CN211038595U - 一种多筛管大处理量立式除砂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多筛管大处理量立式除砂器，包括快开盲板和立式筒体，在所述立式筒体中部设置隔板，在所述隔板上方的筒体中部设置介质出口，在筒体下部设置介质进口和反冲口，底部设置排砂口；在所述立式筒体内部设置筛管，所述筛管上部和立式筒体上部连接，筛管下部与隔板连接；所述隔板下部为缓冲空间，在缓冲空间下方设置锥形漏斗。本实用新型能适应页岩气大处理量的要求，提高了除砂精度，降低了劳动强度；有效的减小了段塞流对筛管的冲击，保护筛管不被损坏。解决了现有设备分离效率低，操作性差，对下游管线和设备造成冲蚀的问题，有极高的社会效益和经济效益。

Description

一种多筛管大处理量立式除砂器

技术领域

本实用新型涉及一种多筛管大处理量立式除砂器。

背景技术

页岩气开采目前普遍采用的是水力压裂法，开采时需将大量水混合泥砂和少量化学物质注入井中，泥砂的主要成分为30～100目陶粒，该陶粒数量大，硬度高，单井加砂量较大，如不把此部分陶粒和泥砂进行分离，将对下游的设备和管线产生严重的冲蚀，影响系统的安全平稳运行，因此进行有效的除砂至关重要。

原有除砂器为卧式过滤结构，含水和砂的页岩气沿着介质进口进入除砂器，砂粒沉积在筛管内，气、水和部分砂穿过筛管至下游管道。砂粒通过除砂器下游管道和阀门时，会冲刷管道和阀门内壁，导致阀门和管道的损坏和事故的发生。砂粒在筛管内沉积到一定量时，就需要打开除砂器的快开盲板，取出筛管清理其中的砂粒。打开快开盲板清理筛管内的砂粒工作量较为繁琐，且前期操作频率高，筛管一般采用割缝筛管式，过滤精度在0.20mm左右。

根据现场实践发现，现有除砂器存在以下几点不足：

第一，除砂器和筛管的连接采用的过盈连接，这种连接的好处是没有缝隙，便于筛管的密封。不利的方面是筛管的拆卸不可避免，在拆卸的过程中，因为采用的是硬连接，端部极易发生损坏，多次拆卸难以保证其密封性能；

第二，页岩气采用的陶粒一般都在0.1mm～0.5mm之间，采用割缝筛管式筛管的最小过滤直径是0.20mm，因此直径小于0.20mm的砂砾，该筛管无法分离，分离效率低。

第三，过滤后的砂砾沉积在筛管内，会阻塞筛管的流通面积，影响分离效率。

第四，天然气、水、砂砾进入除砂器后，直接进入筛管，由于段塞流的影响，导致压力瞬时升高，可能导致筛管瞬时变形，破坏筛管。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供了一种多筛管大处理量立式除砂器，针对页岩气大处理量的要求，增加了设备直径和筛管的根数；同时减少了筛管的重量，增大了筛管的流通面积，提高了除砂精度，降低了劳动强度；设备进口放在下部，有效的减小了段塞流对筛管的冲击，保护筛管不被损坏。

本实用新型所采用的技术方案是：一种多筛管大处理量立式除砂器，包括快开盲板和立式筒体，在所述立式筒体中部设置隔板，在所述隔板上方的筒体中部设置介质出口，在筒体下部设置介质进口和反冲口，底部设置排砂口；在所述立式筒体内部设置筛管，所述筛管上部和立式筒体上部连接，筛管下部与隔板连接；所述隔板下部为缓冲空间，在缓冲空间下方设置锥形漏斗。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：本页岩气用多筛管大处理量立式除砂器，适应了页岩气大处理量的要求，增加了设备直径和筛管的根数；同时减少了筛管的重量，增大了筛管的流通面积，提高了除砂精度，降低了劳动强度；设备进口放在下部，有效的减小了段塞流对筛管的冲击，保护筛管不被损坏。解决了现有设备分离效率低，操作性差，对下游管线和设备造成冲蚀的问题，有极高的社会效益和经济效益。具体表现如下：

1、在立式筒体顶部，设置快开盲板，快开盲板在检修筛管时使用，可以做到快速拆卸，降低劳动强度。

2、在立式筒体的上部设置多支反绕焊不锈钢筛管，增加了筛管的流通面积，降低了筛管的重量，分离精度可设置在0.05mm～0.50mm之间，同时气体采用内进外出，避免筛管发生失稳。

3、反绕焊不锈钢筛管顶部用螺栓和设备内部的条形支板相连，底部用锥形结构和设备中部的隔板相连，筛管固定在除砂器内部，不会发生振动。

4、反绕焊不锈钢筛管，筛管底部的锥形结构设有O型密封圈，保证密封性，不会发生泄漏。

5、反绕焊不锈钢筛管，筛管顶部盖板支耳设有孔径为D的螺栓孔，在条形支板上设孔径为d的螺栓孔，装载时，用孔径为d的螺栓进行固定，拆卸时，卸下孔径为d的螺栓，采用孔径为D的螺栓将筛管顶出，所述D大于d，方便拆卸，降低了工人的劳动强度。

6、立式筒体下部设置反冲口，反冲口通过反冲管接入除砂器上部的空间，在设备停工时，在反冲口通入流体，从除砂器上部反冲管的筛孔流出，从中心对各个方向的反绕焊不锈钢筛管进行反冲洗，筛管上的杂质落入设备下方的排沙口，达到反向冲洗的目的。

7、立式筒体下部设置有进口，进口处有挡板，下部的缓冲空间内壁喷涂有耐磨涂层，可以有效减小冲蚀对设备内壁的影响。

8、立式筒体下部有缓冲空间，缓冲空间的体积大，可以有效减小段塞流对筛管的冲击，缓冲空间下方设置锥形漏斗，可以有效排砂。

9、在介质进口和出口处设差压计，可以确定排砂的时间和反冲洗的时间。

10、除砂器采用两两并联设置，工作时，两台除砂器同时进行除砂作业，当一台设备差压计提醒需要排砂作业时，将本台除砂器的进口阀门关闭，另一台除砂器暂时同时处理2台设备的处理量。本台设备先放空，接入低压流体对筒体内筛管进行反冲洗，冲洗完毕后，打开本台除砂器的进口阀门继续工作，恢复两台设备并联除砂，轮换排砂的功能，满足了工艺连续作业的需要。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种多筛管大处理量立式除砂器，如图1所示，包括：快开盲板1、条形支板2、反绕焊不锈钢筛管3、介质出口4、隔板5、反冲口6、筒体7、锥形漏斗8、排砂口9，封头10，耳式支座11，介质进口12、进口挡板13、缓冲空间14，O型密封圈15、反冲管16，孔径为d的螺栓17，其中：

在一种多筛管大处理量立式除砂器的筒体7顶部设置快开盲板1，上部设置介质出口4，下部设置介质进口12和反冲口6以及缓冲空间14，底部设置排砂口9。在筒体7内部设置反绕焊不锈钢筛管3，反绕焊不锈钢筛管3一端设置楔形结构和筒体7内部的隔板5相连，另一端设置盖板支耳和筒体7内部设置的条形支板2相连。反绕焊不锈钢筛管3根据处理量的大小，可设置多支，同时反绕焊不锈钢筛管3一端的楔形结构设置有O型密封圈15，保证工作时的密封性和拆卸性；另一端的盖板支耳上有孔径为D的螺栓孔，并采用孔径为d的螺栓17和条形支板2相连，拆卸时采用孔径为D的螺栓将反绕焊不锈钢筛管3顶出，所述D大于d，反绕焊不锈钢筛管3顶部设有把手，方便拆卸。筒体7下部设置介质进口12，介质进口12处设置有进口挡板13。筒体7下部还设置有反冲口6，反冲口6通过反冲管16直接连接到筒体7上部。筒体7底部设置有封头10和锥形漏斗8。筒体7外部设置有耳式支座11。

本实用新型的工作原理是：含砂和水的页岩气从介质进口12进入筒体内部的缓冲空间14，通过进口挡板13减小流体对筒体内壁的冲击，同时筒体内壁喷涂有耐磨涂层，由于惯性作用和重力作用，对砂砾进行粗分，大的砂砾进入锥形漏斗8。

页岩气从下向上进入反绕焊不锈钢筛管3内部，反绕焊不锈钢筛管采用内进外出，避免了失稳的可能。反绕焊不锈钢筛管的分离精度可设置在0.05mm～0.50mm之间，有效将砂砾去除，去除的砂砾由于重力也落入筒体底部。

页岩气经过了反绕焊不锈钢筛管的分离，分离出绝大部分的砂砾，介质出口4设置在筒体中部，多出的水可以从介质出口流出，避免筛管堵塞。

利用设备进出口设置的差压计判断筛管是否堵塞，两个差压计分别设置在除砂器进出口处，达到精确排砂时机的目的。

分离元件采用反绕焊不锈钢筛管，精度在0.05mm到0.50mm可调，反绕焊不锈钢筛管一端设置楔形结构和筒体内部的隔板5相连，另一端设置盖板支耳和筒体内部设置的条形支板2相连。反绕焊不锈钢筛管根据处理量的大小，可设置多支，同时反绕焊不锈钢筛管一端的楔形结构设置有O型密封圈15，保证工作时的密封性和拆卸性；另一端的盖板支耳上有孔径为D的螺栓孔，并采用孔径为d的螺栓和条形支板相连，拆卸时采用孔径为D的螺栓将反绕焊不锈钢筛管顶出，所述D大于d，反绕焊不锈钢筛管顶部设有把手，方便拆卸。

反绕焊不锈钢筛管的工作原理是：反绕焊不锈钢筛管安装在除砂器内，除砂器采用内进外出的方式，通过筛管过滤砂砾，并在进出口设置压差计，通过计量压差确定筛管是否需要清洗。

本反绕焊不锈钢筛管安装时，用楔形连接件对准除砂器内部的隔板，由于楔形结构的特性，筛管可以很好的对中，保证设备安装的牢固，用孔径为d的螺栓拧紧，保证O型密封圈的密封，安装完成。

本反绕焊不锈钢筛管使用时，介质从筛管内向筛管外流动，利用反绕焊不锈钢筛管的过滤性能，将介质中的砂砾分离。当通过压差计显示筛管内外压差较大时，说明筛管需要清洗，可以在反冲口6通入低压流体，对筛管进行反冲清洗。

本反绕焊不锈钢筛管拆卸时，先将孔径为d的螺栓取出，用孔径为D的螺栓将反绕焊不锈钢筛管顶出，所述D大于d，再用把手将筛管整体提出。

Claims (10)

1.一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：包括快开盲板和立式筒体，在所述立式筒体中部设置隔板，在所述隔板上方的筒体中部设置介质出口，在筒体下部设置介质进口和反冲口，底部设置排砂口；在所述立式筒体内部设置筛管，所述筛管上部和立式筒体上部连接，筛管下部与隔板连接；所述隔板下部为缓冲空间，在缓冲空间下方设置锥形漏斗。

2.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：所述筛管为反绕焊不锈钢筛管，分离精度为0.05mm～0.50mm之间。

3.根据权利要求2所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：在所述筛管顶部设置盖板，在盖板周围设置有支耳，每个支耳上设置有孔径为D的螺栓孔，在立式筒体内部对应位置设条形支板，在条形支板上设置有孔径为d的螺栓孔，通过内六角螺栓将筛管固定在立式筒体内部，所述D大于d。

4.根据权利要求3所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：所述筛管底部设置锥形结构与隔板相连，在锥形结构与隔板之间设置O型密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：所述介质进口处设置进口挡板。

6.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：在介质进口和出口处设差压计。

7.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：所述反冲口通过反冲管连接到筒体上部。

8.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：在缓冲空间内壁喷涂有耐磨涂层。

9.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：在所述筛管顶部设置有把手。

10.根据权利要求1所述的一种多筛管大处理量立式除砂器，其特征在于：在筒体外部设置有耳式支座。

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