離心式真空除氣器的製作方法
2023-05-25 07:50:41 3
專利名稱：離心式真空除氣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種處理氣侵鑽井液的離心式真空除氣器。
背景技術：
在鑽井工程中，當鑽井液中侵入氣體時，將會引起鑽井液比重等性能發生變化，影響鑽井作業的正常進行，並有可能導致較為嚴重的事故發生。在鑽井工程中，普遍使用除氣器將鑽井液中的侵入氣體去除。
離心式真空除氣器用於處理氣侵鑽井液時，利用真空泵從除氣罐中抽取空氣，在除氣罐內形成一定的負壓。鑽井液在大氣壓的作用下，通過吸入管進入除氣罐，然後通過高速旋轉的轉子空心軸葉輪，再由空心軸葉輪四周的噴射口呈噴射狀快速射向罐壁，依靠強烈的碰撞使浸入鑽井液中的氣泡破碎，同時鑽井液在除氣罐罐壁上形成薄流層，鑽井液中的氣體逸出，逸出的氣體由真空泵不斷地抽出排往安全地帶，同時保持除氣室真空度的穩定。鑽井液則由於自重進入排空腔，在高速旋轉的葉輪的離心力作用下被排出離心式真空除氣器，實現氣侵鑽井液中氣體的排出。
除氣器的安全、可靠、高效運行是保證鑽井液中侵入氣體去除的關鍵。
影響離心式真空除氣器安全運行的主要因素是真空度過大，致使除氣器真空罐內的鑽井液液面過高，被真空泵吸出，造成設備的損毀。為防止這一現象的產生，離心式真空除氣器在設備出廠時就保守地設定好了除氣器的工作真空度，使設備在較低的真空度下工作。這一方面不利於侵入鑽井液中的氣體的逸出，同時由於鑽井液性能，如密度發生變化時，鑽井液仍有可能從真空泵中被吸出，真空除氣器設備本身的安全也得不到有效保證。
發明內容本實用新型目的是解決現有除氣器容易導致真空罐內的鑽井液液面過高，被真空泵吸出，造成設備損毀的問題，提供一種離心式真空除氣器。
本實用新型提供的離心式真空除氣器，包括除氣器體，除氣器體內的除氣器進液管、除氣器排液管和除氣器體上部的真空除氣罐，真空除氣罐內設置有空心軸葉輪，該空心軸葉輪由電機及傳動機構驅動，真空除氣罐同時與真空泵連接，其特徵是在真空除氣罐的頂蓋上安裝有壓力平衡式液位控制裝置，該裝置包括頂蓋上安裝的中間開有貫通孔的導氣座，導氣座相對於貫通孔的徑向位置上開有排氣孔，導氣座上端加裝密封塞，密封塞內側的貫通孔內依次裝有復位彈簧和導氣管，導氣管上沿軸向間隔開有導氣孔，導氣管的下端安裝液位浮子。
在真空除氣罐內側的頂蓋上安裝有倒錐形傘板，倒錐形傘板上開有一組小孔，倒錐形傘板下部端板直接形成渦室的渦蓋板。
真空除氣罐下部的渦室筒體的上端外側設置有一個密封沿，密封沿上放置彈性密封材料，渦蓋直接壓靠在渦室筒體的上面。
空心軸葉輪採用副葉輪結構，即在葉輪主葉片的背面設置有副葉片。
本實用新型的優點及效果通過使用本實用新型提供的壓力平衡式液位控制裝置可以最大限度的提高離心式真空除氣器的真空度，加強除氣效果，並自動、可靠地控制真空罐內液面高度，保障離心式真空除氣器的安全運行。
通過使用本實用新型提供的倒錐形傘板，增大了鑽井液除氣過程中的流通面，減薄了液流厚度，並加強了鑽井液由空心軸葉輪噴射口射出過程中的碰撞破碎，提高了除氣器的除氣效率。
通過使用本實用新型提供的直接壓靠式渦室結構，在保證渦室密封效果的前提下，節約了材料的使用，同時也方便了設備的安裝調試工作。
通過使用本實用新型提供的採用副葉輪結構的葉輪，有效地減少由渦室渦蓋板與空心軸葉輪間縫隙被拋散出來的鑽井液量，並使葉輪的高速轉動更加穩定。
圖1是離心式真空除氣器結構示意圖；圖2是壓力平衡式液位控制裝置結構示意圖；圖3是倒錐形傘板結構示意圖；圖4是直接壓靠式渦室結構結構示意圖；圖5是副葉輪結構葉輪示意圖。
具體實施方式實施例1如圖所示，圖中標號1底座、2真空泵、3真空泵排氣管、4真空泵吸氣管、5電動機、6主動皮帶輪、7傳動皮帶、8被動皮帶輪、9空心軸葉輪、10壓力平衡式液位控制裝置、11除氣器頂蓋、12倒錐形傘板、13真空罐、14除氣器排液管、15除氣器進液管、16密封螺紋塞、17導氣座、18復位彈簧、19導氣管、20連接銷、21液位浮子、22倒錐形傘板的側錐板、23渦蓋板、24連接板、25彈性密封材料、26渦室筒體、27主葉片、28幅葉片、29空心軸、30葉輪座板。
如圖1，真空泵2安裝在底座1上，通過真空泵吸氣管4從真空罐13中抽吸氣體形成真空，並將抽吸出來的氣體通過真空泵排氣管3排放到安全地帶，真空罐13內形成真空，鑽井液在負壓作用下通過除氣器進液管15進入除氣器，然後通過空心軸葉輪9的空心軸上的排液孔高速離心甩出，同倒錐形傘板的側錐板22碰撞後氣體逸出，由真空泵抽吸出真空罐，維持真空罐內的真空，部分液體沿傘板表面向下流動，經連接板24之間的空隙流到真空罐下部，液面達到一定高度後進入渦室；另一部分鑽井液從倒錐形傘板的側錐板22上的孔中射出，同真空罐壁碰撞後，氣體逸出，由真空泵抽吸出真空罐，維持真空罐內的真空，液體沿真空罐壁向下流到真空罐下部，液面達到一定高度後進入渦室。安裝在真空罐13上的電動機5通過主動皮帶輪6、傳動皮帶7和被動皮帶輪8帶動空心軸葉輪高速旋轉，將進入空心軸的液體通過空心軸上的排液孔高速離心甩出，另一方面帶動葉輪轉動將進入渦室的鑽井液通過除氣器排液管14排出除氣器，完成整個氣侵鑽井液的氣、液分離處理過程。
如圖2，導氣座17安裝在除氣器頂蓋11上，導氣座17內貫通孔上部安裝密封螺紋塞16，使導氣座17內的貫通孔同真空罐的真空保持一致，當除氣罐中的液面升高到將液位浮子21託起時，液位浮子21通過連接銷20帶動導氣管19向上移動，導氣管上沿軸向間隔開有導氣孔，當導氣管19上的導氣孔通過導氣座17上的沿徑向設置的排氣孔與外界大氣相通時，真空管內真空下降，液面下降，液位浮子21帶動導氣管19下降，導氣管與外界大氣間的導通界面減小或關閉，維持真空罐內的真空度。為了保證液位浮子21上下移動的順暢，可在液位浮子21外周的頂蓋下面安裝有一個導向套筒。
如圖3，倒錐形傘板的側錐板22上沿傘板面開有一組小孔，側錐板下沿通過徑向分布的連接板24同渦蓋板23連接。
如圖4，渦室筒體26的上端外側設置有一個密封沿，密封沿上放置彈性密封材料25，渦蓋板23直接壓靠在渦室筒體26上，之間通過彈性密封材料25密封。
如圖5，主葉片27沿徑向焊接在葉輪座板30下部，葉輪座板30上部焊接空心軸，幅葉片28沿徑向焊接在葉輪座板30上部，形成副葉輪結構。
權利要求1.一種離心式真空除氣器，包括除氣器體，除氣器體內的除氣器進液管、除氣器排液管和除氣器體上部的真空除氣罐，真空除氣罐內設置有空心軸葉輪，該空心軸葉輪由電機及傳動機構驅動，真空除氣罐同時與真空泵連接，其特徵是在真空除氣罐的頂蓋上安裝有壓力平衡式液位控制裝置，該裝置包括頂蓋上安裝的中間開有貫通孔的導氣座，導氣座相對於貫通孔的徑向位置上開有排氣孔，導氣座上端加裝密封塞，密封塞內側的貫通孔內依次裝有復位彈簧和導氣管，導氣管上沿軸向間隔開有導氣孔，導氣管的下端安裝液位浮子。
2.根據權利要求1所述的離心式真空除氣器，其特徵是在真空除氣罐內側的頂蓋上安裝有倒錐形傘板，倒錐形傘板的側錐板上開有一組小孔，倒錐形傘板下部端板直接形成渦室的渦蓋板。
3.根據權利要求1或2所述的離心式真空除氣器，其特徵是真空除氣罐下部的渦室筒體的上端外側設置有一個密封沿，密封沿上放置彈性密封材料，渦蓋直接壓靠在渦室筒體的上面。
4.根據權利要求1或2所述的離心式真空除氣器，其特徵是空心軸葉輪採用副葉輪結構，即在葉輪主葉片的背面設置有副葉片。
專利摘要離心式真空除氣器。解決現有除氣器容易導致真空罐內的液面過高，被真空泵吸出，造成設備損毀的問題。本實用新型是在真空除氣罐的頂蓋上安裝有壓力平衡式液位控制裝置，該裝置包括頂蓋上安裝的導氣座，密封塞，復位彈簧、導氣管和液位浮子。通過液位控制裝置可以最大限度的提高離心式真空除氣器的真空度，加強除氣效果，並自動、可靠地控制真空罐內液面高度，保障離心式真空除氣器的安全運行。本實用新型提供的倒錐形傘板，增大了鑽井液除氣過程中的流通面，減薄了液流厚度，並加強了鑽井液由空心軸葉輪噴射口射出過程中的碰撞破碎，提高了除氣器的除氣效率。壓靠式渦室結構，可節約材料，方便安裝與調試。
文檔編號E21B21/00GK2881068SQ20062002573
公開日2007年3月21日 申請日期2006年4月4日 優先權日2006年4月4日
發明者李彬, 柴佔文, 錢強, 張佔國, 郭 東, 白雪明, 張同鍾, 曹貴貞, 王麗波, 侯召坡 申請人:華北石油管理局第一機械廠