一种自动化控制的钻机防冻保温装置的制作方法

1.本发明涉及保温装置技术领域，特别涉及一种自动化控制的钻机防冻保温装置。


背景技术：

2.现如今，石油钻机冬季的防冻保温措施主要采用蒸汽锅炉来进行加热保温。燃煤加热蒸汽锅炉产生蒸汽，再通过加压装置输送到各个需要防冻保温的钻机部位处，但是蒸汽锅炉存在以下缺陷：锅炉故障率高，需定时维护，燃煤和水量需求量大，材料和人力成本高；蒸汽加热，只能通过管道等传输热量，可以对钻机局部保温，却无法对钻机各个系统进行立体性的保温；蒸汽锅炉排放大量废气，还会排放锅炉废水，造成环境污染。
3.现有技术中，公告号为cn103775028b的中国发明专利公开了一种钻机供热保温系统，其中，第一热风炉和第二热风炉均与第一热空气稳压罐的输入口相连，第一热空气稳压罐的输出口分别与第三泥浆罐箱、第四泥浆罐箱、第一热空气增压风机和第二热空气增压风机连通；第一热空气增压风机的出口分别与发电机防沙棚和第二热空气三通稳压罐的入口连接，而第二热空气三通稳压罐的出口分别与固井清水罐保温棚和油罐保温棚相连；第二热空气增压风机的出口分别与钻井平台、管控阀组和高压泥浆泵机组相连。该发明提供的钻机供热保温系统能实现全面防冻和解冻，保温效果好，热传输效率高，安全系数高，还能降低设备运行的故障率，其检验和维修所需费用也少，用水量极少且不易造成地下环境污染。但是热风炉的加热温度无法自动控制，可能会由于周围环境温度的改变产生温度过高或者过低的情况，影响钻机系统的正常运行，而且对热风炉供能的发电设备也会产生一部分废气，污染环境，因此本发明提供一种自动化控制的钻机防冻保温装置，能够根据环境中温度的变化自动调节加热的功率，同时对发电装置产生的废气进行回收。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自动化控制的钻机防冻保温装置，包括框架组件、响应组件和废气回收组件，所述的框架组件包括子箱体和母箱体，所述的子箱体和母箱体固定连接，所述的子箱体的一侧设置有进风口，子箱体上与进风口相对的另一侧上设置有出风口，所述的子箱体内部设置有用于加热空气的加热管，所述的子箱体上设置有响应组件，所述的响应组件用于根据温度的变化调整加热管通电的数量，所述的子箱体的内部还设置有废气回收组件，所述的废气回收组件用于对发电机产生的废气进行二次回收利用。
5.进一步的，所述的子箱体内部设置有收风筒，所述的收风筒与位于子箱体外部的进风口连通，所述的收风筒通过送风管与风机连通，所述的风机与风管接口连通，所述的风管接口与位于子箱体外部的出风口连通，所述的送风管外部设置有加热壳体，所述的加热壳体与送风管之间设置有用于对送风管内部空气加热的加热管，所述的加热管与响应组件电连接。
6.进一步的，所述的响应组件包括安装外壳，所述的安装外壳固定安装在子箱体上，
所述的安装外壳顶部设置有空心管，所述的空心管下方滑动安装有推杆，空心管与推杆形成的密封空间内设置有温度敏感的气体或液体材料，所述的推杆下端与斜板接触，所述的斜板滑动安装在安装外壳上，所述的斜板与安装外壳两个侧边之间设置有第一弹簧和第二弹簧，所述的安装外壳底部设置有触点板，所述的触点板上设置有三个长度不同的触点，所述的斜板上固定安装有金属板，所述的金属板和触点板设置在加热管的加热电路中，与金属板接触的触点板上的触点的数量用于控制通电的加热管的数量。
7.进一步的，所述的废气回收组件包括一端与发电机排气管连接的第一输气管，所述的第一输气管的第二端与三通管连接，所述的三通管上同时连接有进风管和第二输气管，所述的进风管伸出子箱体外部，第二输气管与气缸外壳连通，所述的气缸外壳与储存箱连通，所述的子箱体和母箱体为双层密封结构，所述的储存箱通过第三输气管与子箱体和母箱体内部连通，所述的第一输气管靠近三通管的一端的内部设置有废气监控组件，废气监控组件用于监控发电机排出的废气的量，所述的三通管内部设置有调整组件，所述的调整组件与废气监控组件连接，用于调整吸入的空气的量，所述的气缸外壳内部设置有燃烧组件，所述的燃烧组件用于将发电机排出的废气和空气的混合物进行燃烧。
8.进一步的，所述的废气监控组件包括第一挡风板，所述的第一挡风板为圆形，第一挡风板转动安装在第一输气管内部，所述的第一挡风板与三通管之间设置有第三弹簧，所述的第一挡风板与调整组件连接。
9.进一步的，所述的调整组件包括第一连杆，所述的第一连杆第一端转动安装在第一挡风板上，所述的第一连杆的第二端与档杆滑动连接，所述的档杆设置在气泵上，所述的气泵设置在进风管内部。
10.进一步的，所述的气缸外壳顶部设置有火花塞，所述的气缸外壳中部滑动安装有活塞，所述的活塞与第二连杆转动连接，所述的第二连杆与第三连杆转动连接，所述的第三连杆固定安装在转轮上，所述的转轮转动安装在气缸外壳的底部，所述的转轮同轴固定安装在电机的输出轴上。
11.进一步的，所述的气缸外壳与储存箱之间的连接管内部设置有单向组件，所述的单向组件包括两个第二挡风板，两个所述的第二挡风板相对转动安装在储存箱内部与连接管连接的一面上，所述的第二挡风板与连接管内壁之间设置有第四弹簧。
12.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置的响应组件能够根据室外环境的温度自动调节框架组件中加热管的加热功率，使得钻机部件始终工作在适宜的温度下，智能化程度高；（2）本发明设置的废气监控组件与调整组件配合，根据产生的废气的量自动控制调整组件吸入的空气的量，使得混合气体的浓度保持在合适的范围内，无需人工干预；（3）本发明设置的燃烧组件将废气与空气的混合物二次燃烧后输入到子箱体和母箱体的密闭二层空间中，实现了能源高效利用的同时减少了空气的污染。
附图说明
13.图1为本发明整体结构示意图（第一视角）。
14.图2为本发明整体结构示意图（第二视角）。
15.图3为本发明内部结构示意图一。
16.图4为本发明内部结构示意图二。
17.图5为图4中a处的局部放大示意图。
18.图6为本发明内部部分结构示意图一。
19.图7为本发明内部部分结构示意图二。
20.图8为图7中b处的局部放大示意图。
21.图9为图7中c处的局部放大示意图。
22.图10为图7中d处的局部放大示意图。
23.附图标号：1-框架组件；101-子箱体；102-箱门；103-进风口；104-出风口；105-母箱体；106-收风筒；107-加热壳体；108-送风管；109-风机；110-风管接口；111-加热管；2-响应组件；201-安装外壳；202-第一弹簧；203-斜板；204-推杆；205-空心管；206-第二弹簧；207-金属板；208-触点板；3-废气回收组件；301-发电机；302-第一输气管；303-三通管；304-进风管；305-第二输气管；306-气缸外壳；307-储存箱；308-第三输气管；309-气泵；310-档杆；311-第一连杆；312-第一挡风板；313-第三弹簧；314-火花塞；315-活塞；316-第二连杆；317-第三连杆；318-转轮；319-第四弹簧；320-第二挡风板。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步说明。
25.实施例：参考图1-图10，一种自动化控制的钻机防冻保温装置，包括框架组件1、响应组件2和废气回收组件3，框架组件1包括子箱体101和母箱体105，子箱体101和母箱体105固定连接，子箱体101的一侧设置有进风口103，子箱体101上与进风口103相对的另一侧上设置有出风口104，子箱体101内部设置有用于加热空气的加热管111，子箱体101上设置有响应组件2，响应组件2用于根据温度的变化调整加热管111通电的数量，子箱体101的内部还设置有废气回收组件3，废气回收组件3用于对发电机301产生的废气进行二次回收利用。
26.如图1、图2、图3、图4所示，框架组件1还包括箱门102、收风筒106、加热壳体107、送风管108、风机109和风管接口110，子箱体101上设置有箱门102，子箱体101内部设置有收风筒106，收风筒106与位于子箱体101外部的进风口103连通，收风筒106通过送风管108与风机109连通，风机109与风管接口110连通，风管接口110与位于子箱体101外部的出风口104连通，送风管108外部设置有加热壳体107，加热壳体107与送风管108之间设置有用于对送风管108内部空气加热的加热管111，加热管111与响应组件2电连接。
27.如图5所示，响应组件2包括安装外壳201、第一弹簧202、斜板203、推杆204、空心管205、第二弹簧206、金属板207和触点板208，安装外壳201固定安装在子箱体101上，安装外壳201顶部设置有空心管205，空心管205下方滑动安装有推杆204，空心管205与推杆204形成的密封空间内设置有温度敏感的气体或液体材料，推杆204下端与斜板203接触，斜板203滑动安装在安装外壳201上，斜板203与安装外壳201两个侧边之间设置有第一弹簧202和第二弹簧206，安装外壳201底部设置有触点板208，触点板208上设置有三个长度不同的触点，斜板203上固定安装有金属板207，金属板207和触点板208设置在加热管111的加热电路中，与金属板207接触的触点板208上的触点的数量用于控制通电的加热管111的数量。
28.如图6、图7、图8、图9、图10所示，废气回收组件3包括发电机301、第一输气管302、三通管303、进风管304、第二输气管305、气缸外壳306、储存箱307、第三输气管308，第一输气管302的一端与发电机301排气管连接，第一输气管302的第二端与三通管303连接，三通
管303上同时连接有进风管304和第二输气管305，进风管304伸出子箱体101外部，第二输气管305与气缸外壳306连通，气缸外壳306与储存箱307连通，子箱体101和母箱体105为双层密封结构，储存箱307通过第三输气管308与子箱体101和母箱体105内部连通，第一输气管302靠近三通管303的一端的内部设置有废气监控组件，废气监控组件用于监控发电机301排出的废气的量，三通管303内部设置有调整组件，调整组件与废气监控组件连接，用于调整吸入的空气的量，气缸外壳306内部设置有燃烧组件，燃烧组件用于将发电机301排出的废气和空气的混合物进行燃烧。
29.废气监控组件包括第一挡风板312和第三弹簧313，第一挡风板312为圆形，第一挡风板312转动安装在第一输气管302内部，第一挡风板312与三通管303之间设置有第三弹簧313，第一挡风板312与调整组件连接。
30.调整组件包括气泵309、档杆310和第一连杆311，第一连杆311第一端转动安装在第一挡风板312上，第一连杆311的第二端与档杆310滑动连接，档杆310设置在气泵309上，气泵309设置在进风管304内部。
31.燃烧组件包括火花塞314、活塞315、第二连杆316、第三连杆317和转轮318，气缸外壳306顶部设置有火花塞314，气缸外壳306中部滑动安装有活塞315，活塞315与第二连杆316转动连接，第二连杆316与第三连杆317转动连接，第三连杆317固定安装在转轮318上，转轮318转动安装在气缸外壳306的底部，转轮318同轴固定安装在电机的输出轴上，气缸外壳306与储存箱307之间的连接管内部设置有单向组件，单向组件包括两个第二挡风板320，两个第二挡风板320相对转动安装在储存箱307内部与连接管连接的一面上，第二挡风板320与连接管内壁之间设置有第四弹簧319。
32.本发明公开的一种自动化控制的钻机防冻保温装置的工作原理为：使用时，启动风机109，风机109将空气从进风口103和收风筒106吸入到送风管108中，安装外壳201上设置的空心管205随着外界温度的变化驱动推杆204上下滑动，当温度降低时，推杆204上移，斜板203在第二弹簧206的作用下向靠近第二弹簧206的方向移动，此时触点板208上与金属板207接触的触点变多，通电的加热管111的数量也随之变化，加热管111对送风管108内部空气加热的功率也变大。
33.发电机301燃烧柴油产生的废气经过第一输气管302和进风管304排入到第二输气管305中，根据排出的废气的量的多少自动调节第一挡风板312的开口大小，随着第一挡风板312开口大小的变化，通过第一连杆311推动档杆310，档杆310用于控制气泵309的功率大小，气泵309用于向第二输气管305中吸入空气，空气和发电机301产生废气在第二输气管305中混合后进入到气缸外壳306中，火花塞314打火，转轮318在电机的驱动下转动，转轮318通过第三连杆317、第二连杆316驱动活塞315在气缸外壳306内部往复滑动，将混合好的气体点燃，燃烧后加热的气体通过连接管进入到储存箱307中，储存箱307中的气体通过第三输气管308进入到子箱体101和母箱体105的双层密封空间中，实现对子箱体101和母箱体105内部的保温，子箱体101和母箱体105内部还可以用于存放需要进行防冻保护的零部件，同时实现了能源的高效利用。