專利名稱：頁巖油固液分離器的制作方法
1/5頁頁巖油固液分離器技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬固液分離設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種簡(jiǎn)易高效的頁巖油固液分離器。
技術(shù)背景
頁巖油固液分離器主要用于分離出開采的頁巖油混合物中的沙粒。當(dāng)前的頁巖油固液分離器主要存在以下幾個(gè)方面的缺欠
1、現(xiàn)有的頁巖油固液分離設(shè)備多是采用電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)件進(jìn)行分離，內(nèi)件又包括各種形式的過濾柱，如有陶瓷型、纏繞型、纖維包溶型等。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動(dòng)件多，容易發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)部件因內(nèi)部雜物卡住而停車，維修過程復(fù)雜。
2、當(dāng)前的頁巖油固液分離器多需要清理，過濾一段時(shí)間就需要洗刷濾網(wǎng)，導(dǎo)致過濾分離效率低。如果加上反沖洗裝置，則會(huì)導(dǎo)致分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)成本隨之增加。
3、當(dāng)前的頁巖油固液分離器因?yàn)殡姍C(jī)帶動(dòng)內(nèi)件旋轉(zhuǎn)，相對(duì)來說能耗高，不經(jīng)濟(jì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過濾效率高并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排砂的頁巖油固液分1 - O
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種頁巖油固液分離器，主要包括箱體1、間歇旋轉(zhuǎn)軸2、進(jìn)油管支架3、左板模塊 4、右板模塊5、左彈簧模塊6、右彈簧模塊7、板支撐體模塊8、控制模塊和電機(jī)。
其中，箱體1包括有左壁15、右壁16和中間隔板17 ；左壁15下側(cè)設(shè)有左出油口 10，右壁16下側(cè)設(shè)有右出油口 11 ；左壁15內(nèi)側(cè)固定有左彈簧連接環(huán)12，右壁16內(nèi)側(cè)固定有右彈簧連接環(huán)13 ；中間隔板17固定于箱體1內(nèi)部的中間位置，中間隔板17中間部分設(shè)有四組限位擋塊14 ；箱體1左側(cè)底部設(shè)有左卸砂口 18，箱體1右側(cè)底部設(shè)有右卸砂口 19。
左板模塊4包括左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42，左檔油板43 ；右板模塊5包括右大顆粒分離板50，右中顆粒分離板51，右小顆粒分離板52，右檔油板53。
板支撐體模塊8包括第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83，其中每個(gè)板支撐體上的兩個(gè)突出支撐板成120°角。
間歇旋轉(zhuǎn)軸2通過軸承安裝在箱體1的中間隔板17處。
左板模塊4及右板模塊5的各板邊緣端與箱體1內(nèi)側(cè)壁鉸接，左板模塊4的中間部分由左彈簧模塊6的各彈簧連接至箱體1的左壁15，右板模塊5的中間部分由右彈簧模塊7的各彈簧連接至箱體1的右壁16。
進(jìn)油管支架3通過進(jìn)油管銷軸31與間歇旋轉(zhuǎn)軸2固連，板支撐體模塊8中的第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83通過第一層支撐體銷軸 84、第二層支撐體銷軸85、第三層支撐體銷軸86、第四層支撐體銷軸87分別與間歇旋轉(zhuǎn)軸 2固連。3
所述的控制模塊包括左流量傳感器，右流量傳感器，控制器。左流量傳感器安裝在箱體1的左出油口 10上，右流量傳感器安裝在箱體1的右出油口 11上。控制器接收來自左流量傳感器和右流量傳感器的流量信號(hào)，通過控制器內(nèi)部算法進(jìn)行計(jì)算后，向電機(jī)輸出執(zhí)行信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸2以及進(jìn)油管支架3的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的工作過程是
首先為左箱體部分工作，此時(shí)進(jìn)油管支架3帶著進(jìn)油管在左箱體上方。板支撐體模塊8中的第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83中兩個(gè)突出支撐板均在左箱體，分別支撐著左板模塊4中的左大顆粒分離板40、左中顆粒分離板 41、左小顆粒分離板42和左檔油板43，由于箱體1上有限位擋塊14，左板模塊4中左大顆粒分離板40、左中顆粒分離板41、左小顆粒分離板42、左檔油板43被各個(gè)支撐體和限位擋塊14固定，此時(shí)左箱體正常工作，過濾出來的油由箱體1左壁15下側(cè)的左出油口 10排出。 此時(shí)右板模塊5上沒有油、砂，質(zhì)量較輕，由右彈簧模塊7拉緊，貼至箱體1上的各限位擋塊上。
當(dāng)控制器檢測(cè)到左流量傳感器流量減小到一定量時(shí)，說明左箱體上的左板模塊4 中左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42需要排砂，控制器控制電機(jī)帶動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)120°，進(jìn)油管支架3帶著進(jìn)油管進(jìn)入右箱體，此時(shí)板支撐體模塊8 中的第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83中兩個(gè)突出支撐板一個(gè)在左箱體，一個(gè)在右箱體，左板模塊4和右板模塊5均被支撐。此時(shí)左箱體沒有進(jìn)油，只是過濾左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42上未過濾完的油。 右箱體開始進(jìn)油，右板模塊5中的右大顆粒分離板50，右中顆粒分離板51，右小顆粒分離板 52，右檔油板5也被固定，開始工作，過濾出來的油由箱體1右壁16下側(cè)的右出油口 11排出ο
當(dāng)控制器檢測(cè)到左流量傳感器流量減小到接近零時(shí)，說明左箱體中左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42上剩余油全部被過濾完畢，需要進(jìn)行卸砂。控制器控制電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)間歇軸2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此時(shí)進(jìn)油管支架3帶著進(jìn)油管依然在右側(cè)箱體內(nèi)，此時(shí)支撐體兩個(gè)突出支撐板均在右箱體，右箱體正常工作。左箱體左板模塊4中的左大顆粒分離板40、左中顆粒分離板41、左小顆粒分離板42和左檔油板43均失去支撐板的支撐，由于砂及板的重力大于彈簧拉力，以上四塊板沿鉸接軸向下翻轉(zhuǎn)，各板上的砂落下，從左箱體最下側(cè)左卸砂口 18排出。砂排出后各板重量減輕，重力小于彈簧拉力，左箱體左板模塊4中的左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42，左檔油板43 均被彈簧拉回。由于箱體1上的限位擋塊的作用，各板不會(huì)被彈簧拉至水平位置以上。
當(dāng)控制器檢測(cè)到右流量傳感器流量減小到一定量時(shí)說明右箱體需要卸砂，控制器控制電機(jī)帶動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸2繼續(xù)間歇旋轉(zhuǎn)120°即可。此后的工作過程與上述左箱體工作過程類似。
往復(fù)上述過程，可實(shí)現(xiàn)不間斷地頁巖油固液分離。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是
1、通過對(duì)傳統(tǒng)的頁巖油固液分離器進(jìn)行改造，改進(jìn)了結(jié)構(gòu)，采用三層過濾，提高了過濾效率及效果。
2、采用通過左右分箱，配合間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了不間斷過濾，使得左右大部分時(shí)間都能正常工作，提高了分離效率。
3、采用彈簧自動(dòng)卸砂及歸位，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了能耗。具有造價(jià)低廉，移動(dòng)靈活的特點(diǎn)。
4、采用傳感器測(cè)量流量值，根據(jù)流量大小控制卸砂時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排砂，減少了人工參與。


圖1為頁巖油固液分離器的整體示意圖
圖2為頁巖油固液分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
圖3為箱體結(jié)構(gòu)剖面圖
圖4為間歇旋轉(zhuǎn)軸及與其裝配的進(jìn)油管支架、板支撐體示意圖
圖5(a)為左箱體工作時(shí)進(jìn)油管支架位置圖
圖5 (b)為左箱體工作時(shí)板支撐體模塊位置圖
圖5(c)為左箱體工作時(shí)頁巖油流向圖
圖6 (a)為左箱體及右箱體均工作時(shí)進(jìn)油管支架位置圖
圖6 (b)為左箱體及右箱體均工作時(shí)板支撐體模塊位置圖
圖6(c)為左箱體及右箱體均工作時(shí)頁巖油流向圖(其中左箱內(nèi)為剩余頁巖油)
圖7(a)為右箱體工作時(shí)進(jìn)油管支架位置圖
圖7 (b)為右箱體工作時(shí)板支撐體模塊位置圖
圖7 (C)為右箱體工作時(shí)左箱體卸砂狀態(tài)圖
圖7(d)為右箱體工作時(shí)頁巖油流向圖
圖8為控制模塊的原理圖
圖中1、箱體10、左出油口 11、右出油口 12、左彈簧連接環(huán)13、右彈簧連接環(huán) 14、限位擋塊 15、左壁 16、右壁 17、中間隔板 18、左卸砂口 19、右卸砂口 2、 間歇旋轉(zhuǎn)軸3、進(jìn)油管支架31、進(jìn)油管銷軸4、左板模塊40、左大顆粒分離板41、左中顆粒分離板 42、左小顆粒分離板 43、左檔油板 5、右板模塊 50、右大顆粒分離板 51、右中顆粒分離板52、右小顆粒分離板53、右檔油板6、左彈簧模塊7、右彈簧模塊 8、板支撐體模塊80、第一層支撐體81、第二層支撐體82、第三層支撐體83、第四層支撐體84、第一層支撐體銷軸 85、第二層支撐體銷軸 86、第三層支撐體銷軸 87、第四層支撐體銷軸具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容和工作過程。
圖1為頁巖油固液分離器的整體示意圖，圖2為頁巖油固液分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖， 如圖示，本頁巖油固液分離器，主要包括箱體1、間歇旋轉(zhuǎn)軸2、進(jìn)油管支架3、左板模塊4、右板模塊5、左彈簧模塊6、右彈簧模塊7、板支撐體模塊8。
左板模塊4包括左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42，左檔油板43 ；右板模塊5包括右大顆粒分離板50，右中顆粒分離板51，右小顆粒分離板52，右檔油板53。
圖3為箱體結(jié)構(gòu)剖面圖。如圖示，箱體1包括有左壁15、右壁16、中間隔板17 ；左壁15下側(cè)設(shè)有左出油口 10，右壁16下側(cè)設(shè)有右出油口 11 ；左壁15內(nèi)側(cè)固定有左彈簧連接環(huán)12，右壁16內(nèi)側(cè)固定有右彈簧連接環(huán)13 ；中間隔板17固定于箱體1內(nèi)部的中間位置，中間隔板17中間部分設(shè)有四組限位擋塊14 ；箱體1左側(cè)底部設(shè)有左卸砂口 18，箱體1右側(cè)底部設(shè)有右卸砂口 19。
圖4為間歇旋轉(zhuǎn)軸及與其裝配的進(jìn)油管支架、板支撐體。如圖示，板支撐體模塊8 包括第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83，其中每個(gè)板支撐體上的兩個(gè)突出支撐板成120°角。
間歇旋轉(zhuǎn)軸2通過軸承安裝在箱體1的中間隔板17處。
左板模塊4及右板模塊5的各板邊緣端與箱體1內(nèi)側(cè)壁鉸接，左板模塊4的中間部分由左彈簧模塊6的各彈簧連接至箱體1的左壁15，右板模塊5的中間部分由右彈簧模塊7的各彈簧連接至箱體1的右壁16。
進(jìn)油管支架3通過進(jìn)油管銷軸31與間歇旋轉(zhuǎn)軸2固連，板支撐體模塊8中的第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83通過第一層支撐體銷軸 84、第二層支撐體銷軸85、第三層支撐體銷軸86、第四層支撐體銷軸87分別與間歇旋轉(zhuǎn)軸 2固連。
圖8為控制模塊的原理圖，控制模塊包括左流量傳感器，右流量傳感器，控制器。 左流量傳感器安裝在箱體1的左出油口 10上，右流量傳感器安裝在箱體1的右出油口 11 上?？刂破鹘邮諄碜宰罅髁總鞲衅骱陀伊髁總鞲衅鞯牧髁啃盘?hào)，通過控制器內(nèi)部算法進(jìn)行計(jì)算后，向電機(jī)輸出執(zhí)行信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸2以及進(jìn)油管支架3的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的工作過程是
首先為左箱體部分工作(圖5(c))，此時(shí)進(jìn)油管支架3帶著進(jìn)油管在左箱體上方 (圖5(a))。板支撐體模塊8中的第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、第四層支撐體83中兩個(gè)突出支撐板均在左箱體(圖5(b))，支撐著左板模塊4，由于箱體1上有限位擋塊14，左板模塊4中左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42， 左檔油板43被固定，此時(shí)左箱體正常工作，過濾出來的油由箱體1左壁15下側(cè)的左出油口 10排出。此時(shí)右板模塊5上沒有油、砂，質(zhì)量較輕，由右彈簧模塊7拉緊，貼至箱體1上的各限位擋塊上。
當(dāng)左流量傳感器流量減小到一定量時(shí)，說明左箱體上的左板模塊4中左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42需要排砂，左流量傳感器將信號(hào)傳送到控制器，控制器控制電機(jī)帶動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)120°，進(jìn)油管支架3帶著進(jìn)油管進(jìn)入右箱體 (圖6 (a))，此時(shí)板支撐體模塊8中的第一層支撐體80、第二層支撐體81、第三層支撐體82、 第四層支撐體83中兩個(gè)突出支撐板一個(gè)在左箱體，一個(gè)在右箱體(圖6(b))，左板模塊4和右板模塊5均被支撐。此時(shí)左箱體沒有進(jìn)油，只是過濾左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板 41，左小顆粒分離板42上未過濾完的油。右箱體開始進(jìn)油，右板模塊5中的右大顆粒分離板50，右中顆粒分離板51，右小顆粒分離板52，右檔油板5也被固定，開始工作，過濾出來的油由箱體1右壁16下側(cè)的右出油口 11排出(圖6(c))。
當(dāng)左箱體中左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42上剩余油全部被過濾完畢后，準(zhǔn)備卸砂。旋轉(zhuǎn)間歇軸2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)120°，此時(shí)進(jìn)油管支架3帶著進(jìn)油管依然在右側(cè)箱體內(nèi)(圖7(a))，此時(shí)支撐體兩個(gè)突出支撐板均在右箱體(圖7(b))，右箱體正常工作。左箱體左板模塊4中的左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板41，左小顆粒分離板42，左檔油板43均失去支撐，由于砂及板的重力大于彈簧拉力，以上四塊板沿鉸接軸向下翻轉(zhuǎn)，各板上的砂落下，從左箱體最下側(cè)左卸砂口 18排出(圖7(c))。砂排出后各板重量減輕，重力小于彈簧拉力，左箱體左板模塊4中的左大顆粒分離板40，左中顆粒分離板 41，左小顆粒分離板42，左檔油板43均被彈簧拉回(圖7(d))。由于箱體1上的限位擋塊的作用，各板不會(huì)被彈簧拉至水平以上。
當(dāng)右流量傳感器流量減小到一定量時(shí)說明右箱體需要卸砂，左流量傳感器將信號(hào)傳送到控制器，控制器控制電機(jī)帶動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸2繼續(xù)間歇旋轉(zhuǎn)120°即可。
往復(fù)上述過程，可實(shí)現(xiàn)不間斷地固液分離。
上述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種頁巖油固液分離器，包括有箱體(1)、進(jìn)油管支架(3)、左板模塊G)、右板模塊 (5)、左彈簧模塊(6)、右彈簧模塊(7)和電機(jī)，其特征在于所述的左板模塊⑷及右板模塊(5)的外側(cè)邊緣端與箱體⑴內(nèi)側(cè)壁鉸接，左板模塊 ⑷的中間部分由左彈簧模塊(6)的各彈簧連接至箱體⑴的左壁(15)內(nèi)側(cè)，右板模塊(5) 的中間部分由右彈簧模塊(7)的各彈簧連接至箱體(1)的右壁(16)內(nèi)側(cè)；還包括有間歇旋轉(zhuǎn)軸( 和板支撐體模塊(8)，所述的間歇旋轉(zhuǎn)軸( 旋轉(zhuǎn)安裝在箱體 (1)的中間隔板(17)處；所述的板支撐體模塊(8)中的第一層支撐體(80)、第二層支撐體(81)、第三層支撐體 (82)、第四層支撐體(83)分別與間歇旋轉(zhuǎn)軸(2)固連；所述的箱體⑴的中間隔板(17)上設(shè)有四組限位擋塊(14)；所述的左板模塊(4)及右板模塊( 的內(nèi)側(cè)被板支撐體模塊(8)中的各個(gè)支撐體和中間隔板(17)上的各個(gè)限位擋塊(14)夾持固定；所述的進(jìn)油管支架(3)固定在間歇旋轉(zhuǎn)軸( 上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖油固液分離器，其特征在于所述的箱體(1)包括有左壁(15)、右壁(16)、中間隔板(17)；所述的左壁(15)下側(cè)設(shè)有左出油口(10)，右壁(16)下側(cè)設(shè)有右出油口(11)；左壁(15)內(nèi)側(cè)固定有左彈簧連接環(huán)(12)，右壁(16)內(nèi)側(cè)固定有右彈簧連接環(huán)(13)；所述的中間隔板(17)固定于箱體⑴內(nèi)部的中間位置；箱體⑴左側(cè)底部設(shè)有左卸砂口(18)，箱體(1)右側(cè)底部設(shè)有右卸砂口(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頁巖油固液分離器，其特征在于所述的左板模塊(4)包括左大顆粒分離板(40)，左中顆粒分離板(41)，左小顆粒分離板02)和左檔油板(43)，各板在左右箱體內(nèi)由上至下依次排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頁巖油固液分離器，其特征在于所述的右板模塊(5)包括右大顆粒分離板(50)，右中顆粒分離板(51)，右小顆粒分離板(5 和右檔油板(53)，各板在左右箱體內(nèi)由上至下依次排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖油固液分離器，其特征在于所述的板支撐體模塊(8) 包括第一層支撐體(80)、第二層支撐體(81)、第三層支撐體(82)、第四層支撐體(83)，其中每個(gè)板支撐體上的兩個(gè)突出支撐板成120°角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的頁巖油固液分離器，其特征在于還包括有控制模塊，所述的控制模塊包括有左流量傳感器，右流量傳感器和控制器；左流量傳感器安裝在箱體⑴的左出油口(10)上，右流量傳感器安裝在箱體⑴的右出油口(11)上；控制器接收來自左流量傳感器和右流量傳感器的流量信號(hào)，通過控制器內(nèi)部算法進(jìn)行計(jì)算后，向電機(jī)輸出執(zhí)行信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)軸⑵以及進(jìn)油管支架⑶的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種頁巖油固液分離器，主要由箱體、間歇旋轉(zhuǎn)軸、進(jìn)油管支架、左板模塊、右板模塊、左彈簧模塊、右彈簧模塊、板支撐體模塊以及控制模塊組成；所述的間歇旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)安裝在箱體的中間隔板處；左板模塊及右板模塊的各板邊緣端與箱體內(nèi)側(cè)壁鉸接，左板模塊和右板模塊的中間部分由左彈簧模塊及右彈簧模塊連接至箱體左右壁內(nèi)側(cè)；進(jìn)油管支架與間歇旋轉(zhuǎn)軸固連，板支撐體模塊通過支撐體銷軸分別與間歇旋轉(zhuǎn)軸固連；本發(fā)明采用間歇工作方式，使得固液分離后需要卸砂時(shí)過濾工作可以不間斷，通過左右分箱，配合間歇運(yùn)動(dòng)，使得左右大部分時(shí)間都能正常工作，提高了分離效率，通過增加控制模塊，可實(shí)現(xiàn)固液分離過程的自動(dòng)化控制。
文檔編號(hào)B01D35/12GK102512860SQ20111041495
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者于萍, 劉寧, 劉慶松, 孔龍, 楊兆軍, 沈望皓, 王繼新, 閆敬文, 陳超 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)