一种泥浆冷却设备的制作方法

本实用新型属于石油钻井相关技术领域，具体涉及一种泥浆冷却设备。

背景技术：

泥浆冷却系统主要用于解决钻井时返回泥浆温度过高，无法正常钻井，影响泥浆性能，损害设备使用寿命等一系列问题，在深井和超深井钻井过程中，地层温度随深度增加而升高，地层温度升高将引起循环泥浆温度升高，这不仅影响泥浆性能，还影响井下工具的使用寿命和钻井作业的安全性，因此在钻井过程中对泥浆进行及时冷却，使之达到适宜的温度非常必要，泥浆冷却系统典型的结构及工作原理如图4所示，该系统主要由热交换器、载冷剂泵、泥浆泵和连接管汇组成。泥浆从泥浆罐中由泥浆泵送入热交换器，作为载冷剂的淡水或海水由载冷剂泵送入换热器，泥浆与载冷剂在换热器中进行热交换，使泥浆冷却，升温后的淡水或海水返回水池或大海，通过混合和空气换热自然冷却，也可在水池旁增加风扇等风冷设施，以提高冷却效率。

现有的泥浆冷却系统技术存在以下问题：现有的泥浆冷却系统的核心为热交换器，其类型以喷淋换热器和板式换热器为主，喷淋式冷却模块为上下两层结构，安装要求精度高且组装后两层连接处易出现漏水现象，存在耗水量大、传热效率低、泥浆冷后温度高(一般大于40℃)、能耗大缺点；板式换热器由于其流道特殊的结构，运行中经常出现堵塞问题，现场清洗处理也较困难；泥浆粘度大，传热阻力大，泥浆侧靠压力自然流动传热系数很低，导致整个设备换热效率下降，实用性能较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种泥浆冷却设备，以解决上述背景技术中提出的现有的泥浆冷却系统耗水量大、传热效率低、能耗高、易堵塞等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种泥浆冷却设备，包括换热管和箱体，所述换热管安装在箱体的内部，所述换热管的一侧设置有第一导流板和第二导流板，所述换热管下侧的箱体内部设置有搅拌器，所述箱体的左右两端均设置有管箱。

优选的，所述箱体被第一导流板和第二导流板分割成多个空间，所述搅拌器设置在每个空间内部。

优选的，所述换热管横穿箱体内部，所述换热管的内部设置有载冷剂。

优选的，所述管箱在箱体的左右端采用可拆卸的方式进行安装。

优选的，所述箱体的内部分布有泥浆，所述第一导流板和第二导流板对换热管进行支撑。

与现有泥浆冷却技术相比，本实用新型提供了一种泥浆冷却设备，具备以下有益效果：

(1)本实用新型一种泥浆冷却设备在石油钻井泥浆冷却技术中，解决了高温泥浆在常规板式或管壳换热器中由于其粘度大流动性差造成设备易堵、换热效率低等问题，该换热器外形为长方形，结构简单便于运输、传热量大、占地小、比现有技术传热效率提高1倍、节水50％以上；

(2)本实用新型一种泥浆冷却设备在石油钻井泥浆冷却技术中，泥浆走换热管外侧，在搅拌器及管束结构的共同作用下，泥浆的流动状态得到改善，传热被强化。通过调整转速使其对泥浆形成最佳的剪切效应，与换热管外表面充分接触，得到较好散热效果，提高了传热效率；

(3)本实用新型一种泥浆冷却设备在石油钻井泥浆冷却技术中，换热管可采用光管或翅片管，管内走载冷剂，相比于泥浆走管内，其传热效率更高，耗水量更小；

(4)本实用新型一种泥浆冷却设备在石油钻井泥浆冷却技术中，泥浆上(左)进下(右)出，载冷剂下(右)进上(左)出，冷热流逆流接触，可获得较大传热温差；

(5)本实用新型一种泥浆冷却设备在石油钻井泥浆冷却技术中，第一导流板和第二导流板对换热管起支撑作用又对箱体内的泥浆流动起导流作用，实现大通量、连续稳定操作；

(6)本实用新型一种泥浆冷却设备在石油钻井泥浆冷却技术中，管箱是单程也可以是多程，并且是可拆卸的，便于检修清洗。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种泥浆冷却设备结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种泥浆冷却设备平布示意图；

图3为本实用新型提出的一种泥浆冷却设备叠放示意图；

图4为泥浆冷却系统典型结构及工作原理结构示意图；

图中：1、箱体；2、换热管；3、搅拌器；4、第一导流板；5、第二导流板；6、管箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种泥浆冷却设备，包括换热管2和箱体1，换热管2安装在箱体1的内部，换热管2横穿箱体1内部，箱体1的内部分布有泥浆，第一导流板4和第二导流板5对换热管2进行支撑，这样确保了换热管2在工作时的稳定，并且，第一导流板4和第二导流板5能够对箱体1内的泥浆流动起导流作用，换热管2的内部设置有载冷剂，通过换热管2的作用，利用泥浆与换热管2外表面充分接触，使得泥浆得到较好散热效果，具有很高的使用价值，箱体1被第一导流板4和第二导流板5分割成多个空间，搅拌器3设置在每个空间内部，通过搅拌器3的作用，由于泥浆粘度大，传热阻力大，通过调整搅拌器3转速使其对泥浆形成最佳的剪切效应，与换热管2外表面充分接触，得到较好散热效果，换热管2的一侧设置有第一导流板4和第二导流板5，换热管2下侧的箱体1内部设置有搅拌器3，箱体1的左右两端均设置有管箱6，管箱6在箱体1的左右端采用可拆卸的方式进行安装，这样大大方便了管箱6在后期的检修和清洗工作，具有很好的实用性能。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，本实用新型一种泥浆冷却设备包括箱体1、换热管2、搅拌器3、第一导流板4、第二导流板5、管箱6，其中，箱体1宽1.5米至3米，总长3米至9米，换热管2可选dn20-dn40光管或翅片管，管间距2d-5d，管长3米至9米，正三角形或正方形旋转45°排列，第一导流板4和第二导流板5宽1.5至3米，高1.5至2.5米，与箱体1内壁焊接，第一导流板4和第二导流板5将箱体1分割成两个或多个空间，既对换热管2起支撑作用又对泥浆流动起导流作用，在换热管2下方箱体1底部安装搅拌器3，搅拌器3转速30至300可调，箱体1两端设置管箱6，可以是两管程或多管程，当使用本实用新型一种泥浆冷却设备的时候，泥浆从该设备的左上方进入，右下方出来，载冷剂从该设备右下方进，左上方出，这样使得冷热流逆流接触，一方面增大传热温差，另一方面载冷剂粘度小走管程，对传热有利，可节能降耗，泥浆由于粘度大，传热阻力大，通过调整搅拌器3转速使其对泥浆形成最佳的剪切效应，与换热管2外表面充分接触，得到较好散热效果，泥浆冷后温度可达到35℃，实现提高传热效率、节省换热面积、减少设备占地的目的，本实用新型一种泥浆冷却设备不存在堵塞或泄漏问题，操作维护简单，具有很好的实用性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。