一种清洗固体颗粒的装置的制作方法

1.本发明涉及地质钻探技术领域，特别是涉及一种地质钻探固体颗粒岩屑清洗的方法和装置。


背景技术：

2.传统的岩屑清洗方法是以人工的方式，采用捞砂盆盛取适量岩屑，加入一定量的清水进行搅拌、清洗，重复操作，直至岩屑被清洗干净，此方法费工费时，水资源浪费严重。
3.目前，钻井岩屑清洗装置的清洗方式大多采用水流清洗、搅拌清洗、震动清洗、滤网清洗等方式，其中的缺点在于：水流冲洗：耗水量大，效率低；搅拌清洗：在消耗大量的水资源外，也存在搅拌死角，不能均匀彻底的清洗；震动清洗：设备体积大、筛网网眼容易堵塞、效率低；滤网清洗：网孔容易堵塞。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供：一种清洗固体颗粒的装置，以解决上述现有技术中存在的问题，本装置采用气力和清洗液结合的清洗方式能够实现固体颗粒岩屑样品的自动化清洗作业，具有节约水资源、清洗效率高、清洗效果好、设备体积小等特点，并且具有自清洁功能，杜绝了固体颗粒样品清洗采集过程中相互污染的问题，比较现有的发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
5.为了实现上述目的，本发明设计了两个实施方案：
6.第一种实施方案是，一种清洗固体颗粒的装置，包括：罐体、气力输送气流发生器和滤网杯，所述罐体和气力输送气流发生器之间设气力输送管路；所述罐体的底部下方设有滤网杯；其中，所述罐体的顶部开孔并设有顶盖将其密封，所述罐体是底部为锥型的密闭空腔的薄壁结构。
7.所述罐体的底部开孔设有清洗进出口，所述滤网杯设在清洗进出口下方。
8.所述顶盖上设有可旋转清洗液喷射管连通到罐体内。
9.所述罐体上设有气力输送气流出口，所述气力输送气流出口由管路连通气力输送气流发生器。
10.第二个实施方案是：
11.一种清洗固体颗粒的装置，包括：罐体、气力输送气流发生器，阻流装置、沉降罐和滤网杯，所述罐体上设有气力输送气流出口，所述气力输送气流出口由管路与沉降罐连接，所述沉降罐与气力输送气流发生器连；所述罐体底部下方设清洗进出口，所述清洗进出口处设滤网杯；其中，所述罐体的顶部开孔并设有顶盖将其密封，所述顶盖上设有可旋转清洗液喷射管；所述可旋转清洗液喷射管下端设阻流装置，所述罐体是底部为锥型的密闭空腔的薄壁结构。
12.所述罐体上可设有一个以上的清洗液注入口。
13.所述清洗进出口设有清洗进出口闸阀。
14.所述罐体上设有进料口，所述进料口设有进料口闸阀。
15.所述罐体下部内设有废液排出管，所述废液排出管贯穿罐体到罐体外并连通设有废液排出管闸阀。
16.所述罐体内设有阻挡并妨碍液体和气流向上运行的阻流装置。
17.所述的阻流装置包括空心长杆轴、柱体、挡流片，所述空心长杆轴下端侧面设有一定长度和数量的柱体，所述柱体围绕空心长杆轴螺旋上升排列。
18.所述螺旋排列的柱体上方设有挡流片，所述挡流片按照螺旋上升排列；
19.所述空心长杆轴上设有喷嘴与可旋转清洗液喷射管连通固定，可旋转清洗液喷射管带动空心长杆轴旋转阻流。
20.所述空心长杆轴下端密封。
21.所述沉降罐为底部为锥形导流结构的密闭空腔，所述密闭空腔下设有排废闸阀。
22.所述沉降罐上开孔设有沉降罐气流入口和沉降罐气流出口，所述沉降罐气流入口通过管路和气力输送气流出口连通，沉降罐气流出口通过管路和气力输送气流发生器连通。
23.本发明第一实施方案的工作原理是：
24.清洗的固体颗粒时，气力输送气流发生器启动，空气的气力输送气流从清洗进出口进入罐体，从气力输送气流出口流出，通过管路进入气力输送气流发生器，从而在清洗进出口出产生吸力，待清洗的固体颗粒靠近清洗进出口时，待清洗的固体颗粒被气力输送气流吸入罐体内，由于罐体的内径大于清洗进出口内径，使进入罐体内的气力输送气流的输送能力迅速减小，被吸入罐体的待清洗的固体颗粒被滞留在罐体内，同时通过可旋转清洗液喷射管将一定量的清洗液注入罐体内，在气流的扰动下罐体内的清洗液不断的冲刷清洗固体颗粒表面附着物，直至附着物脱离固体颗粒表面；关闭气力输送气流发生器，清洗进出口失去气力输送气流作用；被清洗的固体颗粒和清洗液混合物掉落到滤网杯中固液分离，析出固体颗粒；再次利用可旋转清洗液喷射管向罐体内喷射清洗液对罐体内壁的固体颗粒残留进行清洁，清洁过罐体内壁的清洗液携带固体颗粒的残留从清洗进出口流出，落入滤网杯中固液分离，从而完成固体颗粒的清洗作业。
25.本发明第二实施方案的工作原理是：
26.清洗的固体颗粒时，气力输送气流发生器启动，进料口闸阀开启，空气的气力输送气流从进料口进入罐体，从气力输送气流出口流出，通过沉降罐气流入口进入沉降罐；从沉降罐气流出口进入气力输送气流发生器；从而在进料口处产生吸力，待清洗的固体颗粒靠近进料口时，待清洗的固体颗粒被气力输送气流吸入罐体内，由于罐体的内径大于进料口内径，使进入罐体内的气力输送气流的输送能力迅速减小，被吸入罐体的待清洗的固体颗粒被滞留在罐体内，同时通过可旋转清洗液喷射管连通固定的阻流装置的空心长杆轴上的喷嘴将一定量的清洗液注入罐体内，并带动阻流装置旋转；进料口闸阀关闭，清洗进出口闸阀开启，气力输送气流从清洗进出口进入罐体，在向上气流的扰动下，罐体内的清洗液不断的冲刷清洗固体颗粒表面附着物，同时罐体内旋转的阻流装置阻挡和减小了由于气力输送气流的惯性把固液混合物抛向上方的运行高度，减少清洗液的流失，增加清洗效率；少量被气力输送气流携带出气力输送气流出口的清洗液和固体颗粒沉降在沉降罐底部；清洗直至附着物脱离固体颗粒表面。
27.关闭气力输送气流发生器，关闭清洗进出口闸阀，罐体内失去气力输送气流作用；被清洗的固体颗粒发生沉降现象，固液分离；废液排出管闸阀开启，高于废液排出管的清洗废液通过抽吸装置排出(其中，抽吸装置为各种抽吸泵或抽吸电机)，低于废液排出管的清洗废液和沉降的固体颗粒滞留在罐体底部。
28.气力输送气流发生器启动，废液排出管闸阀关闭，清洗进出口闸阀开启，通过阻流装置上的喷嘴向罐体内喷射清洗液，稀释更新罐体内的清洗液，对固体颗粒进行一定时间的二次清洗。
29.清洗进出口闸阀关闭，气力输送气流发生器关闭，罐体内失去气力输送气流作用；被清洗的固体颗粒发生沉降现象，固液分离；废液排出管闸阀开启，高于废液排出管的清洗废液通过抽吸装置排出(其中，抽吸装置为各种抽吸泵或抽吸电机)，低于废液排出管的清洗废液和沉降的固体颗粒滞留在罐体底部。
30.废液排出管闸阀关闭，清洗进出口闸阀开启，被清洗的固体颗粒和清洗液混合物掉落到滤网杯中固液分离，析出固体颗粒；然后利用旋转的阻流装置上的喷嘴和清洗液注入口向罐体内喷射清洗液对罐体内壁和阻流装置上固体颗粒的残留进行清洁；清洁过罐体内壁和阻流装置的清洗液携带固体颗粒的残留从清洗进出口流出，落入滤网杯中固液分离，从而完成固体颗粒的清洗作业。
31.本发明中所述沉降罐中的沉降废液可在清洗工作完成后，通过沉降罐的排废闸阀排出。其中，所述阻流装置可为能够阻挡和妨碍液体和气流向上运行的任何装置，且可安装固定于罐体内部的任何位置和装置上。
附图说明
32.附图1是一种清洗固体颗粒的装置，第一实施方案工作原理示意图。
33.附图2是一种清洗固体颗粒的装置，第二实施方案工作原理示意图。
34.图中所示：
35.罐体1、气力输送气流发生器2、顶盖3、清洗进出口4、可旋转清洗液喷射管5、气力输送气流出口6、阻流装置7、沉降罐8、排废闸阀9、沉降罐气流入口10、沉降罐气流出口11、清洗液注入口12、清洗进出口闸阀13、空心长杆轴14、柱体15、挡流片16、进料口17、进料口闸阀18、滤网杯19、喷嘴20、废液排出管21、废液排出管闸阀22。
具体实施方式：
36.下面根据附图(如图1，图2所示)对本发明做进一步的说明：
37.图1是第一种实施方案工作原理示意图：如图1所示，一种清洗固体颗粒的装置，包括：罐体1、气力输送气流发生器2和滤网杯19，图中所示罐体1和气力输送气流发生器2之间通过气力输送管路连接；图中所示罐体1是底部下方设滤网杯19；其中，图中所示罐体的顶部开孔并设有顶盖3将其密封，图中所示罐体1是底部为锥型的密闭空腔的薄壁结构。
38.如图1所示，罐体1的底部开孔设有清洗进出口4，滤网杯19设在清洗进出口下方；图中所示顶盖3上设有可旋转清洗液喷射管5连通到罐体内；图1中所示，罐体1上设有气力输送气流出口6，气力输送气流出口6 由管路连通气力输送气流发生器2。
39.第二个实施方案是：
40.如图2所示，一种清洗固体颗粒的装置，包括：罐体1、气力输送气流发生器2，阻流装置7、沉降罐8和滤网杯19，图2中所示罐体上设有气力输送气流出口6，所述气力输送气流出口6由管路与沉降罐8连接，所述沉降罐8与气力输送气流发生器2连接，图2中所示所述罐体底部下方设清洗进出口4，所述清洗进出口处设滤网杯19，图2中所示罐体的顶部开孔并设有顶盖3将其密封，所述顶盖3上设有可旋转清洗液喷射管5；图2中所示可旋转清洗液喷射管5下端设阻流装置7，罐体是底部为锥型的密闭空腔的薄壁结构。
41.图2中所示罐体上可设有一个以上的清洗液注入口12。
42.图2中所示清洗进出口4设有清洗进出口闸阀13；罐体上设有进料口17，所述进料口设有进料口闸阀18；罐体下部内设有废液排出管21，所述废液排出管贯穿罐体到罐体外并连通设有废液排出管闸阀22；罐体内设有阻挡并妨碍液体和气流向上运行的阻流装置7。
43.图2中所示阻流装置7包括空心长杆轴14、柱体15和挡流片16，所述空心长杆轴下端侧面有一定长度和数量的柱体，所述柱体围绕空心长杆轴螺旋上升排列；螺旋排列的柱体上方设有挡流片16。
44.图2中所示空心长杆轴上设有喷嘴20与可旋转清洗液喷射管连通固定，可旋转清洗液喷射管5带动空心长杆轴旋转阻流；图2中所示沉降罐为底部为锥形导流结构的密闭空腔，所述密闭空腔下设有排废闸阀9。沉降罐上开孔设有沉降罐气流入口10和沉降罐气流出口11，所述沉降罐气流入口通过管路和气力输送气流出口连通，沉降罐气流出口通过管路和气力输送气流发生器连通。