CN204755062U - 一种混砂车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混砂车，包括发动机和吸入泵系统，发动机包括散热器和散热循环管路，吸入泵系统包括吸入泵和进出管汇，吸入泵安装在进出管汇中，包括热交换装置，热交换装置与进出管汇及散热循环管路相连接。本实用新型采用热交换装置，使吸入泵系统中的液体与发动机冷却系统中的冷却液进行热交换，不仅对发动机辅助散热，提高了发动机散热效率，而且对吸入泵系统中液体进行加热，吸入泵系统中液体温度升高有利于混砂车的混合均匀性和稳定性。

Description

一种混砂车

技术领域

本实用新型涉及油气开采装备领域，特别涉及一种混砂车。

背景技术

在油气开采中，若油气井与油气层之间的孔隙不发达或者被堵塞，会严重影响油气井的产量。压裂技术是提高油气产量和可采储量的一项重要措施。所谓压裂(又称油层水力压裂)，就是利用水力作用使油层形成裂缝的一种方法，其基本工艺过程为：用压裂车把高压、大排量和具有一定粘度的压裂液挤入油层，当把油层压开许多裂缝后，再加放支撑剂(石英砂等)充填裂缝，以提高油层的渗透能力，增加注水量或产油量。

实施压裂工艺的设备的总体叫压裂装备，目前使用的压裂装备主要由主机设备压裂车和辅助序曲备混砂车、仪表车、运料车、管汇车等组成。各部分的功能分别为：(1)主机设备压裂车向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开，并把支撑剂挤入裂缝。(2)混砂车按精确的比例和一定的程序混砂，并把混砂液供给压裂车。(3)仪表车的作用是在压裂施工远距离遥控压裂车和混砂车，采集和显示施工参数。(4)运料车将压裂作业所需要的各种支撑剂、压裂液、添加剂等物料运送到施工现场。(5)管汇车的作用是运输管汇。

目前，混砂车一般包括吸入泵系统、排出泵系统、输砂系统、混合系统。吸入泵系统是用于吸入基液至混合系统的装置。输砂系统是将支撑剂输送至混合系统的装置，排出泵系统是将基液和支撑剂混合后输送至压裂车。

目前，混砂车车载发动机采用自带发动机冷却系统，在环境温度较高、大型压裂长时间作业工况下，若散热效果无法满足要求，可造成怠速，甚至停机等情况，严重影响压裂效果，造成经济损失。混砂车车载发动机的冷却散热成为整车设计时需考虑的重点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种混砂车，以解决吸入泵系统中基液加热和发动机散热的问题。

一方面，本实用新型提供了一种混砂车，包括发动机和吸入泵系统，发动机包括散热器和散热循环管路，吸入泵系统包括吸入泵和进出管汇，吸入泵安装在进出管汇中，包括热交换装置，热交换装置与进出管汇及散热循环管路相连接。

为了提高热交换效率，进一步地，热交换装置包括热交换箱，在热交换箱上开设有发动机冷却液入口和发动机冷却液出口，热交换箱安装在进出管汇上，发动机冷却液入口和发动机冷却液出口与散热循环管路相连接。

为了给发动机冷却系统补充冷却液，进一步地，在热交换箱上开设有上液口。

为了给发动机冷却系统补充冷却液，进一步地，包括上液泵和上液管路，上液管路与上液口相连接，上液泵与上液管路相连接，在上液管路上安装有单向阀。

为了提高热交换效率，进一步地，进出管汇从热交换箱内腔中穿过，发动机冷却液入口和发动机冷却液出口及上液口与热交换箱内腔相通。

本实用新型提供了另一种方案，为了提高热交换效率，进一步地，热交换装置包括热交换体和安装在热交换箱内腔中的冷却管，冷却管与散热循环管路相连接，在热交换体上开设有液体入口和液体出口，液体入口和液体出口分别与进出管汇相连接。

为了提高热交换效率，进一步地，进出管汇包括进管汇和出管汇，进管汇与吸入泵进口相连接，出管汇与吸入泵出口相连接，热交换装置与出管汇或者进管汇相连接。

为了提高热交换效率，进一步地，在热交换装置中，进出管汇中的液体流动方向与散热循环管路中发动机冷却液流动方向相反。

为了调节发动机温度和吸入泵系统液体温度，进一步地，发动机还包括循环泵，在散热循环管路中安装有两个三通阀，散热循环管路包括大循环管路和小循环管路；小循环管路依次由循环泵、两个三通阀、散热器、循环泵构成；大循环管路依次由循环泵、一个三通阀、热交换装置、另一个三通阀、散热器、循环泵构成。

进一步地，包括输砂系统、排出泵系统、混合装置，吸入泵系统与混合装置入口相连接，输砂系统与混合装置入口相连接，排出泵系统与混合装置出口相连接。

本实用新型提供的混砂车，采用热交换装置，使吸入泵系统中的液体与发动机冷却系统中的冷却液进行热交换，不仅对发动机辅助散热，提高了发动机散热效率，而且对吸入泵系统中液体进行加热，吸入泵系统中液体温度升高有利于混砂车的混合均匀性和稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型第一实施例的混砂车示意图；

图2为本实用新型第二实施例的混砂车示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

下面结合图1至图2，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明，

如图1所示，本实用新型优选第一实施例的混砂车，包括发动机2和吸入泵系统。发动机2一般为内燃机，例如：汽油机或柴油机等，一般发动机2均包括发动机冷却系统，发动机冷却系统是用于冷却发动机2温度的系统，发动机冷却系统一般包括循环泵3、散热器4、散热循环管路，循环泵3和散热器4安装在散热循环管路中。

吸入泵系统是用于泵送基液至混合装置的系统，一般包括吸入泵1和进出管汇，进出管汇一般包括进管汇和出管汇10，管汇就是输送液体的管道。进管汇与吸入泵1的入口相连接，出管汇10与吸入泵1的出口相连接。

本实用新型为了解决吸入泵系统中基液加热和发动机2散热的问题，在发动机冷却系统与吸入泵系统之间安装有用于该两种介质热交换的换交换装置，热交换装置与进出管汇及散热循环管路相连接。热交换装置包括热交换箱9，在热交换箱9上开设有发动机冷却液入口7和发动机冷却液出口8，热交换箱9安装在进出管汇上，发动机冷却液入口7和发动机冷却液出口8与散热循环管路相连接。出管汇10从热交换箱9内腔中穿过，发动机冷却液入口7和发动机2冷却液出口8及上液口11与热交换箱9内腔相通。发动机冷却液从出管汇10表面流过，由于出管汇10表面温度低于发动机2冷却液温度，出管汇10中的流体经过热交换后，温度升高，发动机2冷却液经过热交换后，温度下降。该技术方案不仅对发动机2辅助散热，提高了发动机2散热效率，而且对吸入泵系统中液体进行加热，吸入泵系统中液体温度升高有利于混砂车的混合均匀性和稳定性。

从图1可以看出，吸入泵系统中液体流动方向与发动机2冷却液流动方向相同。为了提高热交换效率，最优将吸入泵系统中液体流动方向与发动机2冷却液流动方向相反，增加两个介质的对流速度，使热交换效率提高。另外，为了提高热交换效率，最优将热交换箱9安装在进管汇上，由于进管汇中的液体压力为负压，远远低于出管汇10中的液体压力，进管汇中的液体温度要低于出管汇10中的液体温度。因此，热交换箱9安装在进管汇上要优于安装在出管汇10上。另外，为了提高热交换效率，可以在位于热交换箱9内的进出管汇上安装散热片，增加热交换面积。另外，为了不同介质的热交换，可以在进出管汇上安装多个热交换箱9。

为了控制发动机2冷却液温度，在传统的发动机冷却系统中增加了一个散热循环管路，在散热循环管路中安装有两个三通阀6、5，本实用新型的散热循环管路至少包括大循环管路和小循环管路。小循环管路依次由循环泵3、两个三通阀6、5、散热器4、循环泵3构成；大循环管路依次由循环泵3、一个三通阀6、热交换装置、另一个三通阀5、散热器4、循环泵3构成。当不需要进行热交换时，可以控制两个三通阀，发动机冷却系统进行小循环。否则，可以使发动机冷却系统进行大循环。

为了给发动机冷却系统补充冷却液，包括上液泵12和上液管路，在热交换箱9上开设有上液口11，上液管路与上液口11相连接，上液泵12与上液管路相连接，在上液管路上安装有单向阀14和三通阀13。

如图2所示，本实用新型优选第二实施例的混砂车，第二实施例的混砂车与第一实施例的混砂车不同在于：热交换装置包括热交换体15和安装在热交换体15内腔中的冷却管17。热交换体15可以是筒体结构，也可以是箱体结构。冷却管17包括冷却管入口18和冷却管出口16，冷却管入口18和冷却管出口16与散热循环管路相连接。在热交换箱9上开设有液体入口和液体出口，液体入口和液体出口分别与进出管汇相连接。也就是将进出管汇中的液体引入至热交换体15中，将发动机2冷却液引入至冷却管17中，进出管汇中的液体流过冷却管17表面，对发动机2冷却液进行散热。

上述两种实施例的混砂车均包括：输砂系统、排出泵系统、混合装置，吸入泵系统与混合装置入口相连接，输砂系统与混合装置入口相连接，排出泵系统与混合装置出口相连接。输砂系统是输送支撑剂的装置，吸入泵系统是泵送基液的装置，混合装置是将上述两种物料和其它物料进行混合，排出泵系统是将混合后的流体输送至压裂车上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混砂车，包括发动机(2)和吸入泵系统，发动机(2)包括散热器(4)和散热循环管路，吸入泵系统包括吸入泵(1)和进出管汇，吸入泵(1)安装在进出管汇中，其特征在于，包括热交换装置，热交换装置与进出管汇及散热循环管路相连接。

2.根据权利要求1所述的混砂车，其特征在于，热交换装置包括热交换箱(9)，在热交换箱(9)上开设有发动机冷却液入口(7)和发动机冷却液出口(8)，热交换箱(9)安装在进出管汇上，发动机冷却液入口(7)和发动机冷却液出口(8)与散热循环管路相连接。

3.根据权利要求2所述的混砂车，其特征在于，在热交换箱(9)上开设有上液口(11)。

4.根据权利要求3所述的混砂车，其特征在于，包括上液泵(12)和上液管路，上液管路与上液口(11)相连接，上液泵(12)与上液管路相连接，在上液管路上安装有单向阀(14)。

5.根据权利要求4所述的混砂车，其特征在于，进出管汇从热交换箱(9)内腔中穿过，发动机冷却液入口(7)和发动机冷却液出口(8)及上液口(11)与热交换箱(9)内腔相通。

6.根据权利要求1所述的混砂车，其特征在于，热交换装置包括热交换体(15)和安装在热交换体(15)内腔中的冷却管(17)，冷却管(17)与散热循环管路相连接，在热交换体(15)上开设有液体入口和液体出口，液体入口和液体出口分别与进出管汇相连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的混砂车，其特征在于，进出管汇包括进管汇和出管汇(10)，进管汇与吸入泵(1)进口相连接，出管汇(10)与吸入泵(1)出口相连接，热交换装置与出管汇(10)或者进管汇相连接。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的混砂车，其特征在于，在热交换装置中，进出管汇中的液体流动方向与散热循环管路中发动机(2)冷却液流动方向相反。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的混砂车，其特征在于，发动机(2)还包括循环泵(3)，在散热循环管路中安装有两个三通阀(6、5)，散热循环管路包括大循环管路和小循环管路；小循环管路依次由循环泵(3)、两个三通阀(6、5)、散热器(4)、循环泵(3)构成；大循环管路依次由循环泵(3)、一个三通阀(6)、热交换装置、另一个三通阀(5)、散热器(4)、循环泵(3)构成。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的混砂车，其特征在于，包括输砂系统、排出泵系统、混合装置，吸入泵系统与混合装置入口相连接，输砂系统与混合装置入口相连接，排出泵系统与混合装置出口相连接。