CN210134910U - 适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，包括外筒和圆锥形内筒，圆锥形内筒呈大端朝上地位于外筒上部，圆锥形内筒大端设有抽采出气管，上部设有与圆锥形内筒内壁相切的抽采进气管，抽采进气管伸出外筒外部；外筒中部设有浮漂，外筒的筒壁上固定连接有用于与外界接通的常闭型单向进气阀；浮漂上方连接有橡胶球，浮漂在浮力和重力作用下的竖直升降过程中，橡胶球能够伸入或退出抽采出气管，以封堵和打开抽采出气管；并开启和关闭单向进气阀；外筒的筒底设有排渣门和常闭型单向放水阀，且单向放水阀通过过滤装置与外筒内部连通。本实用新型的有益效果是，水气渣分离效果好，放水阀无堵塞隐患，且结构简单，修复操作方便。
Description
技术领域
本实用新型属煤层气开发领域，特别涉及一种适用于井下水力压裂抽采钻孔抽采管路的自动放水的排渣装置。
背景技术
在我国煤矿领域，出于环保和便捷排渣的目的，多采用水力钻进施工瓦斯抽采钻孔，为保证钻孔抽采效果由此发展出种类较多的排水除渣装置，采用电动、人工、负压自动等原理，在普通钻孔和抽采支管发挥较大作用，不同于一般的抽采钻孔，煤矿井下水力压裂钻孔为实现对煤体透气性改造往煤体注入较多水量，单孔注水量在100-600m3，压裂后进行抽采时采用常规放水器无法满足使用需求，同时出于煤层保压排采的原理需保证稳定持续排水，亟需研发一种大排量、操控性能好的负压自动排水排渣装置，以满足新形势下煤层增透的需要。目前，国内尚未开展过水力压裂专用排水排渣装置研究，本装置发明尚属首次。
虽然，目前市面上出现了很多井下自动放水器。但许多放水排渣装置瓦斯气体和水渣分离效率较低，且残渣易堵住排水排渣口，自动化水平较低，不利于现场应用。现有技术中出现了一种旋风分离的锥筒结构除水除渣器，用于井下气水渣混合物的分离效果较好，但排渣口易堵塞问题仍未得到很好解决。为此，需要进一步改进。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术中井下自动放水的排渣装置出渣口和放水口易堵塞的问题，提供一种适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，该装置通过浮漂自动上升到设定高度时，打开单向进气阀，使装置内部与外部大气接通，并利用单向放水阀形成自动放水，单向放水阀通过过滤器与装置内部连通，以消除放水堵塞问题。其结构简单、自动放水功能可靠。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，包括外筒，外筒内设有圆锥形内筒，圆锥形内筒呈大端朝上地位于外筒上部，圆锥形内筒大端设有抽采出气管，圆锥形内筒上部设有抽采进气管，抽采进气管与圆锥形内筒内壁呈相切设置，抽采进气管伸出外筒外部；所述外筒中部设有浮漂，外筒的筒壁上固定连接有用于与外界接通的常闭型单向进气阀；所述浮漂上方连接有橡胶球，浮漂在浮力和重力作用下的竖直升降过程中，橡胶球能够伸入或退出抽采出气管，以封堵和打开抽采出气管；并开启和关闭所述单向进气阀；所述外筒的筒底设有排渣门和常闭型单向放水阀，且单向放水阀通过过滤装置与所述外筒内部连通。
采用前述方案的本实用新型，通过圆锥形内筒对井下瓦斯抽采的水气渣形成旋风分离，水气渣混合物在负压作用下经与至少一个抽采孔抽采管连接的抽采进气管抽入圆锥形内筒，经旋风分离后，水和渣在重力作用下自然下坠并聚集在外筒内，气体由抽采出气管接入抽采系统；在持续抽采和分离过程中，外筒内聚集水通过浮力作用使浮漂持续上升，直至橡胶球形成对抽采出气管的封堵，停止抽采。与此同时，浮漂使单向进气阀打开，外筒内部与外部大气环境接通，自动放水阀在水压作用下，内部压力大于外部压力，从而自动打开放水，在放水过程中，渣子由过滤装置阻挡，水通过顾虑装置流出，可有效避免放水阀被堵塞；在抽采过程中，单向进气阀处于常闭状态；放水阀处于负压环境，其压力小于外部大气环境的压力，其处于关闭状态。其结构简单、自动放水功能可靠。
优选的，所述浮漂具有圆形锥面，该圆形锥面的小端朝上；所述单向进气阀通过其阀芯和自复位弹簧形成常闭结构，所述浮漂能够由所述圆形锥面推动所述阀芯移动，并打开单向进气阀。
优选的，所述过滤装置包括固定连接在排渣门上的网眼型过滤筒，过滤筒内填塞有不锈钢丝清洁球。网眼型过滤筒进行一级过滤，不锈钢丝清洁球进行二级，从而形成简单结构的双重过滤，其过滤效果好，可有效避免放水阀堵塞；并且作为二级过滤材料的不锈钢丝清洁球取材方便，且成本低。
进一步优选的，所述排渣门铰接在所述外筒底端的排渣口。以方便、快捷地打开排渣门，提高效率。
进一步优选的，所述外筒下端呈圆锥筒结构，排渣口位于圆锥筒小端。以利用渣子集中，便于排渣清理。
进一步优选的，所述抽采出气管固定连接在检修盖上，检修盖构成所述外筒的筒盖；且抽采出气管上设有检修阀。以设备出现故障时，及时排除故障并进行维修，以及为保证设备正常运行而进行日常的维护、保养。
本实用新型的有益效果是，水气渣分离效果好，放水阀无堵塞隐患，且结构简单，修复操作方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型图1中的A放大图。
图3是本实用新型图1中的B放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
参见图1、图2、图3，一种适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，包括设在底座16上的外筒1，外筒1内设有圆锥形内筒2，圆锥形内筒2呈大端朝上地位于外筒1上部，圆锥形内筒2大端设有抽采出气管3，圆锥形内筒2上部设有抽采进气管4，抽采进气管4与圆锥形内筒2内壁呈相切设置，抽采进气管4伸出外筒1外部，圆锥形内筒2小端与外筒1内壁之间通过横撑18固定；所述外筒1中部设有浮漂5，浮漂5滑套在竖直设置的导向杆14上，导向杆14支撑在十字支架15上，十字支架15固定连接在外筒1的内壁上，外筒1的筒壁上固定连接有用于与外界接通的常闭型单向进气阀7；所述浮漂5上方通过套管17连接有橡胶球6，套管17套在导向杆14外周，浮漂5在浮力和重力作用下的竖直升降过程中，橡胶球6能够伸入或退出抽采出气管3，以封堵和打开抽采出气管3；并开启和关闭所述单向进气阀7；所述外筒1的筒底设有排渣门8和常闭型单向放水阀9，且单向放水阀9通过过滤装置10与所述外筒1内部连通。
其中，浮漂5具有圆形锥面，该圆形锥面的小端朝上；所述单向进气阀7通过其阀芯7a和自复位弹簧11形成常闭结构，所述浮漂5能够由所述圆形锥面推动所述阀芯7a向外移动，并打开单向进气阀7。所述过滤装置10包括固定连接在排渣门8上的网眼型过滤筒10a，过滤筒10a内填塞有不锈钢丝清洁球10b。所述排渣门8铰接在所述外筒1底端的排渣口。所述外筒1下端呈圆锥筒结构，排渣口位于圆锥筒小端。所述抽采出气管3固定连接在检修盖12上，检修盖12构成所述外筒1的筒盖；且抽采出气管3上设有检修阀13。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，包括外筒(1)，外筒(1)内设有圆锥形内筒(2)，圆锥形内筒(2)呈大端朝上地位于外筒(1)上部，圆锥形内筒(2)大端设有抽采出气管(3)，圆锥形内筒(2)上部设有抽采进气管(4)，抽采进气管(4)与圆锥形内筒(2)内壁呈相切设置，抽采进气管(4)伸出外筒(1)外部；其特征在于，所述外筒(1)中部设有浮漂(5)，外筒(1)的筒壁上固定连接有用于与外界接通的单向进气阀(7)；所述浮漂(5)上方连接有橡胶球(6)，浮漂(5)在浮力和重力作用下的竖直升降过程中，橡胶球(6)能够伸入或退出抽采出气管(3)，以封堵和打开抽采出气管(3)；并开启和关闭所述单向进气阀(7)；所述外筒(1)的筒底设有排渣门(8)和单向放水阀(9)，且单向放水阀(9)通过过滤装置(10)与所述外筒(1)内部连通。
2.根据权利要求1所述的适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，其特征在于，所述浮漂(5)具有圆形锥面，该圆形锥面的小端朝上；所述单向进气阀(7)通过其阀芯和自复位弹簧(11)形成常闭结构，所述浮漂(5)能够由所述圆形锥面推动所述阀芯移动，并打开单向进气阀(7)。
3.根据权利要求1或2所述的适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，其特征在于，所述过滤装置(10)包括固定连接在排渣门(8)上的网眼型过滤筒(10a)，过滤筒(10a)内填塞有不锈钢丝清洁球(10b)。
4.根据权利要求3所述的适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，其特征在于，所述排渣门(8)铰接在所述外筒(1)底端的排渣口。
5.根据权利要求3所述的适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，其特征在于，所述外筒(1)下端呈圆锥筒结构，排渣口位于圆锥筒小端。
6.根据权利要求3所述的适用于井下水力压裂的自动放水的排渣装置，其特征在于，所述抽采出气管(3)固定连接在检修盖(12)上，检修盖(12)构成所述外筒(1)的筒盖；且抽采出气管(3)上设有检修阀。
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