CN109312982B - 立式切屑干燥机 - Google Patents
立式切屑干燥机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109312982B CN109312982B CN201780028147.3A CN201780028147A CN109312982B CN 109312982 B CN109312982 B CN 109312982B CN 201780028147 A CN201780028147 A CN 201780028147A CN 109312982 B CN109312982 B CN 109312982B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screen
- motor
- drive shaft
- wiper housing
- wiper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 title description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001851 vibrational circular dichroism spectroscopy Methods 0.000 abstract description 82
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/065—Separating solids from drilling fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
- B04B1/2016—Driving control or mechanisms; Arrangement of transmission gearing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
- B04B3/04—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/08—Arrangement or disposition of transmission gearing ; Couplings; Brakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
- B04B9/10—Control of the drive; Speed regulating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
Abstract
立式切屑干燥机(“VCD”)可用于从夹带液体中分离固体颗粒。在一些实例中,VCD包括与内部擦拭器壳体同轴安装的筛网,该内部擦拭器壳体承载擦拭器,其扫除筛网和擦拭器壳体之间的环形空间。VCD可以具有通过驱动轴连接到筛网的第一马达和通过单独的驱动轴连接到擦拭器壳体的第二马达。控制器可以独立地控制第一马达和第二马达的速度,以独立地施加到被处理材料的离心力的大小以及被处理材料在环形空间中的停留时间。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年4月29日提交的美国临时申请序列号62/329,943的权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于处理含固体流的分离装置,更具体地,涉及用于处理含固体流的立式切屑干燥机装置。
背景技术
立式切屑干燥机(“VCD”)是钻井工业中用于将钻屑与夹带液体分离的分离装置。例如,在石油工业中,VCD可以使用单独的昂贵且环境敏感的钻井液,这些钻井液来自在钻头钻入地下时产生的土钻屑。在典型的应用中,钻井液中流化的钻屑从井筒中抽出并输送到流动线振动系统,该系统在钻屑和钻井液之间进行大量分离。这可以产生湿钻屑流,例如,其含有残余油、水和/或钻井液。为了进一步将固体钻屑与夹带的液体分离,钻屑可以通过VCD以进一步将固体颗粒物质与夹带的液体分离。
在实践中,在VCD上处理的钻屑流的特征可以广泛变化。例如,发生钻井的区域的地质、引入井中的钻井液的类型、以及VCD之前的上游处理单元的配置都可以影响由VCD接收的钻屑流的特征。能够改变VCD的操作特性和性能以解决钻屑流中的任何变化,可以为操作员提供过程控制和灵活性,以避免过程扰乱并最大化流体回收。
发明内容
一般而言,本发明涉及一种立式切屑干燥机以及包含这种立式切屑干燥机的技术和系统。在一些实例中,VCD包括与擦拭器壳体同轴且安装在擦拭器壳体外部的筛网。例如,筛网和擦拭器壳体可以都是圆锥形的并且在部件之间具有环形处理空间而彼此分开。在操作中,筛网和擦拭器壳体都可以旋转,以对被处理的流体施加离心力,并影响流体上的分离。例如,当用于处理包含湿钻屑的钻屑流时,钻屑流可以通过VCD顶部的入口引入环形处理空间。筛网和擦拭器壳体都可以旋转,以向环形空间中的钻屑流提供离心力。擦拭器壳体可以以与筛网不同的速度旋转,以使向外延伸的擦拭器刮片扫过擦拭器壳体和筛网之间的环形空间,有助于防止堵推材料垂直向下穿过环形处理空间。当钻屑流被推进通过VCD时,夹带的液体可以通过筛网并通过一个出口排出,而残留的固体切屑向下通过环形空间并通过不同的出口排出,从而分离钻屑所携带的液体与固体切屑本身。当然,VCD可以用于处理湿钻屑之外的需要组分分离的其他材料。
根据本公开的一些实例,VCD配置有两个马达,其独立地驱动筛网和擦拭器壳体的旋转运动。例如,一个马达可以通过一个或多个可旋转轴的直接机械连接装置连接到筛网,而另一个马达通过一个或多个可旋转轴的直接机械连接装置连接到擦拭器壳体。每个马达的速度可以独立变化,以独立地设定筛网和擦拭器壳体的旋转速度。
由于各种原因,配置带有两个马达的VCD以独立驱动筛网和擦拭器壳体可能是有用的。作为一个例子,马达可以允许施加到被处理的流的力的大小独立于VCD内的流的停留时间而变化。通常,赋予被处理流的离心力的大小取决于筛网旋转的速度。相比之下,VCD内的流的停留时间与VCD上的吞吐量或处理速率成反比,由筛网和擦拭器壳体之间的速度差决定。增加速度差异会增加材料通过VCD的速度,并相应地减少材料在VCD中的停留时间。降低速度差会降低材料通过VCD的速度,并相应地增加材料在VCD中的停留时间。
通过将VCD配置成具有独立驱动筛网和擦拭器壳体的两个马达,可以独立地控制施加到被处理的流的力的大小和流在VCD内的停留时间。这可以为操作者提供更大的灵活性来设置VCD上的处理特性,例如处理具有挑战性和变化的原料,而不是使用具有单个马达的VCD通过固定的传动比驱动筛网和擦拭器壳体。此外,取决于VCD的配置,VCD可以配置有两个马达,每个马达具有小于单个马达VCD处理类似流所需的功率消耗(例如,马力)的一半。这可以为用户提供即时的能量效率和成本效益。在VCD使用直接驱动机械连接装置将电源从两个马达传送到筛网和擦拭器壳体的应用中,可以消除高维护部件,如主动润滑系统和皮带,以提高设备的可靠性并减少维护负担。
在一个实例中,描述了一种立式切屑干燥机,其包括筛网、擦拭器壳体、第一马达和第二马达。筛网具有内表面和外表面。擦拭器壳体定位在筛网内部并与其同轴安装,从而在筛网的内表面和擦拭器壳体的外表面之间限定环形处理空间。擦拭器壳体承载至少一个擦拭器,该擦拭器配置成扫过环形处理空间。第一马达可操作地连接到筛网并配置成驱动筛网的旋转。第二马达可操作地连接到擦拭器壳体并且配置成驱动擦拭器壳体的旋转。该实例指定第一马达的速度可独立于第二马达的速度而调节,以便控制施加到环形处理空间中被处理材料的离心力的大小以及在环形处理空间中被处理材料的停留时间。
在另一个例子中,描述了一种操作立式切屑干燥机的方法。该方法包括将待处理的材料引入形成在筛网和擦拭器壳体之间的环形处理空间中。该实例规定,筛网与擦拭器壳体同轴安装,并且擦拭器壳体承载至少一个擦拭器,该擦拭器配置成扫过环形处理空间。该方法包括使用可操作地连接到筛网的第一马达旋转筛网,并使用可操作地连接到筛网的第二马达旋转擦拭器壳体。该方法还包括将已经通过筛网的材料通过第一出口排出,并将与通过筛网的材料分离的残余材料通过第二出口排出。
在以下附图和描述中阐述了一个或多个实例的细节。其它特征、目标和优势将从描述和附图以及权利要求书显而易见。
附图说明
图1是根据本公开的示例VCD的透视图;
图2是图1的示例VCD的分解透视图;
图3是图1的VCD的横截面图,示出了用于VCD的部件的示例配置;
图4是图3的图示的一部分的剖视图,突出显示了图像中示出的特征的示例性布置;
图5是示出用于控制图1的VCD的示例控制系统的框图。
具体实施方式
本发明一般地涉及一种具有筛网和擦拭器壳体的VCD,其具有可独立调节的旋转速度。可以独立地控制筛网和擦拭器壳体的旋转速率,以调节施加到VCD中被处理材料的离心力的大小,以及控制被处理材料驻留在VCD中的时间量。通常,增加VCD中的停留时间量会增加从固体材料中分离的液体量,但会降低VCD的生产率。
在一些实例中,VCD配置有双马达:一个用于驱动筛网,一个用于驱动擦拭器壳体。例如,双马达可以以垂直堆叠的布置(例如,一个马达垂直地定位在另一个马达上方)布置,或者在围绕VCD的周边的相同角度位置处或者在不同的角度位置处。在任一情况下,每个马达可通过一个或多个驱动轴机械地连接到筛网和擦拭器壳体中的相应一个。例如,每个马达可以通过机械连接装置连接,该机械连接装置包括大致水平定向的驱动轴、齿轮箱和垂直定向的驱动轴。由马达产生的旋转运动可以通过机械连接装置转移到筛网和擦拭器壳体中的相应一个,使得筛网和擦拭器壳体旋转。根据本公开的VCD可以具有各种特征和配置,如本文中更详细描述的。
图1和2是根据本公开的示例VCD 10的图示。图1是VCD 10的透视图,示出了组装好的布置中VCD的部件。图2是VCD 10的分解透视图。如图示的实例所示,VCD 10包括筛网12和擦拭器壳体14。擦拭器壳体14承载至少一个擦拭器16,其示出为围绕擦拭器壳体的圆周定位的多个擦拭器。当组装时,擦拭器壳体14定位在筛网12的内部并且与筛网围绕轴线18同轴安装。在操作中,筛网12和擦拭器壳体14可以例如以相同的方向但以不同的旋转速度旋转,以使得在被处理的流中的不同材料组分之间分离。
VCD 10的各种部件被示出为包含在外壳20内。外壳20示出为由顶盖20A和底外壳部分20B形成(统称为“外壳20”)。顶盖20A可以定位在筛网12的面向外部的表面上方,并且可以在VCD的操作期间限制穿过筛网12的材料。底外壳部分20B可以接收和保持VCD的各种操作部件,例如驱动轴、齿轮箱、机械联接器和传感器。为了将待处理的材料引入VCD 10,外壳20包括入口22。穿过筛网12的材料可以通过第一出口24A从外壳20排出,而未通过筛网的残余材料可以通过第二出口24B从外壳排出。顶盖20A可以具有铰接的通道门26A和/或底外壳部分20B可以具有铰接的通道门26B,以提供对VCD的各种部件的访问,例如,用于清洁、维护或修理。
为了在VCD 10的操作期间驱动筛网12和擦拭器壳体14的旋转,VCD包括至少一个马达,其在所示的配置中示为两个马达:第一马达28和第二马达30。第一马达28可操作地连接到筛网12,使得由马达提供的动力通过连接装置转移以旋转筛网。第二马达30可操作地连接到擦拭器壳体14,使得由马达供应的电力通过连接装置转移以旋转擦拭器壳体。在一些配置中,第一马达28和/或第二马达30可以连接到驱动带,使得由马达提供的旋转能量驱动带,该带又驱动筛网和擦拭器壳体中的相应一个。在其他配置中,第一马达28和/或第二马达30可以通过刚性轴和/或齿轮直接联接到筛网和擦拭器壳体中的相应一个。
例如,在图2的实例中,VCD 10被示出为包括第一驱动轴32和第二驱动轴34。第一驱动轴32与第一马达28接合并且可以从马达提供能量以用于旋转筛网12。第二驱动轴34与第二马达30接合并且可以从马达提供能量以用于旋转擦拭器壳体14。这种直接机械连接可以消除与皮带断裂和皮带维护相关的问题。另外,消除柔性带连接可以减小外壳20的占地面积(例如,通过减小使连接装置穿过外壳所需的隧道的尺寸)和/或可以允许VCD 10在没有涉及润滑剂泵和罐的主动润滑系统的情况下操作(例如,与柔性带连接装置相关联的行星齿轮箱可能需要的)。尽管如此,替代配置可以使用除了所示的驱动轴配置之外的其他机械连接装置,并且本公开不限于此方面。
图3是图1的VCD 10的剖视图,示出了VCD的部件的示例配置。如图所示,筛网12位于顶盖20A内部的擦拭器壳体14的顶侧上方。筛网12具有面向内的表面36A和与面向内的表面相对的面向外的表面36B。筛网12的面向内部的表面36A面向擦拭器壳体14的外表面38,在表面之间限定有环形处理空间40。环形处理空间40的尺寸可以等于或大于擦拭器刮片从擦拭器壳体14的外表面38突出的长度。例如,在一些配置中,擦拭器16相对于环形处理空间40确定尺寸,使得当擦拭器壳体相对于筛网12旋转时,擦拭器刮片接触筛网的面向内部的表面36A。
在操作中,待处理的进入材料可以通过入口22进入外壳20,并通过筛网顶部的开口42进入筛网12和擦拭器壳体14之间的环形处理空间。当筛网12和擦拭器壳体14旋转时,由旋转产生的离心力可使进入的材料径向向外分布在筛网12的内表面36A上。从擦拭器壳体14径向向外延伸的刮片16可以将被处理材料向下驱动通过VCD的处理区域。
被处理的流内小于筛网中的孔的材料(例如,液体、较小的固体)可以从内侧穿过筛网到外侧。相反,未通过筛网的残余物质(例如,大于筛网中的孔的固体材料)可以保留在筛网的内侧。擦拭器壳体14可以没有孔,未通过筛网12的这种材料在离开环形处理空间之前保持限制在筛网的内表面和擦拭器壳体之间。以这种方式,VCD 10可以基于大小排除对被处理的流执行分离。
已经通过筛网12的材料可以径向向外扩散到位于筛网的径向外侧和下方的接收通道44中。接收通道44可以与第一出口24A流体连通,用于从外壳20排出材料。从通过筛网12的材料分离的残余材料可以流入位于环形处理空间40下方的单独的接收通道46。接收通道46可以与第二出口24B流体连通,用于从外壳20排出材料。
如上所述,VCD 10可以具有各种不同的配置,以分别将由第一马达28和第二马达30提供的旋转运动传递到筛网12和擦拭器壳体14。在图3的配置中,第一马达28通过机械连接装置与筛网12连接,而第二马达30通过机械连接装置与擦拭器壳体14连接。图4是图3的图示的一部分的剖视图,突出显示了图像中示出的特征的示例性布置。
如图3和图4的配置所示,第一马达28通过机械连接装置连接到筛网12,该机械连接装置包括第一驱动轴32、第一齿轮箱48和第一垂直定向驱动轴50。第二马达30通过机械连接装置与擦拭器壳体14连接,该机械连接装置包括第二驱动轴34、第二齿轮箱52和第二垂直定向驱动轴54。在操作中,第一马达28旋转,引起第一驱动轴32的旋转。第一驱动轴32的旋转运动通过第一齿轮箱48传递,引起第一垂直定向驱动轴50的旋转。第一垂直定向的驱动轴50的末端可以(直接地或间接地)物理地连接到筛网12,使得第一垂直定向的轴的旋转引起筛网的旋转。第二马达30在操作期间也旋转,引起第二驱动轴34的旋转。第二驱动轴34的旋转运动通过第二齿轮箱52传递,引起第二垂直定向驱动轴54的旋转。第二垂直定向的驱动轴54的末端可以(直接地或间接地)物理地连接到筛网12,使得第二垂直定向的轴的旋转引起擦拭器壳体的旋转。
第一齿轮箱48和第二齿轮箱52均可在外壳内具有一组齿轮。第一齿轮箱48和第二齿轮箱52的齿轮比,即输入速度相对于输出速度的比率,可以在0.5/1到3/1的范围内,例如从1/1到2/1,尽管可以根据具体应用使用其他齿轮比。第一齿轮箱48的齿轮比可以与第二齿轮箱52相同或不同。
在所示的配置中,第一马达28和第二马达30以垂直堆叠的布置安排,例如,使得一个马达处于比另一个马达更高的垂直高度。这种堆叠布置对于实现双马达配置可以是有用的,而不会将VCD的占地面积扩展到超过一个马达配置所需的尺寸。为了以这种堆叠布置从第一马达28和第二马达30传递动力,第一垂直定向驱动轴50和第二垂直定向驱动轴54中的一个可以是空心圆柱,而另一个驱动轴(例如,其可以是实心的非中空轴)定位在空心圆柱的内部并延伸穿过空心圆柱。例如,在图4所示的配置中,第二垂直定向的驱动轴54构造为中空内腔,其中第一垂直定向的驱动轴50延伸穿过内腔(例如,使得第一垂直定向的驱动轴的终端在第二垂直定向的驱动轴的上终端上方延伸)。在操作期间,第一垂直定向的驱动轴50可以在第二垂直定向的驱动轴54内旋转,例如,当第二垂直定向的驱动轴54与第一垂直定向的驱动轴同心并围绕第一垂直定向的驱动轴旋转时。这样的配置可以允许第一马达28和第二马达30垂直堆叠,并且还将电力传输到也是垂直堆叠的筛网12和擦拭器壳体14。
虽然图3和4分别示出了直接驱动连接装置机构的一种特定结构,用于将动力从第一马达28和第二马达30传递到筛网12和擦拭器壳体14,但可以使用其他配置。例如,将第一马达28连接到筛网12和将第二马达30连接到擦拭器壳体14的机械连接可以具有比图解的更少的部件(例如,仅具有或不具有齿轮箱的单个轴)或更多的部件(例如,多于两个互连在一起的轴)。作为另一个例子,代替使第一马达28和第二马达30的旋转轴线水平定向(例如,垂直于筛网12和擦拭器壳体14的旋转轴线),在替代配置中马达可以垂直地定位在筛网和擦拭器壳体下方。在该实例中,第一马达28和第二马达30的旋转轴线可以与筛网12和擦拭器壳体14的旋转轴线平行(例如,同轴)。
被描述为马达的部件,包括第一马达28和第二马达30,可以是将输入能量源转换成旋转机械能的任何机器。第一马达28和第二马达30通常可以使用由外部电源(例如,发马达、主电源)供电的电动机来实现,但是在适当的应用(例如,非易燃应用)中,内燃机可以用作VCD 10的马达。第一马达28和第二马达30的额定功率可以例如基于VCD 10的尺寸和吞吐量来改变。此外,第一马达28和第二马达30可以具有相同的额定功率或不同的额定功率。在一些实例中,第一马达28和第二马达30均为电动机,其尺寸范围从20马力到100马力,例如从25马力到50马力。
配置具有至少两个马达的VCD 10(其中一个马达驱动筛网12并且其中一个马达驱动擦拭器壳体14)可以是有用的,因此可以独立地控制筛网和擦拭器壳体旋转的速度。例如,第一马达28和第二马达30均可包括变频驱动(VFD)控制器,其配置成改变提供给马达的频率和/或电压,以调节马达旋转的速度。在使用中,操作者可以设定筛网12旋转的速度(例如,通过设定第一马达28的速度)并独立地设定擦拭器壳体14旋转的速度(例如,通过设定第二马达30的速度)。与通过提供固定齿轮比的齿轮箱将单个马达连接到筛网和擦拭器壳体的配置相比,具有两个驱动马达的VCD 10可提供宽范围的操作灵活性,从而提高分离和操作效率。
图5是示出操作者可以与之接口以控制施加到VCD中被处理材料的离心力的大小以及材料在VCD中的停留时间的示例控制系统的框图。如图所示,控制系统包括VCD 10、用户界面70和控制器72。控制器72通信地耦合到VCD 10的第一马达28和第二马达30(例如,每个马达的变频驱动器)。用户界面70可以是操作员可以与之交互以向控制器72提供指令和信息的任何设备。在一些实例中,用户界面70还可以从控制器72向用户提供回信息。用户界面可以是或包括按钮、开关、计算机终端、移动电话或平板电脑、触摸屏显示器或其他合适的界面。用户界面70可以通过有线或无线连接与控制器72通信。
控制器72可以通过有线或无线通信与第一马达28和第二马达30通信。在一些实例中,控制器72控制使用VCD 10的设施中的其他设备,例如设施范围的PLC系统。控制器72可包括处理器和存储器。存储器可以存储用于运行控制器的软件,并且还可以存储由处理器生成或接收的数据,例如,来自VCD 10上的一个或多个传感器。处理器可以运行存储在存储器中的软件以管理VCD 10的操作,包括第一马达28和第二马达30。
在操作中,用户可以与用户界面70交互以向控制器72指示筛网12和擦拭器壳体14应该旋转的速度。例如,用户可以直接输入部件的所需操作速度或从选项菜单中选择所需的速度。或者,用户可以输入或选择不是在旋转速度方面而是在其他处理参数方面指定的VCD 10的操作目标和/或参数。例如,用户可以输入或选择被处理的进料的类型、进料的特性(例如,固体百分比)、和/或来自VCD的排放流的期望特征。这些信息也可以从除用户之外的其他来源电子地传送到控制器72。在任一种情况下,控制器72可以基于所接收的信息确定从第一马达28和第二马达30输送的电量,例如,参考存储在存储器中的信息。控制器72随后可以与第一马达28和第二马达30通信,例如通过控制提供给一个或两个马达的电力的频率和/或电压的变化,以控制第一马达28和第二马达30的速度。
作为实例,控制器72可以经由用户界面70接收用户输入,该用户输入指示要施加到被处理材料的离心力需要改变,例如,基于流的改变的特性或通过VCD 10实现的期望分离效率。响应于接收到用户输入,控制器72可以控制传递到第一马达28的电压以调节马达旋转的速度,并相应地调节筛网12旋转的速度。控制器72可以增加速度以增加施加到被处理材料的离心力的量,和降低速度以减小施加到材料上的离心力的量。
附加地或替代地,控制器72可以经由用户界面70接收用户输入,该用户输入指示需要改变停留时间或被处理材料通过VCD 10的时间量,例如,基于流的变化的特征或者通过VCD 10实现所需的分离效率。响应于接收到用户输入,控制器72可以控制传递到第一马达28和/或第二马达30的电压,以调节第一马达和/或第二马达旋转的速度。这可以相应地调节筛网12和/或擦拭器壳体14旋转的速度。控制器72可以增加第一马达28的速度和/或降低第二马达30的速度,从而增加筛网和擦拭器壳体之间的旋转速率差异,以减少在VCD中处理的材料的停留时间。或者,控制器72可以降低第一马达28的速度和/或增加第二马达30的速度,从而降低筛网和擦拭器壳体之间的旋转速率差异,以增加被处理材料在VCD中的停留时间。
在本公开中描述的技术可以至少部分地在硬件、软件、固件或它们的任意组合中实现。例如,所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实现,包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或离散逻辑电路,以及这些组件的任何组合。术语“处理器”和“控制器”通常可以指任何前述逻辑电路,单独或与其他逻辑电路或任何其他等效电路组合。包括硬件的控制单元还可以执行本公开的一种或多种技术。
这样的硬件、软件和固件可以在同一设备或独立的设备内实现,以支持本发明中描述的各种操作和功能。此外,任何所述单元、模块或部件可以被一起实现或单独实施为离散但可互操作的逻辑装置。将不同特征描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面,并且不一定暗示这些模块或单元必须由单独的硬件或软件组件实现。而是,与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件组件执行,或者集成在公共或单独的硬件或软件组件中。
本发明中所描述的技术还可在包含指令的非暂时性计算机可读介质(例如计算机可读存储介质)中实施或编码。嵌入或编码在计算机可读存储介质中的指令可以使可编程处理器或其他处理器执行该方法,例如,当执行指令时。非暂时性计算机可读存储介质可以包括易失性和/或非易失性存储器形式,包括例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、CD-ROM、软盘、盒式磁带、磁介质、光学介质或其他计算机可读介质。
已描述了各种实例。这些和其它实例在所附权利要求书的范围内。
Claims (19)
1.一种立式切屑干燥机,其包括:
外壳,其限定入口、第一出口和第二出口;
具有内表面和外表面的筛网;
位于所述筛网内部并与其同轴安装的擦拭器壳体,从而在所述筛网的内表面和所述擦拭器壳体的外表面之间限定环形处理空间,所述擦拭器壳体承载至少一个擦拭器,所述擦拭器配置成扫过所述环形处理空间;
第一马达,其可操作地连接到所述筛网并配置成驱动所述筛网的旋转;和
第二马达,其可操作地连接到所述擦拭器壳体并配置成驱动所述擦拭器壳体的旋转,
其中第一马达的速度可以与第二马达的速度独立地调节,以便控制施加到所述环形处理空间中被处理材料的离心力的大小以及被处理材料在所述环形处理空间中的停留时间,
所述入口配置为通过所述筛网顶部的开口将被处理材料输送到所述环形处理空间,
所述第一出口位于所述筛网的径向外侧和下方,并且配置成将从被处理材料通过所述筛网的物质输送出所述干燥器,并且
所述第二出口位于所述环形处理空间下方,并配置成将与通过所述筛网的物质分离的残余物质输送出所述干燥器。
2.根据权利要求1所述的干燥机,还包括机械地连接所述第一马达到所述筛网的第一驱动轴和机械地连接所述第二马达到所述擦拭器壳体的第二驱动轴。
3.根据权利要求1所述的干燥机,还包括第一垂直定向的驱动轴、第二垂直定向的驱动轴、第一齿轮箱、和第二齿轮箱,其中
所述筛网安装在第一垂直定向的驱动轴上,
所述擦拭器壳体安装在第二垂直定向的驱动轴上,
第一驱动轴通过第一齿轮箱与第一垂直定向的驱动轴机械连接,并且
第二驱动轴通过第二齿轮箱与第二垂直定向的驱动轴机械连接。
4.根据权利要求3所述的干燥机,其中
第一马达和第二马达以垂直堆叠的布置定位,
第一齿轮箱和第二齿轮箱以垂直堆叠的布置定位,并且
第一垂直定向的驱动轴和第二垂直定向的驱动轴中的一个包括中空轴,和第一垂直定向的驱动轴和第二垂直定向的驱动轴中的另一个定位在所述中空轴内。
5.根据权利要求4所述的干燥机,其中所述第一马达被定位在所述第二马达的上方,所述第一垂直定向的驱动轴包括所述中空轴,并且所述第二垂直定向轴位于所述第一垂直定向轴的内部。
6.根据权利要求3所述的干燥机,其中所述筛网被安装在第一垂直定向的驱动轴的末端。
7.根据权利要求1所述的干燥机,其中所述筛网和所述擦拭器壳体各具有圆锥形状。
8.根据权利要求1所述的干燥机,其中所述至少一个擦拭器包括多个擦拭器,其定位在所述擦拭器壳体的外周周围,所述多个擦拭器的每一个从所述擦拭器壳体的外表面径向向外延伸。
9.根据权利要求1所述的干燥机,其中所述筛网包括孔,其被配置为允许一些但不是所有的被处理材料穿过所述孔,并且所述擦拭器壳体没有这样的孔。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的干燥机,还包括控制器,以及通信地与所述控制器耦合的用户界面,其中所述控制器被配置为接收经由所述用户界面的用户输入,响应于接收到所述用户输入,设置第一马达的速度和设置第二马达的速度。
11.根据权利要求10所述的干燥机,其中所述用户输入包括将被施加到被处理材料的离心力的大小的指示,以及在所述环形处理空间被处理材料的停留时间。
12.根据权利要求10所述的干燥机,其中所述控制器被配置成通过增加第一马达的速度,从而提高所述筛网的旋转速率,增加施加到被处理材料的离心力的大小。
13.根据权利要求12所述的干燥机,其中所述控制器被配置为:
控制第一马达的速度和第二马达的速度,使所述筛网旋转得比所述擦拭器壳体快;
通过增加第一马达的速度和降低第二马达的速度,从而增加所述筛网与所述擦拭器壳体之间的旋转速率差异,减少被处理材料在所述环形处理空间中的停留时间,以及
通过降低第一马达的速度和增加第二马达的速度,从而降低所述筛网和所述擦拭器壳体之间的旋转速率差异,增加被处理材料在所述环形处理空间中的停留时间。
14.一种操作立式切屑干燥机的方法,包括:
将待处理的材料通过筛网顶部的开口引入形成在筛网和擦拭器壳体之间的环形处理空间中,其中所述筛网与所述擦拭器壳体同轴安装,并且所述擦拭器壳体承载至少一个擦拭器,所述擦拭器配置成扫过所述环形处理空间;
使用可操作地连接到所述筛网的第一马达旋转所述筛网;
使用可操作地连接到所述筛网的第二马达旋转所述擦拭器壳体;
通过第一出口排出已经通过所述筛网的材料,所述第一出口位于所述筛网的径向外侧和下方;和
通过第二出口排出与已经通过所述筛网的材料分离的残余材料,所述第二出口位于所述环形处理空间下方。
15.根据权利要求14所述的方法,其中
使用第一马达旋转所述筛网包括旋转连接在第一马达和所述筛网之间的第一驱动轴;和
使用第二马达旋转所述擦拭器壳体包括旋转连接在第二马达和所述擦拭器壳体之间的第二驱动轴。
16.根据权利要求15所述的方法,其中
旋转第一驱动轴还包括旋转安装有所述筛网的第一垂直定向的驱动轴,和
旋转第二驱动轴包括安装有所述擦拭器壳体的第二垂直定向的驱动轴。
17.根据权利要求14所述的方法,还包括调节所述筛网的旋转速度和调节所述擦拭器壳体的旋转速度,从而独立地调节施加到材料上的离心力的大小和材料通过所述环形处理空间的停留时间。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的方法,其中待处理的材料包括被来自井筒的流体润湿的钻屑。
19.根据权利要求18所述的方法,其中待处理的材料包括被油、水和钻井液中的至少一种润湿的固体钻屑,并且所述待处理的材料从上游振动器接收。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662329943P | 2016-04-29 | 2016-04-29 | |
US62/329,943 | 2016-04-29 | ||
PCT/US2017/030239 WO2017190072A1 (en) | 2016-04-29 | 2017-04-28 | Vertical cuttings dryer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109312982A CN109312982A (zh) | 2019-02-05 |
CN109312982B true CN109312982B (zh) | 2021-02-02 |
Family
ID=60157431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780028147.3A Active CN109312982B (zh) | 2016-04-29 | 2017-04-28 | 立式切屑干燥机 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10865611B2 (zh) |
EP (1) | EP3449196B1 (zh) |
CN (1) | CN109312982B (zh) |
CA (1) | CA3022293A1 (zh) |
WO (1) | WO2017190072A1 (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1649346A (en) * | 1925-10-20 | 1927-11-15 | Grimble Frank | Centrifugal separating apparatus |
US1756194A (en) * | 1926-09-04 | 1930-04-29 | Haug Anton Joseph | Process and machine for thickening pulp |
DE704643C (de) * | 1938-10-20 | 1941-04-03 | Paschen Akt Ges Maschf | Antrieb fuer haengende, pendelnde Schleudertrommeln |
US2499457A (en) * | 1946-12-24 | 1950-03-07 | John Q Buquoi | Continuous centrifugal drier |
US2550971A (en) * | 1946-08-09 | 1951-05-01 | Casagrande Aldo | Centrifugal power transmission |
US2863560A (en) * | 1949-09-16 | 1958-12-09 | Siteg Siebtech Gmbh | Centrifuge |
US4991766A (en) * | 1989-10-05 | 1991-02-12 | Hunnicutt Iii Joseph W | Process of manufacturing a conical flight assembly |
US20030221331A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-04 | Jeffrey Reddoch | Centrifugal drill cuttings drying apparatus |
US20060014619A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-01-19 | Hiller Gmbh | Drive device for screw centrifuges |
US20060105896A1 (en) * | 2004-04-29 | 2006-05-18 | Smith George E | Controlled centrifuge systems |
US20070193055A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-23 | Tony Clarke | Cleaning apparatus for vertical separator |
WO2007112466A1 (de) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Erema Engineering Recycling Maschinen Und Anlagen Gesellschaft M.B.H. | Vorrichtung zur trocknung nassen schüttfähigen gutes, vorzugsweise von kunststoffteilchen |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1630201A (en) | 1927-05-24 | metcalfe | ||
US2370353A (en) * | 1940-09-19 | 1945-02-27 | Andrew F Howe | Centrifugal separator or clarifier |
DE1061697B (de) | 1956-09-21 | 1959-07-16 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Zentrifuge zum Entwaessern von feinkoernigem Gut |
US3437209A (en) * | 1967-02-01 | 1969-04-08 | Mrs Ralph H L Becker | Continuous centrifugal filter construction |
JPS5013977B2 (zh) * | 1972-07-28 | 1975-05-23 | ||
DE2651099C2 (de) | 1976-11-09 | 1986-01-02 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Vertikale Schwingzentrifuge |
DE3008132C2 (de) | 1980-03-04 | 1983-08-25 | Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde | Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen des Fruchtfleisches von der Fruchthaut und dem Fruchtkern oder den Fruchtkernen sowie Verfahren zur Weinherstellung |
DE3005658A1 (de) | 1980-02-15 | 1981-10-01 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und anlage zum regeln der differenzdrehzahl zweier mit unterschiedlicher drehzahl rotierender bauteile, insbesondere von zentrifugentrommel und foerderschnecke einer schneckenzentrifuge |
DE3115692A1 (de) | 1981-04-18 | 1982-11-11 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Adaptives regelverfahren |
DE3524878A1 (de) | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Schwingsiebzentrifuge |
US4978331A (en) | 1989-07-11 | 1990-12-18 | Alfa-Laval Ab | Method and apparatus for cleaning in place of a decanter centrifuge |
US5344570A (en) | 1993-01-14 | 1994-09-06 | James E. McLachlan | Method and apparatus for removing solids from a liquid |
US5454777A (en) | 1994-10-05 | 1995-10-03 | Glassline Corporation | Centrifugal separator apparatus with load sensing circuit for optimizing clearing cycle frequency |
US5857955A (en) | 1996-03-27 | 1999-01-12 | M-I Drilling Fluids L.L.C. | Centrifuge control system |
US5879279A (en) | 1996-09-05 | 1999-03-09 | U.S. Centrifuge | Centrifugal separator apparatus having a vibration sensor |
US6368264B1 (en) | 1999-03-29 | 2002-04-09 | M-I L.L.C. | Centrifuge control system and method with operation monitoring and pump control |
US6860845B1 (en) | 1999-07-14 | 2005-03-01 | Neal J. Miller | System and process for separating multi phase mixtures using three phase centrifuge and fuzzy logic |
US6507161B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-01-14 | The Western States Machine Company | Centrifuge motor control |
US6905452B1 (en) | 2002-04-26 | 2005-06-14 | Derrick Manufacturing Corporation | Apparatus for centrifuging a slurry |
US7387602B1 (en) | 2002-04-26 | 2008-06-17 | Derrick Corporation | Apparatus for centrifuging a slurry |
US8172740B2 (en) | 2002-11-06 | 2012-05-08 | National Oilwell Varco L.P. | Controlled centrifuge systems |
WO2009149373A2 (en) | 2008-06-06 | 2009-12-10 | M-I L.L.C. | Dual feed centrifuge |
US9283572B2 (en) | 2013-09-09 | 2016-03-15 | Derrick Corporation | Centrifuge with automatic sampling and control and method thereof |
US20160319615A1 (en) | 2015-05-03 | 2016-11-03 | Kemtron Technologies, Llc | Direct drive vertical cuttings dryer and methods of making and using, and retrofitting cuttings dryers |
-
2017
- 2017-04-28 CA CA3022293A patent/CA3022293A1/en active Pending
- 2017-04-28 EP EP17790591.6A patent/EP3449196B1/en active Active
- 2017-04-28 US US15/582,303 patent/US10865611B2/en active Active
- 2017-04-28 CN CN201780028147.3A patent/CN109312982B/zh active Active
- 2017-04-28 WO PCT/US2017/030239 patent/WO2017190072A1/en active Application Filing
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1649346A (en) * | 1925-10-20 | 1927-11-15 | Grimble Frank | Centrifugal separating apparatus |
US1756194A (en) * | 1926-09-04 | 1930-04-29 | Haug Anton Joseph | Process and machine for thickening pulp |
DE704643C (de) * | 1938-10-20 | 1941-04-03 | Paschen Akt Ges Maschf | Antrieb fuer haengende, pendelnde Schleudertrommeln |
US2550971A (en) * | 1946-08-09 | 1951-05-01 | Casagrande Aldo | Centrifugal power transmission |
US2499457A (en) * | 1946-12-24 | 1950-03-07 | John Q Buquoi | Continuous centrifugal drier |
US2863560A (en) * | 1949-09-16 | 1958-12-09 | Siteg Siebtech Gmbh | Centrifuge |
US4991766A (en) * | 1989-10-05 | 1991-02-12 | Hunnicutt Iii Joseph W | Process of manufacturing a conical flight assembly |
US20030221331A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-04 | Jeffrey Reddoch | Centrifugal drill cuttings drying apparatus |
US20060105896A1 (en) * | 2004-04-29 | 2006-05-18 | Smith George E | Controlled centrifuge systems |
US20060014619A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-01-19 | Hiller Gmbh | Drive device for screw centrifuges |
US20070193055A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-23 | Tony Clarke | Cleaning apparatus for vertical separator |
WO2007112466A1 (de) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Erema Engineering Recycling Maschinen Und Anlagen Gesellschaft M.B.H. | Vorrichtung zur trocknung nassen schüttfähigen gutes, vorzugsweise von kunststoffteilchen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3449196A1 (en) | 2019-03-06 |
WO2017190072A1 (en) | 2017-11-02 |
US10865611B2 (en) | 2020-12-15 |
CA3022293A1 (en) | 2017-11-02 |
EP3449196B1 (en) | 2024-02-21 |
CN109312982A (zh) | 2019-02-05 |
EP3449196C0 (en) | 2024-02-21 |
US20170314352A1 (en) | 2017-11-02 |
EP3449196A4 (en) | 2019-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6368264B1 (en) | Centrifuge control system and method with operation monitoring and pump control | |
US3599861A (en) | Centrifuge for separation of mixtures of solids and liquids of different weight | |
US20140341714A1 (en) | Device For Drawing Off Fluid Of A Centrifugation Device | |
EA016915B1 (ru) | Система для отделения твердых частиц от бурового раствора | |
US20080196890A1 (en) | Magnetic power transmission devices for oilfield applications | |
CN109312982B (zh) | 立式切屑干燥机 | |
WO2015107988A1 (ja) | 有機性汚泥の脱水システム | |
WO2012174588A1 (en) | Vibrating centrifuge | |
US20090107901A1 (en) | Combined Centrifugal Separator | |
CN104888979B (zh) | 一种下卸料型离心机 | |
WO2014174258A1 (en) | A centrifuge and a control system therefor | |
KR101383595B1 (ko) | 수평원통형 원심분리 농축 탈수기 | |
CN106163668B (zh) | 沉降式离心机 | |
KR101582073B1 (ko) | 원심 탈수기 또는 원심 농축기 시스템 | |
KR100812548B1 (ko) | 원심 추출기 | |
KR200316299Y1 (ko) | 탈수 촉진장치를 가진 슬러리용 스크류 컨베이어-원통형원심분리기 | |
KR200316344Y1 (ko) | 부러쉬를 이용한 쌀가루 분리기 | |
KR20150103817A (ko) | 폐수정화기계의 구동장치 및 구동체 | |
KR101654988B1 (ko) | 수직형 원심분리기 | |
KR20040089873A (ko) | 원심분리형 연속 탈수장치 | |
JP6739298B2 (ja) | 液切装置 | |
KR101736050B1 (ko) | 유체 댐핑 모듈을 갖는 원심분리기 및 이를 이용한 진동 감쇠 방법 | |
KR200383120Y1 (ko) | 단일 전동모터를 갖는 원심분리기 | |
KR100307657B1 (ko) | 차등원심가속여과기 | |
RU2248835C1 (ru) | Устройство для очистки жидкости от механических примесей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |