CN106351826A - 一种新型钻井泵冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油机械领域，特别是一种新型钻井泵冷却器，其包括电机，与所述电机固定连接的散热风扇，与所述散热风扇固定连接的热交换模块，与所述热交换模块固定连接的水帘模块，本发明的目的在于提供一种能够在高温环境下使用，增大散热面积，建立大面积水膜，迅速降温的新型钻井泵冷却装置。

Description

一种新型钻井泵冷却器

技术领域

本发明涉及石油机械领域，特别是一种能够在高温环境下使用，增大散热面积，迅速降温的新型钻井泵冷却装置。

背景技术

目前，为了延长缸套、活塞等易损件以及动力端运动件的使用寿命，国内外使用的钻井泵采取的解决办法是在液力端配备了独立的喷淋系统，动力端配备独立的润滑系统。活塞在缸套内部的往复运动和动力端的回转运动会产生大量的热量造成喷淋水和润滑油的温度急剧上升，高温会造成活塞的寿命快速下降，动力端润滑油粘度降低，润滑油膜建立困难，影响钻井泵的正常工作和使用寿命，因此如何将产生的热量有效散出是保证钻井泵正常高效工作必须解决的问题。

为了将产生的热量有效的散出，目前主要采用的是风冷却器和水冷却器两种散热方式，一般只选择其中一种。冷却效果相对较好，风冷却器占地面积小，使用方便，成本低廉，因此风冷却器在石油及天然气钻井设备领域应用广泛。

现有技术存在以下缺陷：

1、水冷却器需要源源不断的提供温度较低的冷却水，设备要求高，前期投入大；

2、常规风冷却器为自循环系统，对外部依赖很小，但其无法将介质温度降低到环境温度以下，环境温度适用范围比较小，通常在环境温度低于35度以下地区使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的发明目的在于提供一种在35度以上高温地区使用的新型钻井泵冷却器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新型钻井泵冷却器，其包括电机、与所述电机固定连接的散热风扇、与所述散热风扇固定连接的热交换模块，与所述热交换模块固定连接的水帘模块，所述散热风扇采用强力吸风式设计用以降低噪音，所述热交换模块内的冷却盘管上配备有散热翅片，用以增大散热面积。

作为本发明的优选方案，所述水帘模块包括壳体、固定安装在所述壳体内部的波纹板，与所述壳体上部固定连接的入水分水管，与所述壳体下部固定连接的积水池，所述壳体上方开设有入水口，所述入水口与所述入水分水管匹配，所述壳体下方开设有出水口，所述出水口的数量为大于等于1的正整数。

作为本发明的优选方案，所述波纹板数量为N个，N为大于1的正整数，所述波纹板的截面为弧形曲线，相邻两块所述波纹板一正一反进行堆叠，相临两块所述波纹板的倾斜方向不同，相邻两块所述波纹板接触的地方固定连接。

作为本发明的优选方案，所述壳体上部开设有入水口，所述入水分水管通过所述入水口安装在所述壳体内。

作为本发明的优选方案，所述入水分水管由入水管和分水管组成，所述入水管穿过所述入水口与所述分水管固定连接并连通，所述分水管水平安装在所述壳体内上部，即所述分水管位于所述壳体内且位于壳体内的上部，所述分水管的下部位于所述波纹板上方，所述分水管的下部开设有均匀的细小孔洞，冷却水通过上述细小孔洞均匀的洒在所述波纹板上。

本发明不但可以运用到钻井泵的润滑系统和喷淋系统，也可以运用到钻机固控系统，动力系统风冷却系统里面，可以扩充到石油领域用蒸发式风冷却器，本发明结构简单，安装拆卸快捷方便，不需要配备额外动力水泵及内循环系统，体积小巧，可以直接在现有风冷却器上进行改装，只需很小水量，成本低廉，高温下使得进入换热模块的空气温度大大降低，提高风冷却器的换热效率和冷却效果，可以大面积推广使用。

本发明一种新型钻井泵冷却器的工作原理如下：

启动所述电机，空气由所述水帘模块进入，然后通过所述热交换模块的冷却盘管带走热量，当所述水帘模块接通水源后，上述水源的水通过所述分水管底部的细小孔洞均匀的洒在所述波纹板上，所述波纹板的表面被浸湿并形成水膜，当外界的热空气通过所述波纹板时，所述波纹板表面的水分快速蒸发吸热，达到对入口空气的冷却，使得进入所述换热模块的空气的温度大大降低，与待冷却的液体的温差加大，从而提高本发明的换热效率和冷却效果，所述水帘模块只需要保持所述波纹板表面湿润即可，达到蒸发和供水保持平衡，因此需要的水流量很小，所述波纹板可采用糙面牛皮纸或其它成本低廉又不易结垢的材料制成，因此对水质没有要求，不需要单独制备软水或者添加额外的动力水泵，节水节能。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、有效降低进入冷却器换热模块的空气温度；

2、有效提高高温、沙漠环境下冷却器的冷却效果；

3、增加了风冷却器在石油及天然气钻井设备领域的应用范围。

附图说明：

图1为本发明侧视图；

图2为本发明正视图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明单个波纹板立体图；

图5为本发明多个波纹板进行连接的立体图；

图6为本发明入水分水管立体图。

图中标记：1-电机，2-散热风扇， 3-热交换模块，4-水帘模块，41-壳体，42-波纹板，43-入水分水管，431-入水管，432-分水管，44-入水口，45-积水池，46-出水口。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1-3，一种新型钻井泵冷却器，有电机1、散热风扇2、热交换模块3和水帘模块4组成，电机1与散热风扇2固定连接，散热风扇2与热交换模块3固定连接，热交换模块3月与水帘模块4固定连接，整个新型钻井泵冷却器与安装基础固定连接，散热风扇2采用强力吸风式设计用以降低噪音，热交换模块3内的冷却盘管上配备有散热翅片，用以增大散热面积。

参见图2、图4和图5，水帘模块4有壳体41、波纹板42、入水分水管43和积水池45组成，同时在壳体41的顶部开设有入水口44，入水口44与入水分水管43匹配，在壳体41的下方开设有一排64个出水口，从图4 和图5可以看出，波纹板42的截面是弧形曲线，在本实施例中波纹板42的截面是正弦曲线，相邻两块波纹板42一正一反进行堆叠，且相邻两块波纹板42的倾斜方向不同，相邻两块波纹板42之间接触的地方使用防水胶进行粘合，在本实施例中波纹板42是由糙面牛皮纸制成，具有一定的吸水性又不宜结垢，能够使得波纹板持续的达到润湿的效果，从而达到散热快的目的，本实施例中波纹板的数量为60个。

参见图6，入水分水管43由入水管431和分水管432组成，入水管431穿过入水口44固定在壳体41顶部，分水管432与入水管431固定连接，分水管432位于壳体41内部的顶部，即入水管431和分水管432分别位于壳体顶部的两面，分水管432的底部开设有均匀的细小孔洞，本实施例中分水管432为圆形，在其他实施例中分水管432可以为方形或其它形状，分水管432底部开设有一排细小孔洞用于分流冷却水，根据设计要求，分水管432的底部也可以开设大于一排的细小孔洞，使得冷却水通过上述细小孔洞均匀的洒在波纹板42上。

Claims (5)

1.一种新型钻井泵冷却器，其包括:电机、与所述电机固定连接的散热风扇、与所述散热风扇固定连接的热交换模块，与所述热交换模块固定连接的水帘模块。

2.根据权利要求1所述的一种新型钻井泵冷却器，其特征在于：所述水帘模块包括壳体、固定安装在所述壳体内部的波纹板，与所述壳体上部固定连接的入水分水管，与所述壳体下部固定连接的积水池，所述壳体上方开设有入水口，所述壳体下方开设有出水口。

3.根据权利要求2所述的一种新型钻井泵冷却器，其特征在于：所述波纹板数量为N个，N为大于1的正整数，所述波纹板的截面为弧形曲线，相邻两块所述波纹板一正一反进行堆叠，相临两块所述波纹板的倾斜方向不同，相邻两块所述波纹板接触的地方固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型钻井泵冷却器，其特征在于：所述壳体上部开设有入水口，所述入水分水管通过所述入水口安装在所述壳体内。

5.根据权利要求4所述的一种新型钻井泵冷却器，其特征在于：所述入水分水管由入水管和分水管组成，所述入水管穿过所述入水口与所述分水管固定连接并连通，所述分水管水平安装在所述壳体内上部，且位于所述波纹板上方，所述分水管底部开设有均匀的细小孔洞。