CN110508382A - 用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置，包括筒体，筒体的内部为加工腔，还包括磨碎组件和真空加热组件；磨碎组件包括破碎电机、中心轴、打碎条以及磨碎筒；多个打碎条辐射状连接于中心轴上，磨碎筒通过与加工腔的内壁的配合实现磨碎，各打碎条位于加工腔内上部，磨碎筒位于加工腔内下部，磨碎电机驱动中心轴旋转；真空加热组件包括第一真空泵和加热件，第一真空泵用于通过加工腔的出料口对加工腔抽真空，加热件设置于加工腔内壁上与加工腔相对设置的位置。本发明提供的连续式干燥磨碎一体式装置，在一个设备上同时实现磨碎功能和真空干燥功能，实现两个工序合一，使得降滤失剂的生产得以简化。

Description

用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置
技术领域
本发明涉及化工生产设备，具体涉及一种用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置。
背景技术
降滤失剂为钻井液中不可或缺的添加剂，其用于在钻井过程中附着到井壁上形成隔离层以防止钻井液的滤失。现有技术中的降滤失剂，其生产步骤大多包括溶解、反应、醇洗、真空干燥以及磨碎这五步，这其中，溶解和反应可在搅拌釜中进行，醇洗可以反应塔中进行，真空干燥有真空干燥机，磨碎有磨碎机，如申请公布号为CN107828024A，名称为《聚合物滤失剂的制备方法》，以及申请公布号为CN108130059A，名称为《钻井液用降滤失剂及其制备方法》的发明专利申请，提供的均是这样的降滤失剂的制备方法。
现有技术的不足之处在于，真空干燥和磨碎是两个步骤，分别对应两个生产工序和两套生产设备：真空干燥机和磨碎机，整体相对繁琐，不够简单。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置，包括筒体，所述筒体的内部为加工腔，还包括磨碎组件和真空加热组件；
所述磨碎组件包括破碎电机、中心轴、打碎条以及磨碎筒；
多个所述打碎条辐射状连接于所述中心轴上，所述磨碎筒通过与所述加工腔的内壁的配合实现磨碎，各所述打碎条位于所述加工腔内上部，所述磨碎筒位于所述加工腔内下部，磨碎电机驱动所述中心轴旋转；
所述真空加热组件包括第一真空泵和加热件，所述第一真空泵用于通过所述加工腔的出料口对所述加工腔抽真空，所述加热件设置于所述加工腔内壁上与所述磨碎筒相对设置的位置。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，还包括筛网，其布置于两个所述打碎条之间。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，贴合于所述筛网上方的打碎条的底部设置有刷条，所述刷条贴合于所述筛网上。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，所述筛网的中心通过轴承转动连接于所述中心轴上。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，各所述打碎条的轴向投影覆盖所述加工腔的径向截面。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，所述加工腔的壳体包括外侧的保温层和内侧的辐射层，所述加热件位于所述保温层和辐射层之间。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，所述磨碎筒的外壁阵列设置多个第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与所述加工腔的内壁之间具有第一间隙，所述第二凸起上设置有刷毛，所述刷毛贴合所述所述加工腔的内壁。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，沿着轴向方向，所述磨碎筒的外壁上设置有多组凸起结构，每组凸起结构之间具有间隙，每组凸起结构包括间隔布置的多个所述第一凸起和第二凸起。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，还包括连续式进料装置，所述连续式进料装置包括间歇进料室、持续进料室、第一电机、第二电机以及第一真空泵，所述间歇进料室的进料口设置有第一隔板，所述第一电机驱动第一隔板封闭或打开所述进料口；所述第一真空泵用于对所述间歇进料室抽真空，所述间隙进料室的排料口和所述持续进料室的进料口的连通处设置有第二隔板，所述第二电机驱动所述第二隔板封闭或打开所述间隙进料室的排料口，所述持续进料室的排料与所述加工腔连通。
上述的连续式干燥磨碎一体式装置，所述间歇进料室的下部为径向尺寸逐渐缩小的结构，所述第二隔板位于所述间歇进料室的底部。
在上述技术方案中，本发明提供的连续式干燥磨碎一体式装置，在加工腔内同时布置磨碎组件和真空加热组件，如此在一个设备上同时实现磨碎功能和真空干燥功能，实现两个功能的合一，相应的两个工序也合一，使得降滤失剂的生产得以简化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例提供的连续式干燥磨碎一体式装置的结构示意图；
图2为本发明另一种实施例提供的连续式干燥磨碎一体式装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的连续式进料装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的磨碎筒的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的被动筒的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的主动筒的俯视图；
图7为本发明实施例提供的主动筒和被动筒配合的示意图。
附图标记说明：
1、筒体；2、加工腔；3、磨碎组件；3.1、磨碎电机；3.2、中心轴；3.3、打碎条；3.4、磨碎筒；3.41、第一凸起；3.42、第二凸起；4、真空加热组件；4.1、第一真空泵；4.2、加热件；5、进料仓；6、筛网；7、振动组件；7.1、主动筒；7.2、被动筒；8、连续式进料装置；8.1、间歇进料室；8.2、持续进料室；8.3、第一电机；8.4、第二电机；8.5、第二真空泵；8.6、第一隔板；8.7、第二隔板；9、清扫组件；9.1、阻尼结构；9.2、滚轮；9.3、清扫部；10、循环组件。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-6所示，本发明实施例提供的一种用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置，包括筒体1，所述筒体1的内部为加工腔2，还包括磨碎组件3和真空加热组件4；所述磨碎组件3包括破碎电机、中心轴3.2、打碎条3.3以及磨碎筒3.4；多个所述打碎条3.3辐射状连接于所述中心轴3.2上，所述磨碎筒3.4通过与所述加工腔2的内壁的配合实现磨碎，各所述打碎条3.3位于所述加工腔2内上部，所述磨碎筒3.4位于所述加工腔2内下部，磨碎电机3.1驱动所述中心轴3.2旋转；所述真空加热组件4包括第一真空泵4.1和加热件4.2，所述第一真空泵4.1用于通过所述加工腔2的出料口对所述加工腔2抽真空，所述加热件4.2设置于所述加工腔2内壁上与所述加工腔2相对设置的位置。
具体的，本实施例将磨碎组件3和真空加热组件4布置到一个筒体1内部的加工腔2中，如此同时实现碎料和真空干燥两个步骤，其中，磨碎组件3包括两个部分：打碎结构和磨碎结构，打碎结构为多个打碎条3.3，磨碎结构为磨碎筒3.4。多个打碎条3.3和磨碎筒3.4在连接于筒体1内的中心轴3.2上，打碎条3.3位于中心轴3.2的上部，磨碎筒3.4位于下部，物料降滤失剂从筒体1顶部的进料口进入，从底部的排料口排出。中心轴3.2接受磨碎电机3.1的驱动以高速旋转，打碎条3.3可以是条状的板材，边缘锋利或者不锋利，锋利时类似刀具切割降滤失剂，而不锋利时则依靠打击落下的降滤失剂将其进行初步的粉碎，打碎条3.3用于对降落的物料进行初步粉碎，经过初步粉碎的物料再由磨碎筒3.4进行磨碎，磨碎筒3.4的外壁与加工腔2的内壁相对设置，磨碎筒3.4的外壁和加工腔2的内壁均为磨碎结构，如磨齿结构，两者之间的相互运动即为磨碎行程。
真空加热组件4包括第一真空泵4.1和加热件4.2，其中，第一真空泵4.1用于对加工腔2抽真空，加热件4.2用于对加工腔2内进行加热，第一真空泵4.1的抽吸口可以设置于加工腔2内的顶部、中部或者底部，但是优选的，其设置于加工腔2的排料通道上，如此其抽吸过程会带动物料通过磨碎行程，此时真空抽吸不仅有利于干燥，也有利于磨碎，可以降低物料堆积的概率。加热件4.2设置于所述加工腔2内壁上与所述磨碎筒3.4相对设置的位置，也即加热件4.2加热加工腔2的内壁，加工腔2的内壁通过直接接触加热磨碎过程的物料。
本发明实施例提供的连续式干燥磨碎一体式装置，物料自加工腔2的顶部落入，落入过程中先由打碎条3.3打击或切割进行初步破碎，随后进入由磨碎筒3.4和加工腔2内壁构成的磨碎空间，进行磨碎，而且，加工腔2内壁的温度经过加热件4.2加热，对磨碎过程中的物料进行加热，同时，第一真空泵4.1对加工腔2抽真空，抽去物料整个过程尤其是磨碎加热过程中溢出的水分。
本实施例中，磨碎的主要工作由磨碎筒3.4进行，中心轴3.2的转速由磨碎筒3.4决定，在本领域中，打碎或者切碎所需的转速显然的高于磨碎，所以中心轴3.2也可以分为两段，两段分别接受驱动，如磨碎电机3.1有两个，分置于筒体1的上下两侧，分别驱动两段，两段分别连接打碎条3.3以及磨碎筒3.4，如此实现打碎条3.3高速转动，磨碎筒3.4低速转动，也可以在中心轴3.2的中部设置传动结构，如多个齿轮组成的减速机构，如此中心轴3.2在接受一个驱动的前提下一段高速转动，另一段低速转动。
本发明实施例提供的连续式干燥磨碎一体式装置，在加工腔2内同时布置磨碎组件3和真空加热组件4，如此在一个设备上同时实现磨碎功能和真空干燥功能，实现两个功能的合一，相应的两个工序也合一，使得降滤失剂的生产得以简化。
本发明提供的另一个实施例中，进一步的，各所述打碎条3.3的轴向投影覆盖所述加工腔2的径向截面，这里指的是，若从中心轴3.2的顶部朝底部看下去，无法看到加工腔2的底部，视野全部被打碎条3.3覆盖，也即打碎条3.3在水平面上的投影完全覆盖了加工腔2的径向截面。如此较为密集的打碎条3.3设计提升打碎效果。
本发明提供的另一个实施例中，进一步的，还包括筛网6，其布置于两个所述打碎条3.3之间，筛网6可以有一个或多个，筛网6的作用在于，筛选出尺寸较小的颗粒，使得其能够进入磨碎筒3.4与加工腔2内壁之间的磨损空间，防止尺寸过大的颗粒物堆积于磨碎空间的顶部入口。
较为优选的，筛网6的中心通过转动结构如轴承连接于中心轴3.2上，如此中心轴3.2的转动不会带来筛网6的转动。
更进一步的，为了处理筛网6上留下的较大尺寸的颗粒物，贴合于所述筛网6上方的打碎条3.3的底部设置有刷条，所述刷条贴合于所述筛网6上，通过刷条的转动刷动颗粒物，使得其再次被打碎条3.3切割，直至能够被筛网6筛下。
作为优选的另一种实施方法，筛网6倾斜布置，且在筛网6最低点正对的加工腔2的内壁部分设置一个出料口，出料口连接一个抽真空的循环料仓，出料口、抽真空系统以及循环料仓组成循环组件10，将尺寸不符合要求的大颗粒物料由筛网6送入循环组件10，最后由循环组件10送回到筒体1的进料系统中。
本实施例中，如图5-7所示，更优选的，筛网6通过振动组件7接受中心轴3.2的驱动以上下振动，中心轴3.2上设置一个主动筒7.1，主动筒7.1固定套接于中心轴3.2上，主动上的顶面上具有环状的第一起伏部，如波浪结构或者齿形结构，被动筒7.2固接于筛网6的中心位置，被动筒7.2的底面上具有环状的第二起伏部，第二起伏部倒扣的搭接于第一起伏部上，如此，中心轴3.2带动主动筒7.1转动，主动筒7.1的转动带动被动筒7.2的上下振动，也即带动筛网6振动，筛网6振动具有两个作用，其一将颗粒状或者块状或者片状的物料弹起使得其再次接受打碎条3.3的打或者切，其二若筛网6倾斜设置，也可以加速将物料聚集到筛网6的低点予以收集。
本发明提供的另一个实施例中，优选的，所述加工腔2的壳体包括外侧的保温层和内侧的辐射层，所述加热件4.2位于所述保温层和辐射层之间，辐射层优选为金属件，金属件的一端贴合加热件4.2获得加热，另一端为磨碎部与磨碎筒3.4相对设置完成磨碎，如此被加热升温的辐射层在磨碎过程中对被磨碎物料进行加热，可以加速其水分的溢失。
本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述磨碎筒3.4上朝向所述打碎条3.3方向的端面也即顶面为锥形面，锥形面便于落到该面上的物料快速的滚落到磨碎空间中。可选的，所述磨碎筒3.4上朝向所述打碎条3.3方向的端面为倒锥形面。
再进一步的，加工腔2的底面也是倒锥形面，如此便于磨损后的颗粒物滚落到倒锥形面中心位置的排料管道中。
再进一步的，还包括清扫组件9，清扫组件9包括杆件，杆件的底部设置有清扫部9.3，清扫部9.3搭接于加工腔2的底面上，杆件的端部套接在中心轴3.2上，如此中心轴3.2的转动带动杆件绕着中心轴3.2转动，杆件的运动使得清扫部9.3清扫加工腔2的底面，如此快速的将磨碎后的物料扫入排料通道中。
再进一步的，杆件的端部通过阻尼结构9.1连接于中心轴3.2上，阻尼结构9.1结构指的是阻力大于一定值时发生变形的结构，如弹性的垫圈，弹簧等等，如杆件的端部设置有一个圆环，圆环内侧设置弹性垫圈或者弹簧，弹性垫圈或者弹簧抵接中心轴3.2，如此当阻力较小时，中心轴3.2的转动通过弹性垫圈或者弹簧带动杆件的转动，当阻力较大时，弹性垫圈或者弹簧发生变形，圆环与中心轴3.2解耦，中心轴3.2转动而圆环不转动，如此防止中心轴3.2转速过快导致清扫组件9同步的转动过快，维持清扫组件9在较低的转速。
可选的，杆件的底部通过滚轮9.2搭接于加工腔2的底面上，减小杆件的转动阻力。
可选的，磨碎筒3.4的顶面上也可以设置清扫组件9，如此加速颗粒物料进入磨碎空间的速度。
本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述磨碎筒3.4的外壁阵列设置多个第一凸起3.41和第二凸起3.42，所述第一凸起3.41与所述加工腔2的内壁之间具有第一间隙，第一凸起3.41用于与加工腔2的内壁之间进行磨碎操作，第一间隙即为成品降滤失剂颗粒允许的径向尺寸，所述第二凸起3.42上设置有刷毛，所述刷毛贴合所述所述加工腔2的内壁，刷毛用于清扫加工腔2的内壁，防止其上黏附有过多的细碎粉尘。
更进一步的，沿着轴向方向，所述磨碎筒3.4的外壁上设置有多组凸起结构，每组凸起结构之间具有间隙，每组凸起结构包括间隔布置的多个所述第一凸起3.41和第二凸起3.42，第二凸起3.42的数量可以较少，如两三个。间隙的作用用于提供真空通道，防止由于磨碎筒3.4的阻挡，导致加工腔2内磨碎筒3.4两侧出现较大的压力差，通过间隙以及第一凸起3.41和第二凸起3.42相互之间的通道连通磨碎腔的两侧，加速物料的流动。
本发明中，加工腔2的进料系统可以是真空管道，持续的对管道内抽真空耗能较大，进一步的，通过连续式进料装置8省却真空管道，所述连续式进料装置8包括间歇进料室8.1、持续进料室8.2、第一电机8.3、第二电机8.4以及第一真空泵4.1，所述间歇进料室8.1的进料口设置有第一隔板8.6，所述第一电机8.3驱动第一隔板8.6封闭或打开所述进料口；所述第一真空泵4.1用于对所述间歇进料室8.1抽真空，所述间隙进料室的排料口和所述持续进料室8.2的进料口的连通处设置有第二隔板8.7，所述第二电机8.4驱动所述第二隔板8.7封闭或打开所述间隙进料室的排料口，所述持续进料室8.2的排料与所述加工腔2连通。
具体的，连续式进料装置8包括两个进料室：间歇进料室8.1、持续进料室8.2，其中间歇进料室8.1的进料口连接进料管道，间歇间歇进料室8.1的出料口连通持续进料室8.2的进料口，持续进料室8.2的出料口连通加工腔2，间歇进料室8.1的进料口位置设置有第一隔板8.6，第一电机8.3驱动第一隔板8.6运动以封闭或打开所述间歇进料室8.1的进料口；间歇进料室8.1和持续进料室8.2的连通处设置有第二隔板8.7，第二电机8.4控制第二隔板8.7运动以使得第二隔板8.7打开或者封闭间歇进料室8.1和持续进料室8.2的连通处，另外第二真空泵8.5通过管道连通间歇进料室8.1，也可以其可以为间歇进料室8.1抽真空。
本实施例提供的新型钻井液用降滤失剂用连续式生产装置，进料时，起始时，第二隔板8.7封闭，第一隔板8.6打开，此时间歇进料室8.1与进料通道如进料管道或者进料斗连通，两者为常压，持续进料室8.2与加工腔2连通，两者为抽真空状态，此时物料源源不断的进入间歇进料室8.1，进料一定时间或容量达到预设要求后，第一隔板8.6封闭，第二隔板8.7维持封闭，此时间歇进料室8.1内部为一个独立空间，第二真空泵8.5开启，对其抽真空，在该状态下，间歇进料室8.1由常压被抽真空，抽真空结束后，第一隔板8.6维持封闭，第二隔板8.7开启，间歇进料室8.1的物料进入到持续进料室8.2，最后第二隔板8.7先关闭，稍后第一隔板8.6开启，回到起始状态，进入下一个循环。如此进料通道处除少数堆积外可以实现持续的进料，而加工腔2也可以实现持续的进料，而且同时进料通道为常压，而加工腔2内为抽真空。
本实施例中，持续进料室8.2内的物料进入加工腔2的时间耗时较长，如一分钟、两分钟或者更长，如此持续进料室8.2和间歇进料室8.1每隔该段时间连通一次进料一次。持续进料室8.2的出料口与加工腔2的进料口连接处可以不设置阀门，如此持续的进料，也可以设置阀门结构，如此控制进料的速度。
本发明实施例提供的新型钻井液用降滤失剂用连续式生产装置，通过两个进料室实现对加工腔2内连续的真空式进料，从而实现真空干燥的连续式生产，与上游的醇洗实现无缝对接。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种用于降滤失剂生产的连续式干燥磨碎一体式装置，包括筒体，所述筒体的内部为加工腔，其特征在于，还包括磨碎组件和真空加热组件；
所述磨碎组件包括破碎电机、中心轴、打碎条以及磨碎筒；
多个所述打碎条辐射状连接于所述中心轴上，所述磨碎筒通过与所述加工腔的内壁的配合实现磨碎，各所述打碎条位于所述加工腔内上部，所述磨碎筒位于所述加工腔内下部，磨碎电机驱动所述中心轴旋转；
所述真空加热组件包括第一真空泵和加热件，所述第一真空泵用于通过所述加工腔的出料口对所述加工腔抽真空，所述加热件设置于所述加工腔内壁上与所述磨碎筒相对设置的位置。
2.根据权利要求1所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，还包括筛网，其布置于两个所述打碎条之间。
3.根据权利要求2所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，贴合于所述筛网上方的打碎条的底部设置有刷条，所述刷条贴合于所述筛网上。
4.根据权利要求2所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，所述筛网的中心通过轴承转动连接于所述中心轴上。
5.根据权利要求1所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，各所述打碎条的轴向投影覆盖所述加工腔的径向截面。
6.根据权利要求1所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，所述加工腔的壳体包括外侧的保温层和内侧的辐射层，所述加热件位于所述保温层和辐射层之间。
7.根据权利要求1所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，所述磨碎筒的外壁阵列设置多个第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与所述加工腔的内壁之间具有第一间隙，所述第二凸起上设置有刷毛，所述刷毛贴合所述所述加工腔的内壁。
8.根据权利要求7所述的连续式干燥磨碎一体式装置，其特征在于，沿着轴向方向，所述磨碎筒的外壁上设置有多组凸起结构，每组凸起结构之间具有间隙，每组凸起结构包括间隔布置的多个所述第一凸起和第二凸起。
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