一種用於氣舉反循環鑽進的氣液固分離器的製作方法

2023-05-11 20:08:41

本實用新型涉及氣固液分離器技術領域，具體為一種用於氣舉反循環鑽進的氣液固分離器。

背景技術：

氣舉反循環鑽進的作用原理就是採用雙壁管或鑽杆側壁上安裝的風管，將壓縮空氣從供氣管路送入孔內氣水混合室，使鑽杆內的衝洗液成為充氣狀態，在內外管環隙和內管形成液柱壓差，高速氣流與充氣氣泡群從孔內上升，產生動能，動能與壓差產生氣舉反循環，排出碎石和巖屑。

但是排除的碎石和巖屑中一般還混合有氣體和液體，形成一種氣液固三相混合液，現有技術中，當此氣液固三相混合液從水龍頭處排出之後，首先就是需要進入一種氣液分離器，將氣體排放出去，然後將剩下的液體和固體混合液通入振動篩內，將液體和固體再次進行分離，但是這種方式存在一個很明顯的缺陷：1、對氣液固三相混合液進行分離時，首先先進行氣體分離，然後再運輸至振動篩內對液體和固體進行分離，需要分成兩步運行，浪費工作時間；2、振動篩的工作需要電能，長時間的振動分離工作消耗大量的電能，非常的不環保。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種用於氣舉反循環鑽進的氣液固分離器，以解決上述背景技術中提出的問題。所述用於氣舉反循環鑽進的氣液固分離器具有實現氣液固分離的同時還可以省電環保的特點。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種用於氣舉反循環鑽進的氣液固分離器，包括箱體、進料單元、出氣單元、出液單元和出固單元，所述進料單元包括定位板和進液管，所述定位板固定於箱體的內側壁上，所述定位板中部貫通插設有進液管，所述進液管遠離定位板的一端貫通插設於箱體底壁並延伸至箱體外側；

所述出液單元包括固定板、出液板和出液口，所述固定板連接於定位板位於進液管右側的底壁上，所述固定板遠離定位板一端固定有出液板，所述出液板遠離固定板一端固定連接於箱體的側壁上，且箱體側壁在與出液板連接處開設有出液口；

所述出固單元包括彈簧、出固板、出固口和輔助振動裝置，所述出固板設置於出液板上方，所述出固板與出液板之間通過若干彈簧相連，所述出固板一端活動連接於定位板上，出固板的另一端活動連接於箱體側壁上，箱體側壁在與出固板活動連接處開設有出固口，所述出固板中開設有濾水孔；

所述輔助振動裝置包括半圓蓋、安裝柱、齒輪、從動杆和擠壓球，所述半圓蓋固定覆蓋於進液管管口處，所述半圓蓋表面固定有安裝柱，所述安裝柱的內部開設有轉動槽，所述轉動槽中活動設置有限位塊，所述限位塊上固定有轉動軸，所述轉動軸遠離限位塊一端固定有齒輪，所述齒輪遠離轉動軸一側在偏離圓心處垂直連接有從動杆，所述從動杆遠離齒輪一端在靠近出固板一側連接有連接杆，所述連接杆的另一端固定有擠壓球；

所述出氣單元包括擋板、擋水板和出氣管，所述擋板垂直連接於箱體內腔上壁，所述擋板遠離箱體內腔上壁一端固定連接有若干擋水板，所述擋水板的另一端固定連接於箱體內側壁上，且擋水板中開設有流水孔，所述擋水板與擋板圍住的箱體上壁部分插設有出氣管。

優選的，所述彈簧設置有不少於兩個，且彈簧呈豎直設置。

優選的，所述從動杆隨著齒輪運動至最高處時，擠壓球與出固板表面相切。

優選的，所述擋水板設置有不少於兩組，且擋水板、出液板和出固板的傾斜角度均設置為15°～60°。

優選的，所述出固口的大小使得出固板在運動過程中的上下極限位置均能與之對應。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型通過進液管將氣液固三相混合液引流進入箱體，然後在箱體內腔中向上噴流，此氣液固三相混合液一方面向上噴流觸碰到擋水板，擋水板起到將固體和液體擋住的效果，防止固體和液體直接從出氣管流出，而且擋水板中開設有流水孔，流水孔不光起到可以讓少量擋水板未擋住的液體回流的效果，而且還實現了氣體流通的效果，使得氣體可以通過出氣管流出；氣液固三相混合液的另一方面還可以在噴流的過程中，直接帶動設置於進液管管口的齒輪運動，齒輪帶動從動杆完成轉動，從動杆帶動擠壓球完成一個圓周運動，擠壓球在運動至每個圓周運動最低處時對出固板進行向下擠壓，彈簧起到復位的效果，起到對出固板的振動效果，使得分離固體和液體的效果更好。

本實用新型可以同時完成固體、液體和氣體的分離，不需要進行逐步分離，節約時間，而且通過氣液固三相混合液的流動，來實現對出固板產生振動效果，從而達到更好的分離固體和液體的效果，相比較振動篩的使用，本實用新型不消耗電能，而且可以很好的實現振動篩的效果，十分環保。

附圖說明

圖1為本實用新型結構局部剖視圖；

圖2為本實用新型A截面圖；

圖3為本實用新型安裝柱與齒輪連接示意圖；

圖4為本實用新型齒輪與從動杆連接位置示意圖。

圖中：1箱體、101出液口、102出固口、2定位板、3進液管、4固定板、5出液板、6彈簧、7出固板、71濾水孔、8半圓蓋、9安裝柱、91轉動槽、10限位塊、11轉動軸、12齒輪、13從動杆、14連接杆、15擠壓球、16擋板、17擋水板、171流水孔、18出氣管。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1-4，本實用新型提供一種技術方案：

一種用於氣舉反循環鑽進的氣液固分離器,包括箱體1、進料單元、出氣單元、出液單元和出固單元，進料單元包括定位板2和進液管3，定位板2固定於箱體1的內側壁上，定位板2的三邊均與箱體1的內壁固定相接，形成一塊箱體1內腔中的定位平臺，定位板2中部貫通插設有進液管3，進液管3通過定位板2定位固定，進液管3遠離定位板2的一端貫通插設於箱體1底壁並延伸至箱體1外側，進液管3在外側的部分連接於鑽機的高壓膠管上，實現將氣液固三相混合液引流入此分離器的目的。

出液單元包括固定板4、出液板5和出液口101，固定板4連接於定位板2位於進液管3右側的底壁上，固定板4垂直連接於定位板2上，固定板4起到連接定位板2和出液板5的作用，固定板4遠離定位板2一端固定有出液板5，出液板5遠離固定板4一端固定連接於箱體1的側壁上，出液板5除了連接固定板4的一邊，其餘三邊均固定連接於箱體1內壁上，處以密封處理，防止液體流失，而且使得出液板5實現完全固定在箱體1內腔中的作用，且箱體1側壁在與出液板5連接處開設有出液口101，出液口101對應出液板5設置，使液體經過出液板5後，可以很好的直接從出液口101流出，不會形成液體堵塞。

出固單元包括彈簧6、出固板7、出固口102和輔助振動裝置，出固板7設置於出液板5上方，出固板7的四邊均與相對應的結構活動相接，且沒有留有縫隙，不會使固體掉落至出液板5上即可，出固板7與出液板5相互平行，方便彈簧6的安裝，出固板7與出液板5之間通過若干彈簧6相連，彈簧6設置有四個，且彈簧6呈豎直設置，使得出固板7可以更好的實現上下振動，出固板7的另一端活動連接於箱體1側壁上，箱體1側壁在與出固板7活動連接處開設有出固口102，出固口102用來直接將固體輸出，出固板7中開設有濾水孔71，濾水孔71就是為了在出固板7振動過程中將水過濾流通至下層的出液板5上，出固口102的大小使得出固板7在運動過程中的上下極限位置均能與之對應，出固板7在豎直方向上運動，為了使出固板7在運動至最高處和最低處時，固體均可以直接從出固口102輸出掉，出固口102的大小必須滿足兩個極限位置的固體輸出要求。

輔助振動裝置包括半圓蓋8、安裝柱9、齒輪12、從動杆13和擠壓球15，半圓蓋8固定覆蓋於進液管3管口處，半圓蓋8通過高強度焊接工作固定於進液管3上，起到遮擋一半進液管3流量的效果，而且在半圓蓋8表面固定有安裝柱9，安裝柱9的內部開設有轉動槽91，轉動槽91設置為圓形，轉動槽91中活動設置有限位塊10，限位塊10形狀與圓形的轉動槽91相匹配，能夠在轉動槽91內很好的實現轉動，限位塊10上固定有轉動軸11，轉動軸11遠離限位塊10一端固定有齒輪12，齒輪12在外力作用下隨著限位塊10一起轉動，限位塊10起到限位的作用，使得齒輪12不會發生水平位置上的偏移，齒輪12遠離轉動軸11一側在偏離圓心處垂直連接有從動杆13，使得從動杆13可以隨著齒輪12做圓周運動，從動杆13遠離齒輪12一端在靠近出固板7一側連接有連接杆14，從而帶動連接杆14一起做圓周運動，連接杆14的另一端固定有擠壓球15，擠壓球15就完成了一個按著圓周運動的上下方向的位移，從動杆13隨著齒輪12運動至最高處時，擠壓球15與出固板7表面相切，隨著擠壓球15的運動，當從動杆13隨著齒輪12向下做圓周運動時，擠壓球15也就對出固板7形成擠壓，從而使得出固板7實現振動效果，對固體與液體的分離起到增益效果。

出氣單元包括擋板16、擋水板17和出氣管18，擋板16垂直連接於箱體1內腔上壁，擋板16的兩端均與箱體1內側壁固定連接，擋板16遠離箱體1內腔上壁一端固定連接有若干擋水板17，擋水板17設置有兩組，可以起到多重保護，防止液體直接從出氣管18流出，而且部分氣液固三相混合液體在上升過程中，隨著液體流速的降低，逐步分離所帶的液體，其餘碰撞在擋水板17上，流速放緩，進一步冷凝，液體沿擋水板17上的流水孔171滴落，擋水板17的另一端固定連接於箱體1內側壁上，擋水板17的另外兩邊固定連接於箱體1側壁上，且擋水板17中開設有流水孔171，流水孔171一方面起到液體的回流作用，另一方面起到氣體的流通作用，擋水板17與擋板16圍住的箱體1上壁部分插設有出氣管18，出氣管18直接將氣液固三相混合液體中的氣體通出，擋水板17的傾斜角度設置為30°，出液板5和出固板7的傾斜角度均設置為45°，傾斜設置可以使得固定和液體都能隨著自身重力完成輸出任務，使得分離效果更好更快。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。