CN208934678U - 混砂车用高效混排装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了混砂车用高效混排装置，包括：罐体，其顶部与输砂漏斗连通，罐体外壁的上方设置有与罐体内部连通的吸入管道，罐体外壁的下方设置有与罐体内部连通的排出管道；驱动轴，其可转动的固定于罐体内；多级叶轮，其连接于驱动轴上；导流板，其呈螺旋状固定于罐体的内壁上。本实用新型通过在装置内所安装的多级叶轮和导流板，在脉冲式添加压裂支撑剂的循环周期内实现高效混合、快速排出，以满足脉冲加砂压裂施工的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油机械和油气井压裂施工领域。更具体地说，本实用新型涉及一种混砂车用高效混排装置。
背景技术
在压裂施工中，混砂设备将压裂支撑剂、化学添加剂、干粉添加剂等与基液混合后，输送至压裂车泵入井下。支撑剂的添加方式决定着压裂裂缝形成后油气通道的类型。通常情况下，压裂支撑剂等连续输送至搅拌罐内，与基液(主要为水)充分搅拌均匀，再由离心泵泵送至压裂车。这样连续添加的过程，支撑剂在地下裂缝呈现连续、均匀铺设，从而形成支撑剂颗粒之间的油气通道。而对于高速通道压裂施工工艺，则是通过支撑剂的脉冲段塞式添加，支撑剂块呈分散状态，这样裂缝由众多像“桥墩”一样的支柱支撑，形成畅通的通道网络，极大地提高了油气渗流能力，从而提高了油气产量。保证支撑剂的脉冲式添加并与基液快速混合排出功效，决定了脉冲加砂压裂工艺成败关键所在。
而常规混砂设备中配备的混合搅拌罐特点在于支撑剂与基液经过低速叶轮充分搅拌后，再由离心泵排出，难以满足均匀、快速混排的工艺要求，脉冲式加砂方式与常规混合搅拌罐排出能力难以匹配。需要专用装置实现压裂支撑剂在脉冲时间内定量添加，与基液高效混合、快速排出。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种混砂车用高效混排装置，通过在装置内所安装的多级叶轮和导流板，在脉冲式添加压裂支撑剂的循环周期内实现高效混合、快速排出，以满足脉冲加砂压裂施工的要求。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了混砂车用高效混排装置，包括：
罐体，其顶部与输砂漏斗连通，罐体外壁的上方设置有与罐体内部连通的吸入管道，罐体外壁的下方设置有与罐体内部连通的排出管道；
驱动轴，其可转动的固定于罐体内；
多级叶轮，其连接于驱动轴上；
导流板，其呈螺旋状固定于罐体的内壁上。
优选的是，所述多级叶轮多个叶轮固定而成。
优选的是，所述多级叶轮包括一级叶轮和固定于一级叶轮下方的二级叶轮；
所述一级叶轮上端设置有进砂口，所述一级叶轮上设置有至少3个摆线型叶片；
所述二级叶轮上设置有至少3个摆线型叶片。
优选的是，所述多级叶轮的底面高度大于所述罐体高度的1/2以上；所述多级叶轮的顶面高度不超过所述罐体高度的2/3。
优选的是，所述一级叶轮进砂口的外侧固定有三级叶轮，所述三级叶轮设有至少3个摆线型叶片；
优选的是，所述导流板的螺旋向下的方向与吸入管道流体流入方向一致。
优选的是，所述导流板由一个螺旋状筋板构成。
优选的是，所述导流板由两个螺旋筋板同轴交错设置而成，且当两个导流板的首端以及导流板的螺旋轴投影于与螺旋轴垂直的平面上时，导流板的首端投影点位于以螺旋轴投影点为圆心、导流板首端与螺旋轴的垂直距离为半径的圆上，两个导流板的首端投影点的连线穿过螺旋轴投影点。
优选的是，所述导流板由三个螺旋筋板依次同轴交错设置而成，且当三个导流板的首端以及导流板的螺旋轴投影于与螺旋轴垂直的平面上时，导流板的首端投影点位于以螺旋轴投影点为圆心、导流板首端与螺旋轴的垂直距离为半径的圆上，三个导流板的首端投影点将圆三等分。
优选的是，还包括：
支架，其设置于输砂漏斗上方；
动力机构，其固定于支架上；
上轴承和下轴承，其将驱动轴固定于罐体内。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、该装置采用多级叶轮方式，实现压裂支撑剂高效预混合，避免了罐体底部积砂问题；
2、该装置通过在罐体内壁设置导流板，可实现压裂支撑剂与基液快速混合排出，有效降低驱动转速，减少功率消耗，提高轴承使用寿命。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是混砂车用高效混排装置的结构示意图；
图2是多级叶轮其中一个实施例的结构示意图；
图3是一级叶轮上摆线型叶片的分布示意图；
图4是设置有三级叶轮的多级叶轮结构示意图；
图5是由一个螺旋状筋板构成的导流板的结构示意图；
图6是由两个螺旋状筋板构成的导流板的结构示意图；
图7是由三个螺旋状筋板构成的导流板的结构示意图。
1-动力机构，2-支架，3-上轴承，4-输砂漏斗，5-驱动轴，6-多级叶轮，7-导流板，8-排出管道，9-下轴承，10-罐体，11-吸入管道，601-一级叶轮，602-二级叶轮，603-进砂口，604-摆线型叶片，605-三级叶轮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型提供混砂车用高效混排装置，包括：
罐体10，其顶部与输砂漏斗4连通，罐体10外壁的上方设置有与罐体10内部连通的吸入管道11，罐体10外壁的下方设置有与罐体10内部连通的排出管道8；
驱动轴5，其可转动的固定于罐体10内；
多级叶轮6，其连接于驱动轴5上；
导流板7，其呈螺旋状固定于罐体10的内壁上，并将吸入管道11与排出管道8连通。
在另一种技术方案中，所述多级叶轮6多个叶轮固定而成。
在另一种技术方案中，如图2～3所示，所述多级叶轮6包括一级叶轮601和固定于一级叶轮601下方的二级叶轮602；
所述一级叶轮601上端设置有进砂口603，所述一级叶轮601上设置有至少3个摆线型叶片604；
所述二级叶轮602上设置有至少3个摆线型叶片。
在上述技术方案中，工作时，基液从吸入管道进入罐体，压裂支撑剂由输砂漏斗进入一级叶轮进砂口，多级叶轮旋转离心作用下与吸入管道进入的基液混合排送至罐体内壁，二级叶轮将罐体底部区域流体充分混排搅拌，有效防止罐体底部积砂；罐体内壁上设有导流板将吸入管道与排出管道连通，实现快速混排效果。
在另一种技术方案中，所述多级叶轮6的底面高度大于所述罐体10高度的1/2以上；所述多级叶轮6的顶面高度不超过所述罐体10高度的2/3。
在另一种技术方案中，如图4所示，所述一级叶轮601进砂口603的外侧固定有三级叶轮605，所述三级叶轮605设有至少3个摆线型叶片；
在另一种技术方案中，所述导流板7的螺旋向下的方向与吸入管道11流体流入方向一致。
在另一种技术方案中，如图5所示，所述导流板7由一个螺旋状筋板构成。
在另一种技术方案中，如图6所示，所述导流板7由两个螺旋筋板同轴交错设置而成，且当两个导流板7的首端以及导流板7的螺旋轴投影于与螺旋轴垂直的平面上时，导流板7的首端投影点位于以螺旋轴投影点为圆心、导流板7首端与螺旋轴的垂直距离为半径的圆上，两个导流板7的首端投影点的连线穿过螺旋轴投影点。
在另一种技术方案中，如图7所示，所述导流板7由三个螺旋筋板依次同轴交错设置而成，且当三个导流板7的首端以及导流板7的螺旋轴投影于与螺旋轴垂直的平面上时，导流板7的首端投影点位于以螺旋轴投影点为圆心、导流板7首端与螺旋轴的垂直距离为半径的圆上，三个导流板7的首端投影点将圆三等分。
在另一种技术方案中，还包括：
支架2，其设置于输砂漏斗4上方；
动力机构1，其固定于支架2上，动力机构1可以是液压马达或电机；
上轴承3和下轴承9，其将驱动轴5固定于罐体10内。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.混砂车用高效混排装置，其特征在于，包括：
罐体，其顶部与输砂漏斗连通，罐体外壁的上方设置有与罐体内部连通的吸入管道，罐体外壁的下方设置有与罐体内部连通的排出管道；
驱动轴，其可转动的固定于罐体内；
多级叶轮，其连接于驱动轴上；
导流板，其呈螺旋状固定于罐体的内壁上。
2.如权利要求1所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述多级叶轮多个叶轮固定而成。
3.如权利要求2所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述多级叶轮包括一级叶轮和固定于一级叶轮下方的二级叶轮；
所述一级叶轮上端设置有进砂口，所述一级叶轮上设置有至少3个摆线型叶片；
所述二级叶轮上设置有至少3个摆线型叶片。
4.如权利要求2所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述多级叶轮的底面高度大于所述罐体高度的1/2以上；所述多级叶轮的顶面高度不超过所述罐体高度的2/3。
5.如权利要求3所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述一级叶轮进砂口的外侧固定有三级叶轮，所述三级叶轮设有至少3个摆线型叶片。
6.如权利要求1所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述导流板的螺旋向下的方向与吸入管道流体流入方向一致。
7.如权利要求6所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述导流板由一个螺旋状筋板构成。
8.如权利要求6所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述导流板由两个螺旋筋板同轴交错设置而成，且当两个导流板的首端以及导流板的螺旋轴投影于与螺旋轴垂直的平面上时，导流板的首端投影点位于以螺旋轴投影点为圆心、导流板首端与螺旋轴的垂直距离为半径的圆上，两个导流板的首端投影点的连线穿过螺旋轴投影点。
9.如权利要求6所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，所述导流板由三个螺旋筋板依次同轴交错设置而成，且当三个导流板的首端以及导流板的螺旋轴投影于与螺旋轴垂直的平面上时，导流板的首端投影点位于以螺旋轴投影点为圆心、导流板首端与螺旋轴的垂直距离为半径的圆上，三个导流板的首端投影点将圆三等分。
10.如权利要求1所述的混砂车用高效混排装置，其特征在于，还包括：
支架，其设置于输砂漏斗上方；
动力机构，其固定于支架上；
上轴承和下轴承，其将驱动轴固定于罐体内。
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