專利名稱：旋流式多級固液分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于固液分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種旋流式多級固液分離裝置。
背景技術(shù)：
固液分離裝置多用于油頁巖的開發(fā)和利用，油頁巖中所含的頁巖油是潛カ巨大的待開發(fā)能源，如何對頁巖油進(jìn)行分離和提純是勘探領(lǐng)域面臨的一大技術(shù)難題。頁巖油三相分離裝置是對頁巖油中的固體 砂礫、液態(tài)水及其中所含氣體進(jìn)行分離，以得到純凈頁巖油的裝置。目前的頁巖油三相分離裝置中固液分離采用的方式主要有重力沉降式和旋流式，均不同程度地存在如下缺點(diǎn)分離徹底需要大量的工作時間和較高的能量消耗，使得分離周期較長，純凈率不高，能量消耗大。中國專利200810094026. I公開了ー種氣液固三相分離裝置，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中采用重力沉降式設(shè)備進(jìn)行氣、液、固三相分離時存在的分離器體積大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及對高度離散在液體中的氣體分離效果差等問題。其分離筒內(nèi)側(cè)面中心位置固定有一個槌形體，底端面封閉，開有一根排砂管及一根排液管，此分離筒內(nèi)底端由下向上依次固定連接排液段、集液段以及脫氣錐，排氣管由脫氣錐起，貫穿脫氣錐、集液段以及排液段的中心部分后引出分離筒外，所述排液段的上端與集液段連通，下端與排液管連通；上述脫氣錐、集液段以及排液段的中心軸線均與所述槌形體的中心軸線重合，且脫氣錐的頂端面與折流板之間不相觸。但由于受油中氣體和液態(tài)的存在，該專利的旋轉(zhuǎn)速度不高，無法純凈和分離頁巖油中大量的固體砂礫，分離效率不高，分離純凈度較低，而且容易造成頁巖油的大量流失。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種旋流式多級固液分離裝置，主要利用多級旋流分離原理，設(shè)計(jì)出ー種新型的油、砂分離裝置，本裝置可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)油和連續(xù)出油，且殼體7容量大，解決以往固液分離裝置的分離效率低、分離純凈度低等問題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種旋流式多級固液分離裝置，主要由濾砂動カ模塊1，濾砂模塊2，底座漏砂模塊3，漏砂動カ模塊4，進(jìn)油ロ 5，出油ロ 6和殼體7組成。所述的進(jìn)油ロ 5設(shè)置在殼體7頂部，所述的出油ロ 6設(shè)置在殼體7圓周部分的底部，所述的濾砂動カ模塊I驅(qū)動濾砂模塊2進(jìn)行濾砂，所述的漏砂動カ模塊4驅(qū)動底座漏砂模塊3進(jìn)行間歇漏砂，殼體7對整套裝置進(jìn)行封閉。具體地，所述的濾砂動カ模塊I由皮帶輪All，皮帶輪B 12，電機(jī)13和齒形帶14組成。所述的電機(jī)13帶動皮帶輪All轉(zhuǎn)動,進(jìn)而通過齒形帶14帶動皮帶輪B 12以及與皮帶輪B 12固連的轉(zhuǎn)軸23轉(zhuǎn)動。電機(jī)13為低轉(zhuǎn)速大扭矩電機(jī)，因?yàn)轫搸r油為石油的母油，有一定粘度，所以電機(jī)13的轉(zhuǎn)矩要比較大。所述的濾砂模塊2主要由大過濾網(wǎng)筒21，小過濾網(wǎng)筒22，轉(zhuǎn)軸23和槳葉24組成。所述的電機(jī)13帶動轉(zhuǎn)軸23以及槳葉24轉(zhuǎn)動。大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22同軸固定在殼體7內(nèi)部，大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22上都均布有過濾孔，大過濾網(wǎng)筒21的孔眼直徑大于小過濾網(wǎng)筒22的孔眼直徑，起到過濾頁巖油的目的。通過轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)，帶動頁巖油在大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以起到加速油砂的分離速度、分離效率的作用；其次，雙層過濾網(wǎng)的過濾實(shí)現(xiàn)砂石的多級分離過濾，從而達(dá)到更加純凈的固液分離效果，本模塊設(shè)計(jì)比以往單層過濾以及靠重力沉降實(shí)現(xiàn)過濾的固液分離裝置分離效率高，且分離效果更加純凈。所述的底座漏砂模塊3由底座底盤31，固定在底座底盤31上的淌砂板32，底盤開孔33，漏斗34，導(dǎo)軌35以及可移動的下密封閥門36和上密封閥門37組成。所述的底座底盤31固定在殼體7和漏斗34之間。底座底盤31上開有八個底盤開孔33，里圈四個，外圈四個；里圈四個底盤開孔33安置在大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)部，用于排放大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)過濾的砂石，外圈四個底盤開孔33安置在大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22之間，用于排放大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22之間過濾掉的砂石。底盤開孔33分別由底盤底部31的下密封閥門36和上密封閥門37進(jìn)行密封。下密封閥門36和上密封閥門37為上下各一對，四個密 封閥門滑動連接在底座底盤31底部的導(dǎo)軌35上。密封閥門的一側(cè)成齒條形，由小電機(jī)42通過小齒輪41帶動，實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)軌35上的移動。另外，當(dāng)下密封閥門36和上密封閥門37均移動到中間位置時，底座底盤31上的八個底盤開孔33被全部打開，如圖5所示，上密封閥門37的兩個閥門接觸，位于上側(cè)；下密封閥門36的兩個閥門接觸，位于下側(cè)；其中用于安裝下密封閥門36比上密封閥門37的導(dǎo)軌35高出相當(dāng)于一個密封閥門的高度，如圖8所示，通過外加密封塊將底盤開孔33周圍封住，以實(shí)現(xiàn)與密封擋板的嚴(yán)密結(jié)合。淌沙板32的作用是將聚集在大過濾網(wǎng)筒21中間區(qū)域的砂石滑向兩邊底盤開孔33處，以實(shí)現(xiàn)漏砂徹底。漏砂動力模塊4由四個小齒輪41以及分別與小齒輪41相連的小電機(jī)42組成。小電機(jī)42分別帶動小齒輪41，小齒輪41帶動底座漏砂模塊3中的下密封閥門36和上密封閥門37的移動。優(yōu)選地，進(jìn)油口 6上安裝有進(jìn)油口流量計(jì)M，出油口 5上安裝有出油口流量計(jì)N，根據(jù)進(jìn)油口流量計(jì)M和出油口流量計(jì)N測得的信息對電機(jī)13的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的工作過程是關(guān)閉底座底盤31上的下密封閥門36和上密封閥門37，頁巖油從進(jìn)油口 6進(jìn)入大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)部，電機(jī)13帶動頂蓋上的轉(zhuǎn)軸23轉(zhuǎn)動，從而帶動頁巖油轉(zhuǎn)動，油從大過濾網(wǎng)筒21流到小過濾網(wǎng)筒22后在流到殼體7與小過濾網(wǎng)筒22之間，然后從出油口 5流出。不能通過網(wǎng)孔的砂石則被阻擋在大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)部以及大過濾網(wǎng)筒21與小過濾網(wǎng)筒22之間的內(nèi)部區(qū)域，當(dāng)砂石積攢的一定程度之后，小電機(jī)42分別帶動小齒輪41旋轉(zhuǎn)從而帶動下密封閥門36和上密封閥門37上的齒條，使得閥門開啟，過濾掉得砂石從打開的底盤開孔33中迅速漏出，漏到一定量(是否漏完不影響下次工作)之后，關(guān)閉下密封閥門36和上密封閥門37，開始下一次的工作。本實(shí)用新型的有益效果在于使用電機(jī)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸速度根據(jù)油的流量及粘度等情況進(jìn)行設(shè)定，加快了固液分離速度；多級分離的設(shè)計(jì)使固液分離更加純凈，且殼體容量大，工作效率高，裝置簡單，耗能低。


圖I本實(shí)用新型的整體剖視圖圖2本實(shí)用新型的整體圖圖3本實(shí)用新型的半剖視圖圖4本實(shí)用新型底部的連接關(guān)系圖圖5本實(shí)用新型的上下兩對密封閥門全部打開時的示意圖圖6上下兩對密封閥門和小齒輪的連接關(guān)系圖圖7底盤底座以及底盤開孔的結(jié)構(gòu)示意圖圖8為圖7中A-A向的剖視圖圖中1、濾砂動カ模塊 11、皮帶輪A 12、皮帶輪B 13、電機(jī) 14、齒
形帶2、濾砂模塊 21、大過濾網(wǎng)筒 22、小過濾網(wǎng)筒 23、轉(zhuǎn)軸 24、槳葉3、底座漏砂模塊 31、底座底盤 32、淌砂板 33、底盤開孔 34、漏斗35、導(dǎo)軌 36、下密封閥門 37、上密封閥門4、漏砂動カ模塊 41、小齒輪 42、小電機(jī)5、進(jìn)油ロ 6、出油ロ 7、殼體M、進(jìn)油ロ流量計(jì) N、出油ロ流量計(jì)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)ー步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容和工作過程。圖I至圖3為本實(shí)用新型的整體圖及剖視圖，可見本實(shí)用新型的一種旋流式多級固液分離裝置，主要由濾砂動カ模塊I，濾砂模塊2，底座漏砂模塊3，漏砂動カ模塊4，進(jìn)油ロ 5，出油ロ 6和殼體7組成。所述的進(jìn)油ロ 5設(shè)置在殼體7頂部，所述的出油ロ 6設(shè)置在殼體7圓周部分的底部，所述的濾砂動カ模塊I驅(qū)動濾砂模塊2進(jìn)行濾砂，所述的漏砂動カ模塊4驅(qū)動底座漏砂模塊3進(jìn)行間歇漏砂，殼體7對整套裝置進(jìn)行封閉。具體地，所述的濾砂動カ模塊I由皮帶輪All，皮帶輪B 12，電機(jī)13和齒形帶14組成。所述的電機(jī)13帶動皮帶輪All轉(zhuǎn)動,進(jìn)而通過齒形帶14帶動皮帶輪B 12以及與皮帶輪B 12固連的轉(zhuǎn)軸23轉(zhuǎn)動。電機(jī)13為低轉(zhuǎn)速大扭矩電機(jī)，因?yàn)轫搸r油為石油的母油，有一定粘度，所以電機(jī)13的轉(zhuǎn)矩要比較大。所述的濾砂模塊2主要由大過濾網(wǎng)筒21，小過濾網(wǎng)筒22，轉(zhuǎn)軸23和槳葉24組成。所述的電機(jī)13帶動轉(zhuǎn)軸23以及槳葉24轉(zhuǎn)動。大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22同軸固定在殼體7內(nèi)部，大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22上都均布有過濾孔，大過濾網(wǎng)筒21的孔眼直徑大于小過濾網(wǎng)筒22的孔眼直徑，起到過濾頁巖油的目的。通過轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)，帶動頁巖油在大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以起到加速油砂的分離速度、分離效率的作用；其次，雙層過濾網(wǎng)的過濾實(shí)現(xiàn)砂石的多級分離過濾，從而達(dá)到更加純凈的固液分離效果，本模塊設(shè)計(jì)比以往單層過濾以及靠重力沉降實(shí)現(xiàn)過濾的固液分離裝置分離效率高，且分離效果更加純凈。圖4為本實(shí)用新型底部的連接關(guān)系圖，由圖中可以看出所述的底座漏砂模塊3由底座底盤31，固定在底座底盤31上的淌砂板32，底盤開孔33，漏斗34，導(dǎo)軌35以及可移動的下密封閥門36和上密封閥門37組成。所述的底座底盤31固定在殼體7和漏斗34之間。圖7和圖8為底盤底座以及底盤開孔的結(jié)構(gòu)示意圖，可見底座底盤31上開有八個底盤開孔33，里圈四個，外圈四個；里圈四個底盤開孔33安置在大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)部，用于排放大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)過濾的砂石，外圈四個底盤開孔33安置在大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22之間，用于排放大過濾網(wǎng)筒21和小過濾網(wǎng)筒22之間過濾掉的砂石。底盤開孔33分別由底盤底部31的下密封閥門36和上密封閥門37進(jìn)行密封。下密封閥門36和上密封閥門37為上下各一對，四個密封閥門滑動連接在底座底盤31底部的導(dǎo)軌35上。密封閥門的一側(cè)成齒條形，由小電機(jī)42通過小齒輪41帶動，實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)軌35上的移動。另外，當(dāng)下密封閥門36和上密封閥門37均移動到中間位置時，如圖5所示，此時底座底盤31上的八個底盤開孔33被全部打開，上密封閥門37的兩個閥門接觸，位于上側(cè)；下密封閥門36的兩個閥門接觸，位于下側(cè)；其中用于安裝下密封閥門36比上密封閥門37的導(dǎo)軌35高出相當(dāng)于一個密封閥門的高度，如圖8所示，通過外加密封塊將底盤開孔33周 圍封住，以實(shí)現(xiàn)與密封擋板的嚴(yán)密結(jié)合。淌沙板32的作用是將聚集在大過濾網(wǎng)筒21中間區(qū)域的砂石滑向兩邊底盤開孔33處，以實(shí)現(xiàn)漏砂徹底。漏砂動力模塊4由四個小齒輪41以及分別與小齒輪41相連的小電機(jī)42組成，圖6為上下兩對密封閥門和小齒輪的連接關(guān)系圖，可見小電機(jī)42分別帶動小齒輪41，小齒輪41帶動底座漏砂模塊3中的下密封閥門36和上密封閥門37的移動。優(yōu)選地，進(jìn)油口 6上安裝有進(jìn)油口流量計(jì)M，出油口 5上安裝有出油口流量計(jì)N，根據(jù)進(jìn)油口流量計(jì)M和出油口流量計(jì)N測得的信息對電機(jī)13的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的工作過程是關(guān)閉底座底盤31上的下密封閥門36和上密封閥門37，頁巖油從進(jìn)油口 6進(jìn)入大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)部，電機(jī)13帶動頂蓋上的轉(zhuǎn)軸23轉(zhuǎn)動，從而帶動頁巖油轉(zhuǎn)動，油從大過濾網(wǎng)筒21流到小過濾網(wǎng)筒22后在流到殼體7與小過濾網(wǎng)筒22之間，然后從出油口 5流出。不能通過網(wǎng)孔的砂石則被阻擋在大過濾網(wǎng)筒21內(nèi)部以及大過濾網(wǎng)筒21與小過濾網(wǎng)筒22之間的內(nèi)部區(qū)域，當(dāng)砂石積攢的一定程度之后，小電機(jī)42分別帶動小齒輪41旋轉(zhuǎn)從而帶動下密封閥門36和上密封閥門37上的齒條，使得閥門開啟，過濾掉得砂石從打開的底盤開孔33中迅速漏出，漏到一定量(是否漏完不影響下次工作)之后，關(guān)閉下密封閥門36和上密封閥門37，開始下一次的工作。
權(quán)利要求1.一種旋流式多級固液分離裝置，包括有濾砂動力模塊(I)、濾砂模塊(2)、底座漏砂模塊(3)、漏砂動力模塊(4)、進(jìn)油口(5)、出油口(6)和殼體(7)，所述的進(jìn)油口(5)設(shè)置在殼體(7)頂部，所述的出油口(6)設(shè)置在殼體(7)圓周部分的底部，所述的濾砂動力模塊(I)驅(qū)動濾砂模塊(2)進(jìn)行濾砂，所述的漏砂動力模塊(4)驅(qū)動底座漏砂模塊(3)進(jìn)行間歇漏砂，殼體(7)對整套裝置進(jìn)行封閉；其特征在于 所述的濾砂模塊(2)包括有大過濾網(wǎng)筒(21)、小過濾網(wǎng)筒(22)、轉(zhuǎn)軸(23)和槳葉(24)，所述的大過濾網(wǎng)筒(21)和小過濾網(wǎng)筒(22)同軸地固定在殼體(7)內(nèi)部；大過濾網(wǎng)筒(21)的孔眼直徑大于小過濾網(wǎng)筒(22)的孔眼直徑；所述的槳葉(24)固定在轉(zhuǎn)軸(23)上與轉(zhuǎn)軸(23) —起轉(zhuǎn)動。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種旋流式多級固液分離裝置，其特征在于所述的濾砂動力模塊(I)由皮帶輪A(ll)、皮帶輪B(12)、電機(jī)(13)和齒形帶(14)組成，所述的電機(jī)(13)帶動皮帶輪A(Il)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過齒形帶(14)帶動皮帶輪B(12)以及與皮帶輪B(12)固連的轉(zhuǎn)軸(23)轉(zhuǎn)動。
3.按照權(quán)利要求I所述的一種旋流式多級固液分離裝置，其特征在于所述的底座漏砂模塊(3)由底座底盤(31)、固定在底座底盤(31)中間區(qū)域上的淌砂板(32)、底盤開孔(33)、漏斗(34)、導(dǎo)軌(35)以及可移動的下密封閥門(36)和上密封閥門(37)組成，所述的底座底盤(31)固定在殼體(7)和漏斗(34)之間，所述的底盤開孔(33)分兩圈布置在底座底盤(31)上，里圈四個底盤開孔(33)安置在大過濾網(wǎng)筒(21)內(nèi)部，外圈四個底盤開孔(33)安置在大過濾網(wǎng)筒(21)和小過濾網(wǎng)筒(22)之間，所述的下密封閥門(36)和上密封閥門(37)對底盤開孔(33)進(jìn)行密封。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種旋流式多級固液分離裝置，其特征在于所述的下密封閥門(36)和上密封閥門(37)為上下各一對，四個密封閥門滑動連接在底座底盤(31)底部的導(dǎo)軌(35)上，密封閥門的一側(cè)成齒條形。
5.按照權(quán)利要求3所述的一種旋流式多級固液分離裝置，其特征在于所述的下密封閥門(36)和上密封閥門(37)均移動到中間位置時，底座底盤(31)上的八個底盤開孔(33)被全部打開，上密封閥門(37)的兩個閥門接觸，位于上側(cè)；下密封閥門(36)的兩個閥門接觸，位于下側(cè)；用于安裝下密封閥門(36)的導(dǎo)軌(35)比用于安裝上密封閥門(37)的導(dǎo)軌(35)高出相當(dāng)于一個密封閥門的高度，通過外加密封塊將底盤開孔(33)周圍封住。
6.按照權(quán)利要求I所述的一種旋流式多級固液分離裝置，其特征在于所述的漏砂動力模塊⑷由四個小齒輪(41)以及分別與小齒輪(41)相連的四個小電機(jī)(42)組成，小電機(jī)(42)分別帶動小齒輪(41)，小齒輪(41)帶動底座漏砂模塊(3)動作。
7.按照權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的一種旋流式多級固液分離裝置，其特征在于所述的進(jìn)油口(6)上安裝有進(jìn)油口流量計(jì)(M)，出油口(5)上安裝有出油口流量計(jì)(N)，電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)速根據(jù)進(jìn)油口流量計(jì)(M)和出油口流量計(jì)(N)測得的信息進(jìn)行設(shè)定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種旋流式多級固液分離裝置，主要由濾砂動力模塊，濾砂模塊，底座漏砂模塊，漏砂動力模塊，進(jìn)油口，出油口和殼體組成。所述的進(jìn)油口設(shè)置在殼體頂部，所述的出油口設(shè)置在殼體圓周部分的底部，所述的濾砂動力模塊驅(qū)動濾砂模塊進(jìn)行濾砂，所述的濾砂模塊的大過濾網(wǎng)筒和小過濾網(wǎng)筒同軸地固定在殼體內(nèi)部，所述的漏砂動力模塊驅(qū)動底座漏砂模塊進(jìn)行間歇漏砂，殼體對整套裝置進(jìn)行封閉。本實(shí)用新型使用電機(jī)帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸速度根據(jù)油的流量及粘度等情況進(jìn)行設(shè)定，加快了固液分離速度；多級分離的設(shè)計(jì)使固液分離更加純凈，且殼體容量大，工作效率高，裝置簡單，耗能低。
文檔編號B01D29/58GK202638096SQ20122018707
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者王繼新, 沈望皓, 楊兆軍, 張玉新, 劉寧, 季景方 申請人:吉林大學(xué)