CN209663082U - 一种油砂加热搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油砂加热搅拌装置，包括搅拌罐、驱动机构，搅拌罐包括油砂罐以及横置在油砂罐内的搅拌轴，搅拌轴上设置搅拌旋叶，搅拌轴与油砂罐外部的驱动机构连接，还包括电加热衬套、盛砂盒，所述电加热衬套包覆在油砂罐外壁，所述盛砂盒设置在油砂罐的下方，所述油砂罐上端口扣合有盖板，所述油砂罐外壁上还设置油砂罐翻转扳手。本实用新型具有结构合理、小巧实用、占地面积小、节能、安全可靠、方便操作等特点。

Description

一种油砂加热搅拌装置

技术领域

本实用新型涉及稠油热采实验室三维物理模拟实验装置，具体地说是一种油砂加热搅拌装置。

背景技术

目前稠油热采实验室利用三维物理模拟实验装置开展实验时，需要配置大量的油砂作为模拟油藏充填模型本体，来开展各种稠油热采物理模拟实验研究。所需油砂是根据真实油藏参数由石英砂、水、原油按照一定配比混合而成。三维物模装置每次实验所需的模拟油砂量大，而且稠油的在低温下流动性差，所以人工在室温下搅拌配比而成的油砂混合不均匀达不到要求，增大了实验分析的偏差。经查询检索相关资料现有的一种单轴油砂混合加热器和双轴混和加热器均具有到混合配比油砂的功能，但是这二者均采用蒸汽加热，除了具有搅拌、加热功能外还具有输送功能，设备工艺复杂，实际操作起来不适用于实验室配比模拟油藏油砂。为解决上述问题发明了本实用新型。

现有技术一技术方案

如参考文献1，授权公告号为CN203613152 U一种单轴油砂混合加热器，包括加热混合单元和用于装油砂的罐体，加热混合单元设置在罐体内；加热混合单元包括空心主轴以及沿其外面均匀固定设置的若干个桨叶。主要功能是充分加热搅拌油砂与分离剂的混合物料的同时，有效加热混合物料并输送到下一道工序。

现有技术二技术方案：

如参考文献2，授权号为CN203610094 U双轴油砂混合加热器包括加热器夹套、混合单元和用于装油砂的罐体，混合单元设置在罐体内，加热器夹套设置在罐体的外围。加热混合单元包括主轴和从动轴。这种双轴油砂混合加热器通过二组带有螺旋叶片的轴相对转动，对浆状物料进行搅拌输送，同时通过带夹套机的高温蒸汽对浆状物料进行加热；使物料各种成分混合均匀并保持一定温度。

现有技术三技术方案：

如参考文献3，油砂加热混合器的研制，大科技2017.06，该文介绍了油砂分离试验装置核心设备油砂加热混合器的设备工作原理和结构特点。油砂混合器由支撑机架、传动系统、进料箱、出料箱、转子及旋转接头等结构组成。进料测旋转接头在转子转动过程中连续向转子内加入特殊的工艺水。出料侧旋转接头用于向设备中输送蒸汽，并将换热后的凝液到管路。油砂产品经过筒体上的出料口，进入安装在弹性支架上的出料箱进入下游设备。

现有三种文献提到的技术都具有混合搅拌加热功能，可以实现配置混合油砂。但是文献1、2、3具有共同的特点：一是结构复杂，占地面积大不适合应用于实验室使用；二是加热介质采用蒸汽，要有蒸汽源，蒸汽的制备是需要附加蒸汽产生设备，无论从经济和操作方便角度都不适合于实验室应用；三种加热混合器他们主要功能是用于将采出的油砂与分离剂混合加热之后进入下一工序，是油砂分离工艺的一个程序。而三维物模实验所需的油砂配置是将原油、水、石英砂经过加热搅拌混合成油砂。为解决上述问题，我们从经济、节能、安全，装置结构简单易操作等方面考虑，发明了一种油砂加热搅拌装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油砂加热搅拌装置，具有结构合理、小巧实用、占地面积小、节能、安全可靠、方便操作等特点。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种油砂加热搅拌装置，包括搅拌罐、驱动机构，搅拌罐包括油砂罐以及横置在油砂罐内的搅拌轴，搅拌轴上设置搅拌旋叶，搅拌轴与油砂罐外部的驱动机构连接，还包括电加热衬套、盛砂盒，所述电加热衬套包覆在油砂罐外壁，所述盛砂盒设置在油砂罐的下方，所述油砂罐上端口扣合有盖板，所述油砂罐外壁上还设置油砂罐翻转扳手。

所述油砂罐内的搅拌轴两端伸出油砂罐外侧然后铰接在支架上。

所述驱动机构包括相连接的电机和减速器，减速器的输出端连接搅拌轴。

所述电机和减速器均固定在底座上。

还包括油砂罐锁紧装置，油砂罐锁紧装置为一个活动的插销，该插销依次穿过支架开设的固定孔和油砂罐外壁开设的固定盲孔。

还包括控制装置，所述控制装置包括相电连接的中央控制器、存储器，所述中央控制器还与电机的开关电连接，所述中央控制器还通过温度控制电路模块连接电加热衬套的加热电阻，温度控制电路模块连接温度传感器，温度传感器安装于油砂罐外壁的加热衬套中，当测得的温度值达到设置温度时，温度控制电路模块控制加热电阻停止加热。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

油砂罐安装于设备支架上，油砂罐上口为长方形，装有盖板，正面和背面为圆弧型结构，与侧面形成近似于半圆桶形槽；电加热衬套安装于油砂罐外，衬套内加热电阻均匀布于油砂罐外壁，同时装有温度传感器：高精度热电偶，测量加热温度。搅拌器装于油砂罐中，搅拌器包括搅拌轴和搅拌旋叶，搅拌旋叶安装于搅拌轴上，电机与减速器连接，减速器与搅拌轴连接。控制装置控制电机正反转，电机带动减速器、减速器带动搅拌轴从而实现搅拌器的旋转；控制装置可以控制加热温度，设定加热温度值，当温度达到设定值时，电加热衬套中的加热电阻停止加热。盛砂盒放于设备支架下方，当油砂罐反转时，抽出盛砂盒，油砂正好落入其中，避免油砂洒落到设备外。

附图说明

图1为本实用新型的一种油砂加热搅拌装置的结构示意图。

图中：电机1、减速器2、油砂罐翻转扳手3、油砂罐4、盖板5、搅拌轴6、搅拌旋叶7、电加热衬套8、控制装置9、油砂罐锁紧装置10、底座11、支架12、盛砂盒13。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种油砂加热搅拌装置，包括搅拌罐、驱动机构，搅拌罐包括油砂罐4以及横置在油砂罐内的搅拌轴6，搅拌轴上设置搅拌旋叶7，搅拌轴与油砂罐外部的驱动机构连接，还包括电加热衬套8、盛砂盒13，所述电加热衬套包覆在油砂罐外壁，所述盛砂盒设置在油砂罐的下方，所述油砂罐上端口扣合有盖板5，所述油砂罐外壁上还设置油砂罐翻转扳手3。所述油砂罐内的搅拌轴两端伸出油砂罐外侧然后铰接在支架12上。还包括油砂罐锁紧装置10，油砂罐锁紧装置为一个活动的插销，该插销依次穿过支架开设的固定孔和油砂罐外壁开设的固定盲孔。

所述驱动机构包括相连接的电机1和减速器2，减速器的输出端连接搅拌轴。所述电机和减速器均固定在底座11上。

还包括控制装置9，所述控制装置包括相电连接的中央控制器、存储器，所述中央控制器还与电机的开关电源连接，所述中央控制器还通过温度控制电路模块连接电加热衬套的加热电阻，温度控制电路模块连接温度传感器，温度传感器安装于油砂罐外壁的加热衬套中，当测得的温度值达到设置温度时，温度控制电路模块控制加热电阻停止加热。电加热衬套、温度控制电路模块均属于本领域公知技术。

油砂罐4上口为长方形，装有盖板5，正面和背面为圆弧型结构，与侧面形成近似于半圆桶形槽；电加热衬套8安装于油砂罐4的外壁，衬套内加热电阻均匀布于油砂罐4外壁，并装有测温热电偶；油砂罐翻转扳手3固定装于油砂罐上；油砂罐锁紧装置10为一个活动的插销，一端安装于支架12上，一端插入油砂罐4；盛砂盒13放于油砂罐4下方。

控制装置控制搅拌混合单元、电加热衬套开启加热搅拌混合功能。石英砂、原油、水按照一定的比例倒入油砂罐中，通过搅拌器搅拌混合、电加热衬套加热，使油砂在油砂罐内充分混合均匀；电加热衬套给油砂罐加热，最高加热温度可达80℃。控制装置可以实现电机运转控制，可以控制电机正反转，实现搅拌器的正反旋转使油砂混合更均匀，同时可以控制加热温度。

锁紧油砂罐锁紧装置10，控制装置9控制电机1启动，电机1连接减速器2，减速器2连接搅拌轴6，搅拌轴6带动搅拌旋叶7实现搅拌混合功能；控制装置9还可以控制电机1正反转，搅拌轴和搅拌旋叶也跟着正反转，实现油砂搅拌混合更均匀。控制装置9可以设置加热温度，启动电加热衬套8加热功能，设置加热温度，当温度达到设置温度时停止加热。加热油砂的目的是使稠油原油在高温下粘度降低，流动性好，便于油砂混合更均匀。油砂混合均匀后，停止搅拌。抽出盛砂盒13，打开油砂罐锁紧装置10，扳动油砂罐翻转扳手3，油砂罐向一侧翻转，混合好的油砂正好倾倒于盛砂盒13中。

根据三维物理模拟实验方案设计，称取设计所需的石英砂、水、原油；锁紧油砂罐锁紧装置10，打开油砂罐4上方盖板5，倒入石英砂盖上盖板5，操作控制装置9启动电机1正传，开始运行搅拌；通过控制装置9设定加热温度值，电加热衬套8开始给油砂罐加热，最高加热温度值根据所涉及的原油的粘度而定。加热搅拌5-10分钟后，打开盖板5慢慢倒入水盖上盖板5，继续加热搅拌10-15分钟左右；再次打开盖板5慢慢倒入原油，盖上盖板5，继续加热搅拌。在加热搅拌过程中，如果温度达到设定的温度值，电加热衬套8自动停止加热，当温度低于设置温度，电加热衬套8自动启动加热功能。运行一段时间后，启动电机的反转功能，目的使油砂混合更均匀。搅拌时间依据要配置的油砂量而定，一定时间后油砂混合均匀停止加热、搅拌，打开盖板5，抽出盛砂盒13，打开油砂罐锁紧装置10，扳动油砂罐翻转扳手3油砂罐向一侧翻转，将混合好的油砂倾倒于盛砂盒13中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位指示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，而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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种油砂加热搅拌装置，包括搅拌罐、驱动机构，搅拌罐包括油砂罐以及横置在油砂罐内的搅拌轴，搅拌轴上设置搅拌旋叶，搅拌轴与油砂罐外部的驱动机构连接，其特征在于，还包括电加热衬套、盛砂盒，所述电加热衬套包覆在油砂罐外壁，所述盛砂盒设置在油砂罐的下方，所述油砂罐上端口扣合有盖板，所述油砂罐外壁上还设置油砂罐翻转扳手。

2.根据权利要求1所述的一种油砂加热搅拌装置，其特征在于，所述油砂罐内的搅拌轴两端伸出油砂罐外侧然后铰接在支架上。

3.根据权利要求1或2所述的一种油砂加热搅拌装置，其特征在于，所述驱动机构包括相连接的电机和减速器，减速器的输出端连接搅拌轴。

4.根据权利要求3所述的一种油砂加热搅拌装置，其特征在于，所述电机和减速器均固定在底座上。

5.根据权利要求1或2所述的一种油砂加热搅拌装置，其特征在于，还包括油砂罐锁紧装置，油砂罐锁紧装置为一个活动的插销，该插销依次穿过支架开设的固定孔和油砂罐外壁开设的固定盲孔。

6.根据权利要求1或2所述的一种油砂加热搅拌装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置包括相电连接的中央控制器、存储器，所述中央控制器还与电机的开关电连接，所述中央控制器还通过温度控制电路模块连接电加热衬套的加热电阻，温度控制电路模块连接温度传感器，温度传感器安装于油砂罐外壁的加热衬套中，当测得的温度值达到设置温度时，温度控制电路模块控制加热电阻停止加热。