессе перемешива­ния с водой должны пройти дальнейшее диспергирование. Од­нако такое диспергирование происходит недостаточно интен­сивно. За счет броуновского движения происходит частичная диспергация глины, но качество раствора остается хуже, чем при приготовлении в лопастных глиномешалках.

Качество раствора может быть существенно улучшено его многократным пропуском через гидроворонку без добавления твердой фазы.

Необходимое количество глины (в кг/м3) при прерывном приготовлении раствора заданной плотности можно определить по формуле

P = PГ(Pp PВ)/(PГPВ),

Где рр, рв, рг—плотности соответственно глинистого раствора, воды, глины, кг/м3.

В формуле не учитывается влажность глины.

В глиномешалках непрерывного действия расход глины в процессе приготовления раствора регулируется приближенно, исходя из опыта исполнителя. Поэтому получить глинистый ра­створ заданной плотности трудно. Там, где необходима строго заданная плотность, приготовление раствора ведут по замкну­тому на определенную емкость циклу и общее требуемое коли­чество глины вычисляют по приведенной выше формуле.

Наибольшую точность получения заданной плотности обес­печивает способ приготовления в лопастных глиномешалках, наименьшую — в ФСМ при работе по незамкнутому циклу.

Комментарии запрещены.