CN113819030A - 压裂设备 - Google Patents

Abstract

一种压裂设备。该压裂设备包括柱塞泵、传动轴、主电机、油管、第一散热器以及降噪舱。主电机与柱塞泵间隔设置，且柱塞泵通过传动轴与主电机连接；油管被配置为与柱塞泵连接；第一散热器与柱塞泵间隔设置，第一散热器被配置为对油管中的油进行散热；油管的至少部分、主电机以及第一散热器均位于降噪舱内，柱塞泵位于降噪舱外。在压裂设备中设置的降噪舱可以将主电机以及第一散热器等结构与柱塞泵分隔开，不仅可以降低主电机以及第一散热器等结构产生的噪声，还降低了主电机以及第一散热器等结构受到高压液体破坏的风险。

Description

压裂设备

技术领域

本公开至少一个实施例涉及一种压裂设备。

背景技术

在油气田压裂作业现场，大功率器件的噪音值偏高。在发动机处于额定工况下，在距发动机水平距离1m，距地面高1.5m～1.7m处测试噪声时，其噪声级别要求为：装机功率大于或等于900kW的发动机的噪声级别不大于115dB(A)。由此，大功率电驱压裂设备需要达到较高的降噪要求。

发明内容

本公开的至少一实施例提供一种压裂设备。

本公开的至少一实施例提供一种压裂设备，包括：柱塞泵；传动轴；主电机，与所述柱塞泵间隔设置，且所述柱塞泵通过所述传动轴与所述主电机连接；油管，被配置为与所述柱塞泵连接；以及第一散热器，与所述柱塞泵间隔设置，所述第一散热器被配置为对所述油管中的油进行散热。所述压裂设备还包括降噪舱，所述油管的至少部分、所述主电机以及所述第一散热器均位于所述降噪舱内，所述柱塞泵位于所述降噪舱外。

例如，根据本公开至少一实施例，压裂设备还包括平台，所述柱塞泵、所述主电机以及所述降噪舱均位于所述平台的支撑面上，所述降噪舱包括进风口和出风口，所述出风口与所述支撑面之间的距离大于所述进风口与所述支撑面之间的距离。

例如，根据本公开至少一实施例，所述降噪舱包括舱顶壁，所述舱顶壁比所述平台更靠近所述第一散热器。

例如，根据本公开至少一实施例，所述第一散热器位于所述主电机远离所述柱塞泵的一侧，主电机远离平台的一侧设置有第二散热器，第二散热器被配置为对主电机进行散热，所述舱顶壁比所述平台更靠近所述第二散热器。

例如，根据本公开至少一实施例，所述舱顶壁设置有所述出风口，所述第一散热器包括散热管道和风扇，所述散热管道位于所述风扇与所述出风口之间，所述风扇被配置为向所述散热管道吹风散热。

例如，根据本公开至少一实施例，所述降噪舱包括舱侧壁和舱门，所述舱侧壁和所述舱门的至少之一设置有所述进风口。

例如，根据本公开至少一实施例，压裂设备，还包括：电控柜，位于所述降噪舱内，所述电控柜包括变频器，且所述主电机位于所述电控柜与所述柱塞泵之间。

例如，根据本公开至少一实施例，压裂设备还包括：润滑电机，位于所述降噪舱内，且所述主电机位于所述润滑电机与所述柱塞泵之间。

例如，根据本公开至少一实施例，所述电控柜位于所述第一散热器与所述平台之间，且所述电控柜在所述支撑面上的正投影与所述第一散热器在所述支撑面上的正投影交叠。

例如，根据本公开至少一实施例，所述润滑电机位于所述第一散热器与所述平台之间，且所述润滑电机在所述支撑面上的正投影与所述第一散热器在所述支撑面上的正投影交叠。

例如，根据本公开至少一实施例，所述舱门包括第一舱门和第二舱门，所述第一舱门被配置为开启后暴露所述电控柜，所述第二舱门被配置为开启后暴露所述润滑电机。

例如，根据本公开至少一实施例，在所述舱门处于关闭状态时，所述第二舱门与所述第一舱门交叠，且所述第二舱门的交叠部分位于所述第一舱门的交叠部分的外侧。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为根据本公开实施例的压裂设备的局部结构的侧视图；

图2为根据本公开实施例提供的压裂设备的部分结构的示意图；

图3为图1所示的压裂设备中的降噪舱以及降噪舱内的部分设备的示意图；

图4为对应于图1所示压裂设备的从一侧看的示意图；以及

图5为图4所示的降噪舱中位于主电机远离柱塞泵一侧的舱门的示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

在研究中，本申请的发明人发现：一般压裂设备中的动力装置(例如包括主动机等装置)和柱塞泵外部没有设置有效的消音装置，即没有良好的降噪装置，由此多数设备不满足石油天然气行业标准SY/T 7086要求。当压裂设备采用额定功率工作时，容易产生较高的噪音，会导致井场作业过程中产生严重的噪音污染。

本公开的实施例提供一种压裂设备，该压裂设备包括：柱塞泵、传动轴、主电机、油管、第一散热器以及降噪舱。主电机与柱塞泵间隔设置，且柱塞泵通过传动轴与主电机连接；油管与柱塞泵连接；第一散热器与柱塞泵间隔设置，第一散热器被配置为对油管中的油进行散热；油管的至少部分、主电机以及第一散热器均位于降噪舱内，柱塞泵位于降噪舱外。在压裂设备中设置的降噪舱可以将主电机以及第一散热器等结构与柱塞泵分隔开，不仅可以降低主电机以及第一散热器等结构产生的噪声，降低电气元件干扰，还降低了主电机以及第一散热器等结构受到高压液体破坏的风险。

下面结合附图对本公开实施例提供的压裂设备进行描述。

图1为根据本公开实施例的压裂设备的局部结构的侧视图。图2为根据本公开实施例提供的压裂设备的部分结构的截面结构示意图，图3为图1所示的压裂设备中的降噪舱以及降噪舱内的部分设备的示意图。例如，为了更清楚地示出降噪舱内的各个部分，图1和图3中的降噪舱的某些降噪舱的舱侧壁或舱门被省略，降噪舱的整体外观可以参照后面所述的图4。

如图1至图3所示，该压裂设备包括柱塞泵110、传动轴120和主电机200，主电机200与柱塞泵110间隔设置。例如，主电机200与柱塞泵110之间具有一定距离。例如，主电机200可以为电动机，柱塞泵110通过传动轴120与主电机200连接，主电机200被配置为通过传动轴120驱动柱塞泵110工作。例如，传动轴120位于柱塞泵110与主电机200之间。例如，柱塞泵110由动力端和液力端组成，通过柱塞在泵头体(阀箱)中做往复运动，造成泵头体中密封容积的变化来输送流体的部件。例如，动力端由泵壳、曲轴和十字头组件等组成，用于降低转速、增加扭矩，并将旋转运动转换成往复运动的部件。例如，液力端由泵头体、柱塞和阀等组成，用于将机械能转换成流体能量的部件。例如，主电机200连接到柱塞泵110的动力端，且配置为对柱塞泵110的动力端提供动力。

如图1至图3所示，压裂设备还包括油管130，被配置为与柱塞泵110连接。例如，油管130被配置为传输润滑油，润滑油被配置为对柱塞泵110的动力端内的部件进行润滑。例如，压裂设备还包括润滑电机150和润滑泵，油管130与润滑泵连接，润滑电机150对润滑泵提供动力以驱动润滑泵运行，润滑泵运行后使得润滑油流入油管130，油管130中的润滑油流经柱塞泵110的动力端后会流回到润滑油箱中。例如，润滑泵可以浸入在润滑油箱的润滑油中。

如图1至图3所示，压裂设备还包括第一散热器300，与柱塞泵110间隔设置，第一散热器300被配置为对油管130中的油进行散热。例如，第一散热器300可以为润滑油散热器，被配置为对油管130中的润滑油进行散热。例如，第一散热器300可以包括散热管道310，散热管道310包括进油口和出油口，进油口和出油口分别与油管130连接，油管130中传输的润滑油会通过散热管道310的进油口流入散热管道310中，经过散热管道310散热后，从散热管道310的出油口流入油管130中。例如，第一散热器300可以位于柱塞泵110的进油管路上，也可以位于柱塞泵110的出油管路上。

如图1至图3所示，压裂设备还包括降噪舱400，油管130的至少部分、主电机200以及第一散热器300均位于降噪舱400内，柱塞泵110位于降噪舱400外。

柱塞泵在工作过程中会产生将近15000Psi的高压，高压液体一旦泄露，将产生较大的破坏力。本公开提供的压裂设备中设置有降噪舱，该降噪舱可以将主电机以及第一散热器等结构与柱塞泵分隔开，不仅可以降低主电机以及第一散热器等结构产生的噪声，降低电气元件干扰，还降低了主电机以及第一散热器等结构受到高压液体破坏的风险。

例如，如图1至图3所示，降噪舱400包括至少一个舱侧壁440。例如，主电机200与柱塞泵110之间设置有舱侧壁440，舱侧壁440可以设置供传动轴120与主电机200连接的开口。例如，开口处设置有法兰201以用于与传动轴120连接。

例如，如图1至图3所示，润滑电机150位于降噪舱400内，降噪舱400不仅可以降低润滑电机150的噪音，还降低了润滑电机150受到高压液体破坏的风险。

例如，如图1至图3所示，压裂设备还包括平台500，柱塞泵110、主电机200以及降噪舱400均位于平台500的支撑面上。例如，平台500可以为橇载平台。例如，该支撑面可以为垂直于图1所示的Y方向的平面。将支撑面定义为这样的平面，是为了更好地说明其他结构与该支撑面所在平面的位置关系，但并不意味着平台面向主电机的表面一定是平面。例如，在平台的该表面具有凸起结构的情况下，作为平面的该支撑面可以为位于这些凸起结构的底部的平面或者经过平台的该表面上的一点的平面。在垂直于支撑面的方向上，从平台的支撑面的相反侧到支撑面的方向称为向“上”的方向(即X方向的箭头所示的方向)，从支撑面到平台的支撑面的相反侧的方向称为向“下”的方向。在沿平行于支撑面的方向上，从降噪舱的边缘指向中心的方向称为向“内”的方向，从降噪舱的中心指向边缘的方向称为向“外”的方向。因此，利用“内”和“外”修饰的相对位置关系也有了清楚的含义。

例如，如图1至图3所示，降噪舱400包括进风口410和出风口420，出风口420与平台500的支撑面之间的距离大于进风口410与该支撑面之间的距离。例如，出风口420位于进风口410的上侧。上述出风口与支撑面之间的距离可以指出风口最靠近支撑面的端部或表面与支撑面之间的距离，上述进风口与支撑面之间的距离可以指进风口最靠近支撑面的端部或表面与支撑面之间的距离。通过将出风口设置在进风口的上侧，可以使得外界环境中的空气从进风口进入后向上(出风口)传播的过程中吹过主电机和第一散热器等部件，有利于主电机和第一散热器等部件的降温。此外，将出风口设置在进风口的上侧，还有利于减弱噪音在降噪舱内各设备之间的反射传递，有利于降低噪音。

例如，如图1至图3所示，降噪舱400包括舱顶壁430。该舱顶壁430指降噪舱400中最远离平台500的舱壁。例如，舱顶壁430比平台500更靠近第一散热器300。通过将第一散热器设置为更靠近舱顶壁，可以有利于第一散热器向上吹风散热，在对润滑油进行散热的同时，可以实现较好的降噪效果。

例如，如图1至图3所示，润滑电机150可以位于主电机200远离柱塞泵110的一侧。例如，润滑电机150可以位于第一散热器300与平台500之间。例如，润滑电机150在平台500的支撑面上的正投影与第一散热器300在支撑面上的正投影交叠。例如，第一散热器300位于润滑电机150的正上方。

本公开提供的压裂设备中，将第一散热器设置为更靠近舱顶壁，且在第一散热器与平台之间设置其他设备(例如润滑电机)，可以提高对降噪舱内空间的利用率。

例如，如图1至图3所示，第一散热器300可以设置在降噪舱400的框架上。例如，第一散热器300可以设置在降噪舱400的舱体上，主电机200和润滑电机150被降噪舱400罩在其舱体内。

例如，如图1至图3所示，第一散热器300位于主电机200远离柱塞泵110的一侧，主电机200远离平台500的一侧设置有第二散热器210，第二散热器210被配置为对主电机200进行散热，舱顶壁430比平台500更靠近第二散热器210。例如，第二散热器210可以为散热风机。

例如，如图1至图3所示，第一散热器300和第二散热器210均位于靠近舱顶壁430的位置，有利于对润滑油以及主电机的散热。例如，平行于平台500的支撑面的直线可以穿过第一散热器300和第二散热器210。例如，第一散热器300和第二散热器200在垂直于支撑面的直线上的正投影有交叠。

本公开实施例示意性的将第二散热器作为与主电机分离的部件，但是不限于此，第二散热器也可以与主电机为一体结构。

例如，如图1至图3所示，舱顶壁430设置有出风口420，第一散热器300包括散热管道310和风扇320，散热管道310位于风扇320与出风口420之间，风扇320被配置为向散热管道310吹风以对散热管道310中的润滑油进行散热，散热管道310与出风口420正对，使得散热管道310中润滑油的热量直接排出舱外。例如，散热管道310位于风扇320的上方，即风扇320远离平台500的一侧。例如，出风口420可以为网状结构。

例如，如图1至图3所示，风扇320用于对散热管道310内流经的润滑油进行吹风散热，即风扇320向位于其上方的散热管道310吹风，以将热量从出风口420排出舱外；在风扇320向上方吹风的过程中，降噪舱400内部形成负压，外部空气从入风口410进入降噪舱400内，并经过降噪舱400内的设备(如主电机200和润滑电机150等)后向出风口420流动，以对降噪舱400内的设备进行降温，保证了舱内的设备的正常工作，该过程满足设备工作时所需的空气量以及散热所需的空气量。此外，通过将出风口设置在降噪舱的舱顶壁，使得出风口位于舱内的设备的上方，可以减弱噪音在各设备间的反射传递。

例如，图4为对应于图1所示压裂设备的从一侧看的示意图。如图1至图4所示，降噪舱400包括舱侧壁440和舱门450，舱侧壁440和舱门450的至少之一设置有进风口410。例如，降噪舱400可以包括四个侧面和一个顶面，该顶面设置了一个舱顶壁，四个侧面之一设置了一个舱侧壁440，四个侧面中的另外三个设置为舱门450，每个侧面可以设置两个舱门450，由此，降噪舱400可以包括一个舱顶壁430、一个舱侧壁440以及六个舱门450，舱侧壁440位于主电机200与柱塞泵110之间。例如，舱侧壁440设置有进风口410，设置舱门450的三个侧面可以均设置进风口410，由此，外界空气可以从四个不同的方向朝降噪舱400内进风，更有利于对舱内设备进行降温。

例如，如图1至图4所示，位于同一侧的两个舱门450可以均设置进风口410，也可以位于同一侧的两个舱门450之一设置进风口410。

图4示意性的示出降噪舱包括四个侧面，但是不限于此，还可以为五个或者更多个。例如，在降噪舱包括四个侧面时，设置舱侧壁的侧面的数量可以为两个，设置舱门的侧面的数量为两个，或者，设置舱侧壁的侧面的数量为三个，设置舱门的侧面的数量为一个，本公开实施例对此不作限制。例如，图4示意性的示出各侧面包括两个舱门，但不限于此，也可以包括一个舱门或者更多个舱门。

例如，不同舱门450上设置的进风口410与舱侧壁440上设置的进风口410的面积可以相同，也可以不同。

例如，舱侧壁440上设置的进风口410可以与主电机200正对，从该进风口410进入的外界空气可以对主电机200进行降温。与主电机200和润滑电机150均紧邻的舱门450上设置的进风口410的一部分可以与主电机200正对，另一部分可以与润滑电机150正对，从该进风口410进入的外界空气可以同时对主电机200和润滑电机150进行降温。

例如，如图1至图3所示，压裂设备还包括电控柜140，电控柜140位于降噪舱400内，由此不仅可以降低电控柜的产生的噪声，还可以降低电控柜受到柱塞泵中高压液体破坏的风险。

例如，如图1至图3所示，主电机200位于电控柜140与柱塞泵110之间。例如，主电机200可以与电控柜140中的电气设备电连接。例如，电控柜140内设置有变频器141，主电机200可以与变频器131电连接。例如，润滑电机150等器件也可以从电控柜140中的变频器141接出电缆。

例如，电控柜140位于第一散热器300与平台500之间，且电控柜140在平台500的支撑面上的正投影与第一散热器300在该支撑面上的正投影交叠。例如，电控柜140和润滑电机150均设置在平台500上，且均位于第一散热器300与平台500之间，可以有效利用降噪舱内的空间。

例如，与电控柜140紧邻的舱门450设置的进风口410进入的外界空气可以对电控柜140进行降温。

例如，图5为图4所示的降噪舱中位于主电机远离柱塞泵一侧的舱门的示意图。如图1至图5所示，位于主电机200远离柱塞泵110一侧的两个舱门450开启后可以暴露电控柜140、润滑电机150以及第一散热器300。例如，该两个舱门450开启后还可以暴露过滤器，该过滤器被配置为对油管中的润滑油进行过滤。例如，过滤器可以连接在油管传输润滑油的管路中，流经过滤器的润滑油可以被过滤器过滤。例如，过滤器可以位于柱塞泵110的进油管路上，也可以位于柱塞泵110的出油管路上。

例如，如图1至图5所示，位于主电机200远离柱塞泵110一侧的两个舱门450包括第一舱门451和第二舱门452，第一舱门451被配置为开启后暴露电控柜140，第二舱门452被配置为开启后暴露润滑电机150。例如，第二舱门452开启后还可以暴露上述过滤器。例如，第一舱门451开启后还可以暴露第一散热器300的一部分，第二舱门452开启后可以暴露第一散热器300的另一部分。

例如，在两个舱门450处于关闭状态时，第二舱门452与第一舱门451交叠，例如，第一舱门451靠近第二舱门452的部分与第二舱门452靠近第一舱门451的部分交叠。例如，第二舱门452的交叠部分位于第一舱门451的交叠部分的外侧。例如，第二舱门452的一部分会压在第一舱门451的一部分外侧，由此，在第二舱门452开启后，第一舱门451才能开启。

例如，电控柜140的维护频率低于润滑电机150的维护频率。例如，电控柜140的维护频率低于过滤器的维护频率，为了方便降噪舱400内的设备的维修操作，可以将电控柜140放置在第一舱门451后，将其他维护频率较高的设备，如润滑电机150、过滤器等设备放置在第二舱门452后，且舱门450设置为第二舱门452的部分压在第一舱门451的部分的外侧的方式，这样只需要打开第二舱门452就可以满足对润滑电机和过滤器等设备进行小规模的维修。

例如，在第一舱门451和/或第二舱门452上还可以设置有透明窗口或者嵌套的小门。通过透明窗口，可以观察降噪舱内部的部件；或者通过打开嵌套的小门，可以对降噪层内的部件进行简单的维护而无需打开第一舱门451和/或第二舱门452。

例如，在第一舱门451和第二舱门452之一上还可以设置触控屏，该触控屏与电控柜连接以控制降噪舱400内设备的工作状态。

有以下几点需要说明：

(1)本公开的实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (12)

1.一种压裂设备，包括：

柱塞泵；

传动轴；

主电机，与所述柱塞泵间隔设置，且所述柱塞泵通过所述传动轴与所述主电机连接；

油管，被配置为与所述柱塞泵连接；以及

第一散热器，与所述柱塞泵间隔设置，所述第一散热器被配置为对所述油管中的油进行散热，

其中，所述压裂设备还包括降噪舱，所述油管的至少部分、所述主电机以及所述第一散热器均位于所述降噪舱内，所述柱塞泵位于所述降噪舱外。

2.根据权利要求1所述的压裂设备，还包括平台，其中，所述柱塞泵、所述主电机以及所述降噪舱均位于所述平台的支撑面上，所述降噪舱包括进风口和出风口，所述出风口与所述支撑面之间的距离大于所述进风口与所述支撑面之间的距离。

3.根据权利要求2所述的压裂设备，其中，所述降噪舱包括舱顶壁，所述舱顶壁比所述平台更靠近所述第一散热器。

4.根据权利要求3所述的压裂设备，其中，所述第一散热器位于所述主电机远离所述柱塞泵的一侧，所述主电机远离平台的一侧设置有第二散热器，第二散热器被配置为对主电机进行散热，所述舱顶壁比所述平台更靠近所述第二散热器。

5.根据权利要求3所述的压裂设备，其中，所述舱顶壁设置有所述出风口，所述第一散热器包括散热管道和风扇，所述散热管道位于所述风扇与所述出风口之间，所述风扇被配置为向所述散热管道吹风散热。

6.根据权利要求2-5任一项所述的压裂设备，其中，所述降噪舱包括舱侧壁和舱门，所述舱侧壁和所述舱门的至少之一设置有所述进风口。

7.根据权利要求6所述的压裂设备，还包括：

电控柜，位于所述降噪舱内，所述电控柜包括变频器，且所述主电机位于所述电控柜与所述柱塞泵之间。

8.根据权利要求7所述的压裂设备，还包括：

润滑电机，位于所述降噪舱内，且所述主电机位于所述润滑电机与所述柱塞泵之间。

9.根据权利要求7所述的压裂设备，其中，所述电控柜位于所述第一散热器与所述平台之间，且所述电控柜在所述支撑面上的正投影与所述第一散热器在所述支撑面上的正投影交叠。

10.根据权利要求8所述的压裂设备，其中，所述润滑电机位于所述第一散热器与所述平台之间，且所述润滑电机在所述支撑面上的正投影与所述第一散热器在所述支撑面上的正投影交叠。

11.根据权利要求8所述的压裂设备，其中，所述舱门包括第一舱门和第二舱门，所述第一舱门被配置为开启后暴露所述电控柜，所述第二舱门被配置为开启后暴露所述润滑电机。

12.根据权利要求11所述的压裂设备，其中，在所述舱门处于关闭状态时，所述第二舱门与所述第一舱门交叠，且所述第二舱门的交叠部分位于所述第一舱门的交叠部分的外侧。

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