CN2470577Y - 一种注聚合物用往复泵的泵阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注聚合物用往复泵的泵阀,解决了以往泵阀对聚合物溶液粘度降解大、使用寿命短的问题;其特点是阀座内过盈配合装有密封环,密封环与阀球组成密封副,其磨损后可调头再用;弹簧直接卡在阀球上,没有导向和升程限位机构而使结构简单、紧凑,流通阻力小、过流能力强;阀罩只有两根立筋,一立筋底部呈梯形,能防止卡阀、偏磨等故障;该泵阀用于注聚合物的往复泵,具有粘度损失小、故障少、使用寿命长的优点。

Description

一种注聚合物用往复泵的泵阀

本实用新型涉及油田聚合物驱采油工程和泵类制造技术领域，属于一种注聚合物用往复泵的泵阀。

聚合物驱是油田三次采油的新技术，是在水驱过程中掺入聚丙烯酰胺溶液，利用聚合物的粘度改善油层中油水流度比和调整吸水剖面，以提高原油采收率。粘度是影响聚合物驱油效果的关键指标，必须最大限度地减少聚合物的粘度降解。将聚合物溶液增压注入油层的注入设备，当前广泛使用的是往复泵，因用途特征又称其为注聚泵。当注聚泵的冲程、冲次、柱塞直径等参数确定后，其泵阀结构成为往复泵对聚合物溶液产生机械降解的主要因素。在现有注聚泵中因锥形阀具有流道较平滑、流量系数大、水利阻力小、过流能力强、密封好，能在高压下输送高粘介质等诸多优点而被普遍采用。球形自重阀也有很多优点，但由于没有弹簧，阀球受惯性力影响较大，只适于低速、小流量而未被采用。锥形阀由阀座、阀芯、弹簧、导向机构和升程限位机构组成。为避免聚合物发生化学降解，而限制了运动部件材料的选择；变化的冲次和介质粘度又难以确定导向机构的间隙。因此泵阀运行中卡阀、导向机构偏磨等故障时有发生；更由于导向机构的磨损和液流横向力的作用，使阀芯不能准确回位，造成泵阀关闭不严破坏了密封性，加上泵阀顶部复杂的结构而使聚合物溶液的粘度降解率严重超标，不能满足聚合物介质对往复泵的特殊要求。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种注聚合物用往复泵的泵阀，使之对聚合物溶液粘度降解小，运行故障少，使用寿命长。

本实用新型，一种注聚合物用往复泵的泵阀，由阀座、防松胶圈、阀球和弹簧组成，其特点是：阀座内过盈配合装有密封环，密封环的上、下两端面对称，其上座有阀球；阀座的上部内孔以螺纹连接阀罩，阀罩的底端面呈锥形，且在阀座与阀罩底端的锥形面之间夹有防松胶圈；阀罩的顶部开有中空的环形槽，环形槽内置有弹簧，弹簧的下端卡在阀球上。本实用新型的特点还在于：阀罩的中部设有两根立筋，一根立筋的底部呈梯形。

本实用新型和现有技术相比具有如下效果：

1)其结构与锥形阀相比，是用阀球代替了阀芯，取消了导向和升程限位机构；与球形自重阀相比，是增加了弹簧，取消了导套；因此既有锥形阀的优点，又有自重阀结构简单、互换性强、拆装方便，阀球启闭及运动中拌有旋转，磨损均匀，有自洁作用，密封好、阀隙流道平滑、阻力小的优点，而克服了阀球惯性力影响较大的缺点；由于阀球在弹簧作用下回位，好于阀芯在导向机构中滑动回位，使密封性能更好，加上取消了导向和限位机构使泵阀顶部结构简单、阀球圆滑和开度增大，流通阻力更加减小，而使得聚合物溶液的粘度降解率显著减小；

2)泵阀损坏首先是密封失效，其次是导向机构的磨损；阀球工作时旋转，其表面积又远远大于阀座上密封面的面积，所以球形阀密封失效首先是阀座上的密封面损坏了，而阀球仍然可用，即阀座密封面的使用寿命远远小于阀球的使用寿命；由于本方案中密封环可调头再用而使密封面的寿命延长一倍；又由于阀座和密封环两体组合，当密封副失效后，可保留阀座只换密封环和阀球，又没有也会磨损的导向件，因而提高了泵阀的整体利用价值，可用较少的换件费用延长泵阀的使用寿命；

3)由于阀罩上一根立筋的底部呈梯形，解决了液流横向冲击阀球造成关闭滞后角加大和阀座密封面偏磨等问题，使卡阀、偏磨等故障很少发生，降低了故障率和维修费用，容积效率也有所提高。

附图1是下部导翼的锥形阀结构图；

附图2是上部导向的锥形阀结构图；

附图3是本实用新型的结构图。

下面结合附图3对本实用新型作进一步说明：

由图3所示的该种注聚合物用往复泵的泵阀，由阀座(1)、防松胶圈(3)、阀球(4)和弹簧(6)组成；阀座采用了基体、密封面两体结构，密封面是用高硬度、耐磨材料制造的圆形密封环(2)，镶嵌在一般不锈钢材料的阀座(1)上，由于密封环(2)材料有较高的抗压强度，可选用更高的设计比压而改善了密封效果；且密封环(2)的上下两端面对称，能调头再用而延长了阀座密封面的使用寿命；由于增加了开度，取消了升程限位和导向机构，使流通阻力更为减小；阀罩(5)的底部是带有外螺纹的圆筒，与阀座(1)顶部的内螺纹连接，圆筒的底端面呈锥形，在阀罩(5)的底端锥形面与阀座(1)之间夹有防松胶圈(3)，靠压紧橡胶的摩擦力防止阀罩(5)松动；阀罩(5)中部的立筋由现有技术的四根或三根减为两根，顶部为中空的环形结构，开有环形槽(7)，既能安装弹簧(6)又不影响液体流动；弹簧(6)的底部直接卡在阀球(4)上并产生预紧力，使结构简单、紧凑；弹簧(6)克服了阀球(4)的惯性力，兼有扶正作用，且有利于阀球(4)的旋转自洁；阀罩(5)一根立筋的底部较宽呈梯形，既有加强板作用，又能有效地解决高压液流横向冲击阀球(4)，使关闭滞后角加大并对密封环(2)造成偏磨的问题；为了实现阀罩(5)梯形立筋的作用，要求泵阀(5)在缸体中安装时，入口阀的梯形立筋对着柱塞，出口阀的梯形立筋背向缸体的出液口。

以上不难看出，这种泵阀结构简单、紧凑，安装、维护方便，使用故障少、寿命长。应用于注聚泵，可降低维护、修理费用，减少聚合物溶液的粘度损失，提高聚合物的驱油效果，具有较高的推广、使用价值。

Claims (2)

1.一种注聚合物用往复泵的泵阀，由阀座(1)、防松胶圈(3)、阀球(4)和弹簧(6)组成；其特征在于：阀座(1)内过盈配合装有密封环(2)，密封环(2)的上、下两端面对称，其上座有阀球(4)；阀座(1)的上部内孔以螺纹连接阀罩(5)，阀罩(5)的底端面呈锥形，且在阀座(1)与阀罩(5)的锥形面之间夹有防松胶圈(3)；阀罩(5)的顶部开有中空的环形槽(7)，环形槽(7)内置有弹簧(6)，弹簧(6)的下端卡在阀球(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种注聚合物用往复泵的泵阀，其特征还在于：阀罩(5)的中部设有两根立筋，一根立筋的底部呈梯形。

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