[發(fā)明專利]一種帶紋路膜片小體積高溫高壓回壓閥

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010833057.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111963691A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉煌;汪浩瀚;郭平;圖孟格勒;田正坤;王銳;汪周華;杜建芬;李騫;魏峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): F16K1/00
• 分類號(hào): F16K1/00;F16K1/32;F16K31/126;F16K27/02;F16K27/08
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明涉及一種帶紋路膜片小體積高溫高壓回壓閥，包括端蓋6、閥體14、堵頭2、氣室8、氣室接口1、波紋膜片11、閥針12、閥針帽10，所述端蓋內(nèi)表面與閥體外表面通過(guò)螺紋連接，端蓋中心有堵頭，閥體中心有氣室；所述氣室為圓柱形鋼制筒體，氣室底部焊接有波紋膜片；所述堵頭通過(guò)氣室接口與高壓氣源連接；所述閥體設(shè)有水平流體通道、垂直流體通道，兩個(gè)通道的交點(diǎn)處有一中心孔，中心孔安裝閥針，閥針頂部為螺桿結(jié)構(gòu)，該頂部螺桿穿過(guò)波紋膜片中心圓孔，利用閥針帽和密封圈壓緊波紋膜片，閥針針尖坐封于中心孔末端的密封墊。本發(fā)明能夠顯著減小回壓閥尺寸和重量，同時(shí)優(yōu)化回壓閥氣室結(jié)構(gòu)，對(duì)于高溫高壓油氣藏滲流物理模擬實(shí)驗(yàn)具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域滲流物理模擬系統(tǒng)中設(shè)定實(shí)驗(yàn)出口壓力的回壓閥裝置，特別是涉及一種帶紋路膜片小體積高溫高壓回壓閥。

背景技術(shù)

回壓閥也叫止回閥或單向閥，是一種自動(dòng)壓力控制裝置。其工作原理是：預(yù)設(shè)回壓閥的開(kāi)啟壓力，當(dāng)流體流出端壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，回壓閥自動(dòng)打開(kāi)；當(dāng)流體流出端壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，回壓閥關(guān)閉。回壓閥的這種工作模式可使流體流出端的壓力保持在一定數(shù)值，從而有效防止流體虹吸或自流。

回壓閥是油氣藏開(kāi)發(fā)物理模擬系統(tǒng)中設(shè)定實(shí)驗(yàn)壓力的關(guān)鍵部件。常用的回壓閥包括兩種類型：針形活塞式和膜片式。其主要部件均由閥體、密封膠圈、金屬膜片或針形活塞等組成（萬(wàn)志軍. 一種精度可調(diào)的高溫高壓回壓閥及其調(diào)節(jié)方法[P].中國(guó)專利:202010064893.1, 2020.05.22）。其中膜片式回壓閥，一般存在流量過(guò)沖或響應(yīng)時(shí)間滯后的問(wèn)題，精度控制較差（王勝.雙隔膜活塞式回壓閥[P].中國(guó)專利: 201120157159.6,2011.05.17）。而采用多液流通道和高強(qiáng)度材質(zhì)的針型活塞式回壓閥可提供更高精度的壓力控制（程紅. 一種高精度回壓閥[P].中國(guó)專利: 201921925209.3, 2020.07.03）。隨后出現(xiàn)的利用平膜片推動(dòng)閥針，并采用梯形結(jié)構(gòu)的密封圈氟膠圈和梯形狀腔體的回壓閥，這種結(jié)構(gòu)可有效減小活塞閥針與高壓筒體端面間的死體積，提高回壓閥的壓力控制精度（鄒振.一種超高壓高溫實(shí)驗(yàn)回壓閥[P].中國(guó)專利: 201410157897.9, 2014.04.18；Feucht,Dennis D., et al. Back pressure valve drive EGR system. U.S. Patent No. 6,422,217. 23 Jul. 2002）。但是，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)這種平膜片推動(dòng)閥針式回壓閥（簡(jiǎn)稱：平膜片式回壓閥）存在以下問(wèn)題：

（1）平膜片式回壓閥在工作時(shí)，要求平膜片發(fā)生一定的彈性形變，保證閥針的軸向移動(dòng)范圍，這就要求平膜片必須具有較大的直徑（9 cm左右）才能保證能產(chǎn)生一定的彈性形變，從而使得整個(gè)回壓閥的尺寸較大，重量大，不易搬運(yùn)，制造成本高。

（2）平膜片式回壓閥工作時(shí)，平膜片會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)生彈性形變，頻繁的彈性形變，易造成平膜片發(fā)生疲勞損傷，導(dǎo)致平膜片使用壽命較短，頻繁更換膜片也給操作人員帶來(lái)了諸多不便。當(dāng)進(jìn)樣口與氣室的壓差較大時(shí)，平膜片的彈性形變會(huì)超過(guò)彈性極限，導(dǎo)致下次使用時(shí)，氣室內(nèi)的工作壓力作用于平膜片時(shí)，閥針?biāo)艿膲毫π∮谡９ぷ鲏毫Γ瑢?dǎo)致閥針不能較好地座封于中心孔末端的密封墊上，造成進(jìn)樣口壓力偏小。

（3）傳統(tǒng)平膜片式回壓閥的平膜片與閥體和氣室間通常采用軸向多級(jí)密封技術(shù)，密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

以上問(wèn)題限制了傳統(tǒng)回壓閥的廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)出體積小、靈敏高、能承受高溫高壓條件的回壓閥具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種帶紋路膜片小體積高溫高壓回壓閥，利用紋路膜片的強(qiáng)彈性，顯著減小膜片直徑以及整個(gè)回壓閥尺寸和重量，同時(shí)優(yōu)化回壓閥氣室結(jié)構(gòu)，對(duì)于高溫高壓油氣藏滲流物理模擬實(shí)驗(yàn)具有重要意義。

為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。