[發明專利]一種天然氣開采用井口多級渦式調節閥

在審

• 申請號: 201711176017.2
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107940007A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 陳家慶;潘威丞;丁國棟;姬宜朋;孟浩
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: F16K3/314
• 分類號: F16K3/314;F16K3/30;F16K27/04;F16K35/06;F16K41/02;F15D1/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,趙鎮勇

1.一種天然氣開采用井口多級渦式調節閥，其特征在于，包括手輪(1)、閥蓋(8)、閥體(14)、閥頂蓋(3)、軸承頂蓋(5)、隔離套筒(6)、盤根盒(9)、多級渦式調節閥芯(11)、柱塞閥桿(26)、閥桿下填料(19)、閥桿上填料(20)；

所述閥頂蓋(3)與軸承頂蓋(5)間的軸承(23)裝配有鎖緊定位螺釘(4)，當鎖緊定位螺釘(4)擰緊時柱塞閥桿(26)被限位；

所述柱塞閥桿(26)包括上桿、下桿、柱塞體三個部分，主要與閥頂蓋(3)、隔離套筒(6)、導向環(7)、閥蓋(8)、盤根盒(9)、閥芯上套筒(10)、多級渦式調節閥芯(11)接觸，柱塞閥桿(26)與閥頂蓋(3)通過螺紋裝配，柱塞閥桿(26)底部的柱塞體裝配在所述多級渦式調節閥芯(11)內；

所述閥體(14)內部密封由盤根盒(9)及填料共同配合密封，閥體(14)的旁口為入口，底口為出口。

2.根據權利要求1所述的天然氣開采用井口多級渦式調節閥，其特征在于，所述的多級渦式調節閥芯(11)包括閥芯蓋(27)、閥芯上密封墊圈(28)、調節盤片(29)、導桿(30)、下閥芯蓋(31)、閥芯下密封墊圈(32)，所述閥芯蓋(27)與閥芯上套筒(10)配合定位，所述下閥芯蓋(31)與閥芯下套筒(12)配合定位。

3.根據權利要求2所述的天然氣開采用井口多級渦式調節閥，其特征在于，所述閥芯上密封墊圈(28)和閥芯下密封墊圈(32)采用橡膠材質，下密封墊圈(32)較上密封墊圈(28)厚5～7mm，所述調節盤片(29)的數目為10-15個，所述調節盤片(29)由四根定位導桿(30)共同配合定位。

4.根據權利要求3所述的天然氣開采用井口多級渦式調節閥，其特征在于，所述的調節盤片(29)具有多級圓柱形阻礙板，其阻礙板減壓級數一般大于4級，且不超過10級，這些阻礙板沿中心軸對稱布置，阻礙板由內而外體積逐級減小，遞減系數為1.2-1.5，每一級阻礙板之間的間距d為：d＝π/4n×kD_L-D，其中，D_L為當前流道級數直徑，k為導桿占用系數，D為圓柱形阻礙板的直徑，n為單個區域阻礙板數量，相鄰圓柱形阻礙板節流流道最小間距a約為：a＝[(d+D)/2]²+d_r²-(d+D)d_rcos(π/4-πk/8n)-D(1+j)/2，其中，d為當前級數相鄰阻礙板間間距，k為導桿占用系數，D為圓柱形阻礙板的直徑，d_r為相鄰兩級圓柱形阻礙板所在圓的半徑差，j為阻礙板遞減級數，n為單個區域阻礙板數量。

5.根據權利要求4所述的天然氣開采用井口多級渦式調節閥，其特征在于，所述的圓柱形阻礙板的每一級流道都具有沙漏形狀結構，流體在閥體內經過多個沙漏形狀結構，會產生多個渦流效應。

6.根據權利要求5所述的天然氣開采用井口多級渦式調節閥，其特征在于，所述的阻礙板外形采用圓柱形、橢圓形、圓角四邊形或月牙形結構。