往复增温热循环气液分离机的制作方法

背景技术：
：长期以来，电动连续式脱气机在油气勘探中的气体检测领域被广泛应用，是气体检测前的重要气液分离设备和手段。电动连续式脱气机的基本工作原理就是电动机带动搅拌棒高速旋转，在脱气室内将钻井液搅拌起来撞击上部挡板进行破碎，破碎后逸散出来的气体进入集气室，在外部抽气泵的抽吸下进入管路供气体检测仪分析用。但是，多年来的应用证明，电动连续式脱气机自身深受钻井液液面变化的影响，频繁造成液面脱空，液面脱空后就接触了空气，中断了连续脱气。同时，该类脱气机自身对钻井液的破碎只是一种简单的机械破碎，经破碎后逸散出的气体多为游离气体，即轻烃成分容易脱出，而重烃成分难以得到有效分离，供色谱检测的气体组分只能在甲烷和正戊烷之间（C1～nC5）。在特殊情况下，为了能够检测到正戊烷以后的成分，就需要在气路上增温，因为在高温下重烃成分才能分离出来。但是，这种高温只是对已经脱离而出的气体进行增温，而原始钻井液中的重烃气体成分并没有在源头上得到脱离逸散。概括起来，电动连续式脱气机存在着下述几个方面的主要问题：

（1）脱气效率低，无法满足高效油气勘探的需要；

（2）人为调整脱气器高度，工作量大，作业风险高；

（3）发现脱气机脱空再调整，已经造成了气体采集中断，降低了工作质量；

（4）液面高低变化频繁，手动操作脱气机高度根本无法实现及时性；

（5）搅拌棒的搅拌原理无法排除高密度和高粘度钻井液所产生的搅拌困难；

（6）脱气机的架设安装复杂，占用空间大，影响其它作业，且不利于职业健康保护；

（7）无法实现脱气的自动和连续性，影响油气勘探效益；

（8）无法实现钻井液自身加热，重烃成分难以在源头上得到初步逸散分离。

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问题，提出一种脱气效率高、操控方便安全的往复增温热循环气液分离机。

技术方案是：

一种往复增温热循环气液分离机，包括筒体和安装在筒体内的搅拌棒，与搅拌棒联动的电动机，所述搅拌棒沿筒体轴心设置，转轴上设有旋翼，搅拌棒其下端通过转轴座与下连接盘固定连接，上端穿过上连接盘后与电动机的输出轴连接；所述电动机固定连接在筒体上方；其中：所述筒体为内、中、外三层筒体同轴心依次套装后，上、下两端分别通过上、下连接盘密封连接固定，由内、中两层筒体之间构成密闭的内热腔，由中、外两层筒体之间构成密闭的外热腔，内筒内部构成搅拌腔；在下连接盘上设有与搅拌腔连通的进液口，在内热腔的上端部分别设有与外部连接的内热腔入口和排液口，在外热腔的上端部设有与外部连接的外热腔出口，在内、外热腔下端部之间设有内外热腔串口，在上连接盘上分别设有与搅拌腔连通的气入、出口。

上述方案还包括：

在搅拌腔顶部的上连接板盘下方固定有带齿破碎挡板。

在外筒体的内壁或外壁设有保温层。

在外筒体的外壁上设有挂架。

本实用新型的往复增温热循环气液分离机具有以下性能和优点：

（1）脱气效率高，能完全满足油气高效勘探需要；

（2）不需要人为调整脱气装置高度，减少了工作量，降低了操作风险；

（3）不再发生脱空现象，不会造成气体中断，提升了工作质量；

（4）不存在液面高低变化造成气体检测影响，该装置自身实现了实时自动旋升调整；

（5）带齿破碎挡板和旋翼高效搅拌相结合，不受高密度和高粘度钻井液所产生的搅拌困难影响，同时，中空内外热腔提升了装置自身的旋浮能力；

（6）该气液分离机的架设安装简便，占用空间小，不影响其它交叉作业，有利于职业健康保护；

（7）完全实现了脱气的自动和连续性，确保了油气勘探效益；

（8）内外热腔往复循环增温，使烃类气体得到充分逸散，在重烃类气体逸散源头上得到了充分保障。

附图说明：

附图1是一种往复增温热循环气液分离机的结构示意图。

附图2是带齿破碎挡板的示意图。

图中：1是上连接盘，2是电动机，3是气入（出）口，4是内热腔入口，5是外热腔出口，6是旋翼，7是转轴，8是内热腔，9是外热腔，10是搅拌腔（也称旋翼搅拌腔），11是转轴座，12是进液口，13是下连接盘，14是内外热腔串口，15是挂架，16是排液口，17是带齿破碎挡板，18是气出（入）口。

具体实施方式：

实施例1，参照附图1，一种往复增温热循环气液分离机，包括筒体和安装在筒体内的搅拌棒，与搅拌棒联动的电动机2，所述搅拌棒沿筒体轴心设置，转轴7上设有旋翼6，搅拌棒其下端通过转轴座11与下连接盘13固定连接，上端穿过上连接盘1后与电动机2的输出轴连接；所述电动机2固定连接在筒体上方的上连接盘1上。

所述筒体为内、中、外三层筒体同轴心依次套装后，上、下两端分别通过上、下连接盘密封连接固定，由内、中两层筒体之间构成密闭的内热腔8，由中、外两层筒体之间构成密闭的外热腔9，内筒内部构成搅拌腔10；在下连接盘上13设有与搅拌腔10连通的进液口，在内热腔8的上端部分别设有与外部连接的内热腔入口4和排液口16，在外热腔9的上端部设有与外部连接的外热腔出口5，在内、外热腔下端部之间设有内外热腔串口14，在上连接盘1上分别设有与搅拌腔10连通的气入、出口(3、4)。

进一步的：

在搅拌腔10顶部的上连接板盘1下方固定有带齿破碎挡板17。

在外筒体的内壁或外壁设有保温层。

在外筒体的外壁上设有挂架15。

典型应用实施例：“往复增温热循环气液分离机”整体为优质不锈钢制，该装置的主要组成部分有：外热腔、内热腔、旋翼搅拌腔和电机等组成。

（1） 外热腔。往复增温热循环气液分离机的外热腔为筒体，高800mm×外径219mm×壁厚3mm，腔内涂保温层。外热腔的上部距离顶缘120mm处设外热腔出开口一个，开口直径30mm，接阀门管线，用作热气循环出口。外热腔的筒体中间部位设计挂架一处，用于悬挂定位筒体。

（2）内热腔。内热腔为筒体，高800mm×外径160mm×壁厚2mm，腔内不涂保温层。内热腔筒体和外热腔筒体之间形成外热腔。内热腔的上部距离顶缘70mm处设内热腔入口一个，开口直径30mm，接阀门管线，用作热气循环入口。内热腔入口从外热腔筒体进入，和筒体无缝焊接。在内热腔入口的对面距底部100mm处开直径30mm内外热腔串口一个。经加热后的空气自内热腔入口进入到内热腔腔体中，在充满腔体后经内外热腔串口循环到外热腔腔体中并由外热腔出口排出，这样就在内、外热腔中形成往复循环，外热腔腔壁上涂有保温层，防止热空气的热量损耗。内热腔是高温，经加热旋翼搅拌腔内的钻井液后热量会有损失，而外热腔的保温又会不断地补充这种损失的热量，并随着热空气的连续进入而对钻井液进行高温加热。内、外热腔的热空气可通过阀门控制进出量，正常工作时内热腔为高压、外热腔为低压。

（3）旋翼搅拌腔。旋翼搅拌腔为筒体，高800mm×外径120mm×壁厚3mm。旋翼搅拌腔和内热腔筒体形成内热腔。钻井液在旋翼搅拌腔内随着旋翼的高速旋转而呈螺旋上升，并始终和内热腔腔壁接触得到充分加热，液面低时也会在旋翼的作用下得到举升，而不会出现脱空。旋翼和内热腔腔壁的旋转间隙为5mm。①旋翼。旋翼绕制在转轴上，翼片间距为50mm，和搅拌腔腔壁距离为5mm，转轴直径30mm。转轴顶部和电机枢键槽连接，转轴底部和转轴座轴承转盘相连，转轴座固定在旋翼搅拌腔底部的横拉筋上，居中坐落；②进液口。钻井液的入口，旋翼在高速旋转下带动钻井液进入进液口，并在旋升举力下上行不断地和内热腔腔壁破碎接触加热，最后旋升碰撞到带齿破碎挡板上井破碎齿进一步破碎而逸散出气体。然后，经破碎后的钻井液经排液口排出；③排液口。排液口的开口处和旋翼搅拌腔的上部通路，距离顶缘100mm，呈10°斜向下延伸到外热腔筒体外。排液口直径60mm，管状，和内、外热腔腔壁无缝焊接；④带齿破碎挡板。带齿破碎挡板为碗形，围绕转轴，底部孔径60mm，上部与搅拌腔同径，四周布设破碎齿。

外热腔、内热腔和旋翼搅拌腔为等高筒体，三体无缝焊接到上下连接盘上，连接盘直径和外热腔同径，底部中间开孔直径120mm，即作为进液口。上部居中坐落电机，电机枢穿孔而过连接转轴。在电机两侧的盘体上开孔连接气入（出）口和气出（入）口，两口可互换，用作烃类气体出口或平衡空气入口。

（4）电机。电机和上连接盘丝扣密封连接，可拆卸更换。

往复增温热循环气液分离机的通体设计符合现场气体采集连续无间断的要求，操作简便，维护简单，同时，彻底解决了气体在有限高度空间范围内的脱空问题。钻井液在旋翼搅拌腔内得到升温，重烃成分易在高温下逸散而出。热空气由外置空气制热机提供，由外热腔返出的空气可再次循环进入制热机，形成持续增温循环往复。

这种往复增温热循环气液分离机不但能够在油气勘探的烃类气体采集中得到高效应用，而且可应用在需要旋升循环增温脱气的其它作业领域。