CN113894102A - 一种利用网筒清洗固体颗粒的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质钻探技术领域中地质钻探固体颗粒岩屑清洗的装置，特别是一种利用网筒清洗固体颗粒的装置；一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，包括顶盖、罐体、气力输送气流发生器、隔离网筒、清洗沉降仓、废液仓构成；本装置能够实现固体颗粒岩屑样品的自动化清洗作业，区别于其它发明装置在于采用气力和清洗液结合的清洗方式，具有节约水资源、清洗效率高、清洗效果好、杜绝网孔淤堵等特点，并且具有自清洁功能，杜绝了固体颗粒样品清洗采集过程中相互污染的问题，比较现有的发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种利用网筒清洗固体颗粒的装置

技术领域

本发明涉及地质钻探技术领域中地质钻探固体颗粒岩屑清洗的装置，特别是一种利用网筒清洗固体颗粒的装置。

背景技术

目前：传统的岩屑清洗方法是以人工的方式，采用捞砂盆盛取适量岩屑，加入一定量的清水进行搅拌、清洗，重复操作，直至岩屑被清洗干净，此方法费工费时，水资源浪费严重。特别是钻井岩屑清洗装置的清洗多采用水流清洗、搅拌清洗、震动清洗、滤网清洗等方式，其中的缺点在于：水流冲洗：耗水量大，效率低；搅拌清洗：在消耗大量的水资源外，也存在搅拌死角，不能均匀彻底的清洗；震动清洗：设备体积大、筛网网眼容易堵塞、效率低；滤网清洗：网孔容易堵塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，以解决上述现有技术中存在的问题，本装置能够实现固体颗粒岩屑样品的自动化清洗作业，区别于其它发明装置在于采用气力和清洗液结合的清洗方式，具有节约水资源、清洗效率高、清洗效果好、杜绝网孔淤堵等特点，并且具有自清洁功能，杜绝了固体颗粒样品清洗采集过程中相互污染的问题，比较现有的发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，包括顶盖、罐体、气力输送气流发生器、隔离网筒、清洗沉降仓、废液仓构成；其中，所述罐体底部为锥型的空腔结构，所述顶盖与该锥型的空腔组成密闭罐体；所述密闭罐体内下端设隔离网筒；所述隔离网筒内部及其上部为清洗沉降仓，所述隔离网筒外部与罐体之间为废液仓；所述罐体上部设有气力输送气流出口和气力输送气流入口，所述罐体下端的废液仓设有废液排出口和清洗卸样阀，所述清洗卸样阀设有清洗卸样导管；所述顶盖上设有可旋转清洗液喷射管，所述可旋转清洗液喷射管的外壁与顶盖动密封；所述气力输送气流出口和废液排出口分别通过管路与气力输送气流发生器连接。

所述隔离网筒包括筒状滤网、大锥筒、小锥筒，所述大锥筒的上端与罐体内壁紧密贴合，大锥筒的下端和筒状滤网上端连通，所述小锥筒的上端和筒状滤网下端连通，所述小锥筒的下端贯穿罐体底部与清洗卸样阀连接。

所述清洗沉降仓是隔离网筒的内部空间和大锥筒的上端边缘以上的罐体内部的空间的总和；所述废液仓是隔离网筒的外部和大锥筒的上端边缘以下的罐体内部所组成的空间；所述气力输送气流出口设气力输送气流出口闸阀；所述气力输送气流入口设气力输送气流入口闸阀；所述废液排出口设废液排出口闸阀。

所述隔离网筒的大锥筒上部设阻流装置。

所述顶盖上设有的可旋转清洗液喷射管下端连接有阻流装置，所述阻流装置为旋转式包括，空心长杆轴、柱体、挡流片，所述空心长杆轴上端与可旋转清洗液喷射管连接下端延伸至隔离网筒内部密封；所述挡流片和柱体螺旋排列在空心长杆轴上。

所述空心长杆轴下端侧面设有一定长度和数量的柱体围绕空心长杆轴按照一定的间距螺旋上升排列，所述空心长杆轴上方设有挡流片，所述挡流片按照一定的间距螺旋上升排列，所述阻流装置的空心长杆轴上设有喷嘴与其连通，所述阻流装置的空心长杆轴上端与可旋转清洗液喷射管连通固定，并由可旋转清洗液喷射管带动其旋转。

所述罐体上设有清扫流体入口、清扫流体入口闸阀和一个以上的清洗液注入口；所述小锥筒上设废液导流环；所述废液导流环紧密镶套在小锥筒的外侧上部，所述废液导流环向上一端的环面为向环外侧引流的斜面结构；所述气力输送气流发生器下端连接有沉降罐；所述沉降罐上设排废闸阀、沉降罐气流入口、沉降罐气流出口、废液排入口；所述罐体上的气力输送气流出口和废液排出口分别与沉降罐的沉降罐气流入口和废液排入口连接；沉降罐气流出口通过管路与气力输送气流发生器连接。

本发明一种利用网筒清洗固体颗粒的装置工作原理是：气力输送气流发生器启动，气力输送气流入口闸阀打开，气力输送气流出口闸阀打开，空气的气力输送气流从气力输送气流入口进入罐体，从气力输送气流出口流出，从而在气力输送气流入口产生吸力，待清洗的固体颗粒靠近气力输送气流入口时，被气力输送气流吸入罐体内的清洗沉降仓，由于罐体的内径大于气力输送气流入口内径，使进入罐体内的气力输送气流的输送能力迅速减小，被吸入罐体的待清洗的固体颗粒被滞留在清洗沉降仓内，同时通过可旋转清洗液喷射管将一定量的清洗液注入清洗沉降仓内。

关闭气力输送气流入口阀，打开清洗卸样阀，气力输送气流从清洗卸样导管经过清洗卸样阀进入罐体内，从气力输送气流出口流出；在从下往上的气力输送气流扰动下，罐体内的清洗液不断的沸腾、冲刷清洗沉降在清洗沉降仓内的固体颗粒表面的附着物；同时，清洗液通过筒状滤网的网孔来回穿梭于清洗沉降仓和废液仓之间，携带被脱离的附着物进入废液仓并沉淀到废液仓底部。

打开废液排出口闸阀，在重力和气力输送气流的作用下，清洗液携带沉淀到废液仓底部的附着物一起从废液排出口排出罐体，被清洗过的固体颗粒滞留在清洗沉降仓内。

关闭废液排出口闸阀，通过可旋转清洗液喷射管将一定量的清洗液补充注入罐体内，在气力输送气流的扰动下补充的清洗液对固体颗粒进行一定时间的二次稀释清洗。

再次打开废液排出口闸阀，在重力和气力输送气流的作用下，清洗液携带沉淀到废液仓底部的附着物一起从废液排出口排出罐体，被清洗过的固体颗粒滞留在清洗沉降仓内，二次清洗完成。

关闭清洗卸样阀，关闭气力输送气流出口闸阀、关闭废液排出口闸阀，罐体内失去气力输送气流，通过可旋转清洗液喷射管喷射清洗液对罐体内部进行清洁处理，清洗液将滞留在清洗沉降仓内壁上的固体颗粒冲刷沉淀到清洗沉降仓底部的小锥筒内。打开清洗卸样阀，在重力的作用下，清洗液携带被清洗后的固体颗粒从卸样导管排出。

再次打开废液排出口闸阀，在重力和气力输送气流的作用下，将清洁罐体内部时通过筒状滤网进入废液仓的清洗液从废液排出口排出罐体，完成固体颗粒清洗作业。

本发明一种利用网筒清洗固体颗粒的装置在所述隔离网筒的大锥筒上部可以装设阻流装置。在固体颗粒清洗过程中，气力输送气流从清洗卸样导管经过清洗卸样阀进入罐体内，从气力输送气流出口流出；在从下往上的气力输送气流扰动下，罐体内的清洗液不断的沸腾、冲刷清洗沉降在清洗沉降仓内的固体颗粒表面的附着物；隔离网筒的上方安装设有的阻流装置阻碍和改变大部分携带着固体颗粒的清洗液体上运行的方向，提高对固体颗粒的清洗效率。

其中，阻流装置的形状可为能阻挡、改变气流运动方向的任何形状。

本发明种利用网筒清洗固体颗粒的装置所述阻流装置为旋转式阻流装置时：气力输送气流发生器启动，气力输送气流入口闸阀打开，气力输送气流出口闸阀打开，空气气流从气力输送气流入口进入罐体，从气力输送气流出口经管路连通的沉降罐气流入口进入沉降罐，再经过沉降罐气流出口流出；空气气流在气力输送气流入口产生吸力，待清洗的固体颗粒靠近气力输送气流入口时，被气力输送气流吸入罐体内的清洗沉降仓，由于罐体的内径大于气力输送气流入口内径，使进入罐体内的气力输送气流的输送能力迅速减小，被吸入罐体的待清洗的固体颗粒被滞留在清洗沉降仓内，同时，通过可旋转清洗液喷射管连通固定的阻流装置的空心长杆轴上的喷嘴将一定量的清洗液注入罐体内，并带动阻流装置旋转；

关闭气力输送气流入口闸阀，打开清洗卸样阀，气力输送气流从清洗卸样导管经过清洗卸样阀进入罐体内，从气力输送气流出口流出；在从下往上的气力输送气流扰动下，罐体内的清洗液不断的沸腾、冲刷清洗沉降在清洗沉降仓内的固体颗粒表面的附着物，罐体内旋转的阻流装置阻挡和改变了由于气力输送气流推动把固液混合物抛向上的运行方向，减少清洗液的流失，增加了固体颗粒的冲刷清洗频率；少量被气力输送气流携带出气力输送气流出口的清洗液和固体颗粒通过管路进入沉降在沉降罐底部；清洗直至附着物脱离固体颗粒表面；同时，清洗液通过筒状滤网的网孔来回穿梭于清洗沉降仓和废液仓之间，携带被脱离的附着物进入废液仓并沉淀到废液仓底部，紧密镶套在小锥筒的外侧上部的废液导流环，在引导被脱离的附着物沉降到废液仓底部的同时，又阻挡被脱离的附着物逃逸出废液仓的底部区域。

打开废液排出口闸阀，在重力和气力输送气流的作用下，清洗液携带沉淀到废液仓底部的附着物一起从废液排出口排出，经过废液排出口闸阀从管路进入并沉降在沉降罐内，被清洗过的固体颗粒滞留在清洗沉降仓内；

关闭废液排出口闸阀，再次通过可旋转清洗液喷射管连通固定的阻流装置的空心长杆轴上的喷嘴和罐体上的清洗液注入口将一定量的清洗液补充注入罐体内，在气力输送气流的扰动下补充的清洗液对固体颗粒进行一定时间的二次稀释清洗。

关闭清洗卸样阀，打开清扫流体入口闸阀，空气气流从清扫流体入口进入废液仓透过筒状滤网网孔，进入清洗沉降仓，从气力输送气流出口流出，在清洗液和气流的作用下，对筒状滤网的网孔进行反冲洗作业，防止筒状滤网的网孔发生堵塞现象。

关闭清扫流体入口闸阀，关闭气力输送气流出口闸阀，罐体内失去气力输送气流的扰动，被清洗后的固体颗粒沉降到隔离网筒底部小锥筒内；同时利用旋转的阻流装置上的喷嘴和罐体上的清洗液注入口向罐体内喷射清洗液对罐体内壁和阻流装置上固体颗粒的残留进行清洁；清洗液将滞留在罐体内壁上的固体颗粒冲刷沉降到隔离网筒底部小锥筒内。

打开清洗卸样阀，在重力的作用下，清洗液携带被清洗后的固体颗粒从卸样导管排出。

再次打开废液排出口，在重力和气力输送气流的作用下，将清洁罐体内部时通过筒状滤网进入废液仓的清洗液从废液排出口排出罐体，完成固体颗粒清洗作业。

本发明一种利用网筒清洗固体颗粒的装置实现了固体颗粒岩屑样品在自动化清洗作业中采用气力和清洗液结合的清洗方式，节约水资源、清洗效率高、清洗效果好、杜绝网孔淤堵等优点，并且具有自清洁功能，杜绝了固体颗粒样品清洗采集过程中相互污染的问题。

附图说明：

图1所示为一种利用网筒清洗固体颗粒的装置结构示意图。

图2所示为一种利用网筒清洗固体颗粒的装置内设有阻流装置结构示意图。

图3所示为一种利用网筒清洗固体颗粒的装置带旋转阻流装置结构示意图。

图中所示：

顶盖1、罐体2、隔离网筒3、清洗沉降仓4、废液仓5、筒状滤网6、大锥筒7、小锥筒8、清洗卸样阀9、清洗卸样导管10、气力输送气流出口11、气力输送气流出口闸阀12、气力输送气流入口13、气力输送气流入口闸阀14、可旋转清洗液喷射管15、废液排出口16、废液排出口闸阀17、清扫流体入口18、清扫流体入口闸阀19、清洗液注入口20、废液导流环21、阻流装置22、空心长杆轴23、柱体24、挡流片25、沉降罐26、排废闸阀27、沉降罐气流入口28、沉降罐气流出口29、废液排入口30、气力输送气流发生器31、喷嘴32

具体实施：

下面结合附图(如图1、图2、图3所示)对本发明做进一步的说明：

如图1中所示：一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，包括顶盖1、罐体2、气力输送气流发生器31、隔离网筒3、清洗沉降仓4、废液仓5构成；其中，罐体底部为锥型的空腔结构，顶盖1与该锥型的空腔组成密闭罐体；密闭罐体内下端设隔离网筒3；隔离网筒3内部及其上部为清洗沉降仓4，隔离网筒3外部与罐体之间为废液5仓；罐体2上部设有气力输送气流出口11和气力输送气流入口13，罐体下端废液仓5设有废液排出口16和清洗卸样阀9，清洗卸样阀设有清洗卸样导管10；如图1中所示顶盖1上设有可旋转清洗液喷射管15，所述可旋转清洗液喷射管15的外壁与顶盖动密封；如图1中所示气力输送气流出口11和废液排出口16分别通过管路与气力输送气流发生器31连接。

图1中所示隔离网筒包括筒状滤网6、大锥筒7、小锥筒8，大锥筒的上端与罐体内壁紧密贴合，大锥筒的下端和筒状滤网上端连通，小锥筒的上端和筒状滤网下端连通，小锥筒的下端贯穿罐体底部与清洗卸样阀连接。如图1中所示清洗沉降仓4是隔离网筒的内部空间和大锥筒的上端边缘以上的罐体内部的空间的总和。图1中所示废液仓是隔离网筒的外部和大锥筒的上端边缘以下的罐体内部所组成的空间。图1中所示气力输送气流出口11设气力输送气流出口闸阀12；所述气力输送气流入口13设气力输送气流入口闸阀14；所述废液排出口16设废液排出口闸阀17。

如图2中所示所述隔离网筒3的大锥筒上部设阻流装置。

如图3中所示，所述顶盖1上设有的可旋转清洗液喷射管15下端连接有阻流装置22，阻流装置22为旋转式包括，空心长杆轴23、柱体24、挡流片25，空心长杆轴23上端与可旋转清洗液喷射管15连接下端延伸至隔离网筒3内部密封；挡流片和柱体24螺旋排列在空心长杆轴23上。如图3中所示空心长杆轴下端侧面设有一定长度和数量的柱体围绕空心长杆轴按照一定的间距螺旋上升排列，空心长杆轴上方设有挡流片，所述挡流片按照一定的间距螺旋上升排列，所述阻流装置的空心长杆轴上设有喷嘴32与其连通，所述阻流装置的空心长杆轴上端与可旋转清洗液喷射管连通固定，并由可旋转清洗液喷射管带动其旋转。

如图3中所示所述罐体上设有清扫流体入口18、清扫流体入口闸阀19和一个以上的清洗液注入口20。如图3中所示所述小锥筒8上设废液导流环21。如图3中所示，废液导流环紧密镶套在小锥筒的外侧上部，废液导流环向上一端的环面为向环外侧引流的斜面结构；如图3中所示，气力输送气流发生器31连接有沉降罐26；所述沉降罐26上设排废闸阀27、沉降罐气流入口28、沉降罐气流出口29、废液排入口30。如图3中所示罐体2上的气力输送气流出口11和废液排出口16分别与沉降罐26的沉降罐气流入口28和废液排入口30连接。如图3中所示，沉降罐气流出口29通过管路与气力输送气流发生器31连接。

Claims (13)

1.一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，包括顶盖、罐体、气力输送气流发生器、隔离网筒、清洗沉降仓、废液仓构成；其特征在于，所述罐体底部为锥型的空腔结构，所述顶盖与该锥型的空腔组成密闭罐体；所述密闭罐体内下端设隔离网筒；所述隔离网筒内部及其上部为清洗沉降仓，所述隔离网筒外部与罐体之间为废液仓；所述罐体上部设有气力输送气流出口和气力输送气流入口，所述罐体下端的废液仓设有废液排出口和清洗卸样阀，所述清洗卸样阀设有清洗卸样导管；所述顶盖上设有可旋转清洗液喷射管，所述可旋转清洗液喷射管的外壁与顶盖动密封；所述气力输送气流出口和废液排出口分别通过管路与气力输送气流发生器连接。

2.根据权利要求1所述的利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述隔离网筒包括筒状滤网、大锥筒、小锥筒，所述大锥筒的上端与罐体内壁紧密贴合，大锥筒的下端和筒状滤网上端连通，所述小锥筒的上端和筒状滤网下端连通，所述小锥筒的下端贯穿罐体底部与清洗卸样阀连接。

3.根据权利要求2所述的利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述清洗沉降仓是隔离网筒的内部空间和大锥筒的上端边缘以上的罐体内部的空间的总和；所述废液仓是隔离网筒的外部和大锥筒的上端边缘以下的罐体内部所组成的空间。

4.根据权利要求1所述的利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述气力输送气流出口设气力输送气流出口闸阀；所述气力输送气流入口设气力输送气流入口闸阀；所述废液排出口设废液排出口闸阀。

5.根据权利要求1所述的利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述隔离网筒的大锥筒上部设阻流装置。

6.根据权利要求1所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述顶盖上设有的可旋转清洗液喷射管下端连接有阻流装置，所述阻流装置为旋转式包括，空心长杆轴、柱体、挡流片，所述空心长杆轴上端与可旋转清洗液喷射管连接下端延伸至隔离网筒内部密封；所述挡流片和柱体螺旋排列在空心长杆轴上。

7.根据权利要求6所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述空心长杆轴下端侧面设有一定长度和数量的柱体围绕空心长杆轴按照一定的间距螺旋上升排列，所述空心长杆轴上方设有挡流片，所述挡流片按照一定的间距螺旋上升排列，所述阻流装置的空心长杆轴上设有喷嘴与其连通，所述阻流装置的空心长杆轴上端与可旋转清洗液喷射管连通固定，并由可旋转清洗液喷射管带动其旋转。

8.根据权利要求6所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述罐体上设有清扫流体入口、清扫流体入口闸阀和一个以上的清洗液注入口。

9.根据权利要求6所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述小锥筒上设废液导流环。

10.根据权利要求9所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述废液导流环紧密镶套在小锥筒的外侧上部，所述废液导流环向上一端的环面为向环外侧引流的斜面结构。

11.根据权利要求6所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述气力输送气流发生器连接有沉降罐；所述沉降罐上设排废闸阀、沉降罐气流入口、沉降罐气流出口、废液排入口。

12.根据权利要求6所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，所述罐体上的气力输送气流出口和废液排出口分别与沉降罐的沉降罐气流入口和废液排入口连接。

13.根据权利要求12所述的一种利用网筒清洗固体颗粒的装置，其特征在于，沉降罐气流出口通过管路与气力输送气流发生器连接。

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