CN201202436Y - 天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置，由紧急切断阀和自动控制装置构成，紧急切断阀包括一多弹簧活塞式气动执行机构，一套筒式高压切断阀，多弹簧活塞式气动执行机构通过支架和联轴器与筒式高压切断阀刚性连接；自动控制装置包括波登管压力开关、单电控电磁阀、自动过滤排水阀、减压阀、阀组、24VDC电源和隔爆盒，其中，压力开关串接于24VDC电源和单电控电磁阀线圈之间，单电控电磁阀进气端经自动过滤排水阀，减压阀、阀组接被控天然气；出气端接紧急切断阀的多弹簧活塞式气动执行机构。本实用新型结构简单，以气缸代替液压缸，以一个波登管压力开关代替两个气压控制器和气液转换机构，现场维护维修经济便捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种紧急切断阀及其自动控制装置，特别是涉及一种为天然气井口减压系统专门设计的紧急切断阀及其自动控制装置。
背景技术
现有的天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置(进口产品)采用液压执行机构(液压缸)驱动，而液压缸的控制则通过高、低压两个气压控制器和气液转换机构实现。现有产品整体结构复杂、故障时无手操、现场无法对其维护维修，只有通过更换昂贵的部件实现修复。
发明内容
本实用新型是要提供一种结构简单，以气缸代替液压缸，以一个波登管压力开关代替两个气压控制器和气液转换机构、现场维护维修经济便捷且带手操的天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置，由紧急切断阀和自动控制装置构成，其特点是：所述紧急切断阀包括：一多弹簧活塞式气动执行机构，一套筒式高压切断阀，多弹簧活塞式气动执行机构通过支架和联轴器与筒式高压切断阀刚性连接；所述自动控制装置包括波登管压力开关、单电控电磁阀、自动过滤排水阀、减压阀、阀组、24VDC电源和隔爆盒，其中，压力开关串接于24VDC电源和单电控电磁阀线圈之间，单电控电磁阀线圈接24VDC电源，单电控电磁阀进气端经自动过滤排水阀，减压阀、阀组接被控天然气；出气端接紧急切断阀的多弹簧活塞式气动执行机构。
所述多弹簧活塞式气动执行机构包括输出轴、下气缸盖、气缸体、弹簧、活塞、上气缸盖、手操机构，并附带上阀位开关和下阀位开关；所述气缸体夹于下气缸盖和上气缸盖之间，所述活塞置于气缸体内，所述输出轴和活塞刚性连接成一体，其伸出下气缸盖通过联轴器与阀杆连接，传递推力或拉力；所述弹簧多根并列，置于活塞和下气缸盖之间；所述手操机构安装在上气缸盖上；所述上阀位开关和下阀位开关安装在支架上。
所述套筒式高压切断阀包括阀体、硬阀座、软阀座、阀芯、套筒、阀盖、阀杆，所述硬阀座置于阀体的中间，所述套筒叠放于硬阀座上，所述软阀座部分夹持于套筒和硬阀座之间，所述阀芯置于套筒中间，所述阀盖将套筒和硬阀座压紧在阀体中；所述阀芯设有压力平衡孔，所述阀杆与阀芯刚性连接，所述套筒在圆周上加工有十数条长细孔，所述阀芯和硬阀座的密封面堆焊硬质合金，保证其长期耐天然气的冲刷；所述阀芯和硬阀座的密封面具有60°～100°的角度和0.5mm～1.5mm的宽度。
所述隔爆盒内装波登管压力开关、单电控电磁阀以及接线端子排。
本实用新型的有益效果是：
1.天然气井口紧急切断阀采用多弹簧活塞式气动执行机构(气缸)作为驱动元件并带有手操，其结构简单、现场维护维修经济便捷；以被控天然气为能源，无需其它动力源；配置两个阀位开关，实现故障报警或显示正常工作；
2.高压切断阀为套筒式高压切断阀，它采用压力平衡原理，使高压天然气对阀芯产生的不平衡力达到较小的值，以使用较小规格的多弹簧活塞式气动执行机构(气缸)；
3.套筒式高压切断阀的阀芯密封面和硬阀座密封面堆焊硬质合金，可长期耐天然气的冲刷；特定角度和宽度的密封面可在阀关闭时和软密封阀座同时作用，达到严密关断；
4.套筒式高压切断阀套筒的窗口为细条状，可大幅度降低噪音；⑤所述自动控制装置采用波登管压力开关，其极大的可调范围使自动控制装置的配置非常简约，并具有足够高的精度，其工作压力可在现场随时方便地调整。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理图；
图2是天然气井口紧急切断阀(气动高压切断阀)结构图；
图3是多弹簧活塞式气动执行机构结构图；
图4是套筒式高压切断阀结构图。
具体实施方式
下面结合各附图，对本实用新型进一步详细描述：
一种天然气井口紧急切断阀1及其自动控制装置2，如图1所示。天然气井口紧急切断阀1如图2所示，包括：多弹簧活塞式气动执行机构(气缸)4作为驱动元件，套筒式高压切断阀3作为控制机构，支架5和一联轴器6将多弹簧活塞式气动执行机构4和套筒式高压切断阀3刚性连接。
图3所示，多弹簧活塞式气动执行机构4包括输出轴7、下气缸盖8、气缸体9、弹簧10、活塞11、上气缸盖12、手操机构13等，并附带上阀位开关14和下阀位开关15。多弹簧活塞式气动执行机构4接受自动控制装置2的控制，驱动套筒式高压切断阀3的开启和关闭。气缸体9夹于下气缸盖8和上气缸盖12之间，活塞11置于气缸体9内，输出轴7和活塞11刚性连接成一体，其伸出下气缸盖8通过联轴器6与阀杆22连接，传递推力或拉力，所述弹簧10多根并列，置于活塞11和下气缸盖8之间，当无气源时其预压缩力使活塞11连同输出轴7到达最上部(使阀全开)；手操机构13安装在上气缸盖12上，必要时通过操作可使输出轴7处于最下端(使阀关闭)；上阀位开关14和下阀位开关15安装在支架5上，上阀位开关14用于显示工作正常，下阀位开关15用于报警。
图4所示，套筒式高压切断阀3包括阀体16、硬阀座17、软阀座18、阀芯20、套筒19、阀盖21、阀杆22等。套筒式高压切断阀3接受图3的多弹簧活塞式气动执行机构4输出的推力和拉力，使其处于开启或关闭位置。所述硬阀座17置于阀体16的中间，套筒19叠放于硬阀座17上，软阀座18部分夹持于套筒19和硬阀座17之间，阀芯20置于套筒19中间，阀盖21将套筒19和硬阀座17压紧在阀体16中；阀芯20有压力平衡孔，使高压天然气对阀芯20产生的不平衡力达到较小的值，以使用较小规格的多弹簧活塞式气动执行机构4；阀杆22与阀芯20刚性连接，并通过它传递推力或拉力；套筒19在圆周上加工有十数条长细孔，使天然气通过时无过高躁声；阀芯20和硬阀座17的密封面堆焊硬质合金，保证其长期耐天然气的冲刷；阀芯20和硬阀座17的密封面具有特定的角度和宽度，可在阀关闭时和软阀座18共同作用，使阀达到严密关断。
图1所示，自动控制装置2包括波登管压力开关23、单电控电磁阀24、自动过滤排水阀25、减压阀26、阀组27、24VDC电源28、隔爆盒29和接线端子排30等。自动控制装置2在被控天然气的压力在正常范围时使天然气井口紧急切断阀1处于开启状态，天然气正常供气；在被控天然气的压力高于限定值时使天然气井口紧急切断阀1处于关断状态，天然气停止供气。波登管压力开关23接受被控天然气的压力，其压力开关串接于24VDC电源28和单电控电磁阀24的线圈之间，当被控天然气的压力高于上限值时其开关接通，使单电控电磁阀24的线圈得电，当被控天然气的压力到达正常值时，其开关断开，使单电控电磁阀24的线圈失电；单电控电磁阀24得电时使经过过滤减压的被控天然气作为气源通入气缸，失电时隔断气源并排出气缸内天然气；自动过滤排水阀25可对作为气源的天然气进行过滤并自动排出其中的水分；减压阀26将部分被控天然气的压力减低至气源要求的压力；阀组27将被控天然气分别输入波登管压力开关23和减压阀26；24VDC电源28为单电控电磁阀24的线圈供电；隔爆盒29内装波登管压力开关23、单电控电磁阀24以及接线端子排30，以满足现场防爆的要求。
Claims (4)
1.一种天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置，由紧急切断阀(1)和自动控制装置(2)构成，其特征在于，所述紧急切断阀(1)包括：一多弹簧活塞式气动执行机构(4)，一套筒式高压切断阀(3)，多弹簧活塞式气动执行机构(4)通过支架(5)和联轴器(6)与筒式高压切断阀(3)刚性连接；所述自动控制装置(2)包括波登管压力开关(23)、单电控电磁阀(24)、自动过滤排水阀(25)、减压阀(26)、阀组(27)、24VDC电源(28)和隔爆盒(29)，其中，压力开关(23)串接于24VDC电源(28)和单电控电磁阀(24)线圈之间，单电控电磁阀(24)线圈接24VDC电源，单电控电磁阀(24)进气端经自动过滤排水阀(25)，减压阀(26)、阀组(27)接被控天然气；出气端接紧急切断阀的多弹簧活塞式气动执行机构(4)。
2.根据权利要求1所述的天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置，其特征在于，所述多弹簧活塞式气动执行机构(4)包括输出轴(7)、下气缸盖(8)、气缸体(9)、弹簧(10)、活塞(11)、上气缸盖(12)、手操机构(13)，并附带上阀位开关(14)和下阀位开关(15)；所述气缸体(9)夹于下气缸盖(8)和上气缸盖(12)之间，所述活塞(11)置于气缸体(9)内，所述输出轴(7)和活塞(11)刚性连接成一体，其伸出下气缸盖(8)通过联轴器(6)与阀杆(22)连接，传递推力或拉力；所述弹簧(10)多根并列，置于活塞(11)和下气缸盖(8)之间；所述手操机构(13)安装在上气缸盖(12)上；所述上阀位开关(14)和下阀位开关(15)安装在支架(5)上。
3.根据权利要求1所述的天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置，其特征在于，所述套筒式高压切断阀(3)包括阀体(16)、硬阀座(17)、软阀座(18)、阀芯(20)、套筒(19)、阀盖(21)、阀杆(22)，所述硬阀座(17)置于阀体(16)的中间，所述套筒(19)叠放于硬阀座(17)上，所述软阀座(18)部分夹持于套筒(19)和硬阀座(17)之间，所述阀芯(20)置于套筒(19)中间，所述阀盖(20)将套筒(19)和硬阀座(17)压紧在阀体(16)中；所述阀芯(16)设有压力平衡孔，所述阀杆(22)与阀芯(20)刚性连接，所述套筒(19)在圆周上加工有十数条长细孔，所述阀芯(20)和硬阀座(17)的密封面堆焊硬质合金；所述阀芯(20)和硬阀座(17)的密封面具有60°～100°的角度和0.5mm～1.5mm的宽度。
4，根据权利要求1所述的天然气井口紧急切断阀及其自动控制装置，其特征在于，所述隔爆盒(29)内装波登管压力开关(23)、单电控电磁阀(24)以及接线端子排(30)。
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