石油钻井用压缩空气除湿自动排水装置的制作方法

本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种石油钻井用压缩空气除湿自动排水装置。

背景技术：

石油钻井现场，压缩空气应用非常广泛，既作为各种电气元件传输指令的介质，也作为动力能源，为各种气动设备提供动力。压缩空气中由于含有水蒸气，压缩后凝结成液态水，遍布于压缩空气所到之处，造成石油管线、钻井用阀件、气缸的锈蚀，在气温低于0℃时，液态水还凝结成冰，阻碍阀件的运动，造成机械或安全事故。目前，石油钻井现场，对压缩空气的湿度、含水量等尚无明确规定，实际操作中，只在压缩空气储存气瓶底部安装一个阀门，工人根据经验打开阀门进行排水作业，但是这并不规范而且容易忘记，造成严重的事故。

中国专利文献公开号为206830415u，专利名称为《一种压缩空气除湿辅助装置》，属于纺织领域，包括空压机，在空压机的压缩空气输出管道上连接有储气罐，在储气罐的压缩空气输出管道上连接有一个或多个空气干燥机，多个空气干燥机之间为串联；在储气罐的底部设置有排水管，在排水管上设置有电磁阀，在电磁阀上设置有电子定时开关，电子定时开关控制电磁阀开启和关闭。该专利存在的问题是：采用定时排水，减少劳动强度，但是并没有实现自动化控制排水，不能做到水满放水。

中国专利文献公开号为209475949u，专利名称为《一种压缩空气去湿装置》，属于船舶建造技术领域。该装置包括外壳、压缩机、冷凝器、吸附塔、蒸发器和滤网，所述外壳内设置有中间隔板，所述水平隔板将外壳划分为换热室和除湿室，所述吸附塔、蒸发器和滤网均设在除湿室内所述冷凝器和压缩机设在换热室内，所述换热室的左侧壁设有第一换气口，所述换热室的右侧壁设有第二换气口，所述压缩机的出口与蒸发器的进口相连通，所述蒸发器的出口和冷凝器的进口通过第二管道和毛细管相连通，所述毛细管设在换热室内，所述冷凝器的出口与压缩机的进口相连通。该装置用于压缩空气的降温除湿，具有除湿效果彻底，压缩空气处理量大的特点；其存在的问题是：也没有实现根据水的数量自动控制排水。

中国专利文献公开号为204147747u，专利名称为《一种压缩空气干燥装置》，包括：制冷压缩机、水冷冷凝器、风冷冷凝器、蒸发器总成、前置水冷预冷器和前置风冷预冷器，制冷压缩机与水冷冷凝器的一端连接、干燥过滤器、毛细管、热力膨胀阀、气液混合器、分液器、能量调节阀、汽化器、充灌阀、冷媒低压表、高低压开关、空气压力表、冷媒高压表、水量调节阀、手阀和自动排水器。该专利采用自动排水阀将水排出，从而达到冷冻除湿的目的，也是采用定时排水，或者采用纯电子元器件，比如感应装置，实现自动化排水，没有多利用机械化配合控制，在石油工业应用的可靠性不高，使用寿命短。

总之，现有的压缩空气除湿或干燥，由于结构或设计的原因，并不能适用于石油开采，钻井等应用场合的恶劣环境，在野外高原、沙漠等恶劣条件下，需要可靠的结构才能使其寿命延长，减少更换作业的频率，提高产品的耐用性。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种石油钻井用压缩空气除湿自动排水装置，通过机械与电路的结合，降低了压缩空气中的湿度，实现了自动排水，减轻工人劳动强度的目的。

本实用新型提到的一种石油钻井用压缩空气除湿自动排水装置，其技术方案是：包括除湿部分和排水部分，除湿部分包括金属管（3）、外筒（6）、集水器（7）、内筒（14），在密闭的外筒（6）和密闭的内筒（14）之间充满冷却液，金属管（3）围绕在内筒（14）周围，浸泡在冷却液中，所述金属管（3）的一端为压缩空气入口（1），设置在外筒（6）的上表面外，所述金属管（3）的另一端连接到内筒（14）的下端，并与内筒连通，压缩气体通过金属管（3）进入内筒（14），并从内筒（14）上端的压缩空气出口（2）排出，且内筒（14）下部与集水器（7）相连；

所述的排水部分包括浮球（8）、第一电磁铁（9）、第二电磁铁（10）、第一弹性拨片（11）、二位二通电磁阀（12）、弹簧片（13）和第二弹性拨片（18），所述浮球（8）和第一弹性拨片（11）和第二弹性拨片（18）安装在集水器（7）内腔，且集水器（7）底部设有二位二通电磁阀（12），第一弹性拨片（11）通过导线连接到第二电磁铁（10），并与24v电源（15）和第二弹性拨片（18）形成第一控制回路；所述第二弹性拨片（18）通过导线连接到第一电磁铁（9），并与24v电源（15）和第二弹性拨片（18）形成第二控制回路；所述第一电磁铁（9）、第二电磁铁（10）的一侧设有弹簧片（13），弹簧片（13）的顶部设有g触点，g触点的一侧设有h触点，所述h触点通过导线连接到二位二通电磁阀（12），所述g触点通过导线连接到220v电源（16），并与二位二通电磁阀（12）形成排水回路。

优选的，上述弹簧片（13）的上侧还设有e触点，e触点的一侧设有f触点，所述f触点通过导线连接到第一电磁铁（9），所述e触点通过导线连接到24v电源（15）。

优选的，上述集水器（7）内腔设有镂空筒（17），镂空筒（17）的上端连接第一弹性拨片（11），下端靠近第二弹性拨片（18），在镂空筒（17）内安设浮球（8）。

优选的，上述第一弹性拨片（11）的一端与集水器（7）固定，另一端设有c触点，所述c触点的上方对应设有d触点。

优选的，上述第二弹性拨片（18）的一端与集水器（7）固定，另一端设有b触点，所述b触点的上方对应设有a触点。

优选的，上述二位二通电磁阀（12）包括阀壳体（12.1）、阀主体（12.2）、弹簧（12.3）、动铁芯（12.4）、电磁铁（12.5）和连接杆（12.6），所述阀壳体（12.1）内安设有阀主体（12.2），阀主体（12.2）的上表面将集水器（7）的出水口堵住，阀主体（12.2）的下表面位于下出水口的左侧，所述阀主体（12.2）通过连接杆（12.6）连接，在连接杆（12.6）的右端设有动铁芯（12.4），连接杆（12.6）的左端连接弹簧（12.3）。

本实用新型的有益效果是：一是通过除湿部分，压缩空气在螺旋状的金属管中逐步冷却，气态水分子凝结形成液态水，流到内筒中，在从金属管进入内筒的过程中，压缩空气流动的横截面积突然变大，流动速度急聚降低,压缩空气中的气态水分子也容易凝结成液态水；液态水汇聚在一起，流入和内筒底部相连的集水器中；

二是设置有排水部分，集水器中的水位不断升高，浮球在升高过程中，触发了第一控制回路，将弹簧片吸引到f触点和h触点，从而将排水回路导通，打开二位二通电磁阀，使集水器的水被排出；当浮球在下降过程中，又触发第二控制回路，二位二通电磁阀断电，由打开状态恢复为常闭状态，自动排水过程完成，实现自动排水；

三是由于采用的机械控制装置来触发实现控制，整体结构使用可靠性增大，使用寿命延长，适应了石油钻井的野外环境。

附图说明

附图1是本实用新型的冷凝部分的结构示意图；

附图2是集水器的排水电路连接图；

附图3是二位二通电磁阀的结构示意图；

上图中：压缩空气入口1、压缩空气出口2、金属管3、冷却液入口4、冷却液出口5、外筒6、集水器7、浮球8、第一电磁铁9、第二电磁铁10、第一弹性拨片11、二位二通电磁阀12、弹簧片13、内筒14、24v电源15、220v电源16、镂空筒17、第二弹性拨片18、冷却液19。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，本实用新型提到的一种石油钻井用压缩空气除湿自动排水装置，其技术方案是：包括除湿部分和排水部分，除湿部分包括金属管3、外筒6、集水器7、内筒14，在密闭的外筒6和密闭的内筒14之间充满冷却液，金属管3围绕在内筒14周围，浸泡在冷却液中，所述金属管3的一端为压缩空气入口1，设置在外筒6的上表面外，所述金属管3的另一端连接到内筒14的下端，并与内筒连通，压缩气体通过金属管3进入内筒14，并从内筒14上端的压缩空气出口2排出，且内筒14下部与集水器7相连，集水器采用金属制成；

所述的排水部分包括浮球8、第一电磁铁9、第二电磁铁10、第一弹性拨片11、二位二通电磁阀12、弹簧片13和第二弹性拨片18，所述浮球8和第一弹性拨片11和第二弹性拨片18安装在集水器7内腔，且集水器7底部设有二位二通电磁阀12，第一弹性拨片11通过导线连接到第二电磁铁10，并与24v电源15和第二弹性拨片18形成第一控制回路；所述第二弹性拨片18通过导线连接到第一电磁铁9，并与24v电源15和第二弹性拨片18形成第二控制回路；所述第一电磁铁9、第二电磁铁10的一侧设有弹簧片13，弹簧片13的顶部设有g触点，g触点的一侧设有h触点，所述h触点通过导线连接到二位二通电磁阀12，所述g触点通过导线连接到220v电源16，并与二位二通电磁阀12形成排水回路。

优选的，上述弹簧片13的上侧还设有e触点，e触点的一侧设有f触点，所述f触点通过导线连接到第一电磁铁9，所述e触点通过导线连接到24v电源15。

优选的，上述集水器7内腔设有镂空筒17，镂空筒17的上端连接第一弹性拨片11，下端靠近第二弹性拨片18，在镂空筒17内安设浮球8，这样浮球可以沿着镂空筒上下移动，避免到处游动。

优选的，上述第一弹性拨片11的一端与集水器7固定，另一端设有c触点，所述c触点的上方对应设有d触点。

优选的，上述第二弹性拨片18的一端与集水器7固定，另一端设有b触点，所述b触点的上方对应设有a触点。

优选的，上述二位二通电磁阀12包括阀壳体12.1、阀主体12.2、弹簧12.3、动铁芯12.4、电磁铁12.5和连接杆12.6，所述阀壳体12.1内安设有阀主体12.2，阀主体12.2的上表面将集水器7的出水口堵住，阀主体12.2的下表面位于下出水口的左侧，所述阀主体12.2通过连接杆12.6连接，在连接杆12.6的右端设有动铁芯12.4，连接杆12.6的左端连接弹簧12.3；上述动铁芯12.4设置在电磁铁12.5的中间，在通电后，动铁芯12.4会沿着电磁铁12.5做水平方向的移动。

本实用新型的使用过程如下：

空气自空气压缩机压缩后，温度升高，从压缩空气入口1处进入除湿部分，在金属管3运行中，到达内筒14底部，由于压缩空气在金属管3中逐步冷却，气态水分子凝结形成液态水，流到内筒14中，在从金属管3进入内筒14的过程中，压缩空气流动的横截面积突然变大，流动速度急聚降低,压缩空气中的气态水分子也容易凝结成液态水，液态水汇聚在一起，流入和内筒14底部相连的集水器7中。

排水部分见图2，正常状态下，a触点、b触点为常闭连接，c触点、d触点，e触点、f触点，g触点、h触点分别为常开状态，二位二通电磁阀12常闭。

随着除湿部分内筒14中的液态水流入集水器7中，集水器7中的水位不断升高，浮球8在升高过程中，顶起c触点与d触点接触，进一步的，第二电磁铁10通电产生磁力，吸引弹簧片13右移，e触点、f接触，g触点、h接触。

1g触点、h接触，二位二通电磁阀12通电，常闭状态变为打开状态，集水器7中的液态水外排。

2e触点、f接触，第一电磁铁9通电产生磁力，吸引弹簧片不左移，e触点、f触点，g触点、h触点保持接触状态不分离。

集水器7中的液态水外排，浮球8随水位下降，c触点、d触点分开，第二电磁铁10断电，无磁力。当浮球8落到集水器7底部时，依靠重力使b触点下移，a触点、b触点分开，第一电磁铁9断电，无磁力，弹簧片13左移，e触点、f触点分开，g触点、h触点分开。

进一步的，g触点、h触点分开，二位二通电磁阀12断电，由打开状态恢复为常闭状态，自动排水过程完成。

实施例2，本实施例与实施例1不同之处是：集水器7内腔不需要设有镂空筒17，而是设置一个限位杆，将浮球8通过绳子连接在限位杆上，或者将浮球8直接套在限位杆，这样，使浮球8可以沿着限位杆上下移动，避免浮球到处浮动，难以碰到第一弹性拨片11和第二弹性拨片18。

实施例3，本实施例与实施例1不同之处是：

a触点和b触点设计为常开状态，这样，在排水时，当水全部排走时，水位低于a触点和b触点后，自然就可以将a触点和b触点断开，从而使含有第一电磁铁9的第二控制回路能够顺利断开，进而使弹簧片能够复位，进一步断开排水电路，这样，也可以实现上述功能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。