CN114313906A - 自动连续的无尘供砂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了自动连续的无尘供砂装置，包括输砂橇，输砂橇上设有多个独立砂箱，砂箱与输砂橇之间设有称重机构，砂箱抵靠在称重机构上，砂箱的下料口与称重机构中的过渡管抵靠密封连接，输砂橇内设有多个与砂箱相对应的砂斗，砂斗与过渡管之间设有防尘布袋，防尘布袋连接砂斗的进口与过渡管，砂斗的出口处设有输送机。将填装完好的砂箱吊装至输砂橇上，砂箱端部直接抵靠输砂橇上的称重机构上检测重量，通过防尘布袋避免落砂时产生的扬尘外泄，供砂的过程全封闭式，大大保证了人员的安全，吊装砂箱与称重机构连接方便可靠，便于更换砂箱进行持续的供砂，称重机构对供砂重量进行精确检测，保证供砂混合压裂的效率，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及供砂的领域，具体涉及自动连续的无尘供砂装置。
背景技术
几十年来，水力压裂一直被用来提升常规油气井的产量，近年来，随着水平井、多级压裂等钻井新技术的发展，压裂技术的应用日益广泛。这些技术可用于以前无法开采的天然气和石油矿床。压裂通常包括在高压下将流体泵入井筒。在井筒内，流体被强制进入正在生产的地层。当流体进入地层时，会在地层中破裂或产生裂缝。然后，水、其他液体和一些固体支撑剂被泵入裂缝中，以促进油气从地层中释放。
目前，主要的支撑剂是硅砂。在井场输送、混合和混合支撑剂的整个过程中，都会释放大量的二氧化硅灰尘，其中在支撑剂输送阶段产生二氧化硅灰尘的情况尤为严重。随着大排量压裂的不断推进，单井压裂段数逐渐增多，压裂用砂量也随之大幅增长。但是压裂施工现场普遍存在加砂供砂自动化程度低，过程繁琐，大部分过程都需要现场操作人员进行作业，这也使现场操作人员会更大量到接触二氧化硅灰尘，也使得现场操作人员患上肺部疾病的风险越来越大。
中国专利CN 111361955 B “一种自动连续输砂装置”，该专利中采用了皮带进行供砂，在打开阀板从砂箱中放出砂到皮带上运输的这个过程会产生较大的扬尘，开放式供砂产生的扬尘中有二氧化硅灰尘危害工作人员，且在实际应用中砂箱落砂容易堵塞，影响供砂效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供自动连续的无尘供砂装置，解决输送硅砂会产生大量二氧化硅灰尘危害操作人员安全，供砂自动化程度低，操作繁琐，影响供砂效率的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括输砂橇，输砂橇上设有多个独立砂箱，砂箱与输砂橇之间设有称重机构，砂箱抵靠在称重机构上，砂箱的下料口与称重机构中的过渡管抵靠密封连接，输砂橇内设有多个与砂箱相对应的砂斗，砂斗与过渡管之间设有防尘布袋，防尘布袋连接砂斗的进口与过渡管，砂斗的出口处设有输送机。
优选方案中，砂箱中的箱体下方为缩口的出料口104），出料口104）上固设有夹管阀，夹管阀的端部设有连接管，连接管抵靠在过渡管内密封连接。
优选方案中，箱体外部设有钢骨架支撑件，钢骨架支撑件的顶部设有多个吊耳，在箱体出料口104）的两侧设有第一振动器。
优选方案中，称重机构中的支撑平台上设有多个挡块，砂箱的端面抵靠在支撑平台上，侧面抵靠在挡块上。
优选方案中，过渡管固定在支撑平台上，过渡管一端设有锥孔，另一端设有第一凹槽，连接管端部的锥轴抵靠在锥孔内。
优选方案中，支撑平台一侧设有多个称重传感器，称重传感器一端抵靠在支撑平台，另一端抵靠在输砂橇。
优选方案中，输砂橇中的整橇框架为钢骨架支撑件，砂斗通过多个弹簧与整橇框架连接，整橇框架内设有多个输送机，砂斗的出料口与输送机连通。
优选方案中，砂斗的进口处设有第二凹槽，防尘布袋一端抵靠在砂斗进口处的第二凹槽上，另一端抵靠在过渡管端部的第一凹槽上。
优选方案中，砂斗周圈设有多个连接耳，弹簧一端固定在连接耳上，另一端固定在整橇框架上，砂斗出料口的两侧设有多个第二振动器。
优选方案中，输送机包括第一输送机与第二输送机，第一输送机的出料口与第二输送机的进料口连通，输送机为电动螺旋输送机。
本发明提供了自动连续的无尘供砂装置，将填装完好的砂箱吊装至输砂橇上，砂箱端部直接抵靠输砂橇上的称重机构上，砂箱端部的连接管直接插入称重机构上的过渡管中完成对接，称重机构与输砂橇通过多个称重传感器硬性连接，可实时检测砂箱中硅砂下料重量，过渡管通过防尘布袋与输砂橇中的砂斗柔性连接，从而不会对称重机构测量重量有任何影响，同时可以避免落砂时产生的扬尘外泄，砂斗直接与螺旋输送机连通，进行硅砂的输送，供砂的过程全封闭式，不会有二氧化硅灰尘外泄，大大保证了人员的安全，吊装砂箱与称重机构连接方便可靠，便于更换砂箱进行持续的供砂，称重机构对供砂重量进行精确检测，保证供砂混合压裂的效率，适合推广使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明整体结构轴测视图；
图2是本发明整体结构正视图；
图3是本发明A-A剖视图；
图4是本发明砂箱与称重机构连接轴侧视图；
图5是本发明砂箱与称重机构连接爆炸视图；
图6是本发明连接管轴侧视图；
图7是本发明过渡管轴侧视图；
图8是本发明输砂橇轴侧视图；
图9是本发明输砂橇爆炸视图；
图10是本发明局部放大视图a；
图中：砂箱1；箱体101；吊耳102；第一振动器103；出料口104；夹管阀105；连接管106；锥轴107；称重机构2；支撑平台201；挡块202；过渡管203；称重传感器204；锥孔205；第一凹槽206；输砂橇3；整橇框架301；第一输送机302；第二输送机303；砂斗304；防尘布袋305；弹簧306；第二振动器307；第二凹槽308。
具体实施方式
实施例1
如图1~10所示，自动连续的无尘供砂装置，包括输砂橇3，输砂橇3上设有多个独立砂箱1，砂箱1与输砂橇3之间设有称重机构2，砂箱1抵靠在称重机构2上，砂箱1的下料口与称重机构2中的过渡管203抵靠密封连接，输砂橇3内设有多个与砂箱1相对应的砂斗304，砂斗304与过渡管203之间设有防尘布袋305，防尘布袋305连接砂斗304的进口与过渡管203，砂斗304的出口处设有输送机，由此结构，砂箱1与称重机构2配套模块化安装在输砂橇3上，砂箱1与称重机构2之间可通过过渡管203快速连通密封，便于砂箱1的更换吊装，过渡管203与砂斗304之间通过防尘布袋305柔性连接，保证了称重机构2能够精确测量砂箱1供砂重量，同时可以避免硅砂输送时产生的二氧化硅灰尘外泄，砂斗304出料口直接与螺旋输送机进行输送，全程密封式供砂，保证二氧化硅灰尘不会外泄， 避免了其对人员的危害。
优选方案中，砂箱1中的箱体101下方为缩口的出料口104，出料口104上固设有夹管阀105，夹管阀105的端部设有连接管106，连接管106抵靠在过渡管203内密封连接，由此结构，箱体101内填装好硅砂，缩口的出料口104便于硅砂的下料，夹管阀105为气动夹管阀，可启闭出料口104，气动夹管阀在启闭时不会受硅砂影响造成堵塞卡死，砂箱1与称重机构2连接，只需连接管106抵靠在过渡管203内进行密封连接，连接方便快捷可靠。
优选方案中，箱体101外部设有钢骨架支撑件，钢骨架支撑件的顶部设有多个吊耳102，在箱体101出料口104的两侧设有第一振动器103，有此结构，钢骨架支撑件保证了砂箱1整体结构牢靠，通过对吊耳102进行固定吊装即可转运砂箱1，操作简单方便，第一振动器103对出料口104处堆积的硅砂进行振动，避免硅砂堵塞出料口104，使得下料更加顺畅。
优选方案中，称重机构2中的支撑平台201上设有多个挡块202，砂箱1的端面抵靠在支撑平台201上，侧面抵靠在挡块202上，由此结构，砂箱1吊装移运在称重机构2上，砂箱1直接落在支撑平台201上，砂箱1四周抵靠在挡块202上，保证了砂箱1牢靠的固定在支撑平台201上，使得吊装砂箱1更加方便快捷。
优选方案中，过渡管203固定在支撑平台201上，过渡管203一端设有锥孔205，另一端设有第一凹槽206，连接管106端部的锥轴107抵靠在锥孔205内，由此结构，砂箱1与称重机构2之间通过连接管106的锥轴107插入过渡管203的锥孔205内，过渡管203有柔性硅胶材料，使得过渡管203能包裹在连接管106进行斜面抵靠密封，连接方便可靠。
优选方案中，支撑平台201一侧设有多个称重传感器204，称重传感器204一端抵靠在支撑平台201，另一端抵靠在输砂橇3，由此结构，称重传感器204可检测支撑平台201及支撑平台201上的砂箱1的重量，称重传感器204采用四点支撑检测，连接固定更加牢靠，砂箱1放置在称重机构2上后通过称重控制器记录重量，落砂时减去变轻的重量即为供砂的重量。
优选方案中，输砂橇3中的整橇框架301为钢骨架支撑件，砂斗304通过多个弹簧306与整橇框架301连接，整橇框架301内设有多个输送机，砂斗304的出料口与输送机连通，由此结构，钢骨架支撑件的整橇框架301使其更加牢固，砂斗304通过弹簧306与整橇框架301柔性连接，便于第二振动器307振动疏通砂斗304内的硅砂，使硅砂能顺利的进入输送机内进行输送，避免了砂斗304的堵塞。
优选方案中，砂斗304的进口处设有第二凹槽308，防尘布袋305一端抵靠在砂斗304进口处的第二凹槽308上，另一端抵靠在过渡管203端部的第一凹槽206上，由此结构，防尘布袋305两端套有绳子，通过绳子收缩防尘布袋305的开口使其卡入凹槽内，从而进行固定防尘布袋305连通砂斗304与过渡管203，柔性连接不会对称重机构2的称重产生影响，同时避免落砂产生的二氧化硅灰尘外泄。
优选方案中，砂斗304周圈设有多个连接耳，弹簧306一端固定在连接耳上，另一端固定在整橇框架301上，砂斗304出料口的两侧设有多个第二振动器307，由此结构，砂斗304通过弹簧306与整橇框架301柔性连接，在第二振动器307振动时，能更好的疏通砂斗304内的硅砂。
优选方案中，输送机包括第一输送机302与第二输送机303，第一输送机302的出料口与第二输送机303的进料口连通，输送机为电动螺旋输送机，由此结构，该供砂装置采用两级输送机进行输送，可同时对多个砂斗304内的硅砂进行输送，同时也可至使用第二输送机303对少量的砂斗304内的硅砂进行输送，根据需求进行选择。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.自动连续的无尘供砂装置，其特征是：包括输砂橇（3），输砂橇（3）上设有多个独立砂箱（1），砂箱（1）与输砂橇（3）之间设有称重机构（2），砂箱（1）抵靠在称重机构（2）上，砂箱（1）的下料口与称重机构（2）中的过渡管（203）抵靠密封连接，输砂橇（3）内设有多个与砂箱（1）相对应的砂斗（304），砂斗（304）与过渡管（203）之间设有防尘布袋（305），防尘布袋（305）连接砂斗（304）的进口与过渡管（203），砂斗（304）的出口处设有输送机。
2.根据权利要求1所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：砂箱（1）中的箱体（101）下方为缩口的出料口104），出料口104）上固设有夹管阀（105），夹管阀（105）的端部设有连接管（106），连接管（106）抵靠在过渡管（203）内密封连接。
3.根据权利要求2所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：箱体（101）外部设有钢骨架支撑件，钢骨架支撑件的顶部设有多个吊耳（102），在箱体（101）出料口104）的两侧设有第一振动器（103）。
4.根据权利要求1所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：称重机构（2）中的支撑平台（201）上设有多个挡块（202），砂箱（1）的端面抵靠在支撑平台（201）上，侧面抵靠在挡块（202）上。
5.根据权利要求1所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：过渡管（203）固定在支撑平台（201）上，过渡管（203）一端设有锥孔（205），另一端设有第一凹槽（206），连接管（106）端部的锥轴（107）抵靠在锥孔（205）内。
6.根据权利要求4所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：支撑平台（201）一侧设有多个称重传感器（204），称重传感器（204）一端抵靠在支撑平台（201），另一端抵靠在输砂橇（3）。
7.根据权利要求1所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：输砂橇（3）中的整橇框架（301）为钢骨架支撑件，砂斗（304）通过多个弹簧（306）与整橇框架（301）连接，整橇框架（301）内设有多个输送机，砂斗（304）的出料口与输送机连通。
8.根据权利要求1所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：砂斗（304）的进口处设有第二凹槽（308），防尘布袋（305）一端抵靠在砂斗（304）进口处的第二凹槽（308）上，另一端抵靠在过渡管（203）端部的第一凹槽（206）上。
9.根据权利要求7所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：砂斗（304）周圈设有多个连接耳，弹簧（306）一端固定在连接耳上，另一端固定在整橇框架（301）上，砂斗（304）出料口的两侧设有多个第二振动器（307）。
10.根据权利要求7所述自动连续的无尘供砂装置，其特征是：输送机包括第一输送机（302）与第二输送机（303），第一输送机（302）的出料口与第二输送机（303）的进料口连通，输送机为电动螺旋输送机。
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