CN200996490Y - 潜油电泵自动减压节能阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种潜油电泵自动减压节能阀，属安全阀、平衡阀领域，带有提供大排出通道的特殊结构。其调压部分由压盖(1)、弹簧(3)和锁紧螺母(2)组成。阀芯(6)装在阀座(5)内腔的下半部，弹簧(3)装在阀座(5)内腔的上半部，压盖(2)装在阀座(5)的上端口处。压盖(1)与阀座(5)之间为螺纹连接，弹簧(3)的下端顶住阀芯(6)的上端，弹簧(3)的上端顶住压盖(1)内腔的上顶部。该减压节能阀结构简单，制造成本不高，装拆方便，工作可靠，使用寿命较长。用该阀代替潜油电泵原来的定径油嘴，当阀的入口端阈值压力超过设定值时，其阀芯(6)能自动克服弹簧(3)的压力向上移动，使进入阀的油液经若干泄油孔(E)分流直接到出油孔(D)，快速降低泵压，防止潜油电泵憋压而大量耗电，节电效果非常显著。

Description

潜油电泵自动减压节能阀

(一)技术领域

本实用新型涉及到安全阀、平衡阀领域，带有提供大排出通道的特殊结构。具体而言是一种潜油电泵自动减压节能阀。

(二)背景技术

潜油电泵是油田主要机械采油设备之一。电泵采油井总产液量、总采油量分别占全油田的30％、20％左右。但是，电泵采油井日总耗电量，却占全油田油井提液电机日总耗电量的40％以上。电泵采油井平均系统运行效率只有23.3％，低于理论计算值。油嘴的截流损失是影响电泵系统效率的主要因素之一。其截流损失平均大于0.6MPa，会导致每台电泵的输入功率增大3.45～6.47kW，每天每台电泵采油井平均多耗电120kW.h，每年多耗电4.32万kW.h。油嘴截流损失是由电泵憋压引起的。如果去掉油嘴或增大油嘴直径，虽然可以减少截流损失，提高电泵运行效率，但是油井内动液面会迅速下降，甚至电泵出现间歇断流，这是电泵非常危险的工作状态；如果电泵启动时井内液面接近井口，其瞬间排量会大于额定排量，电泵在过载状态下启动，启动电流更大，同样也是非常危险的。采用变频技术虽然可以解决油嘴截流损失问题，但是变频器的价格昂贵，野外环境恶劣，稳定性、可靠性差，很难大量推广。经检索专利文献，有几篇弱相关对比文件：“稳压式减压阀”(200420116095.5)、“减压稳压阀”(96219274.0)、“可调稳压阀”(200320122833.2)。已有专利产品都不能与潜油电泵配套使用，其技术特征也与本实用新型有很大的不同。

(三)发明内容

本实用新型的目的就在于自主创新研制和提供一种潜油电泵自动减压节能阀。随着油井内动液面和泵压的变化，能自动调节油嘴的过流面积，迅速降低该阀入口端的压力，把截流损失减少到最低，进一步提高电泵运行效率，使电泵采油井节省大量电能。

上述目的是由下述技术方案实现的：

潜油电泵自动减压节能阀，包括阀座、阀芯和调压部分。其特征是调压部分由压盖、弹簧和锁紧螺母组成。阀芯装在阀座内腔的下半部，弹簧装在阀座内腔的上半部，压盖装在阀座的上端部，锁紧螺母装在压盖外面紧靠阀座的上端口处。压盖与阀座之间为螺纹连接。弹簧的下端顶住阀芯的上端，弹簧的上端顶住压盖内腔的上顶部。

上述潜油电泵自动减压节能阀中的阀座为圆管形状，其上半部有内螺纹，其下半部有外螺纹，其中部外面有环形外凸台，其外凸台上缘处均布若干径向出油孔。其下半部的内腔直径小于上半部的内腔直径。其上半部外圆上加工出扳手用的两个平面。

上述潜油电泵自动减压节能阀中的阀芯为圆管形状，其上端部有轴向凸头，轴向凸头的中心有轴向过油孔，其上部圆周均布若干径向泄油孔，径向泄油孔以上的外圆上装一个卡箍。

上述潜油电泵自动减压节能阀中的压盖为短螺栓形状，其上端部为六方头，其外表面有与阀座内螺纹相配的外螺纹，其下半部有装弹簧的内腔。

按照上述技术方案制造的潜油电泵自动减压节能阀，结构简单，制造成本不高，装拆方便，工作可靠，使用寿命较长。用该阀代替潜油电泵原来的定径油嘴，当该阀的入口端阈值压力超过设定值时，其阀芯能自动克服弹簧压力向上移动，使油液经过若干泄油孔分流，快速降低泵压。所以能防止潜油电泵长期憋压而大量耗电，节电效果非常显著。

(四)附图说明

附图1是本实用新型的整体结构半剖示意图。

附图2是图1的A-A剖视俯视示意图。

附图3是图1的B-B断面示意图。

(五)具体实施方式

附图中，1是压盖，2是锁紧螺母，3是弹簧，4是卡箍，5是阀座，6是阀芯。C是过油孔，D是出油孔，E是泄油孔。

由图1所示，该减压节能阀包括阀座5、阀芯6和调压部分。其特征是调压部分由压盖1、弹簧3和锁紧螺母2组成。阀芯6装在阀座5内腔的下半部，弹簧3装在阀座5内腔的上半部，压盖1装在阀座5的上端口处。压盖1与阀座5之间为螺纹连接。弹簧3的下端顶住阀芯6的上端，弹簧3的上端顶住压盖1内腔的上顶部。

由图1所示，阀座5为圆管形状，其上半部有内螺纹，其下半部有外螺纹，其中部外面有环形外凸台，其外凸台上缘处均布若干径出油孔D。其下半部的内腔直径小于上半部的内腔直径。其上半部外圆上加工出扳手用的两个平面。

由图1所示，阀芯6为圆管形状，其上端部有轴向凸头，轴向凸头的中心有过油孔C，其上部圆周均布若干径向泄油孔E，径向泄油孔E以上的外圆上装一个卡箍4。

由图1、2所示，压盖1为短螺栓形状，其上端部为六方头，其外表面有与阀座的内螺纹相配的外螺纹，其下半部有装弹簧3的内腔。

该自动减压节能阀的工作原理：如图1所示，将该阀安装在潜油电泵原来油嘴的部位。当电泵采油井的液面高度(有效扬程)等于设计值时，该阀的入口端和出口端压力基本相等，阀的过流面积最小(即过流孔C的面积)，液面不再下降，电泵保持高效运行状态。当油井的液面(有效扬程)受其它因素影响上升时，由于在井下运行的电泵额定扬程基本不变，该阀的入口端压力随之升高。直至高于出口端的阈值压力时，弹簧3被压缩，阀芯6自动上移，其侧面的若干泄油孔E直接与阀座5上的出油孔D连通。相当于阀的开度增大，也就是过流孔的面积增大，油液的流量也随之增大，即电泵的排量增大。促使油井的液面下降，液面深度变大，有效扬程增大，阀的入口端压力逐渐变小。直至阀的入口端压力略大于或等于出口端压力(即不再憋压)时，在弹簧3弹力的作用下，阀芯6又自动回到原处，泄油孔E不再与出油孔D直接连通。过流面积又恢复到最小值，油井的动液面不再下降。这样，电泵基本上保持在不憋压、截流损失很小的运行状态，所以能节省大量电能。

该阀的入口端阈值压力，根据不同的电泵采油井要求，可以调节压盖1对弹簧3的预压力来任意设定。

Claims (4)

1.一种潜油电泵自动减压节能阀，包括阀座(5)、阀芯(6)和调压部分，其特征是调压部分由压盖(1)、弹簧(3)和锁紧螺母(2)组成，阀芯(6)装在阀座(5)内腔的下半部，弹簧(3)装在阀座(5)内腔的上半部，压盖(1)装在阀座(5)的上端口处，压盖(1)与阀座(5)之间为螺纹连接，弹簧(3)的下端顶住阀芯(6)的上端，弹簧(3)的上端顶住压盖(1)内腔上顶部。

2.根据权利要求1所述的潜油电泵自动减压节能阀，其特征是阀座(5)为圆管形状，其上半部有内螺纹，其下半部有外螺纹，其中部外面有环形外凸台，其外凸台上缘处均布若干径向出油孔(D)，其下半部的内腔直径小于上半部的内腔直径，其上半部外圆上加工出扳手用的两个平台。

3.根据权利要求1所述的潜油电泵自动减压节能阀，其特征是阀芯(6)为圆管形状，其上端部有轴凸头，轴向凸头的中心有过油孔(C)，其上部圆周均布若干径向泄油孔(E)，径向泄油孔(E)以上的外圆上装一个卡箍(4)。

4.根据权利要求1所述的潜油电泵自动减压节能阀，其特征是压盖(1)为短螺栓形状，其上端部为六方头，其外表面有与阀座(5)的内螺纹相配的外螺纹，其下半部有装弹簧(3)的内腔。

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