CN213838598U - 一种新型混砂设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型混砂设备，所述混砂设备包括电动机和液压系统，所述电动机作为液压系统的动力源，所述液压系统驱动混砂设备中所有的执行元件。有益效果：本专利通过变传统的柴油发动机驱动为电机驱动，保留液压系统，全部动力采用电驱液的形式，实现电动机作为动力源的环保节能等优势的同时，兼顾液压系统驱动部件体积小、布置灵活的优势。以此来解决传统混砂设备在应用中存在的不环保、尺寸大、运输及井场布置不便及维护便利性差等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田开采用混砂设备技术领域，具体涉及一种新型混砂设备。
背景技术
当前油气田压裂增产领域，混砂设备是压裂成套设备中的核心设备，其主要用于将上游供给的压裂基液、支撑剂、化学添加剂进行混合，最后将混合好的压裂液供给给下游泵送设备。
当前混砂设备在实际应用中主要有如下实现形式：
(1)、以柴油发动机驱动的形式为主，柴油机驱动的的设备存在诸多缺点：(a)、体积大、结构复杂：柴油机系统包含进气系统、排气系统、加热系统、燃油系统、冷却系统等，结构复杂，占用空间大；(b)、不环保：柴油发动机驱动的混砂设备在井场运行过程中，会产生发动机废气污染和噪音污染，严重影响周围居民的正常生活，同时燃油、机油、防冻液等均有泄漏风险，会对环境造成一定程度的污染。(c)、不经济：柴油发动机驱动的混砂设备，设备初期的采购成本比较高，设备运行时单位功率燃料消耗费用高，动力系统的日常维护保养费用也很高。
(2)、纯电驱动混砂设备，即混砂设备中的所有执行元件都由电动机驱动，电动机与各执行元件一对一驱动，整个混砂设备上的电动机个数多，且部分执行元件需求功率大，相应的电动机驱动功率要求也就大，电动机功率大，自然体积就大。由此带来的问题：无论是电动机个数多，还是某些单个大功率电动机，都会对混砂设备整体布置带来极大困难，为了实现全电驱动，往往需要牺牲很大的结构空间，最终导致混砂设备整体尺寸变大、重量加大，不利于运输及井场布置，且因空间限制，混砂设备整体维护保养便利性也差。
实用新型内容
本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种新型混砂设备，本专利通过变传统的柴油发动机驱动为电动机驱动，保留液压系统，全部动力采用电驱液的形式，实现电动机作为动力源的环保节能等优势的同时，兼顾液压系统驱动部件体积小、布置灵活的优势。以此来解决传统混砂设备在应用中存在的不环保、尺寸大、运输及井场布置不便及维护便利性差等问题。
本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种新型混砂设备，所述混砂设备包括电动机和液压系统，所述电动机作为液压系统的动力源，所述液压系统驱动混砂设备中所有的执行元件。
进一步地，所述电动机为2台以上。
进一步地，所述电动机为变频一体机。
进一步地，所述混砂设备包括排出离心泵，吸入离心泵，混合系统，输砂装置和承载装置，所述排出离心泵，吸入离心泵，混合系统和输砂装置集成在承载装置上，所述电动机和液压系统也集成在承载装置上。
进一步地，所述承载装置为半挂车或车载或橇座。
进一步地，所述承载装置上集成有气源系统。
进一步地，所述混砂设备为本地控制和/或远程控制。
进一步地，所述混砂设备包括液添系统，干添系统，冷却系统和管汇系统，所述管汇系统设在承载装置长度方向的两侧，输砂装置设在承载装置长度方向的一端，混合系统与输砂装置相邻设置，干添系统设在混合系统的上方，所述液添系统与干添系统相邻设置，排出离心泵和吸入离心泵设在管汇系统中，电动机和冷却系统设在承载装置长度方向的另一端，所述冷却系统设在电动机的上方，所述液压系统与电动机相邻设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本技术方案通过变传统的柴油发动机驱动为电动机驱动，保留液压系统，全部动力采用电驱液的形式，实现电动机作为动力源的环保节能等优势的同时，兼顾液压系统驱动马达体积小、布置灵活的优势。以此来解决传统混砂设备在应用中存在的不环保、尺寸大、运输及井场布置不便及维护便利性差等问题。采用电动机驱动液压系统取代传统柴油机驱动或纯电动驱动，电动机相比于柴油机环保节能，电驱液相对于纯电动，减少了电动机的个数，大大节省了多个电动机的所占空间，使得整个混砂设备尺寸浓缩，重量减轻，更加利于运输及井场布置，整个混砂设备结构简单，整体维护保养便利性好。电动机采用变频一体机，变频单元直接集成在电动机上，无需额外配置变频单元，节约了变频单元所占空间，有效利用电动机的空间，保证整个混砂设备尺寸最优，同时避免了因独立变频单元散热系统故障带来的风险隐患。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
附图说明
图1是新型混砂设备的结构示意图。
图2是新型混砂设备另一侧面的结构示意图。
其中，1.冷却系统，2.液压系统，3.控制室，4.液添系统，5.干添系统，6.输砂装置，7.混合系统，8.排出离心泵，9.排出集管，10.分动箱，11.承载装置，12.电动机，13.吸入离心泵，14.吸入集管。
具体实施方式
如图1至2所示，一种新型混砂设备，所述混砂设备包括电动机12和液压系统2，所述电动机12为一台，所述电动机12作为液压系统2的动力源，所述液压系统2驱动混砂设备中所有的执行元件。混砂设备中的执行元件：吸入离心泵13，排出离心泵8，液添系统中的液添泵，混合罐的搅拌器，输砂装置6，干添系统和冷却系统。相对于现有技术中以柴油发动机做动力源，本技术方案电动机12作动力源，能避免柴油机驱动诸多缺点，体积小，运输方便，无废气污染和噪音污染，经济，维护保养费用低。相对于现有技术的纯电动驱动，本技术方案通过变传统的柴油发动机驱动为电动机12驱动，保留液压系统2，全部动力采用电驱液的形式，实现电动机12作为动力源的环保节能等优势的同时，兼顾液压系统2驱动马达体积小、布置灵活的优势。使混砂设备可以向小型化、轻量化的方向更近一步。
所述电动机12为变频一体机。变频单元直接集成在电动机12上，无需额外配置变频单元，有效利用电动机12动力单元空间，保证混砂设备整体尺寸最优，同时避免了因独立变频单元散热系统故障带来的风险隐患。
所述混砂设备包括排出离心泵8，吸入离心泵13，混合系统7，输砂装置6和承载装置11，所述排出离心泵8，吸入离心泵13，混合系统7和输砂装置6集成在承载装置11上，所述电动机12和液压系统2也集成在承载装置11上。
所述承载装置11为半挂车或车载或橇座。多承载形式，灵活选取，更大程度满足客户实际的使用要求。
所述承载装置11上集成有气源系统。混砂设备中各管路连接，都会采用阀门控制通断。混砂设备上较多使用的阀门类型为气动阀门，故气源系统，如空压机，能为气动阀门提供动力。
所述混砂设备为本地控制和/或远程控制。当需要本地控制时，可以在承载装置11长度方向的中间位置设控制室3，也可以在承载装置11上设控制箱，通过控制箱与远程的某个控制系统连接，实现远程控制。
所述混砂设备包括液添系统4，干添系统5，冷却系统1和管汇系统，所述管汇系统设在承载装置11长度方向的两侧，输砂装置6设在承载装置11长度方向的一端，混合系统7与输砂装置6相邻设置，干添系统5设在混合系统7的上方，所述液添系统4与干添系统5相邻设置，液添系统4包括多个液添泵，多个液添泵分布在承载装置11上方，并靠近承载装置11的两侧。
排出离心泵8和吸入离心泵13设在管汇系统中，电动机12和冷却系统1设在承载装置11长度方向的另一端，所述冷却系统1设在电动机12的上方，所述液压系统2与电动机12相邻设置。电动机12通过分动箱10与液压系统2连接。一个电动机12对应一个分动箱10。
混合系统7为混合罐，输砂装置6的出砂口位于混合罐的上方，干添系统5的下料口直接对准混合罐进口，管汇系统包括吸入集管14和排出集管9，所述吸入集管14和排出集管9分设在承载装置11长度方向的两侧，在吸入集管14上连接吸入离心泵13，在排出集管9上连接排出离心泵8，液添系统4的排出端直接接入混合罐或吸入集管14。混合罐包含罐体和搅拌器两部分组成，其可以将注入其中的压裂基液、支撑剂、化学添加剂进行充分混合搅拌，形成压裂液。
工作原理：吸入离心泵13通过吸入集管14从上游供液设备吸入压裂基液并将其注入到混合系统7中，支撑剂通过输砂装置6加入到混合系统7中，干粉添加剂通过干添系统5注入到混合系统7中，或其他液体添加剂通过液添系统4注入到混合系统7中，压裂基液、支撑剂、化学添加剂在混合系统9中通过混合系统7中的搅拌器进行混合搅拌形成压裂液，压裂液通过排出离心泵8吸入加压后通过排出集管9注入到下游设备中。
本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种新型混砂设备，其特征在于：所述混砂设备包括电动机和液压系统，所述电动机作为液压系统的动力源，所述液压系统驱动混砂设备中执行元件，所述执行元件包括吸入离心泵，排出离心泵，液添系统中的液添泵，混合罐的搅拌器，输砂装置，干添系统和冷却系统。
2.根据权利要求1所述的新型混砂设备，其特征在于：所述电动机为2台以上。
3.根据权利要求1所述的新型混砂设备，其特征在于：所述电动机为变频一体机。
4.根据权利要求2或3所述的新型混砂设备，其特征在于：所述混砂设备包括排出离心泵，吸入离心泵，混合系统，输砂装置和承载装置，所述排出离心泵，吸入离心泵，混合系统和输砂装置集成在承载装置上，所述电动机和液压系统也集成在承载装置上。
5.根据权利要求4所述的新型混砂设备，其特征在于：所述承载装置为半挂车或车载或橇座。
6.根据权利要求5所述的新型混砂设备，其特征在于：所述承载装置上集成有气源系统。
7.根据权利要求5所述的新型混砂设备，其特征在于：所述混砂设备为本地控制和/或远程控制。
8.根据权利要求4所述的新型混砂设备，其特征在于：所述混砂设备包括液添系统，干添系统，冷却系统和管汇系统，所述管汇系统设在承载装置长度方向的两侧，输砂装置设在承载装置长度方向的一端，混合系统与输砂装置相邻设置，干添系统设在混合系统的上方，所述液添系统与干添系统相邻设置，排出离心泵和吸入离心泵设在管汇系统中，电动机和冷却系统设在承载装置长度方向的另一端，所述冷却系统设在电动机的上方，所述液压系统与电动机相邻设置。
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| CN202020935417.8U CN213838598U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 一种新型混砂设备 |
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