CN103196030A - 一种高压单导天然气疏水阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压单导天然气疏水阀。本发明的特点在于：上壳体11上部中间穿过上壳体11装有液体分流组件31，液体分流组件31一端穿过法兰固定板32，焊接连接板33，其另一端焊有进水口接管38；在可固定式密封垫7上连接单导向限位组件12，双浮球连动组件5在导向套46内运动。长杠杆50一端与阀芯支架51连接，其另一端与双浮球41连接，短杠杆54一端与阀芯支架51连接，其另一端与增浮件20连接。阀芯支架51内装有阀芯55，阀座58采用螺纹连接在阀座固定板57上，连接轴60依次穿过固定块I59-1、连接块I56-1、连接块II56-2、固定块II59-2，将阀芯支架51与阀座固定板57连接在一起，在阀座固定板57下面连接阀座组件连接板24，阀座组件连接24中间孔的下端焊有出水接管25，出水接管25穿过分割腔体壁。本发明体积小，成本低，实现了无泄漏的技术要求。

Description

一种高压单导天然气疏水阀

技术领域

本发明涉及一种天然气疏水阀，更具体地说涉及一种高压单导天然气疏水阀。

背景技术

目前，国内已有天然气疏水阀公称压力为10.0MPa，最高工作压力8.0MPa，还没有公称压力为15.0MPa，最高工作压力10.0MPa高压单导天然气疏水阀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在10.0Mpa的高压工作压力下，能排出比重仅有0.6～0.65的介质(凝析油)；解决双浮子落座的准确性，以满足零泄漏的参数要求；最大限度的减小外形体积和安装空间；在恶劣的砂尘工况下，延长阀座的使用寿命，以满足国内高压天然气使用设备的凝结水及凝析油的排出。

本发明包括单向分割式下壳体、上壳体、液体分流组件、可固定式密封垫、单导向限位组件、双浮球连动组件、阀芯组件、阀座组件、增浮件及阀座组件连接板，其特点在于：

a、单向分割式下壳体和上壳体之间装有可固定式密封垫，均由专用双头螺柱I连接，加厚六角螺母固定。单向分割式下壳体的右侧设有单向小腔体的分割腔体，分割腔体与盲板之间装有密封垫I，由专用双头螺柱II连接，六角螺母I固定。在可固定式密封垫上连接单导向限位组件，均有六角头螺栓I连接，六角螺母II固定。

b、上壳体顶部左侧焊有压力表管接头，其右侧焊有均压接管，均压接管的另一端焊有均压法兰，上壳体顶部的前、后对称焊有吊耳。上壳体上部中间穿过上壳体装有液体分流组件，液体分流组件一端穿过法兰固定板，焊接连接板，固定板与连接板之间装有密封垫II，由双头螺栓连接，六角螺母III。液体分流组件另一端焊有进水口接管，进水口接管的另一端焊有进水口法兰；单向分割式下壳体下端焊接三个可固定式支腿。

c、阀芯支架左侧焊有长杠杆，其右侧焊有短杠杆，支架台阶孔中装有自由导正阀芯，阀芯支架上端面装有防污板，由六角头螺栓II固定连接。阀座采用螺纹连接在阀座固定板上，阀座固定板底部与阀座组件连接板由六角头螺栓III螺纹连接，连接轴依次穿过固定块I、连接块I、连接块II、固定块II，连接轴与固定块I、固定块II上的同心孔III、同心孔IV为过盈配合，没有相对运动。连接轴与连接块I、连接块II上的同心孔I、同心孔II为间隙配合。阀芯支架右侧的短杠杆与增浮件连接，由六角螺母IV固定。阀芯支架左侧的长杠杆与双浮球连动组件连接，开口销固定。阀座组件连接板中间孔的下端焊有出水接管，出水接管穿过单向分割式下壳体右侧单向小腔体的分割腔体壁，出水接管的另一端焊有出水法兰，在单向分割式下壳体底部中间穿通壳体焊有排污接管，排污接管的另一端焊有排污法兰。

本发明可以向用户提供一种适用于高压天然气输送管线及高压天然气使用设备，公称压力15.0MPa，最高工作压力10.0MPa的高压单导天然气疏水阀，其优点是：单向分割腔体设计，以减小壳体体积，降低成本。进水口与出水口高进低出设计，在壳体内形成液位压头，有利于介质排出。单导向组件设计，避免了关闭系统产生的偏心力，使得关闭力无损失，以保证零泄漏的参数要求。悬臂增浮件的设计，解决了双浮球关闭系统过大过重而造成连接件处易磨损且壳体过大、成本过高的问题。内置液体分流组件，防止介质直接冲击浮球，提高关闭系统的密封性；内置防污板的设计，防止阀座密封面被污物损伤，造成泄漏。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一种高压单导天然气疏水阀结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1的仰视图。

图5为图1中双浮球联动组件5的结构放大示意图。

图6为图1中单导向限位组件12的结构剖视放大示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为图1中液体分流组件31的结构剖视放大示意图。

图9为图1中阀芯组件2结构剖视放大示意图。

图10为图9的俯视图。

图11为图9的仰视图。

图12为图9中阀芯支架51结构剖视放大示意图。

图13为图12的仰视图。

图14为图1中阀座组件23的结构剖视放大示意图。

图15为图14的俯视图。

图16为图14的右视图。

图17为图1中阀芯组件2与阀座组件23组装后的结构剖视放大示意图。

图18为图1中增浮件20的结构剖视放大示意图。

图19为图18的右视图。

图20为本发明一种高压单导天然气疏水阀腔体内天然气、低温水、低温水

和凝析油混合物的示意图。

图21为本发明工作原理初始示意图。

图22为本发明工作原理中双浮球联动组件5浮起排水状态示意图。

图23为本发明工作原理中双浮球联动组件5下落关闭状态示意图。

具体实施方式

在图1、2、3、4、6、7、8中：单向分割式下壳体1和上壳体11之间装有可固定式密封垫7，均由专用双头螺柱I10连接，加厚六角螺母9固定。上壳体11、单向分割式下壳体1是按PN150设计，全锻钢件，壳体材料、强度设计等符合《GB150-2011压力容器》。单向分割式下壳体1的右侧设有单向小腔体的分割腔体，其作用是：减小体积，降低成本。分割腔体与盲板18之间装有密封垫I19，由专用双头螺柱II16连接，六角螺母I17固定。在可固定式密封垫7上连接单导向限位组件12，通过3个连接孔I63分别由六角头螺栓I8连接，六角螺母II6固定。单导向限位组件12，由导向套46和连接片45焊接而成，在连接片45上均设连接孔I63。上壳体11顶部左侧焊有压力表管接头13，其右侧焊有均压接管15，均压接管15的另一端焊有均压法兰14。上壳体11顶部前、后对称焊有吊耳37。上壳体11的上部中间穿过上壳体11装有液体分流组件31。液体分流组件31由冲孔网47和编织网48点焊而成，液体分流组件31一端穿过法兰固定板32后焊接连接板33，固定板32与连接板33之间装有密封垫II34，由双头螺栓35连接，六角螺母III36固定，液体分流组件31另一端内径焊有加强圈49，加强圈49内径穿有进水口接管38，进水口接管38的另一端焊有进水口法兰39。液体分流组件31的作用是：防止高压水流冲击双浮球连动组件5造成阀门启闭不稳影响密封性能。单向分割式下壳体1下端焊接三个可固定式支腿26。

在图9、10、11、12、13中：阀芯组件2包括阀芯支架51、长杠杆50、短杠杆54，阀芯支架51为长方形，其两侧对称设有工艺孔I65-1、工艺孔II65-2，长杠杆50的一端与阀芯支架51上的工艺孔I65-1连接后焊接。短杠杆54的一端与阀芯支架51上的工艺孔II65-2连接后焊接。长杠杆50为方形，其另一端为U形状，U形状两侧对称设有连接孔66；短杠杆54为方形，其另一端与增浮件20的连接通孔68连接处为圆柱形，短杠杆54的末端为螺纹。阀芯支架51上端中部设有支架台阶孔61并均布3个螺纹孔69，其底部对称设有连接块I56-1、连接块II56-2，两个连接块分别对称设有同心孔67。支架台阶孔61中装有自由导正阀芯55，阀芯支架51上端面装有防污板52，由六角头螺栓II53连接。

在图14、15、16中：阀座组件23包括阀座固定板57、阀座58、固定块I59-1、固定块II59-2，阀座固定板57为长方形，阀座固定板57四角均设4个连接螺孔62，中间设有台阶螺孔70，阀座固定板57的右侧对称设有固定块I59-1、固定块II59-2。阀座58上端为六角形，其下端为螺纹，中间设有通孔，阀座58与阀座固定板57通过台阶螺孔70螺纹连接。

在图1、5、17、18、19中：阀座固定板57底部由4个六角头螺栓III27分别穿过连接螺孔62与阀座组件连接板24螺纹连接，连接轴60依次穿过固定块I59-1、连接块I56-1、连接块II56-2、固定块II59-2，连接轴60与固定块I59-1、固定块II59-2上的同心孔III71-1、同心孔IV为过盈配合，没有相对运动。连接轴60与连接块I56-1、连接块II56-2上的同心孔I67-1、同心孔II67-2为间隙配合，这样可以保证阀芯组件启闭灵活。阀芯支架51右侧的短杠杆54与增浮件20连接，套上弹簧垫圈21，由六角螺母IV22紧固。增浮件20为圆柱形，其圆柱中间设有连接通孔68，连接通孔68两端均为台阶。阀芯支架51左侧的长杠杆50与双浮球连动组件5连接。双浮球连动组件5是由双浮球64和双浮球41螺纹连接而成，双浮球64下端焊有内螺纹座44，双浮球41上端焊有外螺纹座43，焊接后螺纹连接。双浮球41下端焊有销轴座40，销轴座40设有销轴孔，开口销3通过销轴孔固定。双浮球连动组件5在导向套46中上下运动。阀座组件连接板24中间孔的下端焊有出水接管25，出水接管25穿过单向分割式下壳体1右侧单向小腔体的分割腔体壁，出水接管25的另一端焊有出水法兰30，在单向分割式下壳体1底部中间穿通壳体焊有排污接管29，排污接管29的另一端焊有排污法兰28。

本发明的工作原理是这样的：当高压单导天然气疏水阀安装在管线上后，如图20、21、22、23的示意自动开始工作。初期双浮球联动组件5无浮力，阀芯55落座在阀座58上，疏水阀处于关闭状态，大量天然气通过进水口法兰39的管口进入阀内充满壳体上部，下部为水，天然气经壳体顶部均压法兰15管口排到天然气用气设备内(见俯图21)。随着天然气的排出，水和凝析油及部分天然气通过液体分流组件31进入腔体，天然气仍然通过壳体顶部的均压法兰15的管口进入用气设备中，而水和凝析油产生的浮力，在增浮件20产生的增浮力的驱动下，双浮球联动组件5克服10.0MPa压力带动长杆杠50上升，使阀芯55与阀座58脱离，水、凝析油迅速从出水接管25排出(见附图22)。当水和凝析油排出后，双浮球联动组件5失去浮力带动长杆杠50下降，在导向套46的导向作用下关闭，增浮件20复位，使阀芯55准确落座在阀座58上，疏水阀停止排放再次关闭(见附图23)。由于疏水阀关闭性很好，且壳体内始终保持一定的液位水封，因此保证天然气零泄漏状态。

综上所述：本发明采用单向分割腔体设计，以减小壳体体积，降低成本。采用高进低出设计，在壳体内形成液位压头，有利于介质排出。单导向设计，避免了关闭系统产生的偏心力，使得关闭力无损失，以保证泄漏量为零的参数要求；增浮机构的设计，解决了双浮球关闭系统过大过重而造成密封面易损伤且壳体过大、成本过高的问题。内置液体分流组件31，防止介质直接冲击浮子，提高关闭系统的密封性；内置防污板52的设计，防止阀座58的密封面被污物损伤，造成泄漏。从而实现高压天然气疏水阀10.0MPa下无泄漏的技术要求，且体积小，成本低。

Claims (7)

1.一种高压单导天然气疏水阀，包括单向分割式下壳体(1)、上壳体(11)、液体分流组件(31)、可固定式密封垫(7)、单导向限位组件(12)、双浮球连动组件(5)、阀芯组件(2)、阀座组件(23)、增浮件(20)及阀座组件连接板(24)，其特征在于：

a、单向分割式下壳体(1)和上壳体(11)之间装有可固定式密封垫(7)，均由专用双头螺柱I(10)连接，加厚六角螺母(9)固定；单向分割式下壳体(1)的右侧设有单向小腔体的分割腔体，分割腔体与盲板(18)之间装有密封垫I(19)，由专用双头螺柱II(16)连接，六角螺母I(17)固定；在可固定式密封垫(7)上连接单导向限位组件(12)，均有六角头螺栓I(8)连接，六角螺母II(6)固定；

b、上壳体(11)顶部左侧焊有压力表管接头(13)，其右侧焊有均压接管(15)，均压接管(15)的另一端焊有均压法兰(14)，上壳体(11)顶部的前、后对称焊有吊耳(37)；上壳体(11)上部中间穿过上壳体(11)装有液体分流组件(31)，液体分流组件(31)一端穿过法兰固定板(32)，焊接连接板(33)，固定板(32)与连接板(33)之间装有密封垫II(34)，由双头螺栓(35)连接，六角螺母III(36)固定；液体分流组件(31)另一端焊有进水口接管(38)，进水口接管(38)的另一端焊有进水口法兰(39)；单向分割式下壳体(1)下端焊接三个可固定式支腿(26)；

c、阀芯支架(51)左侧焊有长杠杆(50)，其右侧焊有短杠杆(54)，支架台阶孔(61)中装有自由导正阀芯(55)，阀芯支架(51)上端面装有防污板(52)，由六角头螺栓II(53)固定连接；阀座(58)采用螺纹连接在阀座固定板(57)上，阀座固定板(57)底部与阀座组件连接板(24)由六角头螺栓III(27)螺纹连接，连接轴(60)依次穿过固定块I(59-1)、连接块I(56-1)、连接块II(56-2)、固定块II(59-2)；连接轴(60)与固定块I(59-1)、固定块II(59-2)上的同心孔III(71-1)、同心孔IV(71-2)为过盈配合，连接轴(60)与连接块I(56-1)、连接块II(56-2)上的同心孔I(67-1)、同心孔II(67-2)为间隙配合；阀芯支架(51)右侧的短杠杆(54)与增浮件(20)连接，由六角螺母IV(22)固定；阀芯支架(51)左侧的长杠杆(50)与双浮球连动组件(5)连接，开口销(3)固定；阀座组件连接板(24)中间孔的下端焊有出水接管(25)，出水接管(25)穿过单向分割式下壳体(1)右侧单向小腔体的分割腔体壁，出水接管(25)的另一端焊有出水法兰(30)，在单向分割式下壳体(1)底部中间穿通壳体焊有排污接管(29)，排污接管(29)的另一端焊有排污法兰(28)。

2.根据权利要求1所述的一种高压单导天然气疏水阀，其特征在于：液体分流组件(31)由冲孔网(47)和编织网(48)点焊而成，液体分流组件(31)一端穿过法兰固定板(32)后焊接连接板(33)，固定板(32)与连接板(33)之间装有密封垫II(34)，由双头螺栓(35)连接，六角螺母V(36)固定，液体分流组件(31)另一端内径焊有加强圈(49)，加强圈(49)内径穿有进水口接管(38)，进水口接管(38)的另一端焊有进水口法兰(39)。

3.根据权利要求1所述的一种高压单导天然气疏水阀，其特征在于：单导向限位组件(12)，由导向套(46)和连接片(45)焊接而成，在连接片(45)上均设连接孔I(63)。

4.根据权利要求1所述的一种高压单导天然气疏水阀，其特征在于：双浮球连动组件(5)由双浮球(64)和双浮球(41)螺纹连接而成，双浮球(64)下端焊有内螺纹座(44)，双浮球(41)上端焊有外螺纹座(43)，焊接后螺纹连接；双浮球(41)下端焊有销轴座(40)，销轴座(40)上设有销轴孔。

5.根据权利要求1所述的一种高压单导天然气疏水阀，其特征在于：阀芯组件(2)包括阀芯支架(51)、长杠杆(50)、短杠杆(54)；阀芯支架(51)为长方形，其两侧对称设有工艺孔I(65-1)、工艺孔II(65-2)，长杠杆(50)一端与阀芯支架上的工艺孔I(65-1)连接后焊接；短杠杆(54)一端与阀芯支架(51)上的工艺孔II(65-2)连接后焊接；长杠杆(50)的另一端为U形状，U形状两侧对称设有连接孔II(66)，短杠杆(54)的另一端为台阶轴，短杠杆(54)的末端为螺纹；阀芯支架(51)上端中部设有支架台阶孔(61)并均布螺纹孔(69)，其底部对称设有连接块I(56-1)、连接块II(56-2)，连接块I(56-1)、连接块II(56-2)上分别对称设有同心孔I(67-1)、同心孔II(67-2)。

6.根据权利要求1所述的一种高压单导天然气疏水阀，其特征在于：阀座组件(23)包括阀座固定板(57)、阀座(58)、固定块I(59-1)、固定块II(59-2)，阀座固定板(57)为长方形，阀座固定板(57)四角设有连接螺孔(62)，中间设有台阶螺孔(70)；阀座(58)上端为六角形，其下端为螺纹，中间设有通孔，阀座(58)与阀座固定板(57)通过台阶螺孔(70)螺纹连接；阀座固定板(57)的右侧对称设有固定块I(59-1)、固定块II(59-2)，固定块I(59-1)、固定块II(59-2)上分别对称设有同心孔III(71-1)、同心孔IV(71-2)。

7.根据权利要求1所述的一种高压单导天然气疏水阀，其特征在于：增浮件(20)为圆柱形，其圆柱中间设有连接通孔(68)，连接通孔(68)两端均为台阶。

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