CN204891328U - 并联自清洁高效压滤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了并联自清洁高效压滤机，包括压滤机本体，还包括设置在所述压滤机本体外部的旋流器和通过多块轴向平行设置的隔板将所述压滤机本体内部自上而下分隔成的搅拌系统、冷凝系统以及多个压滤系统；该并联自清洁高效压滤机通过自上而下的搅拌系统、冷凝系统和多个并联工作的压滤系统，使废弃钻井泥浆中钻屑和废液充分分离；其中，并联的压滤系统中相邻压滤系统采用相反的压滤过程，有效增强了压滤机的实用性和分离效果，同时增加了工作效率，并且压滤系统中安装的震动电机和滤网板组等配套设备能够在压滤工作结束后完成装置的自清洁功能。

Description

并联自清洁高效压滤机

技术领域

本实用新型涉及废弃钻井泥浆无害化处理环保技术领域，具体涉及一种并联自清洁高效压滤机。

背景技术

废弃钻井泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一，它是一种含黏土、加重材料、化学处理剂、钻井废水及钻屑等成分组成的多相稳定或不稳定胶态悬浮体系，因此可以说废弃钻井泥浆主要由固体钻屑、黏土、加重材料等物质和液体的钻井废液组成的。废弃钻井泥浆中的少量油相、水相和钻屑是以氢键力、范德华力、静电吸附力等作用形式互相黏附在一起，形成稳定胶态悬浮体系，这对分离和后续的进一步处理带来了很大困难，需要通过加入高分子聚合物使多相稳定的悬浮体系破胶，然后加入化学絮凝剂使钻井液体系脱稳，形成游离的絮体物质，再利用压滤分离装置进行固液分离。这种处理方式的原理在实际试验中是可行的。因此，亟待设计一种高效压滤设备，将固相和液相组分通过压滤的方法实现彻底分离，为分离出的液体和固体后续做进一步的深度处理，使其达到处理要求，为达标排放奠定基础。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种决废弃钻井泥浆中钻屑、黏土、加重材料等固体与钻井废液形成多相稳定或不稳定胶态悬浮体系难以实现固体与液体分离问题的并联自清洁高效压滤机。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种并联自清洁高效压滤机，包括压滤机本体，还包括设置在所述压滤机本体外部的旋流器和通过多块轴向平行设置的隔板将所述压滤机本体内部自上而下分隔成的搅拌系统、冷凝系统以及多个压滤系统，所述多块隔板均固定在所述压滤机本体的内壁上，

所述搅拌系统包括设置在所述压滤机本体顶部的至少一个搅拌装置，分隔所述搅拌系统和冷凝系统的隔板为一锥形导流板，在所述锥形导流板顶部设有带开闭阀门的固液进料口；

所述冷凝系统包括与所述固液进料口连通的第一冷凝管组和均与所述第一冷凝管组连通的多个并联的冷凝管组，所述并联的冷凝管组的数目与所述压滤系统的数目一致，所述第一冷凝管组通过并联的冷凝管组分别与每个所述压滤系统连通；

所述压滤系统包括与一推料电机连接的电动推杆、滤网板组、与一震动电机连接的震动传动杆和与一推料电机连接的推料板，所述电动推杆设置在所述压滤机本体内且能够在压滤机本体内部水平往复运动，所述震动传动杆与所述电动推杆平行设置，所述滤网板组由设置在所述电动推杆和震动传动杆上的多块相互之间平行设置的滤网板组成，使所述滤网板组能够随电动推杆在所述压滤系统空间内往复运动将液相物质与固相物质分离以将液相物质从设置在所述压滤系统侧壁上的液相出料口中排出，并能够随所述震动传动杆震动，所述推料板设置在所述压滤系统底部，在所述压滤系统底部侧壁上还形成有固相出料口，使所述推料板在推料电机作用下水平往复运动将固相物质由固相出料口推出至所述压滤机本体外部。

进一步地，在所述压滤机本体顶部设有至少两个进料口，在每个所述进料口处均设置有进料阀门，在所述搅拌系统侧壁的上部和下部分别设有与所述旋流器出料口和进料口连接的连通口，所述旋流器下方设置有第一，使通过导流板至下方的固相物质进入旋流器中，固料排出至固料收集池，其它液体和小颗粒固体经出料口又回到搅拌系统中。

进一步地，所述冷凝系统包括与所述液相进料口连通的第一冷凝管组，和设置在所述第一冷凝管组下方且均与所述第一冷凝管组连通的两个并联的第二冷凝管组和第三冷凝管组；所述冷凝管组的作用是对脱稳后的固液相物质进行冷却，这是因为废弃钻井泥浆从底层排出时本身就具有一定温度，并且在搅拌系统中的脱稳过程也是一个放热的化学反应，因此有必要在进行固液分离前先进行冷却；

进一步地，所述压滤系统包括第一压滤系统和第二压滤系统，即并联设置；所述第二冷凝管组和所述第三冷凝管组分别与所述第一压滤系统和所述第二压滤系统连通，使进入冷凝管组中的固液混合相物质分流，分别进入第一压滤系统和第二压滤系统中，同时进行压滤处理，提高工作效率。

所述在每个所述压滤系统的固相出料口处设置有固料收集池，在每个所述压滤系统的液相由出料口处设置有储液罐。

进一步地，两个所述压滤系统内的电动推杆、滤网板组、震动传动杆、推料板，以及液相由出料口和固相出料口为反向设置，即第二压滤系统中的电动推杆、滤网板组、震动传动杆、推料板，以及液相由出料口和固相出料口均相对于第一压滤系统为对称设置，在压滤过程中排液方向和固料排放的方向相反，避免相互之间影响。

所述压滤系统与所述冷凝管组连通处位于与所述固相出料口相同一侧，并通过滤网板组防止固相物质从滤网板组的一侧进入滤网板组的另一侧。

进一步地，所述滤网板组内的滤网板的尺寸与所述压滤系统空间的尺寸相适应，使所述滤网板的边缘与所述压滤系统壁面接触，以保证在压滤过程中完成固相和液相物质的完全分离，避免固相物质从滤网边缘漏出，从液相出料口排除进入储液罐中。

所述滤网板的滤网网眼孔径为0.05～0.3mm，用于在随电动推杆的往复运动过程中，分离固相物质和液相物质，并推动使液相物质从液相出料口排除进入储液罐中。

该并联自清洁高效压滤机通过自上而下的搅拌系统、冷凝系统和多个并联工作的压滤系统，使废弃钻井泥浆中钻屑和废液充分分离；其中，并联的压滤系统中相邻压滤系统采用相反的压滤过程，有效增强了压滤机的实用性和分离效果，同时增加了工作效率，并且压滤系统中安装的震动电机和滤网板组等配套设备能够在压滤工作结束后完成装置的自清洁功能；可见该并联自清洁高效压滤机自动化程度高，采用压滤的原理进行固液分离，达到了良好的废弃钻井泥浆的固液分离的效果。

附图说明

图1是本实用新型的并联自清洁高效压滤机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的上述实用新型内容作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的范围内。

如图1所示为并联自清洁高效压滤机的一个具体实施例：

一种并联自清洁高效压滤机包括压滤机本体1、设置在所述压滤机本体1外部的旋流器2，和分别通过第一隔板101、第二隔板102和第三隔板103将所述压滤机本体1内部分隔成的搅拌系统、冷凝系统3、第一压滤系统4和第二压滤系统5，所述第一分隔板101、第二分隔板102和第三分隔板103均固定在所述压滤机本体1的内壁上，其中：

所述搅拌系统包括设置在所述压滤机本体1顶部的两个搅拌装置11，每个搅拌装置11均通过设置在压滤机本体1外部的减速器连接至一电机上，通过减速器可以调节搅拌装置的搅拌速度，在所述压滤机本体1顶部设有两个进料口12，在每个所述进料口12处均设置有进料阀门121，分隔所述搅拌系统和冷凝系统的第一分隔板101为一锥形导流板，在所述锥形导流板顶部设有一带开闭阀门的液相进料口，在所述搅拌系统靠近顶部的侧壁上和靠近锥形导流板底部侧壁上分别设有与所述旋流器2的出料口和进料口连接的连通口，所述旋流器2下方设置有第一固料收集池201；

所述冷凝系统3包括与所述液相进料口连通的第一冷凝管组301和均与所述第一冷凝管组连接的第二冷凝管组302和第三冷凝管组303，所述压滤系统包括并联设置第一压滤系统41和第二压滤系统42，所述第二冷凝管组302和所述第三冷凝管组303分别与所述第一压滤系统41和所述第二压滤系统42连通，同时进行固液分离作业；

所述第一压滤系统包括与一推料电机连接的电动推杆411、第一滤网板组412、与一震动电机连接的震动传动杆413和与一推料电机连接的推料板414，所述电动推杆411设置在所述压滤机本体1内且能够在压滤机本体1内部水平往复运动，所述震动传动杆413与所述电动推杆411平行设置，所述第一滤网板组412由设置在所述电动推杆411和震动传动杆413上的多块相互之间平行设置的滤网板组成，使所述滤网板组能够随电动推杆411在所述压滤系统空间内往复运动将液相物质与固相物质分离以将液相物质从设置在所述压滤系统侧壁上的液相出料口中排出，并能够随所述震动传动杆413震动，所述推料板414设置在所述压滤系统底部一侧，在所述压滤系统底部另一侧侧壁上还形成有固相出料口，使所述推料板414在推料电机作用下水平往复运动将固相物质由固相出料口推出至所述压滤机本体1外部，并落入设置在所述固相出料口处的第二固料收集池415，在所述固相出料口对侧且位于所述推料板414上方的侧壁上设有液相出料口，在所述液相出料口处设置有第一储液罐416；

所述第二压滤系统包括与一推料电机连接的电动推杆421、第二滤网板组422、与一震动电机连接的震动传动杆423和与一推料电机连接的推料板424，在所述第二压滤系统的固相出料口处设置有第三固料收集池415，在所述固相出料口对侧且位于所述推料板424上方的侧壁上设有液相出料口，在所述液相出料口处设置有储液罐426，所述第二压滤系统中各部件的设置方式与所述第一压滤系统中各部件的设置方式相同，但设置的位置相反，具体来说，即所述第二压滤系统中的电动推杆、滤网板组、震动传动杆、推料板，以及液相由出料口和固相出料口均相对于第一压滤系统为对称设置，在固液分离过程中的排液方向和固料排放的方向相；

所述压滤系统与所述冷凝管组连通处位于与所述固相出料口相同一侧，并通过滤网板组防止固相物质从滤网板组的一侧进入滤网板组的另一侧；

组成所述第一滤网板组412和第二滤网板组422的滤网板的尺寸与所述压滤系统空间的尺寸相适应，具体地，使所述滤网板的边缘与所述压滤系统侧壁、位于所述滤网板组上方的隔板和推料板上板面接触，以保证在压滤过程中完成固相和液相物质的完全分离，避免固相物质从滤网边缘漏出，从液相出料口排除进入储液罐中；

所述第一滤网板组412和第二滤网板组422均由平行设置的四块滤网板组成，所述滤网板的滤网网眼孔径为0.1mm，用于在随电动推杆的往复运动过程中，分离固相物质和液相物质，并推动使液相物质从液相出料口排除进入储液罐中。

该并联自清洁高效压滤机的工作原理：

打开的入料阀门121，将废弃钻井泥浆和脱稳的化学药剂分别从两个入料口12泵送至压滤机本体1的搅拌系统中，加料结束后，关闭入料阀门121同时开启搅拌装置11，搅拌一段时间后，较大块的钻屑脱稳落到导流锥形盘两端的底部，然后循环进入旋流器2，进入旋流器2的固体部分经分离后落入第一固料池201中，液体部分则循环回到反应装置中，继续与原混合液混合、搅拌，当此过程循环一定时间后，打开锥形导流盘顶部的固液进液口，剩下的一些固体和废液经由锥形导流盘中间打开的固液进液口卸入到下部的冷凝系统中，此时已完成第一步固-液最初分离；

由于废弃液本身就具有一定的能量并且在搅拌脱稳过程中也会产生一定的热量，因此卸入的固体和液体混合物最好经过冷凝后回到常温状态，再进入两个并联的同时工作的第一压滤系统和第二压滤系统中；

开启推料电机，使推料板从初始状态运动至推料状态，即推料板占住压滤系统内的推料通道，此时过滤板组的各过滤板的底边与所述推料板的上板面接触，此时开启第一压滤系统和第二压滤系统的推料电机，第一压滤系统是从右向左压滤，即第一压滤板组412自右向左运动，那么废液的流动方向相反，即从左向右压出，此时压出的废液随着从压滤过程向右流出，通过液相出料口进入到第一储液罐416中，同时，第二压滤系统从左向右压滤，即第二压滤板组422自左向右运动，那么废液被压出的方向相反，即从右向左压出，此时压出的废液水者从压滤过程向左流出，通过液相出料口进入到第二储液罐426中；

待该压滤过程往复几次使废液全部排出后，推料板回复至初始位置，露出推料通道，此时开启震动电机，滤网板组随震动转动杆震动，将附着在滤网板上的固体震落至压滤系统底部，然后开启推料电机，通过推料板将残余的固体部分经固相出料口推入到固料收集池中，压滤过程结束，钻屑和废液得到有效的分离。

此外，压滤工作结束后，同样可以向装置内加入清水或清洗液利用上述各系统完成装置的自清洁功能。

Claims (7)

1.一种并联自清洁高效压滤机，包括压滤机本体(1)，其特征在于，还包括设置在所述压滤机本体(1)外部的旋流器(2)和通过多块轴向平行设置的隔板将所述压滤机本体(1)内部自上而下分隔成的搅拌系统、冷凝系统(3)以及多个压滤系统，所述多块隔板均固定在所述压滤机本体(1)的内壁上，

所述搅拌系统包括设置在所述压滤机本体(1)顶部的至少一个搅拌装置(11)，分隔所述搅拌系统和冷凝系统的隔板为一锥形导流板，在所述锥形导流板顶部设有带开闭阀门的固液进料口；

所述冷凝系统(3)包括与所述固液进料口连通的第一冷凝管组(301)和均与所述第一冷凝管组连通的多个并联的冷凝管组，所述并联的冷凝管组的数目与所述压滤系统的数目一致，所述第一冷凝管组通过并联的冷凝管组分别与每个所述压滤系统连通；

所述压滤系统包括与一推料电机连接的电动推杆、滤网板组、与一震动电机连接的震动传动杆和与一推料电机连接的推料板，所述电动推杆设置在所述压滤机本体(1)内且能够在压滤机本体(1)内部水平往复运动，所述震动传动杆与所述电动推杆平行设置，所述滤网板组由设置在所述电动推杆和震动传动杆上的多块相互之间平行设置的滤网板组成，使所述滤网板组能够随电动推杆在所述压滤系统空间内往复运动将液相物质与固相物质分离以将液相物质从设置在所述压滤系统侧壁上的液相出料口中排出，并能够随所述震动传动杆震动，所述推料板设置在所述压滤系统底部，在所述压滤系统底部侧壁上还形成有固相出料口，使所述推料板在推料电机作用下水平往复运动将固相物质由固相出料口推出至所述压滤机本体(1)外部。

2.根据权利要求1所述的一种并联自清洁高效压滤机，其特征在于，在所述压滤机本体(1)顶部设有至少两个进料口(12)，在每个所述进料口(12)处均设置有进料阀门(121)，在所述搅拌系统侧壁的上部和下部分别设有与所述旋流器(2)出料口和进料口连接的连通口，所述旋流器(2)下方设置有第一固料收集池(201)。

3.根据权利要求1所述的一种并联自清洁高效压滤机，其特征在于，所述冷凝系统(104)包括与所述液相进料口连通的第一冷凝管组(301)，和设置在所述第一冷凝管组下方且均与所述第一冷凝管组(301)连通的两个并联的第二冷凝管组(302)和第三冷凝管组(303)；

所述压滤系统包括第一压滤系统(41)和第二压滤系统(42)，所述第二冷凝管组(302)和所述第三冷凝管组(303)分别与所述第一压滤系统(41)和所述第二压滤系统(42)连通。

4.根据权利要求3所述的一种并联自清洁高效压滤机，其特征在于，所述在每个所述压滤系统的固相出料口处设置有固料收集池，在每个所述压滤系统的液相由出料口处设置有储液罐，所述压滤系统与所述冷凝管组连通处位于与所述固相出料口相同一侧。

5.根据权利要求3所述的一种并联自清洁高效压滤机，其特征在于，两个所述压滤系统内的电动推杆、滤网板组、震动传动杆、推料板，以及液相由出料口和固相出料口为反向设置。

6.根据权利要求3所述的一种并联自清洁高效压滤机，其特征在于，所述滤网板组内的滤网板的尺寸与所述压滤系统空间的尺寸相适应，使所述滤网板的边缘与所述压滤系统壁面接触。

7.根据权利要求3所述的一种并联自清洁高效压滤机，其特征在于，所述滤网板的滤网网眼孔径为0.05～0.3mm。