废渣排出装置的制作方法

本实用新型涉及油基钻屑处理设备领域，具体涉及一种废渣排出装置。

背景技术：

油基钻屑是深油井、页岩油气井开采过程中产生的浆体污染物，含有石油烃类、重金属、有机物等污染物，若不及时有效处理，将对土壤、大气和地下水造成污染以及资源浪费。据不完全统计，全国各大油田产生的油基钻屑每年高达上百万吨，油基钻屑的油含量为10％～30％，水含量为20％～50％，按平均油含20％计，每年约有十万多吨的油沉积在油基钻屑中，造成了石油资源的大量浪费，并严重危害生态环境，废弃钻井液、含油污泥已被列入国家危险废弃物。随着我国对石油、天然气资源需求量的不断加大，大量油基钻屑已成为油气田的沉重负担。

目前，油基钻屑主要采用焚烧、填埋、固化、溶剂萃取、生物修复、离心分离或热解析等处理方式，其中焚烧、填埋、固化等方式不能做到无害化处理，溶剂萃取、生物修复等方式处理成本较高且效率低，不适合经济规模化处理；离心分离技术仅适用于对于油基钻屑的初步处理，处理后的废渣体含油率仍大于2％，不能满足国家环保要求。为达到国家环保要求，热解析技术已成为主导新型技术，经过热解后的废渣的含油率可达到1％以下。

关于热解析技术，目前已有微波加热、热烟气加热、间接炉体加热、直接炉体加热等热解析技术，专利cn201310645168.3《一种废弃油基泥浆中泥浆及柴油基的回收装备制造方法》及专利cn201720631428.5《一种含油钻屑基油资源化回收系统》均公开了利用离心过滤-离心沉降耦合工艺回收油基泥浆，分离的低含油固相通过浸取-蒸脱设备实现柴油基的回收；专利cn201710056323.6《一种污泥热解脱附装置》公开了采用高温热烟气加热的方式对于污泥热解处理；专利cn201810070920.9《一种油基钻屑连续式微波热解设备及工艺》及专利cn201410309267.9《一种用于微波热解析含油钻屑装置及其方法》均以微波加热的方式对油基钻屑进行热解；专利cn201410805630.6《含油固废间接加热热解析处理装置及方法》是采用直接给炉体加热的方式。虽然经以上方式热解后油基钻屑的废渣的含油率可能达到1％以下，但是设备较复杂，投资大，且运行成本较高，多年来，国内一直没有一套技术与经济可行处理油基钻屑的方法和装置。专利公布号cn108625821a《油基钻屑处理方法》提出以“导热油+电”间接加热方式处理油基钻屑，使油基钻屑热解后的废渣含油在0.3％以下，该方法所采用的热解析设备包括热解炉、进料装置、出料装置、除尘装置、冷凝分离装置以及加热锅炉装置，其中，出料装置即废渣排出装置是重要部件之一，根据工艺要求，外界的空气不能够通过进料装置或者出料装置进入热解炉，同时也要避免热解炉内的油、水蒸汽通过出料装置排出，因此需要保证出料装置的密封性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种废渣排出装置，用于热解炉的废渣排出，避免外界的空气进入热解炉，同时防止热解炉内的油、水蒸汽通过废渣排出装置排出，以满足工艺要求。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：废渣排出装置，包括竖直的排渣管，所述排渣管的上端通过封口件封口，下端连接有管式螺旋输送机，封口件下方的排渣管侧壁设置有进渣口，所述排渣管内设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有搅拌片，搅拌轴的上端贯穿封口件并连接有动力机构。

进一步地，所述进渣口下方的排渣管内设置有上物位传感器和下物位传感器。

进一步地，所述排渣管外壁设置有第一加热管和热电偶。

进一步地，所述排渣管外包覆设置有保温罩。

进一步地，所述封口件包括圆筒和设置在圆筒两端的端板，所述圆筒位于排渣管内并与排渣管相连。

进一步地，所述圆筒内设置有第二加热管。

进一步地，所述封口件的上方设置有轴承座，所述搅拌轴通过轴承安装于轴承座。

进一步地，所述动力机构为电动马达。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使用时，热解炉中的废渣通过进渣口落入排渣管，然后堆积在排渣管的底部形成废渣塞，将排渣管的底部堵住，可避免外界的空气通过管式螺旋输送机进入排渣管。同时，利用动力机构带动搅拌轴和搅拌片转动，将废渣颗粒进行破碎，降低废渣颗粒的粒径，减小废渣颗粒之间的间隙，提高废渣塞的密封性。当废渣塞的高度增加至设定的位置时，再启动管式螺旋输送机，将废渣输送至管式螺旋输送机外，当废渣塞的高度降低至设定位置时，则停止管式螺旋输送机的运行，保证废渣塞始终具有足够的高度，保证良好的密封性，避免外界的空气进入热解炉，同时防止热解炉内的油、水蒸汽通过废渣排出装置排出，以满足热解炉的工艺要求。

附图说明

图1为本装置的示意图；

附图标记：300—排渣管；301—封口件；3011—圆筒；3012—端板；3013—第二加热管；302—管式螺旋输送机；303—进渣口；304—搅拌轴；305—搅拌片；306—动力机构；307—上物位传感器；308—下物位传感器；309—第一加热管；310—热电偶；311—保温罩；312—轴承座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的废渣排出装置，如图1所示，包括竖直的排渣管300，所述排渣管300的上端通过封口件301封口，下端连接有管式螺旋输送机302，封口件301下方的排渣管300侧壁设置有进渣口303。排渣管300可采用不锈钢管等管材，其上端封口，避免粉尘和油、水蒸气从排渣管300的上端口进入外界的空气中。管式螺旋输送机302包括管道和设置在管道内部的螺旋形输送板，管式螺旋输送机302倾斜设置，排渣管300的下端与管式螺旋输送机302的下端密封连接，当热解炉中的废渣通过进渣口303进入排渣管300后，会落到排渣管300的底部并堆积，废渣逐渐填满排渣管300的下端，随着废渣的增加，废渣在排渣管300的底部形成废渣塞，废渣塞可起到密封的作用，避免外界的空气进入热解炉，同时防止热解炉内的油、水蒸汽通过废渣排出装置排出。

废渣为颗粒状，相互之间具有一定的间隙，为了减小废渣颗粒之间的空间大小，提高废渣塞的密封效果，所述排渣管300内设置有搅拌轴304，所述搅拌轴304上设置有搅拌片305，搅拌轴304的上端贯穿封口件301并连接有动力机构306。具体地，所述封口件301的上方设置有轴承座312，所述搅拌轴304通过轴承安装于轴承座312，保证搅拌轴304的稳定安装和转动。所述动力机构306为电动马达，电动马达带动搅拌轴304按照一定的速度转动时，搅拌轴304上的搅拌片305将排渣管300内的废渣进行破碎，使废渣的粒径更小，从而可以提高废渣塞的密封性。

本装置在工作过程中，废渣塞始终要具有一定的高度，才能够满足密封要求，为了便于控制管式螺旋输送机302的启动和停止已完成废渣外运，同时避免废渣塞的高度过高或者过低，本实用新型在进渣口303下方的排渣管300内设置有上物位传感器307和下物位传感器308，当废渣塞的高度到达上物位传感器307时，启动管式螺旋输送机302，当废渣塞的高度到达下物位传感器308，则关闭管式螺旋输送机302，上物位传感器307和下物位传感器308的具体位置根据工艺要求进行确定。

当废渣从热解炉中进入排渣管300时，油、水蒸气也会通过进渣口303进入排渣管300，为了避免油、水蒸气在排渣管300内遇冷液化，从而导致油、水蒸气的浪费以及废渣中含油量的增加，所述排渣管300外壁设置有第一加热管309和热电偶310。第一加热管309为电加热管，热电偶310用于检测排渣管300内的温度，当排渣管300内的温度降低至某个值时，第一加热管309通电发热，使排渣管300内的温度升高，从而可以有效避免油、水蒸气冷凝液化，保证油水的回收率。

所述排渣管300外包覆设置有保温罩311，保温罩311可以是陶瓷纤维材质或者玻璃纤维材质等常用的保温材料，可降低热损耗，保温罩311将排渣管300和第一加热管309包裹住，减小第一加热管309的能耗，同时可避免工作人员直接接触排渣管300而被烫伤。

封口件301可以是端盖，优选的，封口件301包括圆筒3011和设置在圆筒两端的端板3012，所述圆筒3011位于排渣管300内并与排渣管300相连，圆筒3011可与排渣管300螺纹连接、焊接连接或者通过螺钉等连接件进行连接。所述圆筒3011内设置有第二加热管3013，第二加热管3013用于对圆筒3011内端的端板3012进行加热，使端板3012处于较高的温度，避免油、水蒸气接触端板3012时冷凝。

第二加热管3013和第一加热管309可采用控制器进行控制，热电偶310将温度传输至控制器，控制器根据检测结果控制第二加热管3013和第一加热管309的通电和断电，实现自动化控制。

综上，本装置具有以下优点：

1).防止空气进入热解炉内，保证热解炉工作安全：通过上物位传感器307和下物位传感器308控制管式螺旋输送机302启停，保证排渣管300内的废渣塞至少保持一定高度，形成物料塞用来隔绝空气，搅拌轴304旋转将结块废渣打碎成粉末，有利于保证废渣塞的气密性。

2).最大可能地减少废渣含油率，保证废渣排放符合国家标准：在排渣管300内及封口件301内布置电加热管用于腔体及封口件加热，防止油、水蒸汽冷凝后夹杂在废渣中。

3).保温节能效果好：热电偶310可检测排渣管300的腔体温度，用于控制第二加热管3013和第一加热管309启停，保持腔体温度恒定即可，不需让电加热管一直开启；在排渣管300外壁安装隔热保温罩311，一是为了排渣管300腔体保温节能，二是防止操作人员被烫伤。

4).该发明装置结构紧凑且体积小，可与油基污泥热解吸设备有机结合。