[實(shí)用新型]一種煤層氣開采井口套壓調(diào)節(jié)閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320158300.3
• 申請(qǐng)日: 2013-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN203176417U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王錫金;王玉田;繆亞光;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維克托閥門集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F16K5/06
• 分類號(hào): F16K5/06;F16K5/08;F16K5/20;F16K31/53;F16K31/04
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于管道流體控制閥門領(lǐng)域，具體涉及一種煤層氣開采井口套壓調(diào)節(jié)閥。

背景技術(shù)

在國(guó)際能源局勢(shì)趨緊的情況下，作為一種優(yōu)質(zhì)高效清潔能源，煤層氣的大規(guī)模開發(fā)利用前景誘人，屬于國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的能源項(xiàng)目。然而當(dāng)今煤層氣開采用設(shè)備還處于摸索期，很多傳統(tǒng)設(shè)備還不能很好的滿足開采工藝的需求。其采氣的主要設(shè)備壓力調(diào)節(jié)控制閥存在著很多問題，直接影響著氣井壽命、生產(chǎn)效率，存在開采過程中的資源浪費(fèi)。在煤層氣開采工藝中主要的難點(diǎn)是：對(duì)于套壓的精確控制和對(duì)于小開度流量的準(zhǔn)確調(diào)整、控制。

當(dāng)今國(guó)內(nèi)外所使用的壓力調(diào)節(jié)控制閥主要采用針型閥結(jié)構(gòu)。由于針型閥結(jié)構(gòu)采用的是螺紋傳動(dòng)調(diào)節(jié)閥瓣開啟高度來調(diào)節(jié)輸出流量的調(diào)節(jié)方式，在實(shí)際使用過程中存在以下問題：（1）當(dāng)采氣工藝需要輸出流量以極小的數(shù)值增加（約50立方米/天）時(shí)，針型閥基本做不到；（2）當(dāng)輸出流量達(dá)到1000立方米/天以上，針型閥的可控調(diào)節(jié)范圍變得更大，基本不能滿足工藝的需要；（3）由于采用的螺紋傳動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，在管道的工作震動(dòng)過程中，調(diào)節(jié)好的數(shù)值很難得到保持；（4）由于煤層氣中不可避免含有煤灰等硬質(zhì)顆粒，堆積在密封面上后，在閥的關(guān)閉過程中常常損壞密封面，由于密封失效而更換閥門；（5）螺紋傳動(dòng)用的螺桿，由于帶壓開關(guān)和材質(zhì)為調(diào)質(zhì)鋼的緣故，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磨損很快，因此造成螺紋中徑間隙加大，自鎖性能降低或失效而更換閥門。

隨著煤層氣開采工藝的發(fā)展，現(xiàn)在采用的針型閥越來越不能滿足采氣工藝的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種煤層氣開采井口套壓調(diào)節(jié)閥，針對(duì)煤層氣開采時(shí)所涉及的特殊工藝要求，能實(shí)現(xiàn)精確控制井口套壓及產(chǎn)氣流量

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種煤層氣開采井口套壓調(diào)節(jié)閥，包括閥蓋、閥體、閥座、球體、閥桿、蝸輪傳動(dòng)箱和手輪，其中：

所述的球體上加工有閥桿安裝孔，在球體4的與閥桿安裝孔軸線相垂直的一側(cè)截去球冠的平面上垂直加工有圓形孔，在球體的另一側(cè)加工有與圓形孔相通的節(jié)流孔，所述的節(jié)流孔由V形節(jié)流孔和矩形節(jié)流孔組成，V形節(jié)流孔和矩形節(jié)流孔相連，V形節(jié)流孔的高度和矩形節(jié)流孔的長(zhǎng)度相等，V形節(jié)流孔的底邊長(zhǎng)度和矩形節(jié)流孔的寬度相等；

閥蓋裝配在閥體上，閥蓋和閥體內(nèi)部對(duì)稱安裝有一對(duì)閥座，閥座之間安裝有球體，球體的節(jié)流平面朝向閥蓋，球體的閥桿安裝孔上安裝有閥桿的一端，閥桿的另一端與蝸輪傳動(dòng)箱相連，蝸輪傳動(dòng)箱上安裝有用于驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的手輪，蝸輪傳動(dòng)箱采用連接盤連接閥蓋和閥體；

所述的閥座和閥蓋以及閥座和閥體之間分別安裝有用于減震的高硬度蝶形彈簧，閥座的密封面加工為具有自潔功能的刮削結(jié)構(gòu)密封面。

本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

所述的蝸輪傳動(dòng)箱的蝸輪蝸桿傳動(dòng)比為37:1。

所述的蝸輪傳動(dòng)箱使用PID控制儀替換以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，PID控制儀采用型號(hào)為DY21AFI060P的PID控制儀，PID控制儀的輸入端和安裝在閥前的DY?P210BS壓力變送器連接，PID控制儀的輸出端和型號(hào)為HLZ-40的閥門電動(dòng)執(zhí)行器連接，閥門電動(dòng)執(zhí)行器與閥桿相連。

所述的閥桿上安裝有防靜電裝置。

所述的閥桿通過滑動(dòng)軸承安裝在閥蓋和閥體上。

所述的閥座采用氟橡膠O型密封圈和柔性石墨密封環(huán)密封。

所述的閥桿采用氟橡膠O型密封圈和柔性石墨填料層密封。

本實(shí)用新型的煤層氣開采井口套壓調(diào)節(jié)閥對(duì)于小開度流量的調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、易操作、效率高；套壓控制穩(wěn)定；可以自動(dòng)保存設(shè)定的井口套壓；不會(huì)由于管道震動(dòng)產(chǎn)生設(shè)定數(shù)據(jù)變化；閥門壽命長(zhǎng)，密封有可靠保證。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中的X處的局部放大圖。

圖3是圖1中的Y處的局部放大圖。

圖4是球體的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是球體的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是球體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是自動(dòng)化控制部分連接關(guān)系示意圖。

圖8是球體的開度和流量系數(shù)關(guān)系示意圖。

圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為：1-閥蓋，2-閥體，3-閥座，4-球體，5-閥桿，6-蝸輪傳動(dòng)箱，7-手輪，8-氟橡膠O型密封圈，9-防靜電裝置，10-連接盤，11-壓力變送器，12-PID控制儀，13-閥門電動(dòng)執(zhí)行器，31-密封面，32-柔性石墨密封環(huán)，33-蝶形彈簧，41-閥桿安裝孔，42-圓形孔，43-節(jié)流孔，44-V形節(jié)流口，45-矩形節(jié)流口，51-滑動(dòng)軸承，52-柔性石墨填料層。