Буровой диспергатор: типы и описание устройств

Наименование «диспергатор» применяется для обозначения как специального оборудования, так и химических реагентов, способствующих формированию дисперсной системы – смеси двух или более компонент, не смешивающихся друг с другом и не вступающих в химические реакции. В первом случае речь идет об устройствах, механически воздействующих на элементы твердой фазы дисперсной системы, во втором – о веществах, облегчающих процесс дефлокуляции и дезагрегации взвешенных в жидкой среде твердых частиц. В рамках сегодняшней статьи мы подробнее остановимся на диспергаторах как устройствах.

Буровой диспергатор представляет собой аппарат, предназначенный для измельчения фрагментов твердой фазы, содержащихся в буровых и тампонажных растворах. Использование подобных устройств продиктовано необходимостью повышения качества используемого раствора и улучшения его свойств. За счет применения буровых диспергаторов удается увеличить показатель выхода для глинистых буровых растворов, а также обеспечить более высокую скорость приготовления состава, уменьшая при этом потребность в применении химических реагентов.

В качестве классификации устройств для диспергирования применяется деление на механические, гидравлические и гидромеханические аппараты. Механический тип получил наиболее широкое распространение по сравнению с остальными за счет относительной простоты и большего КПД. К механическому оборудованию для измельчения твердых частиц дисперсной среды относится так называемая фрезерноструйная мельница. Ее конструкция включает в себя ротор, приемный отсек, предохранительную шарнирную плиту, диспергирующую рифленую плиту, а также лоток для отвода обработанного материала. Подаваемый раствор перемещается ротором вдоль диспергирующей плиты вместе с потоком воды, за счет чего происходит измельчение частиц твердой фазы.

Буровые диспергаторы гидравлического типа воздействуют на твердую фазу бурового раствора соударением встречных струй, подаваемых под высоким напором, в отсеке малого объема (около 0,004 кубометра). Относительно малая популярность данного вида диспергаторов связана с низкой производительностью по сравнению с механическими устройствами (15-20 кубометров в час против 60-80 кубометров в час), а также с необходимостью поддержания необходимого показателя давления.

Гидромеханические устройства также уступают по производительности механическим, обеспечивая показатель от 30 до 40 кубометров в час. Измельчение твердых частиц достигается за счет ударов струи о стенку препятствия, производимых под углом 90° к потоку. Подаваемая под давлением жидкость проходит через систему дисков, количество которых может варьироваться от 4 до 6 штук, последовательно проходя через отверстие в каждом диске и ударяясь о поверхность следующего.