专利名称：页岩油固液分离器的制作方法
1/5页页岩油固液分离器技术领域
本发明属固液分离设备领域，具体涉及一种简易高效的页岩油固液分离器。
技术背景
页岩油固液分离器主要用于分离出开采的页岩油混合物中的沙粒。当前的页岩油固液分离器主要存在以下几个方面的缺欠
1、现有的页岩油固液分离设备多是采用电机带动旋转的内件进行分离，内件又包括各种形式的过滤柱，如有陶瓷型、缠绕型、纤维包溶型等。结构复杂，转动件多，容易发生转动部件因内部杂物卡住而停车，维修过程复杂。
2、当前的页岩油固液分离器多需要清理，过滤一段时间就需要洗刷滤网，导致过滤分离效率低。如果加上反冲洗装置，则会导致分离器结构复杂，造价成本随之增加。
3、当前的页岩油固液分离器因为电机带动内件旋转，相对来说能耗高，不经济。发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、过滤效率高并实现自动排砂的页岩油固液分1 - O
本发明为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现
一种页岩油固液分离器，主要包括箱体1、间歇旋转轴2、进油管支架3、左板模块 4、右板模块5、左弹簧模块6、右弹簧模块7、板支撑体模块8、控制模块和电机。
其中，箱体1包括有左壁15、右壁16和中间隔板17 ；左壁15下侧设有左出油口 10，右壁16下侧设有右出油口 11 ；左壁15内侧固定有左弹簧连接环12，右壁16内侧固定有右弹簧连接环13 ；中间隔板17固定于箱体1内部的中间位置，中间隔板17中间部分设有四组限位挡块14 ；箱体1左侧底部设有左卸砂口 18，箱体1右侧底部设有右卸砂口 19。
左板模块4包括左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42，左档油板43 ；右板模块5包括右大颗粒分离板50，右中颗粒分离板51，右小颗粒分离板52，右档油板53。
板支撑体模块8包括第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83，其中每个板支撑体上的两个突出支撑板成120°角。
间歇旋转轴2通过轴承安装在箱体1的中间隔板17处。
左板模块4及右板模块5的各板边缘端与箱体1内侧壁铰接，左板模块4的中间部分由左弹簧模块6的各弹簧连接至箱体1的左壁15，右板模块5的中间部分由右弹簧模块7的各弹簧连接至箱体1的右壁16。
进油管支架3通过进油管销轴31与间歇旋转轴2固连，板支撑体模块8中的第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83通过第一层支撑体销轴 84、第二层支撑体销轴85、第三层支撑体销轴86、第四层支撑体销轴87分别与间歇旋转轴 2固连。3
所述的控制模块包括左流量传感器，右流量传感器，控制器。左流量传感器安装在箱体1的左出油口 10上，右流量传感器安装在箱体1的右出油口 11上。控制器接收来自左流量传感器和右流量传感器的流量信号，通过控制器内部算法进行计算后，向电机输出执行信号，进而驱动间歇旋转轴2以及进油管支架3的间歇转动。
本发明的工作过程是
首先为左箱体部分工作，此时进油管支架3带着进油管在左箱体上方。板支撑体模块8中的第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83中两个突出支撑板均在左箱体，分别支撑着左板模块4中的左大颗粒分离板40、左中颗粒分离板 41、左小颗粒分离板42和左档油板43，由于箱体1上有限位挡块14，左板模块4中左大颗粒分离板40、左中颗粒分离板41、左小颗粒分离板42、左档油板43被各个支撑体和限位挡块14固定，此时左箱体正常工作，过滤出来的油由箱体1左壁15下侧的左出油口 10排出。 此时右板模块5上没有油、砂，质量较轻，由右弹簧模块7拉紧，贴至箱体1上的各限位挡块上。
当控制器检测到左流量传感器流量减小到一定量时，说明左箱体上的左板模块4 中左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42需要排砂，控制器控制电机带动间歇旋转轴2旋转120°，进油管支架3带着进油管进入右箱体，此时板支撑体模块8 中的第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83中两个突出支撑板一个在左箱体，一个在右箱体，左板模块4和右板模块5均被支撑。此时左箱体没有进油，只是过滤左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42上未过滤完的油。 右箱体开始进油，右板模块5中的右大颗粒分离板50，右中颗粒分离板51，右小颗粒分离板 52，右档油板5也被固定，开始工作，过滤出来的油由箱体1右壁16下侧的右出油口 11排出ο
当控制器检测到左流量传感器流量减小到接近零时，说明左箱体中左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42上剩余油全部被过滤完毕，需要进行卸砂。控制器控制电机带动旋转间歇轴2继续旋转120°，此时进油管支架3带着进油管依然在右侧箱体内，此时支撑体两个突出支撑板均在右箱体，右箱体正常工作。左箱体左板模块4中的左大颗粒分离板40、左中颗粒分离板41、左小颗粒分离板42和左档油板43均失去支撑板的支撑，由于砂及板的重力大于弹簧拉力，以上四块板沿铰接轴向下翻转，各板上的砂落下，从左箱体最下侧左卸砂口 18排出。砂排出后各板重量减轻，重力小于弹簧拉力，左箱体左板模块4中的左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42，左档油板43 均被弹簧拉回。由于箱体1上的限位挡块的作用，各板不会被弹簧拉至水平位置以上。
当控制器检测到右流量传感器流量减小到一定量时说明右箱体需要卸砂，控制器控制电机带动间歇旋转轴2继续间歇旋转120°即可。此后的工作过程与上述左箱体工作过程类似。
往复上述过程，可实现不间断地页岩油固液分离。
本发明的优点和有益效果是
1、通过对传统的页岩油固液分离器进行改造，改进了结构，采用三层过滤，提高了过滤效率及效果。
2、采用通过左右分箱，配合间歇旋转运动，实现了不间断过滤，使得左右大部分时间都能正常工作，提高了分离效率。
3、采用弹簧自动卸砂及归位，简化了结构，减少了能耗。具有造价低廉，移动灵活的特点。
4、采用传感器测量流量值，根据流量大小控制卸砂时间，实现自动排砂，减少了人工参与。
图1为页岩油固液分离器的整体示意图
图2为页岩油固液分离器的内部结构图
图3为箱体结构剖面图
图4为间歇旋转轴及与其装配的进油管支架、板支撑体示意图
图5(a)为左箱体工作时进油管支架位置图
图5 (b)为左箱体工作时板支撑体模块位置图
图5(c)为左箱体工作时页岩油流向图
图6 (a)为左箱体及右箱体均工作时进油管支架位置图
图6 (b)为左箱体及右箱体均工作时板支撑体模块位置图
图6(c)为左箱体及右箱体均工作时页岩油流向图(其中左箱内为剩余页岩油)
图7(a)为右箱体工作时进油管支架位置图
图7 (b)为右箱体工作时板支撑体模块位置图
图7 (C)为右箱体工作时左箱体卸砂状态图
图7(d)为右箱体工作时页岩油流向图
图8为控制模块的原理图
图中1、箱体10、左出油口 11、右出油口 12、左弹簧连接环13、右弹簧连接环 14、限位挡块 15、左壁 16、右壁 17、中间隔板 18、左卸砂口 19、右卸砂口 2、 间歇旋转轴3、进油管支架31、进油管销轴4、左板模块40、左大颗粒分离板41、左中颗粒分离板 42、左小颗粒分离板 43、左档油板 5、右板模块 50、右大颗粒分离板 51、右中颗粒分离板52、右小颗粒分离板53、右档油板6、左弹簧模块7、右弹簧模块 8、板支撑体模块80、第一层支撑体81、第二层支撑体82、第三层支撑体83、第四层支撑体84、第一层支撑体销轴 85、第二层支撑体销轴 86、第三层支撑体销轴 87、第四层支撑体销轴具体实施方式
下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容和工作过程。
图1为页岩油固液分离器的整体示意图，图2为页岩油固液分离器的内部结构图， 如图示，本页岩油固液分离器，主要包括箱体1、间歇旋转轴2、进油管支架3、左板模块4、右板模块5、左弹簧模块6、右弹簧模块7、板支撑体模块8。
左板模块4包括左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42，左档油板43 ；右板模块5包括右大颗粒分离板50，右中颗粒分离板51，右小颗粒分离板52，右档油板53。
图3为箱体结构剖面图。如图示，箱体1包括有左壁15、右壁16、中间隔板17 ；左壁15下侧设有左出油口 10，右壁16下侧设有右出油口 11 ；左壁15内侧固定有左弹簧连接环12，右壁16内侧固定有右弹簧连接环13 ；中间隔板17固定于箱体1内部的中间位置，中间隔板17中间部分设有四组限位挡块14 ；箱体1左侧底部设有左卸砂口 18，箱体1右侧底部设有右卸砂口 19。
图4为间歇旋转轴及与其装配的进油管支架、板支撑体。如图示，板支撑体模块8 包括第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83，其中每个板支撑体上的两个突出支撑板成120°角。
间歇旋转轴2通过轴承安装在箱体1的中间隔板17处。
左板模块4及右板模块5的各板边缘端与箱体1内侧壁铰接，左板模块4的中间部分由左弹簧模块6的各弹簧连接至箱体1的左壁15，右板模块5的中间部分由右弹簧模块7的各弹簧连接至箱体1的右壁16。
进油管支架3通过进油管销轴31与间歇旋转轴2固连，板支撑体模块8中的第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83通过第一层支撑体销轴 84、第二层支撑体销轴85、第三层支撑体销轴86、第四层支撑体销轴87分别与间歇旋转轴 2固连。
图8为控制模块的原理图，控制模块包括左流量传感器，右流量传感器，控制器。 左流量传感器安装在箱体1的左出油口 10上，右流量传感器安装在箱体1的右出油口 11 上。控制器接收来自左流量传感器和右流量传感器的流量信号，通过控制器内部算法进行计算后，向电机输出执行信号，进而驱动间歇旋转轴2以及进油管支架3的间歇转动。
本发明的工作过程是
首先为左箱体部分工作(图5(c))，此时进油管支架3带着进油管在左箱体上方 (图5(a))。板支撑体模块8中的第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、第四层支撑体83中两个突出支撑板均在左箱体(图5(b))，支撑着左板模块4，由于箱体1上有限位挡块14，左板模块4中左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42， 左档油板43被固定，此时左箱体正常工作，过滤出来的油由箱体1左壁15下侧的左出油口 10排出。此时右板模块5上没有油、砂，质量较轻，由右弹簧模块7拉紧，贴至箱体1上的各限位挡块上。
当左流量传感器流量减小到一定量时，说明左箱体上的左板模块4中左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42需要排砂，左流量传感器将信号传送到控制器，控制器控制电机带动间歇旋转轴2旋转120°，进油管支架3带着进油管进入右箱体 (图6 (a))，此时板支撑体模块8中的第一层支撑体80、第二层支撑体81、第三层支撑体82、 第四层支撑体83中两个突出支撑板一个在左箱体，一个在右箱体(图6(b))，左板模块4和右板模块5均被支撑。此时左箱体没有进油，只是过滤左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板 41，左小颗粒分离板42上未过滤完的油。右箱体开始进油，右板模块5中的右大颗粒分离板50，右中颗粒分离板51，右小颗粒分离板52，右档油板5也被固定，开始工作，过滤出来的油由箱体1右壁16下侧的右出油口 11排出(图6(c))。
当左箱体中左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42上剩余油全部被过滤完毕后，准备卸砂。旋转间歇轴2继续旋转120°，此时进油管支架3带着进油管依然在右侧箱体内(图7(a))，此时支撑体两个突出支撑板均在右箱体(图7(b))，右箱体正常工作。左箱体左板模块4中的左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板41，左小颗粒分离板42，左档油板43均失去支撑，由于砂及板的重力大于弹簧拉力，以上四块板沿铰接轴向下翻转，各板上的砂落下，从左箱体最下侧左卸砂口 18排出(图7(c))。砂排出后各板重量减轻，重力小于弹簧拉力，左箱体左板模块4中的左大颗粒分离板40，左中颗粒分离板 41，左小颗粒分离板42，左档油板43均被弹簧拉回(图7(d))。由于箱体1上的限位挡块的作用，各板不会被弹簧拉至水平以上。
当右流量传感器流量减小到一定量时说明右箱体需要卸砂，左流量传感器将信号传送到控制器，控制器控制电机带动间歇旋转轴2继续间歇旋转120°即可。
往复上述过程，可实现不间断地固液分离。
上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种页岩油固液分离器，包括有箱体(1)、进油管支架(3)、左板模块G)、右板模块 (5)、左弹簧模块(6)、右弹簧模块(7)和电机，其特征在于所述的左板模块⑷及右板模块(5)的外侧边缘端与箱体⑴内侧壁铰接，左板模块 ⑷的中间部分由左弹簧模块(6)的各弹簧连接至箱体⑴的左壁(15)内侧，右板模块(5) 的中间部分由右弹簧模块(7)的各弹簧连接至箱体(1)的右壁(16)内侧；还包括有间歇旋转轴( 和板支撑体模块(8)，所述的间歇旋转轴( 旋转安装在箱体 (1)的中间隔板(17)处；所述的板支撑体模块(8)中的第一层支撑体(80)、第二层支撑体(81)、第三层支撑体 (82)、第四层支撑体(83)分别与间歇旋转轴(2)固连；所述的箱体⑴的中间隔板(17)上设有四组限位挡块(14)；所述的左板模块(4)及右板模块( 的内侧被板支撑体模块(8)中的各个支撑体和中间隔板(17)上的各个限位挡块(14)夹持固定；所述的进油管支架(3)固定在间歇旋转轴( 上端。
2.根据权利要求1所述的页岩油固液分离器，其特征在于所述的箱体(1)包括有左壁(15)、右壁(16)、中间隔板(17)；所述的左壁(15)下侧设有左出油口(10)，右壁(16)下侧设有右出油口(11)；左壁(15)内侧固定有左弹簧连接环(12)，右壁(16)内侧固定有右弹簧连接环(13)；所述的中间隔板(17)固定于箱体⑴内部的中间位置；箱体⑴左侧底部设有左卸砂口(18)，箱体(1)右侧底部设有右卸砂口(19)。
3.根据权利要求2所述的页岩油固液分离器，其特征在于所述的左板模块(4)包括左大颗粒分离板(40)，左中颗粒分离板(41)，左小颗粒分离板02)和左档油板(43)，各板在左右箱体内由上至下依次排列。
4.根据权利要求2所述的页岩油固液分离器，其特征在于所述的右板模块(5)包括右大颗粒分离板(50)，右中颗粒分离板(51)，右小颗粒分离板(5 和右档油板(53)，各板在左右箱体内由上至下依次排列。
5.根据权利要求1所述的页岩油固液分离器，其特征在于所述的板支撑体模块(8) 包括第一层支撑体(80)、第二层支撑体(81)、第三层支撑体(82)、第四层支撑体(83)，其中每个板支撑体上的两个突出支撑板成120°角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的页岩油固液分离器，其特征在于还包括有控制模块，所述的控制模块包括有左流量传感器，右流量传感器和控制器；左流量传感器安装在箱体⑴的左出油口(10)上，右流量传感器安装在箱体⑴的右出油口(11)上；控制器接收来自左流量传感器和右流量传感器的流量信号，通过控制器内部算法进行计算后，向电机输出执行信号，进而驱动间歇旋转轴⑵以及进油管支架⑶的间歇转动。
全文摘要
本发明涉及一种页岩油固液分离器，主要由箱体、间歇旋转轴、进油管支架、左板模块、右板模块、左弹簧模块、右弹簧模块、板支撑体模块以及控制模块组成；所述的间歇旋转轴旋转安装在箱体的中间隔板处；左板模块及右板模块的各板边缘端与箱体内侧壁铰接，左板模块和右板模块的中间部分由左弹簧模块及右弹簧模块连接至箱体左右壁内侧；进油管支架与间歇旋转轴固连，板支撑体模块通过支撑体销轴分别与间歇旋转轴固连；本发明采用间歇工作方式，使得固液分离后需要卸砂时过滤工作可以不间断，通过左右分箱，配合间歇运动，使得左右大部分时间都能正常工作，提高了分离效率，通过增加控制模块，可实现固液分离过程的自动化控制。
文档编号B01D35/12GK102512860SQ20111041495
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者于萍, 刘宁, 刘庆松, 孔龙, 杨兆军, 沈望皓, 王继新, 闫敬文, 陈超 申请人:吉林大学