钻井除尘装置

吴冰

（深圳市发利机械设备结构有限公司，广东深圳 518067）

0 引言

钻井是利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井，通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛，目前我国油（气）田广泛使用转盘钻钻井，主要设备有井架、操作平台、柴油机、钻机、钻具、泥浆泵、发电机和测试装备以及燃料油罐、锅炉等。目前钻井过程中产生大量含尘空气，导致作业场所空气环境恶劣，不仅造成环境污染，更严重的会危害作业人员的健康和影响设备的正常运作，增加钻井安全隐患[1]。本设计涉及除尘装置，特别涉及钻井除尘装置，属于钻井除尘技术领域。

1 钻井除尘装置的技术方案

本设计要解决的技术问题是克服现有技术目前钻井过程中产生大量含尘空气，导致作业场所空气环境恶劣，不仅造成环境污染，更严重的是危害作业人员的健康和影响设备的正常运作，增加钻井安全隐患的缺陷，提供钻井除尘装置[2]。为了解决上述技术问题，本设计提供了如下的技术方案：

钻井除尘装置包括除尘筒体，除尘筒体的内部设有清理组件，远离进风口的一端设有出风口，内部设有过滤网板，除尘筒体内部靠近出风口的一端固定安装有电机，电机的输出端固定安装有转轴，转轴远离电机的一端贯穿过滤网板设置，清理组件安装在转轴上，除尘筒体内顶部固定安装有喷淋管，喷淋管的一端贯穿除尘筒体与除尘筒体顶部的水泵出口连接，喷淋管的底部固定安装有若干喷头，除尘筒体的底部开设有排污口。

过滤网板包括一级过滤网板和二级过滤网板，一级过滤网板靠近进风口设置，二级过滤网板靠近出风口设置，一级过滤网板和二级过滤网板的中间均设有轴套，转轴贯穿一级过滤网板和二级过滤网板上的轴套。

清理组件包括一级扇叶、二级扇叶和清理毛刷，一级过滤网板靠近进风口一侧的转轴上固定安装有一级扇叶，二级过滤网板靠近一级过滤网板一侧的转轴上固定安装有二级扇叶，一级扇叶和二级扇叶靠近过滤网板的一侧均固定安装有连接板，连接板远离扇叶的一侧固定安装有清理毛刷。

一级扇叶和二级扇叶均设置有2 个，2 个一级扇叶与2 个二级扇叶之间交错呈圆形等间距分布设置。

连接板呈条形结构设置，清理毛刷远离连接板的一侧与过滤网板接触设置。

一级过滤网板的过滤网孔直径是二级过滤网板的过滤网孔直径的1.5 倍。

2 具体实施方式

如图1~图4 所示，为钻井除尘装置，包括除尘筒体1，除尘筒体1 的内部设有清理组件2，除尘筒体1 的一端设有进风口3，除尘筒体1 远离进风口3 的一端设有出风口4，除尘筒体1 的内部设有过滤网板，除尘筒体1 内部靠近出风口4 的一端固定安装有电机8，电机8 的输出端固定安装有转轴9，转轴9 远离电机8 的一端贯穿过滤网板设置，清理组件2 安装在转轴9 上，除尘筒体1 内顶部固定安装有喷淋管11，喷淋管11 的一端贯穿除尘筒体1 与除尘筒体1 顶部的水泵12 出口连接，水泵12 的进口通过水管与除尘装置外部的水源连接，喷淋管11 的底部固定安装有若干喷头13，除尘筒体1 的底部开设有排污口7，除尘筒体1 底部相对的两端均固定安装有支撑架。除尘筒体如图1所示。

过滤网板包括一级过滤网板5 和二级过滤网板6，一级过滤网板5 靠近进风口3 设置，二级过滤网板6 靠近出风口4 设置，一级过滤网板5 和二级过滤网板6 的中间均设有轴套10，转轴9 贯穿一级过滤网板5 和二级过滤网板6 上的轴套10，双层过滤提高除尘效果。图2 为钻井除尘装置的结构示意图。

图1 除尘筒体

图2 钻井除尘装置结构

清理组件2 包括一级扇叶21、二级扇叶22 和清理毛刷24，一级过滤网板5 靠近进风口3 一侧的转轴9 上固定安装有一级扇叶21，二级过滤网板6 靠近一级过滤网板5 一侧的转轴9 上固定安装有二级扇叶22，一级扇叶21 和二级扇叶22 靠近过滤网板的一侧均固定安装有连接板23，连接板23 远离扇叶的一侧固定安装有清理毛刷24，将除尘用进风驱动用扇叶与清理毛刷24 结合，在实现除尘装置驱动的同时能够对除尘的过滤网板进行清理。

一级扇叶21 和二级扇叶22 均设置有2 个，2 个一级扇叶21与2 个二级扇叶22 之间交错呈圆形等间距分布设置，保证扇叶能够转动使空气进入除尘筒体1 内部。图3 为扇叶结构示意图。

图3 扇叶结构

连接板23 呈条形结构设置，清理毛刷24 远离连接板23 的一侧与过滤网板接触设置，能够进行过滤网板的清理。连接板、清理毛刷如图4 所示。

一级过滤网板5 的过滤网孔直径是二级过滤网板6 的过滤网孔直径的1.5 倍，保证过滤的效果。

图4 连接板、清理毛刷

工作原理：使用时，电机8 转动驱动转轴9 一级过滤网板5和二级过滤网板6 上的轴套10 动，带动转轴9 的一级扇叶21和二级扇叶22 转动，从而将钻井含尘空气由除尘筒体1 的进风口3 引入，水泵12 通过水管与外部水箱连接，在水泵12 用下，由喷淋管11 上的喷头13 对除尘筒体1 内部喷水，含尘空气在除尘筒体1 内经过喷水使灰尘颗粒凝聚加重，经过一级过滤网板5 和二级过滤网板6 过滤，净化后由出风口4 排出，产生的污水由排污口7 排出，提高钻井空气的洁净度，喷淋管11 喷头13能够凝聚空气的灰尘，提高除尘装置的过滤效果，由于在一级扇叶21 和二级扇叶22 靠近过滤网板的一侧均通过连接板23 固定安装有清理毛刷24，因此扇叶转动的过程中，清理毛刷24 与过滤网板接触的一端能够对过滤网板进行清理，结合除尘用进风驱动用扇叶与清理毛刷24，在实现除尘装置驱动的同时能够对除尘的过滤网板进行清理，并在喷淋管11 头的冲洗下，保证过滤网板的顺畅，避免过滤网板堵塞造成除尘装置故障，且无须人工清理，从而使除尘装置能够持续运作，实用性更强。

3 结语

钻井除尘装置结构简单，使用方便，通过设置在除尘筒体内部的一级过滤网板、二级过滤网板和喷淋管，过滤网板能够对经过除尘筒体内的钻井空气进行过滤，提高钻井空气的洁净度，喷淋管上的喷头喷水能够凝聚空气的灰尘，增强除尘装置的过滤效果。钻井除尘装置通过设置在除尘筒体内的清理组件，清理组件由扇叶、连接板和清理毛刷组成，将除尘用进风驱动用扇叶与清理毛刷结合，在实现除尘装置驱动的同时能够对除尘的过滤网板进行清理，并在喷淋管和喷头的冲洗下，保证过滤网板的顺畅，避免过滤网板堵塞造成除尘装置故障，且无须人工清理，从而使除尘装置能够持续运作，实用性更强。