一种自动除砂的旋流除砂器装置及除砂方法

摘要

本发明公开了一种自动除砂的旋流除砂器装置及除砂方法，其技术方案是：包括旋流除砂器、滤箱和支架，所述旋流除砂器底部固定连接排砂箱，所述排砂箱顶部固定安装法兰，所述排砂箱内部设有转轴一，所述转轴一两端通过轴承固定安装在所述排砂箱内壁上，所述转轴一外壁套接挡盘和安装架，本发明的有益效果是：使得集砂孔在排砂过程中，不会有太多液体从集砂孔中流出，使得旋流除砂器可以持续工作，排砂箱的底部砂从曲面槽进入到右端的集砂孔中，滤箱上的筛网有效的对砂进行了过滤，并且滤箱对液体进行收集，避免了环境污染，集砂孔排砂过程中，集砂孔被堵住，使得排砂箱内的液体不会从集砂孔中流出。

说明书

技术领域

本发明涉及旋流除砂器技术领域，特别涉及一种自动除砂的旋流除砂器装置及除砂方法。

背景技术

旋流除砂器是根据流体中的固体颗粒在除砂器里旋转时的筛分原理制成，集旋流与过滤为一体，在石油工业中的水处理领域中实现除砂、降浊、固液分离等效果。旋流除砂器是利用离心分离的原理进行除沙，当水流在一定的压力下从除砂进水口以切向方向进入设备后，水流会产生强烈的旋转运动，由于砂和水密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，使密度低的水上升，由排出，密度大的砂粒在流体惯性离心力和自身重力作用下，沿锥体壁面落入设备锥体底部中，当积累在锥体底部中的杂物聚集到一定程度时，再开启锥体底部阀门，杂物即可在水流和重力作用下流出旋流除沙器，从而达到除砂的目的。具有除砂率高，节省安装空间，对个别微小固体的漏捕率低，工作状态稳定等优点。

现有自动除砂的旋流除砂器装置，在排砂时，如果不停止旋流除砂器，则排砂过程中，液体将持续随着砂粒被排除，因此在排砂过程中，会将旋流除砂器关闭，使得旋流除砂器的工作时间减少，使得效率变低，并且为对排除的砂粒和液体进行过滤，使得液体对环境造成了污染。

因此，发明一种自动除砂的旋流除砂器装置及除砂方法很有必要。

发明内容

为此，本发明提供一种自动除砂的旋流除砂器装置及除砂方法，通过在转轴二上设置两组封堵块，使得在排砂时，封堵块对集砂孔进行封堵，使得排砂过程中，排砂箱内的液体不会随砂粒一起排除，通过设置筛网，方便地将砂粒和液体分离，解决了上述现有自动除砂的旋流除砂器装置的不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动除砂的旋流除砂器装置，包括旋流除砂器、滤箱和支架，所述旋流除砂器底部固定连接排砂箱，所述排砂箱顶部固定安装法兰，所述排砂箱内部设有转轴一，所述转轴一两端通过轴承固定安装在所述排砂箱内壁上，所述转轴一外壁套接挡盘和安装架，所述安装架通过螺栓固定连接边框一，所述边框一内壁固定安装横板，所述排砂箱右端外壁通过螺栓固定安装挂杆、支撑块一和支撑块二，所述支撑块一内壁插接插销一，所述插销一顶部固定安装挂环一，所述支撑块二内壁插接插杆二，所述插杆二顶部固定安装挂环二，所述转轴一右端外壁上开设有插孔一，所述转轴一右端固定安装摇把一，所述排砂箱内壁通过轴承固定安装转轴二，所述转轴二顶部和底部固定安装封堵块，所述排砂箱底部开设有曲面槽和集砂孔，所述曲面槽和集砂孔相连通，所述转轴二右端外壁开设有插孔二，所述转轴二右端固定连接摇把二，所述滤箱左右两端顶部固定安装支撑板，所述支撑板通过轴承固定安装转轴三，所述转轴三外壁套接圆盘，所述圆盘一端固定安装边框二，所述边框二内壁固定安装筛网，所述转轴三右端固定安装转盘，所述转盘内壁螺纹连接销杆，右端所述支撑板上开设有内螺纹孔二，所述旋流除砂器和排砂箱外壁固定连接所述支架。

优选的，所述旋流除砂器左端设有出水口，所述旋流除砂器右端设有进水口。

优选的，所述安装架上下两端开设有内螺纹孔一，所述安装架两端开设有内螺纹孔二，所述安装架一端开设安装槽，所述边框一两端设置在所述安装槽内。

优选的，所述挂杆设有两组，所述支撑块一位于两组所述挂杆之间，所述支撑块二位于下方所述挂杆的下方。

优选的，所述摇把一右端外壁套接防滑套，所述横板、插孔二和插孔一均设有六组。

优选的，所述封堵块为半圆形，所述筛网设有六组。

优选的，所述边框二与圆盘通过螺栓进行连接，所述边框二的宽度大于所述滤箱宽度的一半。

优选的，所述转盘内壁插接顶杆，所述顶杆外壁套接活动限位盘、弹簧和固定限位盘，所述弹簧位于所述活动限位盘和固定限位盘之间。

本发明提到的一种自动除砂的旋流除砂方法，包括以下步骤：

S1，将排砂箱安装到旋流除砂器的底部，用螺栓将排砂箱顶部的法兰和旋流除砂器底部的法兰进行连接；

S2，将排污管道与旋流除砂器上的进水口进行连接；

S3，转动摇把一使转轴一旋转，将砂粒卸除到排砂箱的底部，另外两组相邻的横板之间的区域对砂进行收集；

S4，通过摇把二将转轴二旋转一百八十度，使右方的封堵块封堵住右方的曲面槽，使得排砂箱内的液体不能再进入到右端的集砂孔中，此时左端的封堵块运动到上方，释放对左端的曲面槽的封堵；

S5，打开右端的集砂孔下方的阀门，右端的集砂孔中的砂和液体进入到相邻筛网之间的区域中，液体从筛网上的孔眼中漏出落到滤箱中，转动销杆从左端内螺纹孔二出来，转动转盘使转轴三旋转，从而实现对砂的过滤。

本发明的有益效果是：

在使用本发明时，带有砂粒的液体从进水口进入旋流除砂器内，密度大的砂粒在流体惯性离心力和自身重力作用下从旋流除砂器下端出口和法兰进入排砂箱中，砂粒落到相邻的两组横板之间，当相邻的两组横板之间集聚一定量的砂粒时，将插销一向上拔，将挂环一挂在上方的挂杆上，转动摇把一使转轴一旋转，将砂粒卸除到排砂箱的底部，另外两组相邻的横板之间的区域对砂进行收集，从而旋流除砂器排除的液体只有少部分进入排砂箱中，使得集砂孔在排砂过程中，不会有太多液体从集砂孔中流出，使得旋流除砂器可以持续工作，排砂箱的底部砂从曲面槽进入到右端的集砂孔中，将插杆二从转轴二上的插孔二中拔出，将挂环二挂在下方的挂杆上，通过摇把二将转轴二旋转一百八十度，使右方的封堵块封堵住右方的曲面槽，使得排砂箱内的液体不能再进入到右端的集砂孔中，此时左端的封堵块运动到上方，释放对左端的曲面槽的封堵，从而利用左端的集砂孔进行集砂，打开右端的集砂孔下方的阀门，右端的集砂孔中的砂和液体进入到相邻筛网之间的区域中，液体从筛网上的孔眼中漏出落到滤箱中，转动销杆使销杆左端从内螺纹孔二出来，转动转盘使转轴三旋转，从而实现对砂的过滤；滤箱上的筛网有效的对砂进行了过滤，并且滤箱对液体进行收集，避免了环境污染，集砂孔排砂过程中，集砂孔被堵住，使得排砂箱内的液体不会从集砂孔中流出。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的排砂箱的结构示意图；

图3为本发明实施例1的局部图；

图4为本发明实施例1的滤箱的结构示意图；

图5为本发明实施例1的滤箱的侧视图；

图6为本发明实施例2的滤箱的结构示意图；

图7为本发明实施例2的A处放大图；

图中：旋流除砂器1、出水口2、进水口3、支架4、排砂箱5、滤箱6、法兰8、挂杆9、挂环一10、支撑块一11、插销一12、插孔一13、转轴一14、摇把一15、防滑套16、挂环二17、支撑块二18、插杆二19、转轴二20、插孔二21、摇把二22、挡盘24、安装架25、安装槽26、边框一27、横板28、29、内螺纹孔一30、支撑板31、转轴三32、边框二33、筛网34、销杆35、内螺纹孔二36、转盘37、圆盘38、顶杆39、弹簧40、封堵块41、曲面槽42、集砂孔43、固定限位盘44、活动限位盘45。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

参照说明书附图1-5，该实施例的一种自动除砂的旋流除砂器装置，包括旋流除砂器1、滤箱6和支架4，所述旋流除砂器1底部固定连接排砂箱5，所述排砂箱5顶部固定安装法兰8，所述排砂箱5内部设有转轴一14，所述转轴一14两端通过轴承固定安装在所述排砂箱5内壁上，所述转轴一14外壁套接挡盘24和安装架25，所述安装架25通过螺栓固定连接边框一27，所述边框一27内壁固定安装横板28，所述排砂箱5右端外壁通过螺栓固定安装挂杆9、支撑块一11和支撑块二18，所述支撑块一11内壁插接插销一12，所述插销一12顶部固定安装挂环一10，所述支撑块二18内壁插接插杆二19，所述插杆二19顶部固定安装挂环二17，所述转轴一14右端外壁上开设有插孔一13，所述转轴一14右端固定安装摇把一15，所述排砂箱5内壁通过轴承固定安装转轴二20，所述转轴二20顶部和底部固定安装封堵块41，所述排砂箱5底部开设有曲面槽42和集砂孔43，所述曲面槽42和集砂孔43相连通，所述转轴二20右端外壁开设有插孔二21，所述转轴二20右端固定连接摇把二22，所述滤箱6左右两端顶部固定安装支撑板31，所述支撑板31通过轴承固定安装转轴三32，所述转轴三32外壁套接圆盘38，所述圆盘38一端固定安装边框二33，所述边框二33内壁固定安装筛网34，所述转轴三32右端固定安装转盘37，所述转盘37内壁螺纹连接销杆35，右端所述支撑板31上开设有内螺纹孔二36，所述旋流除砂器1和排砂箱5外壁固定连接所述支架4；支架4的作用是对旋流除砂器1和排砂箱5进行支撑；挂杆9的作用是对挂环一10进行支撑，使得插销一12不需要拔出支撑块一11，使得插销一12插拔方便；安装架25的作用是安装横板28；安装槽26的作用是使装横板28和安装架25连接更紧密；筛网34的作用是对排砂箱5内排除的砂和液体进行过滤；边框二33的作用是对筛网34进行固定；插销一12的作用是插入转轴一14的插孔一13内，限制转轴一14的转动；插杆二19的作用是插入转轴二20上的插孔二21中，限制转轴二20的转动。

进一步地，所述旋流除砂器1左端设有出水口2，所述旋流除砂器1右端设有进水口3。

进一步地，所述安装架25上下两端开设有内螺纹孔一30，所述安装架25两端开设有内螺纹孔二29，所述安装架25一端开设安装槽26，所述边框一27两端设置在所述安装槽26内。

进一步地，所述挂杆9设有两组，所述支撑块一11位于两组所述挂杆9之间，所述支撑块二18位于下方所述挂杆9的下方。

进一步地，所述摇把一15右端外壁套接防滑套16，所述横板28、插孔二21和插孔一13均设有六组；六组横板28等距离安装在转轴一14上。

进一步地，所述封堵块41为半圆形，所述筛网34设有六组；封堵块41作用是对曲面槽42进行封堵。

进一步地，所述边框二33与圆盘38通过螺栓进行连接，所述边框二33的宽度大于所述滤箱6宽度的一半；使得筛网旋转后，砂倒到滤箱6外部。

在使用本发明时，带有砂粒的液体从进水口3进入旋流除砂器1内，密度大的砂粒在流体惯性离心力和自身重力作用下从旋流除砂器下端出口和法兰8进入排砂箱5中，砂粒落到相邻的两组横板28之间，当相邻的两组横板28之间集聚一定量的砂粒时，将插销一12向上拔，将挂环一10挂在上方的挂杆9上，转动摇把一15使转轴一14旋转，将砂粒卸除到排砂箱5的底部，另外两组相邻的横板28之间的区域对砂进行收集，排砂箱5的底部砂从曲面槽42进入到右端的集砂孔43中，将插杆二19从转轴二20上的插孔二21中拔出，将挂环二17挂在下方的挂杆9上，通过摇把二22将转轴二20旋转一百八十度，使右方的封堵块41封堵住右方的曲面槽42，使得排砂箱5内的液体不能再进入到右端的集砂孔43中，此时左端的封堵块41运动到上方，释放对左端的曲面槽42的封堵，从而利用左端的集砂孔43进行集砂，打开右端的集砂孔43下方的阀门，右端的集砂孔43中的砂和液体进入到相邻筛网34之间的区域中，液体从筛网34上的孔眼中漏出落到滤箱6中，转动销杆35使销杆35左端从内螺纹孔二36出来，转动转盘37使转轴三32旋转，从而实现对砂的过滤。

本发明提到的一种自动除砂的旋流除砂方法，包括以下步骤：

S1，将排砂箱5安装到旋流除砂器1的底部，用螺栓将排砂箱5顶部的法兰8和旋流除砂器1底部的法兰8进行连接；

S2，将排污管道与旋流除砂器1上的进水口3进行连接；

S3，转动摇把一15使转轴一14旋转，将砂粒卸除到排砂箱5的底部，另外两组相邻的横板28之间的区域对砂进行收集；

S4，通过摇把二22将转轴二20旋转一百八十度，使右方的封堵块41封堵住右方的曲面槽42，使得排砂箱5内的液体不能再进入到右端的集砂孔43中，此时左端的封堵块41运动到上方，释放对左端的曲面槽42的封堵；

S5，打开右端的集砂孔43下方的阀门，右端的集砂孔43中的砂和液体进入到相邻筛网34之间的区域中，液体从筛网34上的孔眼中漏出落到滤箱6中，转动销杆35从左端内螺纹孔二36出来，转动转盘37使转轴三32旋转，从而实现对砂的过滤。

实施例2：

参照附图6-7，与实施例1不同的是：所述转盘37内壁插接顶杆39，所述顶杆39外壁套接活动限位盘45、弹簧40和固定限位盘44，所述弹簧40位于所述活动限位盘45和固定限位盘44之间；

实施场景具体为：

在使用本发明时，带有砂粒的液体从进水口3进入旋流除砂器1内，密度大的砂粒在流体惯性离心力和自身重力作用下从旋流除砂器下端出口和法兰8进入排砂箱5中，砂粒落到相邻的两组横板28之间，当相邻的两组横板28之间集聚一定量的砂粒时，将插销一12向上拔，将挂环一10挂在上方的挂杆9上，转动摇把一15使转轴一14旋转，将砂粒卸除到排砂箱5的底部，另外两组相邻的横板28之间的区域对砂进行收集，排砂箱5的底部砂从曲面槽42进入到右端的集砂孔43中，将插杆二19从转轴二20上的插孔二21中拔出，将挂环二17挂在下方的挂杆9上，通过摇把二22将转轴二20旋转一百八十度，使右方的封堵块41封堵住右方的曲面槽42，使得排砂箱5内的液体不能再进入到右端的集砂孔43中，此时左端的封堵块41运动到上方，释放对左端的曲面槽42的封堵，从而利用左端的集砂孔43进行集砂，打开右端的集砂孔43下方的阀门，右端的集砂孔43中的砂和液体进入到相邻筛网34之间的区域中，液体从筛网34上的孔眼中漏出落到滤箱6中，将顶杆39向外拉动至顶杆39左端脱离内螺纹孔二36，转动转盘37使转轴三32旋转，从而实现对砂的过滤。

将上述实施例1-2限制转轴三转动的操作进行对比，得到以下数据：

由上表可知，当需要限制万向轮滚动操作附带提高本装置的高度的功能时，优先选用实施例2，当对稳定性要求较高时，优先采用实施例1，当对操作速度和方便程度要求较高时，优选选用实施例2。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。