專利名稱：一種蠕動篩型分離機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于固液分離設(shè)備領(lǐng)域，以及固液氣分離設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
固液分離技術(shù)，或固液氣分離技術(shù)，在工農(nóng)業(yè)中應(yīng)用非常普遍。 但目前的固液分離技術(shù)，通常都設(shè)備繁雜，噪音大、耗能多、效率低。
比如，在石油勘探、開采行業(yè)中，總會產(chǎn)生具有大量固液混合狀 態(tài)的鉆井液。如何從鉆井液除砂等雜質(zhì)，是鉆井液的凈化處理工藝的 重要組成部分。
但當(dāng)前用以鉆井液含油、含砂、含氣或鉆井液性能變化較大情況 下的精密固液氣分離設(shè)備，是用五步固控法實現(xiàn)的，存在著效率低、 耗能大、壽命短等缺陷。
具體說來，情況如下對于石油開采行業(yè)來說，鉆井液中固體含 量和粒徑分布及含氣量，對于鉆井速度、井身質(zhì)量等影響顯著，也影 響采油量，因而必須通過鉆井液凈化系統(tǒng)嚴(yán)格控制鉆井液中的含氣 量、含固量和粒徑分布。目前油田普遍使用的鉆井液凈化系統(tǒng)為傳統(tǒng) 的五步固控法即鉆井液通過振動篩過濾—除氣器—旋流除砂機(jī)—清 潔機(jī)—離心機(jī)后進(jìn)入到鉆井液儲罐，其中振動篩是通過激振器帶動篩 架振動來實現(xiàn)過濾顆粒的，它存在篩網(wǎng)易堵、過濾孔徑大、激振力的 調(diào)節(jié)范圍有限等缺點(diǎn)，此外振動還易造成固相顆粒的細(xì)化，損害鉆井 液的質(zhì)量。近年來，國內(nèi)外對于鉆井液凈化系統(tǒng)的研究專注于如何在 振動篩上使用特細(xì)篩網(wǎng)，期望能在振動篩上使用200目(孔徑75拜) 甚至325目(孔徑45拜)的篩網(wǎng)，從而期望省去振動篩之后、離心機(jī) 之前的除砂機(jī)、除泥機(jī)、清潔機(jī)等設(shè)備，簡化固控系統(tǒng)。但由于使用 特細(xì)篩網(wǎng)就必然加大分離因數(shù)，而高頻交變的激振力作用很容易造成 篩網(wǎng)報廢，因而上述技術(shù)研發(fā)進(jìn)入瓶頸階段，設(shè)備多、能耗大的五步 固控法鉆井液凈化系統(tǒng)始終無法得到有效改善。從全新思路考慮過濾 機(jī)理是研制新的精密型鉆井液過濾裝置的關(guān)鍵。
另外，常用的固液分離領(lǐng)域還包括有很多，比如在水污染處理方 面，會遇到大量被污染的淤泥、污泥等，這些固液混合物，利用現(xiàn)有的板框機(jī)或離心機(jī)進(jìn)行分離時，存在操作工作量大、占地多、維修維 護(hù)困難、噪音大以及沖洗水二次污染等缺點(diǎn)。
如何制造適用性強(qiáng)、節(jié)能、環(huán)保、高效的固液分離設(shè)備，是全世 界共同面臨的 一個重大課題。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種蠕動篩型分離機(jī)，能夠?qū)桃阂约?固液氣等混合物形式進(jìn)行高效分離作用。
一種蠕動篩型分離機(jī)，它是這樣實現(xiàn)的，該分離機(jī)包括 采用多個蠕動單元所組成的蠕動篩網(wǎng)，以及與傳動用的螺旋軸， 來共同構(gòu)成具有可活動間隙的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中的蠕動單元由固定片和 蠕動片構(gòu)成，固定片與蠕動片之間的可活動間隙為篩網(wǎng)通道，多個蠕 動單元的相鄰疊加構(gòu)成蠕動篩網(wǎng)主體，其中的螺旋軸，通過螺旋軸葉 片帶動蠕動片圍繞螺旋軸中心做偏心運(yùn)動，使蠕動單元中的蠕動片與 固定片之間發(fā)生相對位移。
進(jìn)一步，作為典型舉例而非限定，本實用新型還包括有如下技術(shù) 特征
取固定片和蠕動片內(nèi)徑分別為Dl和D2，傳動用的螺旋軸的葉片 外徑為D3，那么它們之間的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是D1〉D3〉D2。
在蠕動篩網(wǎng)之外配套設(shè)置有蠕動篩罐體，在蠕動篩罐體下側(cè)設(shè)置 有排液管。
所述的蠕動篩罐體為真空罐，該真空罐通過真空泵實現(xiàn)抽吸作 用，使用中料漿通過蠕動篩網(wǎng)的間隙，呈薄層噴射狀噴向真空罐器壁， 料漿中的氣泡被真空泵抽出。
所述的螺旋軸所配套的電機(jī)為減速電機(jī)。
所述的螺旋軸，采用的是沿軸向螺距逐漸縮小、螺旋中心軸逐漸 增加，但螺旋軸的螺旋軸葉片外徑保持不變的結(jié)構(gòu)，用以在工作時能 在濾腔內(nèi)形成雙重收縮作用。
對應(yīng)著所迷的螺旋軸，設(shè)置有用以排出料渣并設(shè)置有阻力板的出 料口，可對包括料渣在內(nèi)的料漿實現(xiàn)擠壓作用，在過濾腔內(nèi)形成較高 靜壓區(qū)并沿螺旋軸向兩端擴(kuò)散，增加液相出流速度，同時提高擠出固相的含固率。
大量實踐表明，對高粘度物料的連續(xù)過濾設(shè)備必須具有連續(xù)自動 清除截留在篩網(wǎng)面上的物質(zhì)的功能，否則，根本就無法穩(wěn)定地持續(xù)工 作。基于這一思想，本實用新型開拓性地改變了篩網(wǎng)形式，開發(fā)了蠕
動篩過濾技術(shù)，用以實現(xiàn)固液分離的目的；并且，以蠕動篩過濾技術(shù) 為核心，結(jié)合真空薄層脫氣和雙重螺旋壓榨技術(shù)，還可以實現(xiàn)固液氣 三相混合物的分離目的。
作為說明，前述的技術(shù)要點(diǎn)中，包含有以下三個技術(shù)方案 ( 一 )蠕動篩過濾技術(shù)包括由多個蠕動單元所組成的蠕動篩網(wǎng)， 以及傳動用的螺旋軸，每個蠕動單元由固定片和蠕動片疊加構(gòu)成，固 定片與蠕動片之間的縫隙即為篩網(wǎng)通道，縫隙間距可根據(jù)需要調(diào)整，
作為舉例，最小可達(dá)25~50艸。多個蠕動單元疊加構(gòu)成蠕動篩網(wǎng)主 體，若取固定片和蠕動片內(nèi)徑分別為D1和D2，傳動螺旋軸葉片外徑 為D3,則設(shè)計時要求D1〉D3〉D2，因而當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動時，固定片保持 不動，而蠕動片則被螺旋軸葉片外側(cè)推動并圍繞螺旋軸中心作偏心運(yùn) 動，同時蠕動片與固定片之間發(fā)生相對位移，反復(fù)自動清理固定片與 蠕動片之間的縫隙，從而避免縫隙堵塞。過濾時濾液通過蠕動篩間隙 排出，而大于間隙的固相顆粒則被螺旋軸推動并向固相物質(zhì)出料口輸 送。
(二) 真空薄層脫氣技術(shù)對于設(shè)置有真空罐的情況而言，通過 真空泵的抽吸作用，在蠕動篩外腔的真空罐內(nèi)形成負(fù)壓，料漿在負(fù)壓 作用下，通過進(jìn)料口進(jìn)入過濾腔，再由蠕動篩的篩網(wǎng)通道，呈薄層噴 射狀噴向真空罐壁，在碰撞、真空的作用下，浸入料漿中的氣泡逸出， 被真空泵抽出并排往安全地帶。
(三) 雙重螺旋壓榨技術(shù)通過螺旋軸的變螺距和變軸徑設(shè)計， 形成濾腔的雙重收縮，結(jié)合出料口的阻力板，在濾筒內(nèi)形成較高靜壓 區(qū)并沿螺旋軸向兩端擴(kuò)散，增加液相出流速度，同時提高擠出固相的 含固率。
本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實用新型固定片與蠕動片間隙可小至 25~50艸(非限定)，相當(dāng)于325目(孔徑45戶)的篩網(wǎng)，可一次性過濾料漿中的固態(tài)成分，而且本實用新型所述的設(shè)備是在低壓低轉(zhuǎn)速情
況下運(yùn)行的，能耗低(節(jié)約系統(tǒng)95%的能耗)、設(shè)備損耗小、無振動、 無噪音、運(yùn)行安全可靠。
同時，本實用新型操作筒單、方便，能24小時全自動運(yùn)行，可
取代現(xiàn)有的振動篩、除砂機(jī)、除氣罐、除泥機(jī)、清潔機(jī)，等等，具有 巨大的^土?xí)б婧徒?jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
圖l是蠕動篩分離機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中本實施例中設(shè)置有真空
圖2a、圖2b是蠕動篩在工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是蠕動單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是蠕動篩分離機(jī)的工作流程圖，為一種實施例。
圖5是蠕動篩分離機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中本實施例中沒有設(shè)置真
具體實施方式
實施例l，作為舉例，對應(yīng)的料漿為鉆井液，利用本實用新型所 述的蠕動篩分離機(jī)可直接進(jìn)行固液氣三相物質(zhì)的分離操作。
參

圖1、圖2a、圖2b、圖3和圖4所示，設(shè)備主體由設(shè)置在中 部的蠕動篩網(wǎng)200，和同時兼具傳動、輸送和擠壓功能的處于中心位 置的螺旋軸300，以及設(shè)置在外部的蠕動篩罐體400等結(jié)構(gòu)共同組成。
在本實施例中，蠕動篩罐體400為真空罐410。該真空罐410用 以實現(xiàn)抽真空的目的，作為舉例而非限定，可采用外形呈偏心圓錐狀 結(jié)構(gòu)，且頂部設(shè)有真空引氣管411、底部設(shè)有排液管420。
其中的蠕動篩網(wǎng)200由多個蠕動單元210構(gòu)成，每個蠕動單元 210由固定片211與蠕動片212疊加構(gòu)成。固定片211與蠕動片212 之間的縫隙即為篩網(wǎng)通道220。篩網(wǎng)通道220所對應(yīng)的縫隙間距可根 據(jù)需要〗故調(diào)整。多個蠕動單元210疊加構(gòu)成蠕動篩網(wǎng)200的主體。
若取固定片211和蠕動片212內(nèi)徑分別為D1和D2，傳動用的螺 旋軸300的葉片外徑為D3,設(shè)計制造時適合按照D1>D3>D2的方式進(jìn)行。因而，當(dāng)螺旋軸300轉(zhuǎn)動時，固定片211保持不動，而蠕動片 212則被螺旋軸300的螺旋軸葉片310的外側(cè)推動并圍繞螺旋軸300 中心做偏心運(yùn)動，同時蠕動片212與固定片211之間發(fā)生相對位移， 反復(fù)自動清理固定片211與蠕動片212之間的篩網(wǎng)通道220,從而避 免了蠕動篩網(wǎng)200的縫隙堵塞。
設(shè)備中心位置的螺旋軸300在設(shè)計加工時，適合采用沿軸向螺距 逐漸縮小、螺旋中心軸逐漸增加的結(jié)構(gòu)，但螺旋軸300葉片外徑保持 不變，從而〗吏過濾腔230從進(jìn)料口 500向出料口 510形成錐形雙重收 縮，完成傳動、輸送和擠壓功能。再結(jié)合出料口的阻力板520，在過 濾腔230內(nèi)形成較高靜壓區(qū)并沿螺旋軸300向兩端擴(kuò)散，可增加液相 出流速度并提高擠出固相的含固率。
所述的阻力板520，是設(shè)置在出料口 510處的阻力增加結(jié)構(gòu)。作 為舉例，可通過彈性的堵在出料口 510處的板狀結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。其阻力 大小，可根據(jù)需要做調(diào)整。
參照圖4，本實用新型所述的設(shè)備工作時，螺旋軸300在減速電 機(jī)600帶動下低速轉(zhuǎn)動(具體速度可小于50RPM),帶動蠕動篩網(wǎng)200 內(nèi)蠕動片212形成蠕動，真空罐410內(nèi)在真空泵作用下形成負(fù)壓，處 于固液混合態(tài)的料漿被負(fù)壓抽吸進(jìn)入過濾腔230后，濾液和小顆粒物 質(zhì)夾帶氣相物質(zhì)通過蠕動篩網(wǎng)200的固定片211與蠕動片212之間的 篩網(wǎng)通道220快速滲出，呈薄層噴射狀噴向真空罐壁，料漿中氣相物 質(zhì)在碰撞、真空作用下逸出，通過真空泵從排氣管410抽出。那些大 于篩網(wǎng)通道220的固相顆粒則由螺旋軸300輸送向出料口 510,通過 過濾腔230的雙重收縮，固相顆粒間內(nèi)壓不斷增強(qiáng)，進(jìn)一步擠出的液 體由出料口 510排出。
總結(jié)下來，對于設(shè)備主體的內(nèi)部為兼具傳動、輸送和擠壓功能的 螺旋軸300、中部為具有自清潔功能可活動間隙的蠕動篩網(wǎng)200、外 部為真空罐410的該蠕動篩型分離機(jī)100來說，使用方法包括有如下 步驟
步驟l，螺旋軸300在減速電機(jī)600帶動下低速轉(zhuǎn)動，帶動蠕動 篩網(wǎng)200內(nèi)的蠕動片212形成蠕動。
作為舉例，減速電機(jī)600為低速轉(zhuǎn)動，速度可〈50RPM。
步驟2,真空罐410在真空泵作用下形成負(fù)壓，料漿被負(fù)壓抽吸進(jìn)入過濾腔230，濾液通過蠕動篩固定片211與蠕動片212之間的縫 隙快速向外排出，呈薄層噴射狀甩向罐壁，料漿中氣相成分在碰撞、 真空作用下逸出，通過真空泵抽出。
在本實施例中，由圖4所示的料漿罐530提供料漿。所述的料漿 在本實施例中為鉆井液。
步驟3，料漿中大于篩網(wǎng)通道220的固相顆粒由螺旋軸300向出 料口510推移，通過過濾腔的雙重收縮，固相顆粒間內(nèi)壓不斷增強(qiáng)， 進(jìn)一步擠出間隙液體后的料渣由出料口 510排出。
在本實施例中，由圖4所示的廢渣池540來收集固液分離或固液 氣分離后的料渣。
步驟4,經(jīng)除氣、除妙、后的料漿則由于自重進(jìn)入排液管420。進(jìn) 一步，可經(jīng)由旋轉(zhuǎn)葉片將其排出罐外。具體來說，經(jīng)除氣、除砂后的 鉆井液濾液由于自重沿罐壁匯集在真空罐410底部，由排液管420 進(jìn)入排空腔后經(jīng)旋轉(zhuǎn)的葉片收集回用。
實施例2，對應(yīng)的料漿為泥漿，直接進(jìn)行固液分離。
參圖5所示， 和前述的實施例相比較，主要區(qū)別僅在于，本實施
例所描述的蠕動型分離機(jī)100沒有設(shè)置真空罐結(jié)構(gòu)。在不設(shè)置真空罐
的情況下， 一般無須專門收集氣相物質(zhì)。
其它結(jié)構(gòu)部分，與前述實施例類似。經(jīng)過所述的蠕動型分離機(jī)
100后，泥漿中的水分會從排液管420中流出，料渣從出料口 510的排出。
以上是對本實用新型的描述而非限定，基于本實用新型思想的其 它實施方式，均在本實用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于該分離機(jī)包括采用多個蠕動單元所組成的蠕動篩網(wǎng)，以及與傳動用的螺旋軸，來共同構(gòu)成具有可活動間隙的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中的蠕動單元由固定片和蠕動片構(gòu)成，固定片與蠕動片之間的可活動間隙為篩網(wǎng)通道，多個蠕動單元的相鄰疊加構(gòu)成蠕動篩網(wǎng)主體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于取 固定片和蠕動片內(nèi)徑分別為Dl和D2 ，傳動用的螺旋軸的葉片外徑為 D3,那么它們之間的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是D1〉D3〉D2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于在 蠕動篩網(wǎng)之外配套設(shè)置有蠕動篩罐體，在蠕動篩罐體下側(cè)設(shè)置有排液 管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于所 述的蠕動篩罐體為真空罐，該真空罐通過真空泵實現(xiàn)抽吸作用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于所 述的螺旋軸所配套的電機(jī)為減速電機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于所 述的螺旋軸，采用的是沿軸向螺距逐漸縮小、螺旋中心軸逐漸增加， 但螺旋軸的螺旋軸葉片外徑保持不變的結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠕動篩型分離機(jī)，其特征在于對 應(yīng)著所述的螺旋軸，設(shè)置有用以排出料渣并設(shè)置有阻力板的出料口 。
專利摘要本實用新型提供一種蠕動篩型分離機(jī)，屬于固液分離設(shè)備領(lǐng)域，以及固液氣分離設(shè)備領(lǐng)域。該分離機(jī)采用多個蠕動單元所組成的蠕動篩網(wǎng)，以及傳動用的螺旋軸，來共同構(gòu)成具有可活動間隙的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中的蠕動單元由固定片和蠕動片構(gòu)成，固定片與蠕動片之間的可活動間隙為篩網(wǎng)通道，多個蠕動單元的相鄰疊加構(gòu)成蠕動篩網(wǎng)主體，其中的螺旋軸，通過螺旋軸葉片帶動蠕動片圍繞螺旋軸中心做偏心運(yùn)動，使蠕動單元中的蠕動片與固定片之間發(fā)生相對位移。利用本實用新型可一次性過濾料漿中的固態(tài)成分，而且能耗低、設(shè)備損耗小、無振動、無噪音、運(yùn)行安全可靠。
文檔編號B30B9/14GK201394389SQ200820158128
公開日2010年2月3日 申請日期2008年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月27日
發(fā)明者猛 范, 鄧黛青, 陳以波 申請人:上海索原環(huán)境科技有限公司