CN209427768U - 一种密闭混砂罐的清砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密闭混砂罐的清砂装置，至少包括空压机、密闭混砂罐、补压管线和清砂管线，空压机的出气口与补压管线、清砂管线并联的进气口连接，清砂管线、补压管线并联的出砂口与用于运输的砂罐车的进砂口可拆卸连接，密闭混砂罐固定连接在补压管线上且其底部设置有输砂机构。通过空压机提供清砂动力，可对密闭混砂罐内的陶粒砂进行自动化清扫，密闭混砂罐既是清砂对象也是清砂工具，人不进罐情况下，采用气驱式清砂方法，通过输砂机构实现可调速自动化清砂，流程连接简单，清砂速度快，清砂效果好，大大降低了劳动强度，陶粒砂直接进砂罐车，提高了陶粒砂回收利用率。

Description

一种密闭混砂罐的清砂装置

技术领域

本实用新型属于油气田开发技术领域，尤其是涉及一种密闭混砂罐的清砂装置。

背景技术

二氧化碳干法加砂压裂技术在国内属于新兴技术，二氧化碳密闭混砂罐作为其核心装备也处于不断优化改进的过程中。在二氧化碳干法加砂压裂施工过程中，陶粒砂是在施工前按照设计要求加入二氧化碳密闭混砂罐罐体里，如果施工遇阻，由于地层或者工艺上的各种原因导致二氧化碳密闭混砂罐内的陶粒砂剩余，施工完成后必须对罐体剩余的陶粒砂进行清理。

目前的清砂方式多采取人工清砂，即打开密闭混砂装置特别是二氧化碳密闭混砂罐端部人孔法兰，人进罐用铁锨或桶清砂，人工清砂劳动强度大，效率低，而且人在罐内清砂存在安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种密闭混砂罐的清砂装置，对密闭混砂罐特别是二氧化碳密闭混砂罐内的陶粒砂进行清扫，以解决人工清砂劳动强度大、清砂效率低、安全性差、不符合人机工程学的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：至少包括空压机、密闭混砂罐、补压管线和清砂管线，所述空压机的出气口与补压管线、清砂管线并联的进气口连接，清砂管线、补压管线并联的出砂口与用于运输的砂罐车的进砂口可拆卸连接，其中密闭混砂罐固定连接在补压管线上且其底部设置有输砂机构。

所述补压管线、清砂管线并联的进气口通过快速接头三和空压机可拆卸连接；补压管线、清砂管线并联的出砂口通过快速接头二可拆卸连接有软管，软管的另一端通过快速接头一和砂罐车的进砂口可拆卸连接。

所述软管是耐磨透明管。

所述空压机上安装有安全阀。

所述密闭混砂罐的进气口处设置有流量计和补压阀，密闭混砂罐的出砂口处连接有出砂口阀。

所述补压阀和出砂口阀均是开度阀，补压阀和出砂口阀的开度均可调。

所述清砂管线上还连接有压力传感器和止回阀。

所述输砂机构是输砂螺旋，输砂螺旋沿密闭混砂罐的长度方向设置，所述输砂螺旋的一端穿过密闭混砂罐的一侧壁延伸至其外侧且连接有电控柜。

所述输砂螺旋包括螺旋轴和电机，螺旋轴一端设置有多个正向叶片，螺旋轴的另一端设置有多个反向叶片，正向叶片和反向叶片之间的光轴位于密闭混砂罐出砂口的正上方；电机与密闭混砂罐外的电控柜电性连接。

所述密闭混砂罐底部侧壁上沿其长度方向还焊接有一组溜砂板，溜砂板位于输砂螺旋的下方，溜砂板与水平方向的夹角为°-°，所述两个溜砂板中间留有过砂通道，过砂通道位于密闭混砂罐出砂口的正上方。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型可以对密闭混砂罐特别是二氧化碳密闭混砂罐内的陶粒砂进行清扫，采用自动化清砂方式，人不进罐，减小劳动强度，提高清砂效率，符合人机工程学要求。

（2）通过空压机提供清砂动力，清砂管线作为清砂通道，利用二氧化碳密闭混砂罐的补压阀调节，在输砂螺旋和空气驱动共同作用下，清空二氧化碳密闭混砂罐内的陶粒砂，二氧化碳密闭混砂罐既是清砂对象也是清砂工具。

（3）通过采用补压管线与清砂管线并联连接，配合流量计、压力传感器，通过补压阀的补压作用，给二氧化碳密闭混砂罐补压，在二氧化碳密闭混砂罐内形成正压，对罐内陶粒砂起到气驱的作用，这种分流式清砂流程可以有效防止清砂过程中陶粒砂在二氧化碳密闭混砂罐或者清砂管线中的堵塞现象，提高清砂效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中说需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型的整体结构图；

图2是本实用新型的局部结构图。

图中：1、空压机；2、安全阀；3、流量计；4、补压阀；5、反向叶片；6、正向叶片；7、密闭混砂罐；8、输砂螺旋；9、溜砂板；10、软管；11、快速接头一； 12、砂罐车；13、快速接头二；14、出砂口阀；15、止回阀；16、压力传感器；17、人孔；18、快速接头三；19、补压管线；20、清砂管线。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式 、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：至少包括空压机1、密闭混砂罐7、补压管线19和清砂管线20，所述空压机1的出气口与补压管线19、清砂管线20并联的进气口连接，清砂管线20、补压管线19并联的出砂口与用于运输的砂罐车12的进砂口可拆卸连接，其中密闭混砂罐7固定连接在补压管线19上且其底部设置有输砂机构。

本实用新型采用自动化清砂方式，不用人从人孔17进入密闭混砂罐7中进行清砂作业，符合人机工程学的要求，减小了劳动强度，提高清砂效率。使用时，空压机1的出气口并联有两路管线，一路管线为补压管线19，另一路为清砂管线20，其中补压管线19上还连接有密闭混砂罐7，通过空压机1提供清砂动力，清砂管线20作为清砂通道，利用补压管线19对密闭混砂罐7进行罐内补压，在密闭混砂罐7内形成正压条件，对密闭混砂罐7内陶粒砂起到气驱的作用，在输砂机构和空气驱动共同作用下，清空密闭混砂罐7内的陶粒砂，密闭混砂罐7既是清砂对象也是清砂工具。这种分流式清砂装置可以有效防止清砂过程中陶粒砂在密闭混砂罐7或者清砂管线20中的堵塞现象，提高清砂效率。

实施例2

如图1所示，它是在实施例1的基础上改进，所述补压管线19、清砂管线20并联的进气口通过快速接头三18和空压机1可拆卸连接；补压管线19、清砂管线20并联的出砂口通过快速接头二13可拆卸连接有软管10，软管10的另一端通过快速接头一11和砂罐车12的进砂口可拆卸连接。快速接头一11、快速接头二13和快速接头三18的使用，使得管线之间连接更灵活方便，省时省力，环保，节省成本，将设备化整为零，方便运输。

所述软管10是耐磨透明管。该耐磨透明管可弯曲一定角度，方便输送陶粒砂，无死角、无残留。软管10采用透明管，可方便观察管内物料的举升输送情况。

所述空压机1上安装有安全阀2。

使用时，本实用新型采用气驱式清砂方式，密闭混砂罐7特别是二氧化碳密闭混砂罐既是清砂对象也是清砂工具，本实用新型可以有效防止清砂过程陶粒砂在密闭混砂罐7或者清砂管线20中的堵塞现象，自动化控制对密闭混砂罐7内的陶粒砂进行清扫，人不进罐，减小劳动强度，提高清砂效率。

实施例3

如图1所示，它是在实施例1或实施例2的基础上改进，所述密闭混砂罐7的进气口处设置有流量计3和补压阀4，密闭混砂罐7的出砂口处连接有出砂口阀14。流量计3和补压阀4和外部电源电性连接，流量计3、补压阀4在补压管线19上的位置可调，其中以沿气体流向依次设置流量计3、补压阀4为最优。

所述补压阀4和出砂口阀14均是开度阀，补压阀4和出砂口阀14的开度均可调。补压阀4和出砂口阀14的开度可调以方便配合流量计3、压力传感器16的显示数值调节陶粒砂的砂流速度，避免发生堵塞现象。

所述清砂管线20上还连接有压力传感器16和止回阀15。压力传感器16和止回阀15和外部电源电性连接。压力传感器16可以同时显示补压管线19和清砂管线20上的压力，压力传感器16、止回阀15在清砂管线20上的位置可调，其中以沿气体流向依次设置压力传感器16、止回阀15为最优。

使用时，流量计3、压力传感器16显示数值如果稳定，说明清砂管线20内砂流均匀；如果流量计3、压力传感器16显示数值波动比较大则说明清砂管线20内砂流不均匀，极容易发生堵塞，此时应降低输砂机构的转速，直到流量计3、压力传感器16显示数值稳定，显示数值稳定之后，逐步增加输砂机构的稳定转速，形成稳定的清砂流程。

实施例4

如图1和图2所示，它是在实施例1的基础上改进，所述输砂机构是输砂螺旋8，输砂螺旋8沿密闭混砂罐7的长度方向设置，所述输砂螺旋8的一端穿过密闭混砂罐7的一侧壁延伸至其外侧且连接有电控柜。

所述输砂螺旋8包括螺旋轴和电机，螺旋轴一端设置有多个正向叶片6，螺旋轴的另一端设置有多个反向叶片5，正向叶片6和反向叶片5之间的光轴位于密闭混砂罐7出砂口的正上方；电机与密闭混砂罐7外的电控柜电性连接。

输砂螺旋8采用电机驱动，螺旋轴的转动使得密闭混砂罐7内的物料往密闭混砂罐7的出砂口输送，在低转速条件下，大扭矩输出，可实现无极调速功能。

密闭混砂罐7宽度方向的一侧壁开设有备用的人孔17，人孔17通过法兰连接密封。螺旋轴上靠近人孔17一侧设置有多个反向叶片5，螺旋轴上远离人孔17一侧设置有多个正向叶片6，正向叶片6和反向叶片5交接处的光轴上留有过砂间隙，其中正向叶片6和反向叶片5工作时将密闭混砂罐7两侧的物料连续不断的运输到光轴上的过砂间隙附近，然后从密闭混砂罐7的出砂口流出。

所述密闭混砂罐7底部侧壁上沿其长度方向还焊接有一组溜砂板9，溜砂板9位于输砂螺旋8的下方，溜砂板9与水平方向的夹角为30°-60°，所述两个溜砂板9中间留有过砂通道，过砂通道位于密闭混砂罐7出砂口的正上方。溜砂板9与水平方向的夹角为30°-60°，倾斜的溜砂板9有助于输砂螺旋8将陶粒砂向密闭混砂罐7的出砂口输送，使得陶粒砂更容易从出砂口输出。

实施例5

如图1所示，采用本实用新型进行清砂，具体步骤如下：

步骤一，开机：开启空压机1，清扫清砂管线20，清砂管线20与砂罐车12之间形成通路，确保压力传感器16显示数值稳定无异常波动；

步骤二，开阀门：将出砂口阀14全开，补压阀4开至25%，给密闭混砂装置7罐内补压，在密闭混砂装置7内形成正压条件；

步骤三，启动输砂机构：开启输砂螺旋8，转速调至10r/min，开始清砂，观察软管10内陶粒砂的举升情况，另外观察压力传感器16与流量计3显示数值是否稳定，若显示数值波动比较大则说明清砂管线20内砂流不均匀，极容易发生堵塞，应降低输砂螺旋8的转速，直到压力传感器16与流量计3显示值稳定；显示数值稳定之后，逐步增加输砂螺旋8的转速至45r/min，形成稳定的清砂流速；

步骤四，停止输砂机构：观察软管10，若无陶粒砂通过则表示密闭混砂装置7内陶粒砂清扫完毕，先停止输砂螺旋8，然后关闭出砂口阀14；

步骤五，关机：关闭空压机1，清砂完成。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：至少包括空压机（1）、密闭混砂罐（7）、补压管线（19）和清砂管线（20），所述空压机（1）的出气口与补压管线（19）、清砂管线（20）并联的进气口连接，清砂管线（20）、补压管线（19）并联的出砂口与用于运输的砂罐车（12）的进砂口可拆卸连接，其中密闭混砂罐（7）固定连接在补压管线（19）上且其底部设置有输砂机构。

2.根据权利要求1所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述补压管线（19）、清砂管线（20）并联的进气口通过快速接头三（18）和空压机（1）可拆卸连接；补压管线（19）、清砂管线（20）并联的出砂口通过快速接头二（13）可拆卸连接有软管（10），软管（10）的另一端通过快速接头一（11）和砂罐车（12）的进砂口可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述软管（10）是耐磨透明管。

4.根据权利要求1所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述空压机（1）上安装有安全阀（2）。

5.根据权利要求1所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述密闭混砂罐（7）的进气口处设置有流量计（3）和补压阀（4），密闭混砂罐（7）的出砂口处连接有出砂口阀（14）。

6.根据权利要求5所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述补压阀（4）和出砂口阀（14）均是开度阀，补压阀（4）和出砂口阀（14）的开度均可调。

7.根据权利要求1所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述清砂管线（20）上还连接有压力传感器（16）和止回阀（15）。

8.根据权利要求1或5所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述输砂机构是输砂螺旋（8），输砂螺旋（8）沿密闭混砂罐（7）的长度方向设置，所述输砂螺旋（8）的一端穿过密闭混砂罐（7）的一侧壁延伸至其外侧且连接有电控柜。

9.根据权利要求8所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述输砂螺旋（8）包括螺旋轴和电机，螺旋轴一端设置有多个正向叶片（6），螺旋轴的另一端设置有多个反向叶片（5），正向叶片（6）和反向叶片（5）之间的光轴位于密闭混砂罐（7）出砂口的正上方；电机与密闭混砂罐（7）外的电控柜电性连接。

10.根据权利要求8所述的一种密闭混砂罐的清砂装置，其特征在于：所述密闭混砂罐（7）底部侧壁上沿其长度方向还焊接有一组溜砂板（9），溜砂板（9）位于输砂螺旋（8）的下方，溜砂板（9）与水平方向的夹角为30°-60°，所述两个溜砂板（9）中间留有过砂通道，过砂通道位于密闭混砂罐（7）出砂口的正上方。