CN107091066A - 一种可用于计量的新型单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可用于计量的新型单向阀，包括半开方形密封外壳，转子，密封盖和单向旋转轮，整个装置可安装在注气、注水井井口。气、水通过入口端进入，推动叶片旋转，叶片带动旋转轴和单向轮旋转，单向轮与密封盖止回板相切。当气、水停注时，出口端流体回流，推动叶片回转，此时止回板的在弹簧力的作用下，靠近单向旋转轮一端会卡在单向旋转轮直角凹槽处，制止单向旋转轮反向旋转，止回板的另一端被圆柱形档体卡住，从而防止了气、水逆流。转子的叶片与半开方形密封外壳和密封盖形成一个个密封体积(△V)，旋转轴可外接转速传感器测量转速，实现流速的测量。本发明专利可同时实现计量和单向阀的作用，简化了井口装置，提高了注气注水效率。

Description

一种可用于计量的新型单向阀

技术领域

本发明属于油气田注气注水提高采收率装置，尤其涉及一种可用于计量的新型单向阀。

背景技术

注气注水是油田提高采收率的一种重要手段，单向阀是注气、注水井井口常用装置，在高压条件下，气、水通过单向阀后单向注入井中，可防止气、水逆流。目前单向阀主要分为弹簧式、重力式、旋启式等。2008年，冯永江等人设计了弹簧式单流阀，利用弹簧和半球阀实现流体的单向流动。2011年，夏勇等人设计了旋启式单流阀，利用弹簧和旋转臂实现流体的单向流动。弹簧式单向阀和重力式单向阀在使用过程中会受到重力因素的影响，使用条件受限。弹簧式、重力式、旋启式单向阀，可以实现流体的单向流动，但是无法计量流体的流速。因此，本发明专利提供了一种可用于计量的新型单向阀，由半开方形密封外壳、转子、密封盖、单向旋转轮组成。该单向阀可同时实现单向阀和流量测量的作用，大大提高了油气田注气注水效率，同时简化了井口装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于计量的新型单向阀，旨在解决油田注气、注水过程中气、水回流，注气、注水效率低以及计量困难等问题。

一种油田注气注水井井口可用于计量的新型单向阀，该装置由由半开方形密封外壳、转子、密封盖、单向旋转轮组成。

所述半开方形密封外壳四角设置内径5mm的圆角，半开方形密封外壳上设置有圆形的入口端和出口端，半开方形密封外壳内设置有一圆形凹槽，圆形凹槽与转子叶片相切，可起到密封作用，在半开方形凹槽底部中心设置一圆孔和轴承，轴承与旋转轴连接。

所述转子是16个叶片均匀的焊接在转子上，叶片设置为凹形弧面，叶片可与半开方形圆形凹槽相切，形成一个个密封空间。转子焊接在旋转轴上。旋转轴分别与半开方形密封外壳的轴 承和密封盖的轴承连接，可实现旋转。

所述密封盖中心设置一轴承，轴承与旋转轴连接。密封盖上设置一个中心固定，两端上下可以摆动的长方形止回板。密封盖上焊接一圆柱形档体和方形档体，方形档体上焊接一圆柱体，与弹簧配合使用。

所述单向旋转轮中心设置一圆孔，焊接在旋转轴上。单向旋转轮上设有四个凸起的弧形档体，弧形档体一端垂直于单向旋转轮。

本发明专利可实现计量流体流量和单向阀的作用。转子的叶片与半开方形密封外壳和密封盖形成一个个密封体积(△V)，共16个密封空间，转子旋转一周体积(16△V)，旋转轴可以外接转速传感器，由外接转速传感测量转速(n·r/min)，则流量为n×16△Vm³/min。气、水通过入口端进入，流体推动转子的叶片旋转，叶片带动旋转轴和单向轮旋转，单向旋转轮与密封盖的止回板相切，在旋转过程中，单向板受到单向旋转轮的切向作用力，靠近单向旋转轮一侧的止回板一端向上旋转运动，另外一端旋转向下运动，压迫方形档体上的弹簧。当气、水停注时，出口端流体回流，推动叶片和单向轮反向旋转，此时在方形档体弹簧力的作用下，止回阀反向摆动，止回阀会卡在单向旋转轮直角凹槽处，制止单向旋转轮反向旋转，同时，止回板另一端受到密封盖上圆形档体阻碍，停止回旋。止回板在单向旋转轮直角凹槽和密封盖上圆形档体的作用下，稳稳卡住，从而防止了气、水逆流。本发明专利可同时实现计量和单向阀的作用，简化了井口装置，提高了注气注水效率。

附图说明

图1是本发明一种可用于计量的新型单向阀结构示意图；

图2是本发明一种可用于计量的新型单向阀的半开方形密封外壳结构示意图；

图3是本发明一种可用于计量的新型单向阀的转子结构示意图；

图4是本发明一种可用于计量的新型单向阀的密封盖结构示意图；

图5是本发明一种可用于计量的新型单向阀的单向旋转轮结构示意图；

图6是本发明一种可用于计量的新型单向阀的外观简易结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～5所示，其中，图1是本发明一种可用于计量的新型单向阀结构示意图；图2是本发明一种可用于计量的新型单向阀的半开方形密封外壳结构示意图；图3是本发明一种可用于计量的新型单向阀的转子结构示意图；图4是本发明一种可用于计量的新型单向阀的密封盖结构示意图；图5是本发明一种可用于计量的新型单向阀的单向旋转轮结构示意图。

一种可用于计量的新型单向阀，由半开方形密封外壳1、转子2、密封盖3、单向旋转轮4。所述半开方形密封外壳1-5四角设置内径5mm的圆角，半开方形密封外壳上设置有圆形的入口端1-1和出口端1-4，气、水从入口端流入，从出口端流出。圆形凹槽1-3与转子叶片相切，可起到密封作用。在半开方形凹槽底部中心安装一轴承1-2，轴承与转子的旋转轴2-1连接。所述转子是16个叶片2-2均匀的焊接在转子2-3上，叶片设置为凹形弧面，弧形凹面的设计便于气、水在离心力及重力作用下从出口端流出，叶片可与半开方形圆形凹槽相切，形成一个个密封空间。转子焊接在旋转轴2-1上，旋转轴可外接转速传感器，测量转速。旋转轴2-1分别与半开方形密封外壳的轴承1-2和密封盖的轴承3-7连接，可实现旋转。

所述密封盖3-6中心设置一轴承3-7，轴承与旋转轴2-1连接。密封盖上设置一个中心固定，两端上下可以摆动的长方形止回板3-5。密封盖上焊接一圆柱形档体3-1和方形档体3-3，方形档体上安装一弹簧3-2。在正常注水、注气过程中，单向旋转轮4旋转，止回板在单向旋转轮4的作用下，靠近单向旋转轮的一端向上旋转，另外一端向下旋转，压迫弹簧3-2，当注水、注气停止时，单向轮反向旋转，此时止回板受到弹簧3-2的作用力逆向旋转，当止回板3-5与单向旋转轮的直角凹槽4-3接触时会卡住单向旋转轮，止回板的另外一端被圆柱形档体3-1卡住，防止旋转，止回板在单向旋转轮直角凹槽4-3和圆柱形档体3-1的作用下被稳稳卡住，单向旋转轮和转子停止逆向旋转，防止气、水逆流。

所述单向旋转轮中心设置一圆孔4-2，焊接在旋转轴上。单向旋转轮上设有四个凸起的弧形档体4-1，弧形档体一端4-3垂直与旋转轮。单向旋转轮与密封盖止回板3-5配合使用，可防止单向旋转轮逆向旋转。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

1)利用铝-镁合金钢作为装置主体材料不仅减少了装置的重量，同时保证了装置的强度；

2)新设计单向阀是综合考虑弹簧式、重力式、旋启式单向阀所设计，结合了三种单向阀的优点，同时该单向阀也可以测量流速；

3)密封盖上止回止回板与单向旋转轮配合使用，实现单向旋转轮单向旋转，且设计在单向阀外，防止了气、水对其伤害，增加了使用寿命；

4)密封盖上圆柱形档体、方形档体、弹簧可配合止回板使用；

5)转子上的叶片与密封盖和半开方形密封题形成一个个固定体积的密封空间，便于气、水体积的计量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可用于计量的新型单向阀，包括半开方形密封外壳、转子、密封盖、单向旋转轮，其中，

半开密封外壳上设有入口端、出口端、圆形凹槽、轴承，密封盖上设有轴承、止回板、方形档体、弹簧、圆形档体，转子上设有旋转轴、16个叶片，单向旋转轮上设有圆孔、四个凸起的弧形档体。

2.所述半开方形密封外壳，其特征在于，所述半开方形密封外壳四角设置内径5mm的圆形倒角，半开方形密封外壳上设置有圆形的入口端、出口端和圆形凹槽，在半开方形凹槽底部中心设置一圆孔和轴承，所述半开方形密封外壳采用铝-镁合金制备。

3.所述转子，其特征在于，所述转子是16个叶片均匀的焊接在旋转轴上，叶片设置为凹形弧面。

4.所述密封盖，其特征在于，所述密封盖中心设置一轴承，密封盖上设置一个中心固定，两端上下可以摆动的长方形止回板。密封盖上焊接一圆柱形档体和方形档体。

5.所述单向旋转轮，其特征在于，所述单向旋转轮中心设置一圆孔，焊接在旋转轴上。单向旋转轮上设有四个凸起的弧形档体，弧形档体一端垂直与旋转轮。