一種離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器的製作方法
2024-04-14 08:33:05
1.本發明涉及離心式泥漿淨化一體機技術領域，具體涉及一種離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器。
背景技術：
2.隨著石油工業的發展，對國民經濟起了重要作用，但在石油和天然氣鑽井過程中，鑽井液(鑽井泥漿)是一種相當穩定的膠態懸浮體系，含有粘土、加重材料、各種化學處理劑、汙水、汙油及鑽屑等，具有高粘性、高腐蝕性、高含油量、高汙染性，處理難度大，處理成本高等特點。
3.鑽井液的固控對鑽井質量要求日趨提高的現代鑽井工藝中，鑽井液淨化質量直接影響鑽井質量與鑽井成本，在高質量的石油鑽井固控系統中，離心式泥漿淨化一體機是鑽井工程中必不可少的專用設備。
4.在石油天然氣勘探開發鑽井過程中，不可避免地產生大量廢棄物，形成對環境的潛在汙染。廢棄的含油泥漿是油田勘探開發過程中的主要汙染源之一，如果不對這些廢棄泥漿加以處理，任意排放，或者管理、處理不當，將對其周邊的土壤、植被、地表水和地下水造成嚴重汙染，尤其是其中的重金屬及其化合物，可以長期積累於環境或生物中，給人類生活帶來危害。
5.因此在鑽井液處理中，選用一臺既能滿足固控的大流量要求，又能同時用於廢棄泥漿處理適合的鑽井液處理離心式泥漿淨化一體機勢在必行。
6.通常離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器結構簡單，如圖1、圖2所示，泥漿從進料孔1
′
直接排出，對已淨化的泥漿有衝刷，造成紊流現象，影響淨化效果，所以同規格離心式泥漿淨化一體機處理量小。此外，現有技術對進料孔表面採用一般碳化鎢材質保護，鎢含量較低，一般在(25～35％)左右，抗耐磨性較差，使用壽命短。
技術實現要素：
7.本發明的目的是提供一種離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器，用以解決現有技術中存在的至少一個上述問題。
8.為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
9.一種離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器，包括螺旋分料器外殼，所述螺旋分料器外殼具有進料腔，所述進料腔包括相對設置的第一端面和第二端面，所述第一端面上設有便於進料管伸入進料腔的通孔，所述進料腔的內側壁包括第一曲面和第二曲面，所述第一曲面和第二曲面均包括首端曲面和尾端曲面，所述第一曲面的首端曲面和第二曲面的尾端曲面之間留有第一敞口，所述第一曲面的尾端曲面和第二曲面的首端曲面之間留有第二敞口。
10.本技術方案，通過第一曲面和第二曲面的設計能夠對出料產生渦流加速的效果，且第一敞口和第二敞口能夠滿足大流量的進料需求，本技術方案將原有離心式泥漿淨化一
體機的螺旋分料器進料腔體由筒身開圓孔改為筒身整體鑄造長槽曲面渦流式曲面進料結構形式，在保證螺旋強度和剛度的同時也滿足了大流量和進料無死角要求，進料時泥漿沿第一曲面和第二曲面順流進入分離轉鼓內，減少對已淨化的泥漿有衝刷，從而大大提高同規格離心式泥漿淨化一體機的泥漿淨化效果處理量。
11.進一步的，為了達到更好的渦流加速效果，所述第一曲面和第二曲面的外形一致，所述第一曲面沿著進料腔的中心點旋轉180
°
之後形成第二曲面，所述第一敞口和第二敞口的形狀一致。
12.進一步的，為了儘可能的提升進料的順暢性以及滿足大流量的處理需求，所述第一曲面和第二曲面均包括依次設置的首端曲面、內凹曲面和尾端曲面，所述首端曲面和尾端曲面均與內凹曲面相切，所述首端曲面的半徑為r1，所述尾端曲面的半徑為r2，所述內凹曲面的半徑為r3，r3＞r2＞r1。
13.進一步的，為了達到更好的渦流加速效果，所述第一曲面的內凹曲面的圓心為圓心a，所述第二曲面的內凹曲面的圓心為圓心b，所述圓心a與圓心b之間的連線與水平線d之間的夾角為∠α，∠α＝41
°
。
14.進一步的，為了達到更好的渦流加速效果，所述進料腔的中心點為點c，所述圓心a和圓心b對稱設置在點c的兩側。
15.進一步的，為了便於實現對第一曲面和第二曲面的成型，所述螺旋分料器外殼包括相對設置的第一曲面板和第二曲面板，所述第一曲面形成在第一曲面板朝向進料腔的內側，所述第二曲面形成在第二曲面板朝向進料腔的內側。
16.進一步的，為了降低材料成本，所述第一曲面板和第二曲面板的內部設有長條形空心腔體。
17.進一步的，為了提升螺旋分料器外殼的結構強度，所述第一曲面板和第二曲面板一體鑄造成型在第一端面和第二端面之間。
18.進一步的，為了提高螺旋分料器使用壽命，所述第一曲面板和第二曲面板上噴焊超高鎢合金材料層。
19.進一步的，為了提高螺旋分料器使用壽命，所述超高鎢合金材料層的厚度為3～5mm，鎢含量≥65％，硬度hrc65以上，從而大大延長了螺旋分料器使用壽命。
20.本發明的有益效果為：本技術方案，通過第一曲面和第二曲面的設計能夠對出料產生渦流加速的效果，且第一敞口和第二敞口能夠滿足大流量的進料需求，本技術方案將原有離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器進料腔體由筒身開圓孔改為筒身整體鑄造長槽曲面渦流式曲面進料結構形式，在保證螺旋強度和剛度的同時也滿足了大流量和進料無死角要求，進料時泥漿沿第一曲面和第二曲面順流進入分離轉鼓內，減少對已淨化的泥漿有衝刷，從而大大提高同規格離心式泥漿淨化一體機的泥漿淨化效果處理量。
附圖說明
21.圖1為現有設計的結構示意圖；
22.圖2為圖1中a-a向的剖視結構示意圖；
23.圖3為本發明的結構示意圖；
24.圖4為圖3中b-b向的剖視結構示意圖；
25.圖5為本發明中第一曲面和第二曲面的結構示意圖；
26.圖6為本發明的立體結構示意圖。
27.圖中：進料腔1；第一端面2；第二端面3；進料管4；通孔5；第一曲面6；第二曲面7；首端曲面8；尾端曲面9；第一敞口10；第二敞口11；內凹曲面12；第一曲面板13；第二曲面板14；長條形空心腔體15。
具體實施方式
28.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將結合附圖和實施例或現有技術的描述對本發明作簡單地介紹，顯而易見地，下面關於附圖結構的描述僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在此需要說明的是，對於這些實施例方式的說明用於幫助理解本發明，但並不構成對本發明的限定。
29.實施例1：
30.如圖3-圖6所示，本實施例提供一種離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器，包括螺旋分料器外殼，螺旋分料器外殼具有進料腔1，進料腔1包括相對設置的第一端面2和第二端面3，第一端面2上設有便於進料管4伸入進料腔1的通孔5，進料腔1的內側壁包括第一曲面6和第二曲面7，第一曲面6和第二曲面7均包括首端曲面8和尾端曲面9，第一曲面6的首端曲面8和第二曲面7的尾端曲面9之間留有第一敞口10，第一曲面6的尾端曲面9和第二曲面7的首端曲面8之間留有第二敞口11。
31.本技術方案，通過第一曲面6和第二曲面7的設計能夠對出料產生渦流加速的效果，且第一敞口10和第二敞口11能夠滿足大流量的進料需求，本技術方案將原有離心式泥漿淨化一體機的螺旋分料器進料腔體由筒身開圓孔改為筒身整體鑄造長槽曲面渦流式曲面進料結構形式，在保證螺旋強度和剛度的同時也滿足了大流量和進料無死角要求，進料時泥漿沿第一曲面6和第二曲面7順流進入分離轉鼓內，減少對已淨化的泥漿有衝刷，從而大大提高同規格離心式泥漿淨化一體機的泥漿淨化效果處理量。
32.實施例2：
33.本實施例是在上述實施例1的基礎上進行優化。
34.為了達到更好的渦流加速效果，第一曲面6和第二曲面7的外形一致，第一曲面6沿著進料腔1的中心點旋轉180
°
之後形成第二曲面7，第一敞口10和第二敞口11的形狀一致。
35.實施例3：
36.本實施例是在上述實施例1的基礎上進行優化。
37.為了儘可能的提升進料的順暢性以及滿足大流量的處理需求，第一曲面6和第二曲面7均包括依次設置的首端曲面8、內凹曲面12和尾端曲面9，如圖5所示，首端曲面8和尾端曲面9均與內凹曲面12相切，首端曲面8的半徑為r1，尾端曲面9的半徑為r2，內凹曲面12的半徑為r3，r3＞r2＞r1。
38.實施例4：
39.本實施例是在上述實施例1的基礎上進行優化。
40.為了達到更好的渦流加速效果，第一曲面6的內凹曲面12的圓心為圓心a，第二曲面7的內凹曲面12的圓心為圓心b，圓心a與圓心b之間的連線與水平線d之間的夾角為∠α，
∠α＝41
°
。
41.實施例5：
42.本實施例是在上述實施例4的基礎上進行優化。
43.為了達到更好的渦流加速效果，進料腔1的中心點為點c，圓心a和圓心b對稱設置在點c的兩側。
44.實施例6：
45.本實施例是在上述實施例1的基礎上進行優化。
46.如圖4所示，為了便於實現對第一曲面6和第二曲面7的成型，螺旋分料器外殼包括相對設置的第一曲面板13和第二曲面板14，第一曲面6形成在第一曲面板13朝向進料腔1的內側，第二曲面7形成在第二曲面板14朝向進料腔1的內側。
47.實施例7：
48.本實施例是在上述實施例6的基礎上進行優化。
49.為了降低材料成本，第一曲面板13和第二曲面板14的內部設有長條形空心腔體15。
50.實施例8：
51.本實施例是在上述實施例6的基礎上進行優化。
52.為了提升螺旋分料器外殼的結構強度，第一曲面板13和第二曲面板14一體鑄造成型在第一端面2和第二端面3之間。
53.實施例9：
54.本實施例是在上述實施例1的基礎上進行優化。
55.為了提高螺旋分料器使用壽命，第一曲面板13和第二曲面板14上噴焊超高鎢合金材料層。
56.實施例10：
57.本實施例是在上述實施例9的基礎上進行優化。
58.為了提高螺旋分料器使用壽命，超高鎢合金材料層的厚度為3～5mm，鎢含量≥65％，硬度hrc65以上，從而大大延長了螺旋分料器使用壽命。
59.綜上，目前，在石油和天然氣鑽井過程中，為了儘可能大流量去除鑽井液中極細的有害顆粒，降低泥漿的比重，加大處理量。為了解決此類矛盾，我司針對鑽井液特點，進行多次模擬試驗，從以下幾方面作優化設計：
60.1.採用整體鑄造(全開放)長槽曲面渦流式加速板進料結構形式，也即是第一曲面板13和第二曲面板14分別具有第一曲面6和第二曲面7的結構設計，在保證螺旋強度和剛度的同時也滿足了大流量和進料無死角要求，使進料時泥漿沿第一曲面6和第二曲面7順流進入分離轉鼓內，對已淨化的泥漿有衝刷，造成紊流現象，從而大大提高同規格離心式泥漿淨化一體機的泥漿淨化效果處理量。
61.2.在第一曲面板13和第二曲面板14上噴焊超高鎢合金材料，厚度達3～5mm，鎢含量≥65％，硬度hrc65以上，從而大大延長了螺旋分料器使用壽命。
62.最後應說明的是：以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。