CN203769748U - 一种电驱动混砂车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于石油钻采技术领域,具体是一种电驱动混砂车,包括卡车底盘、控制室、变压器、电动排出泵、电动吸入泵、混合罐搅拌装置、输砂搅龙、干添系统、液添系统、吸入管汇以及排出管汇,其中控制室包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置。本实用新型采用电动机作为动力源,相比传统混砂车采用柴油发动机和变矩器作为主动力输出,本实用新型结构简单、设计新颖合理、成本低、噪音小、排放低、控制简单、砂液配比精度高,便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于石油钻采技术领域,具体是一种电驱动混砂车。
背景技术
压裂作业是油田稳产增产的最有效的措施之一,该作业是通过一系列的压裂机组来完成的,主要设备包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车以及一些配套设备液罐车、运砂车等,其中混砂车是压裂施工设备中的主要设备之一,其性能的好坏是决定压裂作业成败的主要因素之一。混砂车主要用于混合、搅拌、运输压裂作业需要的砂液等介质。传统的混砂车是由柴油发动机作为动力源,通过液压系统来完成混砂工作,该技术方案不仅噪音大、排放大、能耗高、控制系统复杂而且混合液的砂密度、液态添加剂比例、干粉添加剂比例等重要参数的精度低,直接影响压裂施工的质量。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种电驱动混砂车,使用电机直接驱动完成吸入、搅拌、输砂、排出等工序,提供高质量的砂液完成压裂作业,该混砂车成本低、噪音小、排放低、控制简单、砂液配比精度高。
为实现上述技术目的,本实用新型提供的方案是:一种电驱动混砂车,包括卡车底盘、控制室、电动排出泵、电动吸入泵、混合罐搅拌装置、输砂搅龙、干添系统、液添系统、吸入管汇以及排出管汇,所述控制室包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置,所述自动控制系统包括吸入控制系统、排出控制系统、添加剂控制系统、液位自动控制系统、输砂搅龙控制系统、搅拌控制系统、电机控制系统,所述电机驱动装置联接电动排出泵驱动电机、电动吸入泵驱动电机、搅拌电机、搅龙驱动电机,所述电动吸入泵通过吸入管汇连接混合罐搅拌装置,所述电动排出泵通过排出管汇连接混合罐搅拌装置,所述干添系统、液添系统以及输砂搅龙均与混合罐搅拌装置连接,电机驱动装置通过变压器与井场电源连接。
而且,所述电动吸入泵包括吸入离心泵和驱动电机,吸入离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
而且,所述电动排出泵包括排出离心泵和驱动电机,排出离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
而且,所述混合罐搅拌装置采用搅拌电机作为动力驱动,搅拌电机与搅拌器轴通过联轴器连接。
而且,所述输砂搅龙采用搅龙驱动电机作为动力驱动,搅龙驱动电机与搅龙轴通过联轴器连接。
而且,所述离心泵驱动电机、搅拌电机以及搅龙驱动电机,是直流电机或是交流电机,所述的电机驱动装置与前述电机类型相配套。
而且,所述直流电动机驱动装置为可控硅,所述交流电动机驱动装置为变频器。
而且,所述井场电源可以是井场电网,或是发电机组。
本实用新型的有益效果在于:
1) 采用电机作为动力源后,结构更简单,设计更具合理性;
2) 关键部件国产化率高、成本低、采购周期短、售后服务方便:本实用新型中电机和相应的变频器、可控硅等在国内均有成熟的产品,选型方便,并且整体造价比发动机方案低;
3) 自动化程度高,提高工作效率:在电机驱动装置驱动下可以实现无极调速,电机可在不同功率下输出,从而保持最佳的能源利用率,使作业能耗降到最低,节能减排效果好,同时可以实现扭矩、转速的各种匹配输出方式,易于提高混砂车的自动化控制水平和效率;
4) 能源供应方便:本实用新型采用电力驱动方式,可以直接利用井场电网供电,节省燃油运输;
5) 易于维护:本实用新型采用电机作为动力源,与柴油机相比,该电驱方案的维护简单,控制指标少,大大减少了日常维护工作量和成本;
6) 工作可靠性高:电机系统的可靠性远高于柴油机系统,交流电机可以实现20年免维护,电机驱动装置无论是采用变频器还是可控硅,均可保证长期不间断运行;
7) 砂液配比精度高:采用电机作为动力输出,控制精度比传统混砂车采用液压马达驱动精度高,在低速时尤其明显。
附图说明
图1是本实用新型的正视图。
图2是本实用新型的俯视图。
其中,1、卡车底盘,2、控制室,3、电动排出泵,4、变压器,5、混合罐搅拌装置,6、搅拌电机,7、搅龙驱动电机,8、输砂搅龙,9、电动吸入泵,10、吸入管汇,11、排出管汇,12、干添系统,13、液添系统。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
本实施例提供一种电驱动混砂车,如图1和图2所示,包括卡车底盘(1)、控制室(2)、电动排出泵(3)、电动吸入泵(9)、混合罐搅拌装置(5)、输砂搅龙(8)、干添系统(12)、液添系统(13)、吸入管汇(10)以及排出管汇(11),所述控制室(2)包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置,所述自动控制系统包括吸入控制系统、排出控制系统、添加剂控制系统、液位自动控制系统、输砂搅龙控制系统、搅拌控制系统、电机控制系统,所述电机驱动装置联接电动排出泵(3) 驱动电机、电动吸入泵(9) 驱动电机、搅拌电机(6)、搅龙驱动电机(7),所述电动吸入泵(9)通过吸入管汇(10) 连接混合罐搅拌装置(5),所述电动排出泵(3)通过排出管汇(11) 连接混合罐搅拌装置(5),所述干添系统(12)、液添系统(13)以及输砂搅龙(8)均与混合罐搅拌装置(5)连接,电机驱动装置通过变压器(4)与井场电源连接。
进一步的,上述电动吸入泵(9)包括吸入离心泵和驱动电机,吸入离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
进一步的,上述电动排出泵(3)包括排出离心泵和驱动电机,排出离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
进一步的,上述混合罐搅拌装置(5)采用搅拌电机(6)作为动力驱动,搅拌电机(6)与搅拌器轴通过联轴器连接。
进一步的,上述输砂搅龙(8)采用搅龙驱动电机(7)作为动力驱动,搅龙驱动电机(7)与搅龙轴通过联轴器连接。
进一步的,上述离心泵驱动电机、搅拌电机(6)以及搅龙驱动电机(7),是直流电机或是交流电机,所述的电机驱动装置与前述电机类型相配套。
进一步的,上述直流电动机驱动装置为可控硅,所述交流电动机驱动装置为变频器。
进一步的,上述井场电源可以是井场电网,或是发电机组。
工作原理:吸入控制系统通过电机驱动装置精确控制电动吸入泵9通过吸入管汇10泵送进入混合罐搅拌装置5中的基液吸入量,添加剂控制系统和液位自动控制系统精确控制进入混合罐搅拌装置5中的液态添加剂比例和干粉添加剂比例,输砂搅龙控制系统通过电机驱动装置精确控制搅龙驱动电机7的转速,从而控制进入混合罐搅拌装置5中的支撑剂摄入量。最后通过搅拌控制系统将进入混合罐搅拌装置5中的基液、添加剂以及支撑剂进行充分搅拌,达到要求的砂液配比后,通过排出控制系统控制电动排出泵3经过排出管汇11将所需砂液排出。
综上所述,本实用新型提供一种电驱动混砂车,该混砂车使用电机直接驱动完成吸入、搅拌、输砂、排出等工序,提供压裂作业所需的高质量砂液。该混砂车成本低、噪音小、排放低、控制简单、砂液配比精度高。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进或变形,这些改进或变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种电驱动混砂车,包括卡车底盘、控制室、电动排出泵、电动吸入泵、混合罐搅拌装置、输砂搅龙、干添系统、液添系统、吸入管汇以及排出管汇,其特征在于:所述控制室包括混砂车自动控制系统以及电机驱动装置,所述自动控制系统包括吸入控制系统、排出控制系统、添加剂控制系统、液位自动控制系统、输砂搅龙控制系统、搅拌控制系统、电机控制系统,所述电机驱动装置联接电动排出泵驱动电机、电动吸入泵驱动电机、搅拌电机、搅龙驱动电机,所述电动吸入泵通过吸入管汇连接混合罐搅拌装置,所述电动排出泵通过排出管汇连接混合罐搅拌装置,所述干添系统、液添系统以及输砂搅龙均与混合罐搅拌装置连接,电机驱动装置通过变压器与井场电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述电动吸入泵包括吸入离心泵和驱动电机,吸入离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
3.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述电动排出泵包括排出离心泵和驱动电机,排出离心泵和驱动电机通过联轴器连接。
4.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述混合罐搅拌装置采用搅拌电机作为动力驱动,搅拌电机与搅拌器轴通过联轴器连接。
5.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述输砂搅龙采用搅龙驱动电机作为动力驱动,搅龙驱动电机与搅龙轴通过联轴器连接。
6.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述离心泵驱动电机、搅拌电机以及搅龙驱动电机,是直流电机或是交流电机,所述的电机驱动装置与前述电机类型相配套。
7.根据权利要求6所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述直流电动机驱动装置为可控硅,所述交流电动机驱动装置为变频器。
8.根据权利要求1所述的一种电驱动混砂车,其特征在于:所述井场电源可以是井场电网,或是发电机组。
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