混排系统转让专利
申请号 : CN201911318984.7
文献号 : CN111042789B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 潘灵永 , 李龙杰 , 尹进 , 宋满华 , 王云海 , 李哲 , 何丽君 , 孔丽娟
申请人 : 中石化四机石油机械有限公司 , 中国石油化工集团有限公司 , 中石化石油机械股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种混排系统,包括混排装置,其特征是:混排装置的结构为:罐体(110)的顶部设有进料斗(101),主轴(103)竖直的穿过进料斗(101)安装在罐体(110)内,主轴(103)与驱动其旋转的驱动装置连接,在进料斗(101)的下方设有增压叶轮(105),增压叶轮(105)与主轴(103)固定连接,并随着主轴(103)旋转;
增压叶轮(105)的顶部中间设有顶部开口,进料斗(101)的底部与顶部开口连通,增压叶轮(105)的侧壁设有侧壁开口,顶部开口与侧壁开口连通;
在主轴(103)的底部设有轴承座(108),主轴(103)与轴承座(108)的端部之间设有密封装置;
所述的密封装置为机械密封装置(107),其结构为:固定轴套(1071)与主轴(103)固定连接,固定轴套(1071)与主轴(103)的外壁之间形成密封,固定轴套(1071)的底部设有弹性套管(1072),弹性套管(1072)与连接罩(1073)固定连接,连接罩(1073)与耐磨动环(1074)固定连接;
静环(1075)与轴承座(108)密封连接,静环(1075)的端面与耐磨动环(1074)的端面滑动密封接触;
增压叶轮(105)的上端面与进料斗(101)底部的罐体(110)开口处构成凸凹连接结构,增压叶轮(105)的上端面与罐体(110)开口处的内壁之间具有小于0.5mm的间隙;
在机械密封装置(107)的外围设有保护罩(106),保护罩(106)与主轴(103)固定连接,并随着主轴(103)旋转;所述的保护罩(106)设有扩径的边缘,扩径的边缘与轴承座(108)之间形成间隙,以使保护罩(106)在旋转过程中,内侧压力低于外侧压力。
2.根据权利要求1所述的一种混排系统,其特征是:所述的混排装置为两个,第一混排装置(10)与第一混排接入管路(1)和第一混排出口管路(3)连接,第二混排装置(11)与第二混排接入管路(2)和第二混排出口管路(4)连接;
第一混排接入管路(1)和第二混排接入管路(2)位于混排装置的罐体(110)上部的位置,第一混排出口管路(3)和第二混排出口管路(4)位于混排装置的罐体(110)下部的位置;
在第一混排出口管路(3)和第二混排出口管路(4)之间设有出口间连接管(5),出口间连接管(5)上设有阀件(7)。
3.根据权利要求2所述的一种混排系统,其特征是:在第一混排出口管路(3)上,第一混排出口管路(3)与出口间连接管(5)连接位置的上游和下游均设有阀件;
在第二混排出口管路(4)上,第二混排出口管路(4)与出口间连接管(5)连接位置的上游和下游均设有阀件。
4.根据权利要求2或3所述的一种混排系统,其特征是:第一混排接入管路(1)与第一混排出口管路(3)之间设有第一进出口连接管(8),第一进出口连接管(8)上设有阀件;
第二混排接入管路(2)与第二混排出口管路(4)之间设有第二进出口连接管(9),第二进出口连接管(9)上设有阀件。
5.根据权利要求4所述的一种混排系统,其特征是:在第一混排接入管路(1)和第一混排出口管路(3)上,与第一进出口连接管(8)连接位置的上游和下游均设有阀件;
在第二混排接入管路(2)和第二混排出口管路(4)上,与第二进出口连接管(9)连接位置的上游和下游均设有阀件;
在第一混排接入管路(1)与第二混排接入管路(2)之间还设有进口间连接管(14),进口间连接管(14)上设有阀件;
在第一混排接入管路(1)和第二混排接入管路(2)上,与进口间连接管(14)连接位置的上游和下游均设有阀;
进口间连接管(14)、并列的第一进出口连接管(8)和第二进出口连接管(9)、出口间连接管(5)从上游到下游依次布置。
6.根据权利要求5所述的一种混排系统,其特征是:第一混排接入管路(1)与第一供液泵(12)的出口连接,第二混排接入管路(2)与第二供液泵(13)的出口连接,在第一混排接入管路(1)、第一混排出口管路(3)、第二混排接入管路(2)和第二混排出口管路(4)上设有压力传感器(15)。
7.根据权利要求6所述的一种混排系统,其特征是:在第一混排出口管路(3)和第二混排出口管路(4)上设有流量计(6)。
说明书 :
混排系统
技术领域
背景技术
剂。在混排装置的混砂罐中,需要保持压力,现有的施工方案是先定量加砂憋压,砂用完后,
停工加砂再憋压进行施工,无法连续施工。中国专利文献CN106761648A记载了一种压裂混
砂装置、压裂方法、混砂设备。现有技术中多采用单线的生产系统,即一个混排设置一条管
汇,当一个管汇出现问题,或者一个混排装置出现问题导致整条线均无法使用。例如中国专
利文献CN103343679B一种电液混合驱动混砂车,CN103912259A‑一种电驱动混砂车均存在
上述的问题。
发明内容
出现故障时,仍保留部分功能,从而实现更高的容错性,确保混排施工的连续性,也便于部
分设备的维护。
轴与驱动其旋转的驱动装置连接,在进料斗的下方设有增压叶轮,增压叶轮与主轴固定连
接,并随着主轴旋转;
接罩固定连接,连接罩与耐磨动环固定连接;
罩在旋转过程中,内侧压力低于外侧压力。
第二混排出口管路上设有压力传感器。
间,缩小设备体积。采用该方案,对设备的密封性能要求较高,尤其是主轴的轴承座之间的
密封,在优选的方案中,设置的机械密封装置,通过压力贴合耐磨动环和静环,提高了密封
性能。进一步优选的,设置的连接罩,能够在运动过程中,降低罩体内部的压力,从而进一步
提高密封的可靠性。能够实现多路径的工作,例如,通过操作相应的阀件,可分别实现左吸
左排、左吸右排、右吸右排、右吸左排、一吸双排、双吸一排、旁通管汇,即不通过混排装置等
多种吸排液方式,便于压裂作业时混砂车的井场连接和摆放。也便于在一部分部件需要维
护时仍能保持其他部分的功能,能够确保工作的连续性。
附图说明
混排装置10,进料斗101,驱动装置102,主轴103,端盖104,增压叶轮105,保护罩106,机械密
封装置107,固定轴套1071,弹性套管1072,连接罩1073,耐磨动环1074,静环1075,轴承座
108,检修口109,罐体110,第二混排装置11,第一供液泵12,第二供液泵13,进口间连接管
14,压力传感器15。
具体实施方式
有进料斗101,主轴103竖直的穿过进料斗101安装在罐体110内,主轴103与驱动其旋转的驱
动装置连接,本例中,在主轴103的顶端和底端设有轴承座,用于支承主轴103,在主轴103的
端头设有齿轮,用于与驱动装置连接,驱动装置选择范围较广,例如液压马达或者电机,优
选的,采用可调速的变频电机。
并保持罐体110内的压力,优选的,压力可以达到0.35 0.45MPa。同时混排接入管路通过供
~
液泵也为罐体110内输入压力介质。优选的,混排接入管路与罐体110靠近顶部的侧壁切向
连接,以提高砂和压裂液溶剂的混合效果。混合后的压裂液从罐体靠近底部的侧壁混排出
口管路排出。优选的混排出口管路与罐体110靠近底部的侧壁切向连接。
料斗101进入的砂加速,并从侧壁开口甩出。
轴承座108。
隙。进一步优选的,间隙小于0.25mm。
底部设有弹性套管1072,弹性套管1072与连接罩1073固定连接,连接罩1073与耐磨动环
1074固定连接;
端面。弹性套管1072优选采用具有弹性的金属波纹管,或者内嵌有金属弹簧的橡胶管,或者
单独的橡胶管。
承座108之间形成间隙,该处的间隙应尽可能的小,以使保护罩106在旋转过程中,内侧压力
低于外侧压力,以降低机械密封装置107的内外压差,从而降低轴承座108磨损的几率。
混排出口管路3、第二混排接入管路2和第二混排出口管路4,在第一混排出口管路3和第二
混排出口管路4之间设有出口间连接管5,出口间连接管5上设有阀件7,例如蝶阀707。所述
的阀件为电控或液控阀件。本例中的阀件7优选为蝶阀。电控或液控蝶阀便于实现自动或者
远程切换操作。由此结构,当一个出口管路出现问题,即可切换到两个混排装置用一个出口
管路,或者切换不同的排出方向。
进出口连接管8,第一进出口连接管8上设有阀件;例如蝶阀704。
第一混排接入管路1的另一端与第一混排装置10连接;
压力值,控制供液泵的输出压力和混排装置的进砂量,设置在接入管路的压力传感器15采
集的压力值,配合调节变频电机或液压马达驱动的第一供液泵12和第二供液泵13的输出压
力和流量,便于控制进液流量,同时控制与第一混排装置10和第二混排装置11的进砂量,需
要说明的对进砂量的控制也具有调节混排装置输出压力的效果,以在确保混配比例稳定的
前提下,保持输出压力稳定。
器,在预设中流量值与预设输出压力值相对应;当失去对应关系,预设输出压力值不变而流
量值增加,相应增加供液泵的驱动装置的转速,并发出警示提醒输出压力传感器故障;输出
压力值不变而流量值减小,相应减小供液泵的驱动装置的转速,并发出警示提醒输出压力
传感器故障。
能够在线对混排装置进行维护。
等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。因
记载的篇幅所限,本例中未能将所有的组合方案加以举例,因此,上述实施例中的技术特
征,在互不冲突的前提下,能够互相组合以产生更多的技术方案。