一种石油运输用稠油降粘装置

技术领域

本发明涉及石油运输领域，具体为一种石油稠油降粘装置。

背景技术

稠油中轻组分含量低，沥青质和胶质含量较高，直链烃含量少，从而导致大部分稠油具有高黏度和高密度的特性，开采和运输相当困难。目前，在稠油开采过程中国内外常用的降黏方法有加热法、掺稀油法、稠油改质降黏及化学药剂降黏法。在稠油蒸汽驱时添加乳化降黏剂，是一种较新的稠油开采技术，乳化降黏剂的主要组分是表面活性剂，通过降低油水界面张力，使地层中的稠油从油包水的乳化状态转变为以水为外相的乳化状态，使稠油黏度大幅度降低，采收率明显提高。

但是现有设备对乳化降黏剂与原油的混合效率低，混合效果差，导致部分原油的仍具有高密高粘的特性，不利于原油的运输，且前端原油密度与粘度大，与乳化降黏剂混合时对搅拌机构的电机损耗较大，会缩短电机的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种混合均匀，效率高，且对电机损害小的原油降粘装置，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油运输用稠油降粘装置，包括外壳，外壳内安装有竖直方向的主轴，主轴上设置有混合机构，混合机构通过层架安装在外壳内，混合机构的顶部连接有进油管，进油管一侧通过转接头连接有降粘剂管，混合机构的底部右侧与连接有出油管，左侧设置有混合机构的驱动机构。

作为本发明进一步的方案：混合机构由混合桶、叶轮与单向管组成，混合机构包括至少两组混合桶，混合桶包括第一混合桶与第二混合桶，第一混合桶与第二混合桶通过单向管连通，中间位置贯穿有主轴，第二混合桶内主轴的外侧套装有短轴，短轴与主轴转动连接，底端探出第二混合桶外，尾端设置有伞齿轮结构，第一混合桶、第二混合桶分别与主轴、短轴转动连接，连接处做密封处理，第一混合桶与第二混合桶内均设置有叶轮。

作为本发明进一步的方案：第一混合桶内叶轮与主轴直接通过键槽结构传动连接，第二混合桶内叶轮与短轴通过键槽结构传动连接。

作为本发明进一步的方案：叶轮由圆柱形结构与圆柱结构侧表面焊接的五块矩形板组成，矩形板均匀地焊接在圆柱结构侧外侧，第一混合桶与第二混合桶的内壁同样焊接有五块矩形板，将第一混合桶与第二混合桶内空间分割为五个空腔，第一混合桶其中一个空腔的上侧设置有圆形开口，相邻一个空腔的下侧开有圆形开口，第一混合桶上侧开口通过单向管与上侧混合桶的第二混合桶或进油管连接，底部开口通过单向管与第二混合桶上侧开口连接，第二混合桶上下侧开口与第一混合桶相反，第二混合桶下侧开口通过单向管与下侧混合桶第一混合桶或出油管连接。

作为本发明进一步的方案：第一混合桶、第二混合桶除开口所在空腔之间的矩形板以外的矩形板与叶轮所有矩形板上都设置有圆柱形通槽，形成上端开口到下端开口的油路，通槽为两个一组，同组通槽之间夹角为70°，通槽内安装有通管，通管中空，内壁两侧设置有朝向一侧的膜瓣结构。

作为本发明进一步的方案：单向管由管体、顶珠与压力弹簧组成，管体内设置有圆柱形空腔，空腔内安装有压力弹簧，压力弹簧的顶端设置有顶珠，压力弹簧将顶珠顶起固定在空腔的一端。

作为本发明进一步的方案：驱动机构由驱动电机、传动轴与伞齿轮组成，传动轴安装在外壳底部设置的固定架上，传动轴的两端分别固定有减速轮与不完全齿轮，减速轮与驱动电机顶端的电机传动轮传动连接，不完全齿轮与固定架上连接的滑块传动连接。

作为本发明进一步的方案：滑块由上下两条矩形金属条与两侧弧形金属条焊接构成，背侧设置有T形槽结构，通过T形槽滑动连接在固定架上，滑块的内表面的上下两侧与外表面的上侧都设置有齿条结构，不完全齿轮与内侧齿条结构啮合，不完全齿轮表面齿牙结构始终且只与一侧齿条结构啮合。

作为本发明进一步的方案：固定架上伞齿轮上下两侧分别与最底端第二混合桶内短轴、主轴上设置的主轴传动轮啮合，与最底端第二混合桶短轴、主轴实现传动连接，伞齿轮的尾端连接有伞齿轮传动轮，伞齿轮传动轮与滑块的上表面设置的齿条结构传动连接，不同组混合桶之间也设置有伞齿轮，伞齿轮分别与下侧第一混合桶、上侧第二混合桶短轴传动连接。

作为本发明进一步的方案：出油管的一侧连接有回流管，回流管上设置有电磁阀，回流管的另一端与进油管连接，连接处进油管的外侧设置有加热丝。

有益效果

1.本发明设置有混合桶，混合桶内设置有叶轮，通过叶轮的往复转动，配合混合桶结构与叶轮上设置的通管，实现混合桶内稠油与降粘剂的反复泵压，增强稠油与降粘剂的混合，提高混合效率。

2.本发明驱动机构内设置有不完全齿轮与滑块，通过滑块与不完全齿轮的结构配合实现驱动方向的变换，无需反复调节电机转动方向，减少对电机的损伤，延长电机的使用寿命，减少装置停机维修的次数，调高装置利用率。

3.本发明出油管的一侧设置有回流管，通过电磁阀控制使部分降粘后油液回流回进油管与稠油混合，并对混合液进行加热，降低稠油粘稠度，减少装置混合稠油与降粘剂时的运行阻力，提高混合效率，延长装置使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的混合桶结构示意图。

图3为本发明的单向管结构剖视图。

图4为本发明的混合桶结构剖视图。

图5为本发明的叶轮安装示意图。

图6为本发明的夜轮结构剖视图。

图7为本发明的驱动机构结构示意图。

图8为本发明的滑块结构示意图。

图9为本发明的滑块安装示意图。

图1-9中：1-外壳，2-主轴，3-混合机构，4-混合桶，401-第一混合桶，402-第二混合桶，5-层架，6-叶轮，7-通管，8-短轴，9-主轴传动轮，10-单向管，1001-管体，1002-顶珠，1003-压力弹簧，11-驱动机构，12-驱动电机，13-电机传动轮，14-减速轮，15-传动轴，16-不完全齿轮，17-滑块，18-固定架，19-伞齿轮传动轮，20-伞齿轮，21-进油管，22-降黏剂管，23-出油管，24-回流管，25-电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明实施例中，一种石油运输用稠油降粘装置，包括外壳1，主轴2，混合机构3，混合桶4，第一混合桶401，第二混合桶402，层架5，叶轮6，通管7，短轴8，主轴传动轮9，单向管10，管体1001，顶珠1002，压力弹簧1003，驱动机构11，驱动电机12，电机传动轮13，减速轮14，传动轴15，不完全齿轮16，滑块17，固定架18，伞齿轮传动轮19，伞齿轮20，进油管21，降黏剂管22，出油管23，回流管24，电磁阀25，外壳1内安装有竖直方向的主轴2，主轴2上设置有混合机构3，混合机构3通过层架5安装在外壳1内，混合机构3的顶部连接有进油管21，进油管21一侧通过转接头连接有降粘剂管22，混合机构3的底部右侧与连接有出油管23，左侧设置有混合机构3的驱动机构11。

其中：混合机构3由混合桶4、叶轮6与单向管10组成，混合机构3包括至少两组混合桶4，混合桶4包括第一混合桶401与第二混合桶402，第一混合桶401与第二混合桶402通过单向管10连通，中间位置贯穿有主轴2，第二混合桶402内主轴2的外侧套装有短轴8，短轴8与主轴2转动连接，底端探出第二混合桶402外，尾端设置有伞齿轮结构，第一混合桶401、第二混合桶402分别与主轴2、短轴8转动连接，连接处做密封处理，第一混合桶401与第二混合桶402内均设置有叶轮6，通过叶轮6对稠油与降粘剂进行辅助混合，第二混合桶402内设置短轴8达到反向传动的作用。

其中：第一混合桶401内叶轮6与主轴2直接通过键槽结构传动连接，第二混合桶402内叶轮6与短轴8通过键槽结构传动连接，通过叶轮6分别与主轴2、短轴8的连接，使第一混合桶401与第二混合桶402内叶轮6的转向相反。

其中：叶轮6由圆柱形结构与圆柱结构侧表面焊接的五块矩形板组成，矩形板均匀地焊接在圆柱结构侧外侧，第一混合桶401与第二混合桶402的内壁同样焊接有五块矩形板，将第一混合桶401与第二混合桶402内空间分割为五个空腔，第一混合桶401其中一个空腔的上侧设置有圆形开口，相邻一个空腔的下侧开有圆形开口，第一混合桶401上侧开口通过单向管10与上侧混合桶4的第二混合桶402或进油管21连接，底部开口通过单向管10与第二混合桶402上侧开口连接，第二混合桶402上下侧开口与第一混合桶401相反，第二混合桶402下侧开口通过单向管10与下侧混合桶4第一混合桶401或出油管23连接，通过分割混合桶4内空间形成多个腔室，并购通过叶轮6结构的往复运动对腔室内油液挤压，加速油液与降粘剂的混合。

其中：第一混合桶401、第二混合桶402除开口所在空腔之间的矩形板以外的矩形板与叶轮6所有矩形板上都设置有圆柱形通槽，形成上端开口到下端开口的油路，通槽为两个一组，同组通槽之间夹角为70°，通槽内安装有通管7，通管7中空，内壁两侧设置有朝向一侧的膜瓣结构，通过通管7之间设置的角度，增加油液之间的碰撞，提高混合率，内侧膜瓣结构保证油液单向流通，防止油液回流。

其中：单向管10由管体1001、顶珠1002与压力弹簧1003组成，管体1001内设置有圆柱形空腔，空腔内安装有压力弹簧1003，压力弹簧1002的顶端设置有顶珠1002，压力弹簧1003将顶珠1002顶起固定在空腔的一端通过压力弹簧将顶珠顶起，实现对油液流向的单向限制。

其中：驱动机构11由驱动电机12、传动轴15与伞齿轮20组成，传动轴15安装在外壳1底部设置的固定架18上，传动轴15的两端分别固定有减速轮14与不完全齿轮16，减速轮14与驱动电机12顶端的电机传动轮13传动连接，不完全齿轮16与固定架18上连接的滑块17传动连接，通过传动轴15一侧减速轮14与电机传动轮13的传动差对转动速率进行控制，通过另一端不完全齿轮16实现与滑块17的传动连接。

其中：滑块17由上下两条矩形金属条与两侧弧形金属条焊接构成，背侧设置有T形槽结构，通过T形槽滑动连接在固定架18上，滑块17的内表面的上下两侧与外表面的上侧都设置有齿条结构，不完全齿轮16与内侧齿条结构啮合，不完全齿轮16表面齿牙结构始终且只与一侧齿条结构啮合，通过不完全齿轮16与上下侧齿条结构的切换啮合，实现滑块17的左右往复运动。

其中：固定架18上伞齿轮20上下两侧分别与最底端第二混合桶402内短轴8、主轴2上设置的主轴传动轮9啮合，与最底端第二混合桶402短轴8、主轴2实现传动连接，伞齿轮20的尾端连接有伞齿轮传动轮19，伞齿轮传动轮19与滑块17的上表面设置的齿条结构传动连接，不同组混合桶4之间也设置有伞齿轮20，伞齿轮20分别与下侧第一混合桶401、上侧第二混合桶402短轴8传动连接，通过滑块17上端齿条带动伞齿轮20转动，从而带动转轴2实现转动方向的规律切换。

其中：出油管23的一侧连接有回流管24，回流管24上设置有电磁阀25，回流管24的另一端与进油管21连接，连接处进油管21的外侧设置有加热丝，通过将部分降粘后油液导回进油管21降低稠油粘稠度，降低稠油初始粘度，提高降粘效率，并通过加热稠油，再次降低油液粘稠度，降低装置混合油液与降粘剂时的阻力。

在使用本发明时，将装置接入油液运输管道的前端，进油管21与出油管23分别与油管两端连接，降粘剂管22与降粘剂供液装置连接，启动装置，油液顺进油管21进入混合机构3混合桶4内，进油管21外侧的加热丝对进油管21内油液加热升温，降低油液的粘稠度，驱动电机12运转，通过传动轴15实现减速后带动不完全齿轮16运转，不完全齿轮16与滑块17内表面上下两侧的齿条结构交错啮合，带动滑块17在固定架18滑槽内做左右方向的规律往复运动，滑块17顶端的齿条结构又通过伞齿轮20带动主轴2与最底端第二混合桶402内短轴8转动，从而实现第一混合桶401与第二混合桶402内叶轮6的反向转动，不同组混合桶4之间通过伞齿轮20与主轴2传动，实现整体混合机构3的运转，随着叶轮6的转动，混合桶4内空腔结构内的油液被不断泵压，通过通管7进入下一腔室，并通过通管7之间的角度，油液之间互相交错碰撞，对油液进行搅拌混合，经过与降粘剂混合粘稠堵降低的油液从出油管23被排出，进入管道运输。

出油管23流出的降粘后油液一部分则通过回流管24导回进油管21，与稠油混合降低油液初始粘度，提高降粘效率，通过电磁阀25可以控制回流油液的流量。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。