CN203374905U - 一种周向回压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种周向回压器，包括密封缸体，所述密封缸体内固定有柔性密封套、实体阀芯、设有液体输入通道的回压接头Ⅰ和设有液体输出通道的回压接头Ⅱ，所述回压接头Ⅰ和回压接头Ⅱ上均开有沉孔，所述实体阀芯通过回压接头Ⅰ的沉孔和回压接头Ⅱ的沉孔夹持，所述实体阀芯上设有位于回压接头Ⅰ与回压接头Ⅱ之间的阀芯凸环；所述柔性密封套套装在回压接头Ⅰ、阀芯凸环和回压接头Ⅱ上，所述套装在阀芯凸环上的柔性密封套与密封缸体之间设有间隙，所述回压接头Ⅰ、实体阀芯、阀芯凸环、回压接头Ⅱ和柔性密封套之间形成液体通道。本实用新型采用柔性密封代替硬密封，使压差反应更灵敏，精度可达1×10-3MPa；周向回压器的最高使用工作压力可达60MPa。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力控制技术领域，特别是涉及一种可适用于水泥物理力学性能检测设备和石油天然气行业室内分析仪器的周向回压器。
背景技术
回压控制是石油天然气行业室内分析仪器在实验中经常使用的方法，特别是在模拟油藏高温高压条件下的各类液体实验、评价地层情况或进行油气开发和采收等实验时，为防止出口端的高温液体汽化并保持出口端压力稳定是实验顺利进行的必须条件。根据该类实验的不同实验方案，有些实验所需时间较长，可达几天或更长时间，而在这段实验时间内，必须保证回压器能持续、稳定、可靠的工作，即使短暂的控制失效，都会导致实验过程的停止甚至重做，造成人力物力损失。
目前，用于石油天然气行业室内分析仪器的回压器按密封结构形式可归纳为三大类：针型回压器、膜片式回压器、活塞式回压器。
针型回压器主要有两种：弹簧式针型回压器和弹性钢片式针型回压器。如专利201210320419.6的弹簧式针型回压器是一种助力式针型回压器，该回压器包括：阀体、封闭盖、 针型塞和弹簧组成，阀体和封闭盖上都有进液通道，进液口与针通道相连，针型塞可在阀体空腔内左右移动，针型塞的左右两端分别设有弹簧，针杆可在针通道内移动，在回压器处于封闭状态，针尖的前部插入出液口形成封闭。如专利02276179.9的弹性钢片式针型回压器，该回压器为一圆柱体，主要由阀体、腔体、金属膜片、液体通道、中心孔、阀针等组成， 其特征在于，阀针固定在金属膜片上，金属膜片边缘被阀体和腔体压住，中间部分膜片可在腔体内上下移动，从而带动阀针移动，使针尖与密封座接触或脱离，从而实现开启或关闭。这两种针型回压器的共同特征是：针尖为锥面设计、其锥度与密封锥体须一致；都是利用金属进行硬密封。这种密封方式存在以下方面缺陷：一是要求流经的介质要干净，若有小颗粒杂质卡在针尖密封锥面上，将使回压器失效；二是对产品的制造精度要求较高，针杆密封锥面粗糙度和硬度要高，同时针杆来回运动须与密封针座同轴，否则针尖易把密封锥面损伤；三是入口端受力面积小，造成开启压力大；四是当进口压力过高时，弹性钢片极易击穿损坏。
如专利201020132051.7的膜片式密封回压器其特征是：该种回压器由上下两部分组成，上阀体有加压孔且紧贴着弹性膜片，弹性膜片下又有金属膜片，下阀体密封面上开有泄液槽和两个进出液通道。工作时在上阀体内加入控压介质，使弹性膜片上部受压与下阀体工作面相接触，封闭下阀体出口；当下阀体的入口液体压力等于或大于上部压力时，膜片上下面受力平衡而弹起，使下阀体入口与出口相通，液体从出口流出。这类回压器特点是充分利用了膜片较好的弹性变形能力，利用液体对压力的敏感性，在膜片两则产生压差，使弹性膜片与带泄流槽的金属面进行硬密封的方式进行工作的。但是该类回压器存在以下方面缺陷：一是主膜片材料为聚四氟乙烯非金属材料，长期受压后易产生永久变形，重复性差；二是压力控制精度不高，起动压差大，出口流态不稳定；三是该类回压器外形较大，不便于按装。
如专利201120157159.6的活塞式回压器所述的双隔膜活塞式回压器，该种回压器包括第一隔膜、第二隔膜、回压控制室和均压控制室，该第一隔膜和该第二隔膜用于隔离该回压控制室和均压控制室。该回压器特征在于：在内部结构中增加双隔膜缓冲式设计，增加活塞上下移动的缓冲空间，使活塞上下移动更加平稳，以保证出液的连续性和稳定性。该类回压器缺点在于：利用膜片弹性来带动活塞的上下移动和位移量，而活塞上又装有多级密封圈，增加了移动阻力，也就增大了开启压力，使回压器控制精度降低，同时当膜片失效后将不能再工作；该类回压器结构相对复杂，不便于使用者维护。
以上三类回压器约束了实验的有效进行，因此，设计结构更简单、灵敏度更高、更可靠的回压器是非常有意义的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种周向回压器。本实用新型采用柔性密封代替硬密封，减小了死体积，使压差反应更灵敏，压力控制精度可达1×10-3MPa；而且最高使用工作压力可达60MPa。
本实用新型采用以下技术方案来实现：
一种周向回压器，其特征在于：包括密封缸体，所述密封缸体内固定有柔性密封套、实体阀芯、设有液体输入通道的回压接头Ⅰ和设有液体输出通道的回压接头Ⅱ，所述回压接头Ⅰ和回压接头Ⅱ上均开有沉孔，所述实体阀芯通过回压接头Ⅰ的沉孔和回压接头Ⅱ的沉孔夹持，所述实体阀芯上设有位于回压接头Ⅰ与回压接头Ⅱ之间的阀芯凸环；所述柔性密封套套装在回压接头Ⅰ、阀芯凸环和回压接头Ⅱ上，所述套装在阀芯凸环上的柔性密封套与密封缸体之间设有间隙，所述回压接头Ⅰ、实体阀芯、阀芯凸环、回压接头Ⅱ和柔性密封套之间形成液体通道。
所述回压接头Ⅰ和回压接头Ⅱ上均设有密封凸环，所述密封凸环分别将回压接头Ⅰ和回压接头Ⅱ分隔为密封段Ⅰ和密封段Ⅱ，所述沉孔分别开设在回压接头Ⅰ的密封段Ⅰ和回压接头Ⅱ的密封段Ⅰ上，所述两个密封凸环之间的间隙形成环形控压腔，所述密封缸体设有用于控压的控压孔。
所述回压接头Ⅰ的密封段Ⅰ和回压接头Ⅱ的密封段Ⅰ上均设有阻流凸环，所述阻流凸环的高度低于密封凸环的高度。
所述阀芯凸环的表面、回压接头Ⅰ的密封段Ⅰ的表面和回压接头Ⅱ的密封段Ⅰ的表面在同一个水平面上。
所述回压接头I和回压接头II的夹持端的端面上分布有凹槽，所述凹槽与实体阀芯和阀芯凸环的表面贴合，凹槽、实体阀芯、阀芯凸环和柔性密封套之间的缝隙形成液体通道，所述凹槽的深度为0.1mm-0.3mm，可防止颗粒物堵塞。
所述周向回压器还包括安装在密封缸体上的控压接头，所述控压接头设有控压通道，所述控压孔的一端与控压通道连通，另一端与环形控压腔连通。
所述控压孔的设置位置与阀芯凸环的位置对应。
所述周向回压器还包括密封帽Ⅰ和密封帽Ⅱ，所述回压接头Ⅰ和回压接头Ⅱ均设有延长段，所述密封帽Ⅰ套装在回压接头Ⅰ的延长段上，所述密封帽Ⅱ套装在回压接头Ⅱ的延长段上，所述回压接头Ⅰ和回压接头Ⅱ分别通过密封帽Ⅰ和密封帽Ⅱ固定在密封缸体上。
所述密封帽Ⅰ与回压接头Ⅰ上的密封凸环之间的间隙形成密封腔，密封帽Ⅱ与回压接头Ⅱ上的密封凸环之间的间隙也形成密封腔；所述密封腔内由内向外依次设有“O”形密封圈、密封挡圈和金属垫圈。
所述“O”形密封圈和密封挡圈为多个，多个“O”形密封圈和密封挡圈交错分布在密封腔内。
所述柔性密封套为橡胶套。
工作原理：
在液体压力小于柔性密封套外部压力及自身弹力的情况下，液体输入通道中的液体流至沉孔处时，顺着回压接头与实体阀芯之间的缝隙流动至柔性密封套处，由于液体压力小于柔性密封套外部压力及自身弹力，液体无法从柔性密封套上撑出缝隙，从而液体的流动被阻断；在液体压力大于密封套外部压力及自身弹力的情况下，液体可将柔性密封套撑出缝隙进行流动，液体越过阀芯凸环后，顺着另一个回压接头与实体阀芯之间的缝隙流动至液体输出通道排出，从而实现对液体输入通道中的液体进行降压处理。
本实用新型与现有技术相比，其优点在于：
1、本实用新型采用了柔性密封代替硬密封，减小了死体积，使压差反应更灵敏，压力控制精度可达1×10-3MPa；整个回压器质量轻，而且最高使用工作压力可达60MPa，还可根据外围设备更换回压接头形式。
2、本实用新型采用较薄的橡胶套做为柔性密封和压力敏感膜，弹性好、阻力小、精度高，回压器内部液体死体积小，压力反应灵敏。
3、本实用新型采用所述回压接头I和回压接头II的夹持端的端面上分布有凹槽，所述凹槽与实体阀芯表面贴合形成液体通道，所述凹槽的深度为0.1mm-0.3mm，可防止颗粒物堵塞。
4、本实用新型可形成对称结构，在使用时可以不用区分控压回压端和出压端，当一端接控压回压时，另一端即为出压端，因此在使用时，不用再区分哪端接回压的问题，安装方便，使用方便。
5、本实用新型还可采用滤网，可避免液体杂质堵塞通道，还可避免杂质将密封套撑开，导致密封套关闭不严的情况，既保证了液体流通又保证了流通时密封套的关闭强度。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图2为本实用新型实体阀芯处放大图
图3为本实用新型回压接头结构示意图
图中标记说明为：1、密封缸体，2、回压接头Ⅰ，3、回压接头Ⅱ，4、实体阀芯，5、柔性密封套，6、阀芯凸环，7、密封凸环，8、密封段Ⅰ，9、密封段Ⅱ，10、延长段，11、“O”形密封圈，12、密封挡圈，13、金属垫圈，14、密封帽Ⅰ，15、密封帽Ⅱ，16、阻流凸环，17、控压接头，18、储能器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明:
实施例1：
一种周向回压器，包括密封缸体1，所述密封缸体1内固定有柔性密封套5、实体阀芯4、设有液体输入通道的回压接头Ⅰ2和设有液体输出通道的回压接头Ⅱ3，所述回压接头Ⅰ2和回压接头Ⅱ3上均开有沉孔，所述实体阀芯4通过回压接头Ⅰ2的沉孔和回压接头Ⅱ3的沉孔夹持，所述实体阀芯4上设有位于回压接头Ⅰ2与回压接头Ⅱ3之间的阀芯凸环6；所述柔性密封套5套装在回压接头Ⅰ2、阀芯凸环6和回压接头Ⅱ3上，所述套装在阀芯凸环6上的柔性密封套5与密封缸体1之间设有间隙，所述回压接头Ⅰ2、实体阀芯4、阀芯凸环6、回压接头Ⅱ3和柔性密封套5之间形成液体通道。
本实用新型中，所述柔性密封套5为橡胶套。
本实用新型在使用时，当在液体压力小于柔性密封套外部压力及自身弹力的情况下，液体输入通道中的液体流至沉孔处时，顺着回压接头与实体阀芯之间的缝隙流动至柔性密封套处，由于液体压力小于柔性密封套外部压力及自身弹力，液体无法从柔性密封套上撑出缝隙，从而液体的流动被阻断；在液体压力大于密封套外部压力及自身弹力的情况下，液体可将柔性密封套撑出缝隙进行流动，液体越过阀芯凸环后，顺着另一个回压接头与实体阀芯之间的缝隙流动至液体输出通道排出，从而实现对液体输入通道中的液体进行降压处理。
采用柔性密封代替硬密封，减小了死体积，使压差反应更灵敏，压力控制精度可达0.1MPa。
实施例2：
一种周向回压器，包括密封缸体1，所述密封缸体1内固定有柔性密封套5、实体阀芯4、设有液体输入通道的回压接头Ⅰ2和设有液体输出通道的回压接头3Ⅱ，所述回压接头Ⅰ2和回压接头Ⅱ3上均开有沉孔，所述实体阀芯4通过回压接头Ⅰ2的沉孔和回压接头Ⅱ3的沉孔夹持，所述实体阀芯4上设有位于回压接头Ⅰ2与回压接头Ⅱ3之间的阀芯凸环6；所述柔性密封套5套装在回压接头Ⅰ2、阀芯凸环6和回压接头Ⅱ3上，所述套装在阀芯凸环6上的柔性密封套5与密封缸体1之间设有间隙，所述回压接头Ⅰ2、实体阀芯4、阀芯凸环6、回压接头Ⅱ3和柔性密封套5之间形成液体通道。
本实用新型中，所述回压接头Ⅰ2和回压接头Ⅱ3上均设有密封凸环7，所述密封凸环7分别将回压接头Ⅰ2和回压接头Ⅱ3分隔为密封段Ⅰ8和密封段Ⅱ9，所述沉孔分别开设在回压接头Ⅰ2的密封段Ⅰ8和回压接头Ⅱ3的密封段Ⅰ8上，所述两个密封凸环7之间的间隙形成环形控压腔，所述密封缸体1设有用于控压的控压孔。
本实用新型中，所述回压接头Ⅰ2的密封段Ⅰ8和回压接头Ⅱ3的密封段Ⅰ8上均设有阻流凸环16，所述阻流凸环16的高度低于密封凸环7的高度。
本实用新型中，所述阀芯凸环6的表面、回压接头Ⅰ2的密封段Ⅰ8的表面和回压接头Ⅱ3的密封段Ⅰ8的表面在同一个水平面上。
本实用新型中，所述回压接头I2和回压接头II3的夹持端的端面上分布有凹槽，所述凹槽与实体阀芯4和阀芯凸环6的表面贴合，凹槽、实体阀芯4、阀芯凸环6和柔性密封套5之间的缝隙形成液体通道，所述凹槽的深度为0.1mm-0.3mm，可防止颗粒物堵塞。
本实用新型中，所述周向回压器还包括安装在密封缸体1上的控压接头17，所述控压接头17设有控压通道，所述控压孔的一端与控压通道连通，另一端与环形控压腔连通。
本实用新型中，所述控压孔的设置位置与阀芯凸环6的位置对应。
本实用新型中，所述周向回压器还包括密封帽Ⅰ14和密封帽Ⅱ15，所述回压接头Ⅰ2和回压接头Ⅱ3均设有延长段10，所述密封帽Ⅰ14套装在回压接头Ⅰ2的延长段10上，所述密封帽Ⅱ15套装在回压接头Ⅱ3的延长段10上，所述回压接头Ⅰ2和回压接头Ⅱ3分别通过密封帽Ⅰ14和密封帽Ⅱ15固定在密封缸体1上。
本实用新型中，所述密封帽Ⅰ14与回压接头Ⅰ2上的密封凸环7之间的间隙形成密封腔，密封帽Ⅱ15与回压接头Ⅱ3上的密封凸环7之间的间隙也形成密封腔；所述密封腔内由内向外依次设有“O”形密封圈11、密封挡圈12和金属垫圈13。
本实用新型中，所述柔性密封套5为橡胶套。
本实用新型在使用时，可在控压接头17上接入一个200ml、工作压力为60MPa的储能器18可以稳压，利用储能器18的特性防止外围压力波动对周向回压器控压端压力造成影响，使周向回压器控压端使终保持稳定的工作压力，从而提到周向回压器的工作精度。
本实施例在使用时，通过凹槽、实体阀芯4、阀芯凸环6和柔性密封套5之间的缝隙形成液体通道，所述凹槽的深度为0.1mm-0.3mm，压力控制精度可达1×10-3MPa，特别适用于需要控制精度高的设备上进行压力控制。
实施例3：
与实施例2的不同之处在于：本实用新型中，所述“O”形密封圈11和密封挡圈12为多个，多个“O”形密封圈11和密封挡圈12交错分布在密封腔内。
实施例4：
与实施例2的不同之处在于：在液体通道中可以设置滤网，滤网可避免液体杂质堵塞通道，还可避免杂质将柔性密封套5撑开，导致密封套关闭不严的情况，既保证了液体流通又保证了流通时柔性密封套5的关闭强度。
本实用新型不限于上述实施例，在本实用新型基础上进行简单的变化均落入本实用新型的保护范围内。
本实用新型可以作为申请人同时申请的一种恒压压力控制系统中的回压控制器，应用到申请人同时申请的一种油井水泥养护釜的专利上，作为控制油井水泥养护釜对需测试的油井水泥样品做恒压升温、恒压恒温和恒压降温的恒压压力控制系统；该油井水泥养护釜采用包含了周向回压器的恒压压力控制系统的代替了传统使用的空压机、压力泵、电磁阀、缓冲罐等加压设备，在进行油井水泥养护时，能精确地控制压力波动，自动稳定控制压力；目前GB10238-2005或GB19139-2003的要求标准压力波动为±0.345MPa，该油井水泥养护釜的实际控制精度可达±0.25MPa，达到了以往电磁阀等技术无法达到的技术水平。
Claims (10)
1.一种周向回压器，其特征在于：包括密封缸体（1），所述密封缸体（1）内固定有柔性密封套（5）、实体阀芯（4）、设有液体输入通道的回压接头Ⅰ（2）和设有液体输出通道的回压接头Ⅱ（3），所述回压接头Ⅰ（2）和回压接头Ⅱ（3）上均开有沉孔，所述实体阀芯（4）通过回压接头Ⅰ（2）的沉孔和回压接头Ⅱ（3）的沉孔夹持，所述实体阀芯（4）上设有位于回压接头Ⅰ（2）与回压接头Ⅱ（3）之间的阀芯凸环（6）；所述柔性密封套（5）套装在回压接头Ⅰ（2）、阀芯凸环（6）和回压接头Ⅱ（3）上，所述套装在阀芯凸环（6）上的柔性密封套（5）与密封缸体（1）之间设有间隙，所述回压接头Ⅰ（2）、实体阀芯（4）、阀芯凸环（6）、回压接头Ⅱ（3）和柔性密封套（5）之间形成液体通道。
2.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述回压接头Ⅰ（2）和回压接头Ⅱ（3）上均设有密封凸环（7），所述密封凸环（7）分别将回压接头Ⅰ（2）和回压接头Ⅱ（3）分隔为密封段Ⅰ（8）和密封段Ⅱ（9），所述沉孔分别开设在回压接头Ⅰ（2）的密封段Ⅰ（8）和回压接头Ⅱ（3）的密封段Ⅰ（8）上，所述两个密封凸环（7）之间的间隙形成环形控压腔，所述密封缸体（1）设有用于控压的控压孔。
3.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述回压接头Ⅰ（2）的密封段Ⅰ（8）和回压接头Ⅱ（3）的密封段Ⅰ（8）上均设有阻流凸环（16），所述阻流凸环（16）的高度低于密封凸环（7）的高度。
4.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述阀芯凸环（6）的表面、回压接头Ⅰ（2）的密封段Ⅰ（8）的表面和回压接头Ⅱ（3）的密封段Ⅰ（8）的表面在同一个水平面上。
5.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述回压接头I（2）和回压接头II（3）的夹持端的端面上分布有凹槽，所述凹槽与实体阀芯（4）和阀芯凸环（6）的表面贴合，凹槽、实体阀芯（4）、阀芯凸环（6）和柔性密封套（5）之间的缝隙形成液体通道，所述凹槽的深度为0.1mm-0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述周向回压器还包括安装在密封缸体（1）上的控压接头（17），所述控压接头（17）设有控压通道，所述控压孔的一端与控压通道连通，另一端与环形控压腔连通。
7.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述控压孔的设置位置与阀芯凸环（6）的位置对应。
8.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述周向回压器还包括密封帽Ⅰ（14）和密封帽Ⅱ（15），所述回压接头Ⅰ（2）和回压接头Ⅱ（3）均设有延长段（10），所述密封帽Ⅰ（14）套装在回压接头Ⅰ（2）的延长段（10）上，所述密封帽Ⅱ（15）套装在回压接头Ⅱ（3）的延长段（10）上，所述回压接头Ⅰ（2）和回压接头Ⅱ（3）分别通过密封帽Ⅰ（14）和密封帽Ⅱ（15）固定在密封缸体（1）上。
9.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述密封帽Ⅰ（14）与回压接头Ⅰ（2）上的密封凸环（7）之间的间隙形成密封腔，密封帽Ⅱ（15）与回压接头Ⅱ（3）上的密封凸环（7）之间的间隙也形成密封腔；所述密封腔内由内向外依次设有“O”形密封圈（11）、密封挡圈（12）和金属垫圈（13）。
10.根据权利要求1所述的一种周向回压器，其特征在于：所述柔性密封套(205)为橡胶套。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103335140A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-10-02 | 成都皓瀚完井岩电科技有限公司 | 一种周向回压器 |
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2013
- 2013-07-19 CN CN201320432821.3U patent/CN203374905U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
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| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 610500, 401AB, 4 F, Southwest Petroleum University Science Park building, 8 Xindu Road, Xindu District, Sichuan, Chengdu Patentee after: Chengdu Haohan Well Completion and Rock Electric Technology Co., Ltd. Patentee after: Jia Hua special cement incorporated company Address before: 610500, 401AB, 4 F, Southwest Petroleum University Science Park building, 8 Xindu Road, Xindu District, Sichuan, Chengdu Patentee before: Chengdu Haohan Well Completion and Rock Electric Technology Co., Ltd. Patentee before: Sichuan Jiahua Enterprise (Group) Co., Ltd. |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140101 Effective date of abandoning: 20150826 |
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| RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |