CN111156814B - 一种内循环岩屑物料除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种内循环岩屑物料除湿装置，包括热风机、干燥机、电机，所述干燥机是在封闭的外筒一端设置进料口，在外筒另一端上方设置水分蒸发口下方设置出料口，沿外筒轴心设置有中空的旋翼轴，旋翼轴上设置热风孔和连续螺旋翼，对应旋翼轴进料口的一端连接联轴套管，联轴套管内进气管与热风机出气口连接，旋翼轴另一端通过联轴套与电机连接。本发明的内循环岩屑物料除湿装置在使用过程中，岩屑从进料口进入，在螺旋翼的作用下推动前移，前移过程中同时受到旋翼轴热风口多次旋转干燥，最后经出料口排出，水分经水分蒸发口排空；整体可拆卸组合，便于维护保养，自动干燥替代了人为操作，节省了人力物力，提高了现场作业安全性。

Description

一种内循环岩屑物料除湿装置

技术领域：

本发明涉及石油天然气勘探过程中的岩屑颗粒干燥装置领域中的一种内循环岩屑物料除湿装置，特别适用于地质录井现场岩石岩屑颗粒物干燥。该装置也可广泛应用在地质实验室及其它相关施工作业领域，是一种方便灵活而高效的固相颗粒物热风干燥设备。

背景技术：

现场施工中，地质录井操作人员清洗完岩屑后就进入了下步干燥程序。干燥岩屑的方式有多种，其中包括自然晾晒风干、微波炉干燥和电烤箱烘烤三种重要的干燥方式。但是，这几种干燥方式在某些具体的环境中都有所受限。自然风干晾晒需要周围干燥的大气环境，空气湿度要低，并具有一定的风力和风向；微波炉干燥岩屑干燥的数量有限，跟不上快速钻进的需要，同时，微波炉干燥需要更多的人为控制，否则会烤焦岩屑影响后续分析；电烤箱烘烤在多数施工要求中已被禁止，因为烤箱烘烤后的岩屑其原始地质状态被破坏，影响了真实分析和判断。所以，这几种岩屑干燥方式已经难以适应科学高效的勘探现场工作要求，影响了工作质量，且占据了一定的人力和物力。归纳起来，存在以下几个方面的问题：

占据较多的劳动力，人工成本增加；

② 环境条件受限，岩屑的自然晾晒风干受限；

③ 微波炉烘烤数量有限，无法满足具体的分析要求；

④ 电烤箱烘烤速度慢，同时也对岩屑的原始状态有破坏作用，适用性低；

⑤ 室内岩屑干燥中产生的废气无法有效排空，影响作业人员的职业健康；

⑥ 缺乏岩屑干燥的自动连续性，无法满足高效勘探的施工条件；

⑦ 人为电器操作控制作业，安全性差。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种满足油气勘探现场需求、能够高效自动清洗岩屑颗粒物的内循环岩屑物料除湿装置。

本发明的技术方案：

一种内循环岩屑物料除湿装置，包括热风机、干燥机、电机，所述干燥机是在封闭的外筒一端设置进料口，在外筒另一端上方设置水分蒸发口下方设置出料口，沿外筒轴心设置有中空的旋翼轴，旋翼轴上设置热风孔和连续螺旋翼，对应旋翼轴进料口的一端连接联轴套管，联轴套管外部定子通过固定盘与外筒端面固定连接，联轴套管内部转子与旋翼轴连接，联轴套管的转子内旋转密封配合有进气管，进气管外端通过输气管与热风机出气口连接，进气管内端与旋翼轴的中空及旋翼轴上的热风孔连通，旋翼轴另一端连接联轴套，联轴套外部定子通过固定盘与外筒端面固定连接，联轴套内部转子与旋翼轴连接；所述电机输出端与联轴套的转子连接。

上述方案进一步包括：

所述热风机为调变频温热风机，在热风机出风口设置温度和气体流量传感器，在干燥机的进料口和出料口分别设置湿度传感器，热风机、湿度传感器、温度传感器和气体流量传感器连接到中央控制器。

所述电机为调速电机，电机与中央控制器连接。

所述联轴套管的定子、转子和进气管通过密封轴承构成旋转密封配合，所述联轴套的定子和转子通过密封轴承构成旋转密封配合。

在干燥机的进料口端靠下位置还设置有辅助进气口，辅助进气口通过输气管与热风机出气口连接。

在干燥机的螺旋翼外周边设有搅拌齿。

干燥机的下方设置支撑架，干燥机通过固定板与支撑架连接，同时在电机下方设置支撑体，支撑体与电机连接，并保持电机输出轴与干燥机旋翼轴同轴连接。

本发明的内循环岩屑物料除湿装置在使用过程中，岩屑从进料口进入，在螺旋翼的作用下推动前移，前移过程中同时受到旋翼轴热风口多次旋转干燥，最后经出料口排出，水分经水分蒸发口排空。配合设置在中央控制器和传感器，可以实时监测岩屑干燥情况，并自动控制热风机的温度和风量，同时还可以通过调整电机转速控制岩屑流动速度，达到自动干燥的目的。该装置整体可拆卸组合，便于维护保养，自动干燥替代了人为操作，节省了人力物力，提高了现场作业安全性，保护了操作人员的职业健康。

附图说明：

附图1是本发明一种内循环岩屑物料除湿装置实施例的结构图；

附图2是连轴套的结构图；

附图3是联轴套管的结构图；

附图4是电路控制原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

参照附图1-3，一种内循环岩屑物料除湿装置，包括热风,13、干燥机、电机9，所述干燥机是在封闭的外筒4一端设置进料口1，在外筒1另一端上方设置水分蒸发口7下方设置出料口11，沿外筒4轴心设置有中空的旋翼轴3，旋翼轴3上设置热风孔5和连续螺旋翼2，对应旋翼轴进料口1的一端连接联轴套管17，联轴套管17外部定子21通过固定盘与外筒4端面固定连接，联轴套管17内部转子27与旋翼轴3连接，联轴套管17的转子27内旋转密封配合有进气管，进气管外端通过输气管与热风机13出气口连接，进气管内端与旋翼轴3的中空及旋翼轴3上的热风孔5连通，旋翼轴3另一端连接联轴套8，联轴套8外部定子21通过固定盘与外筒4端面固定连接，联轴套8前转子20与旋翼轴3连接，后转子22与电机9输出端连接。

实施例2：

参照附图4，在上述实施例1的基础上，所述热风机13为调变频温热风机，在热风机13出风口设置温度和气体流量传感器，在干燥机的进料口1和出料口11分别设置湿度传感器，热风机13、湿度传感器、温度传感器和气体流量传感器连接到中央控制器。

进一步的，所述电机9为调速电机，电机9与中央控制器连接。

该实施例中的中央控制器可以是PC机或者单片机，通过设置出料口的干湿度值，实时监测热风机的温度传感器和气体流量传感器、进料口湿度传感器以及电机转速，来调整热风机的热风温度和流量和/或调整电机转速，实现岩屑颗粒物自动干燥的目的。

实施例3：

在实施例2的基础上更进一步的，联轴套管17的定子21、转子27和进气管通过密封轴承构成旋转密封配合，联轴套8的定子21和转子（20/22）通过密封轴承构成旋转密封配合。

在干燥机的进料口端靠下位置还设置有辅助进气口，辅助进气口通过输气管与热风机13出气口连接。

在干燥机的螺旋翼2外周边设有搅拌齿6。

干燥机的下方设置支撑架12，干燥机通过固定板15与支撑架12连接，同时在电机9下方设置支撑体10，支撑体10与电机9连接，并保持电机9输出轴与干燥机旋翼轴3同轴连接。

典型应用实施例4：

一种内循环岩屑物料除湿装置，包括热风,13、干燥机、电机9。

干燥机包括外筒4、螺旋翼2、旋翼轴3、连轴套8、联轴套管17。其中

外筒4是岩屑颗粒物通风干燥的主体即热风干燥腔体，外筒呈筒形，长1000mm×外径170mm×壁厚5mm；外筒4的两端为热风机盘面（图中座端）和电机盘面（图中右端），两盘面和外筒4丝孔固定连接，用于承接干燥机与外部电机、热风机连接。联轴套管17有：转子27为实心盘，中间开直径25mm的通孔，转子27直径50mm×厚30mm。转子27前盘面为无刻槽平面，转子27后盘面有用于放置滚珠的刻槽，刻槽位于中间通孔外围，刻槽直径8mm×槽深3.5mm。转子上有三个直径为6mm的销孔，销孔和联轴杆19上的孔对接螺丝固定；定子21为实心盘，中间开直径25mm的通孔，定子直径70mm×厚30mm。定子21前盘面有用于放置滚珠的刻槽，刻槽位于中间通孔外围，刻槽直径8mm×槽深3.5mm，定子21后盘面为无刻槽平面。转子27和定子21的刻槽内放置滚珠，滚珠直径8mm，转子和定子压合后中间有1mm的转动间隙；固定盘28是定子上的外圈盘，直径85mm×中孔70mm，套接焊接在定子21上，固定盘28上均匀分布六个直径为6mm的螺丝孔，用于和外筒4的热风机盘面一端固定；联轴杆外径25mm×壁厚5mm，联轴杆19穿过定子21和转子27。联轴杆19和定子21后盘面平面焊接，联轴杆19的另一端和转子27的前盘面呈平面。压合定子21和转子27，销孔对接后锁住，此时，定子21固定在外筒4端壁上，转子27则随着旋翼轴3的转动而转动；进气管直径15mm×壁厚2.5mm×长120mm，进气管管套穿过联轴杆19，进气管是热风通路，用于连接热风机，进气管与定子21后盘面和转子27前盘面用轴承夹持固定。电机9通过连轴套8与干燥机的旋翼轴3连接，连轴套8有：前转子20为实心盘，中间开直径25mm的通孔，前转子20直径50mm×厚30mm。前转子20前盘面为无刻槽平面，前转子20后盘面有用于放置滚珠的刻槽，刻槽位于中间通孔外围，刻槽直径8mm×槽深3.5mm；定子21为实心盘，中间开直径25mm的通孔，定子直径70mm×厚30mm。定子21前后盘面有用于放置滚珠的刻槽，滚珠直径8mm，转子和定子压合后中间有1mm的转动间隙，刻槽位于中间通孔外围，刻槽直径8mm×槽深3.5mm；后转子22为外圈带齿实心盘，直径50mm×厚30mm，中间开直径25mm的通孔，后转子22前盘面有用于放置滚珠的刻槽，刻槽位于中间通孔外围，刻槽直径8mm×槽深3.5mm，后转子22后盘面为无刻槽平面。压合前转子20、定子21和后转子22后，前后转子和定子的转动间隙为均为1mm；固定盘28是定子21上的外圈盘，直径85mm×中孔70mm，套接焊接在定子上，固定盘上均匀分布六个直径为6mm的螺丝孔，用于和外筒的电机盘面一端固定。前、后转子和定子压合后，定子和外筒一端固定不动，前后转子同轴转动；联轴杆19为实心杆，直径25mm×长92mm，联轴杆19上和前后转子套接面上均有3个固定销孔，前、后转子和定子压合后，套接联轴杆，通过固定销孔和联轴杆上的销孔固定组成整体。

进料口1是岩屑颗粒物的入口，漏斗型，位于外筒热风机一端正上方，上口直径150mm×下口直径100mm×高150mm，颗粒物料进入到外筒后在旋翼的作用下推进前移；出料口11是颗粒物料的出口，位于外筒电机一端正下方，弯曲圆筒型，直径100mm。在旋翼的推进前移作用下，经过热风干燥的岩屑颗粒物料在热风动力和颗粒重力作用下经出料口排出；水分蒸发口7是干燥后水分的逸散口，位于位于外筒电机一端正上方，弯曲圆筒型，直径120mm；旋翼轴3带动绕制其上的螺旋翼转动，旋翼轴3外径60mm×壁厚5mm×长940mm。旋翼轴与连轴套和联轴套管连接固定，旋翼轴3上每个旋翼之间有六个直径为2mm的热风孔5，旋翼轴3转动热风孔喷出的热空气也随着轴向旋转推进前移，对其中的颗粒物进行大面积的动态加热，使水分蒸发；旋翼轴3上均匀分布18个旋翼片（螺旋翼），旋翼片上有搅拌齿6，搅拌齿6位于每个翼片的对角两端，搅拌齿6将岩屑颗粒物搅拌起来在旋翼腔内扩散运动，在运动中受到热空气的加热蒸发使水分脱逸而出，从而使岩屑颗粒物在搅拌前移运动中得以干燥；电机盘面和热风机盘面无缝套接到外筒上，两盘面的周径上各均匀分布有六个直径为6mm的丝孔，外筒两端和两个盘面接合部位也各有六个丝孔，对齐丝孔螺丝固定连接。

外筒4通过位于两端的四块固定板15固定在下方的底部支撑架12上，固定板15焊接在外筒4外壁上，和底部支撑架12丝孔连接固定。

热风机13采用工业热风机，一路经三通通过热风软管和联轴管套17连接，另一路经三通和外筒辅助热风口16连接。

外筒辅助热风口16设在进料口1筒壁下方和筒壁呈30°斜向上切角位置，连接软管至热风机13出口三通，三通上有开关控制。

电机枢前端有齿轮盘，齿轮盘套接在带齿后转子22上，电机9转动带动后转子22转动，继而带动旋翼轴3转动。电机固定在固定支撑体10上。

岩屑从进料口进入，在螺旋翼的作用下推动前移，前移过程中同时受到旋翼轴热风多次旋转干燥，最后经出料口排出，水分经水分蒸发口排空。该装置整体整体可拆卸组合，便于维护保养，自动干燥替代了人为操作，节省了人力物力，提高了现场作业安全性，保护了操作人员的职业健康。

本装置具有以下性能和优点：

解放了劳动力的占用，降低了企业生产运行中的人工成本支出；

② 不受限于外界自然环境条件，实现了全天候环境下的岩屑风干；

③ 连续性工作，无时差，干燥数量大，完全满足具体的分析要求；

④ 动态热风干燥，岩屑水分充分游离，保存了岩屑的原始状态，适用面广；

⑤ 自身可实现热通风干燥，废气直接排空，维护了作业人员的职业健康；

⑥ 热通风干燥自动连续，满足了高效勘探的施工条件要求；

⑦ 不需要人为电器控制操作，安全性能高。

Claims (5)

1.一种内循环岩屑物料除湿装置，包括热风机、干燥机、电机，其特征在于：所述干燥机是在封闭的外筒一端设置进料口，在外筒另一端上方设置水分蒸发口下方设置出料口，沿外筒轴心设置有中空的旋翼轴，旋翼轴上设置热风孔和连续螺旋翼，在干燥机的进料口端靠下位置还设置有辅助进气口，辅助进气口设在进料口筒壁下方和筒壁呈30°斜向上切角位置，辅助进气口通过输气管与热风机出气口连接，对应旋翼轴进料口的一端连接联轴套管，联轴套管外部定子通过固定盘与外筒端面固定连接，联轴套管内部转子与旋翼轴连接，联轴套管的转子内旋转密封配合有进气管，进气管外端通过输气管与热风机出气口连接，进气管内端与旋翼轴的中空及旋翼轴上的热风孔连通，旋翼轴另一端连接联轴套，联轴套外部定子通过固定盘与外筒端面固定连接，联轴套内部转子与旋翼轴连接，所述电机输出端与联轴套的转子连接，螺旋翼上设有搅拌齿，搅拌齿位于每个翼片的对角两端。

2.根据权利要求1所述的内循环岩屑物料除湿装置，其特征在于：所述热风机为调变频温热风机，在热风机出风口设置温度和气体流量传感器，在干燥机的进料口和出料口分别设置湿度传感器，热风机、湿度传感器、温度传感器和气体流量传感器连接到中央控制器。

3.根据权利要求2所述的内循环岩屑物料除湿装置，其特征在于：所述电机为调速电机，电机与中央控制器连接。

4.根据权利要求1或2、3所述的内循环岩屑物料除湿装置，其特征在于：所述联轴套管的定子、转子和进气管通过密封轴承构成旋转密封配合，所述联轴套的定子和转子通过密封轴承构成旋转密封配合。

5.根据权利要求4所述的内循环岩屑物料除湿装置，其特征在于：干燥机的下方设置支撑架，干燥机通过固定板与支撑架连接，同时在电机下方设置支撑体，支撑体与电机连接，并保持电机输出轴与干燥机旋翼轴同轴连接。