[发明专利]蠕动筛型分离机及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于固液分离设备领域，以及固液气分离设备领域。

背景技术

固液分离技术，或固液气分离技术，在工农业中应用非常普遍。 但目前的固液分离技术，通常都设备繁杂，噪音大、耗能多、效率低。

比如，在石油勘探、开采行业中，总会产生具有大量固液混合状 态的钻井液。如何从钻井液除砂等杂质，是钻井液的净化处理工艺的 重要组成部分。

但当前用以钻井液含油、含砂、含气或钻井液性能变化较大情况 下的精密固液气分离设备，是用五步固控法实现的，存在着效率低、 耗能大、寿命短等缺陷。

具体说来，情况如下：对于石油开采行业来说，钻井液中固体含 量和粒径分布及含气量，对于钻井速度、井身质量等影响显著，也影 响采油量，因而必须通过钻井液净化系统严格控制钻井液中的含气 量、含固量和粒径分布。目前油田普遍使用的钻井液净化系统为传统 的五步固控法：即钻井液通过振动筛过滤→除气器→旋流除砂机→清 洁机→离心机后进入到钻井液储罐，其中振动筛是通过激振器带动筛 架振动来实现过滤颗粒的，它存在筛网易堵、过滤孔径大、激振力的 调节范围有限等缺点，此外振动还易造成固相颗粒的细化，损害钻井 液的质量。近年来，国内外对于钻井液净化系统的研究专注于如何在 振动筛上使用特细筛网，期望能在振动筛上使用200目(孔径75μm) 甚至325目(孔径45μm)的筛网，从而期望省去振动筛之后、离心机 之前的除砂机、除泥机、清洁机等设备，简化固控系统。但由于使用 特细筛网就必然加大分离因数，而高频交变的激振力作用很容易造成 筛网报废，因而上述技术研发进入瓶颈阶段，设备多、能耗大的五步 固控法钻井液净化系统始终无法得到有效改善。从全新思路考虑过滤 机理是研制新的精密型钻井液过滤装置的关键。

另外，常用的固液分离领域还包括有很多，比如在水污染处理方 面，会遇到大量被污染的淤泥、污泥等，这些固液混合物，利用现有 的板框机或离心机进行分离时，存在操作工作量大、占地多、维修维 护困难、噪音大以及冲洗水二次污染等缺点。

如何制造适用性强、节能、环保、高效的固液分离设备，是全世 界共同面临的一个重大课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蠕动筛型分离机及其实现方法，能够对 固液以及固液气等混合物形式进行高效分离作用。

一种蠕动筛型分离机，它是这样实现的，该分离机包括：

采用多个蠕动单元所组成的蠕动筛网，以及与传动用的螺旋轴， 来共同构成具有可活动间隙的筛网结构，其中的蠕动单元由固定片和 蠕动片构成，固定片与蠕动片之间的可活动间隙为筛网通道，多个蠕 动单元的相邻叠加构成蠕动筛网主体，其中的螺旋轴，通过螺旋轴叶 片带动蠕动片围绕螺旋轴中心做偏心运动，使蠕动单元中的蠕动片与 固定片之间发生相对位移；

其中，在蠕动筛网之外配套设置有蠕动筛罐体，在蠕动筛罐体下 侧设置有排液管；所述的蠕动筛罐体为真空罐，该真空罐通过真空泵 实现抽吸作用，使用中料浆通过蠕动筛网的间隙，呈薄层喷射状喷向 真空罐器壁，料浆中的气泡被真空泵抽出。

进一步，作为典型举例而非限定，本发明还包括有如下技术特征：

取固定片和蠕动片内径分别为D1和D2，传动用的螺旋轴的叶片 外径为D3，那么它们之间的关系应当是D1＞D3＞D2。

所述的螺旋轴所配套的电机为减速电机。

所述的螺旋轴，采用的是沿轴向螺距逐渐缩小、螺旋中心轴轴径 逐渐增加，但螺旋轴的螺旋轴叶片外径保持不变的结构，用以在工作 时能在滤腔内形成双重收缩作用。

对应着所述的螺旋轴，设置有用以排出料渣并设置有阻力板的出 料口，可对包括料渣在内的料浆实现挤压作用，在过滤腔内形成较高 静压区并沿螺旋轴向两端扩散，增加液相出流速度，同时提高挤出固 相的含固率。

一种蠕动筛型分离机的实现方法，该设备主体的内部包括有同时 兼具传动、输送和挤压功能的螺旋轴、具有自清洁功能的蠕动筛网， 在外部设置有真空罐，其特征在于该方法包括有如下步骤：

步骤1，螺旋轴在减速电机带动下低速转动，带动蠕动筛网内的 蠕动片形成蠕动；

步骤2，真空罐在真空泵作用下形成负压，料浆被负压抽吸进入 过滤腔，滤液通过蠕动筛固定片与蠕动片之间的缝隙快速向外排出， 呈薄层喷射状甩向罐壁，料浆中气相成分在碰撞、真空作用下逸出， 通过真空泵抽出；