阀门广泛应用于石油、化工、冶金、电力、纺织、轻工、机械制造、建筑和国防军工等国民经济各部门,已成为各种流体装置中不可缺少的控制设备。阀门的品种规格很多,分别起着不同的作用,如开、关、调节、安全保护、节能和疏水等,是一种量大面广的产品。阀门的主要失效[1-12]模式为卡滞[13]、泄漏和振动,应当进行深入研究,找出提高可靠性的方法。
针对现有油田的油水井井口、计量间及各管网流程上阀门内通道狭窄、流量受限,无法阻止井液倒流,更换零部件工序繁琐、成本高等问题,文章主要研究如何改進阀腔内通道,增大流量;防止油液产生倒流现象;设计阀芯形状,增强阀芯强度[14];实现阀内零件损坏后灵活更换,降低维修成本;设计阀芯保护措施,减少阀芯划伤;提高现场的作业效率和可靠性。所以防倒流双芯一体式阀门问世了,还不快跟小阀门儿一起来了解一下。
文章创新设计了一种双芯一体式阀门,解决了目前现场使用的阀门存在的以下问题:
①因为阀门设置了上、下两个阀芯,导致内通道变窄、流量受限;
②没有设计井液防倒流机构,所以无法阻止井液倒流;
④只能实现上部闸板阀组件现场更换零部件的目标,而底部球阀组件若损坏,还需更换整个阀门;
⑤阀门的阀芯在使用过程中,因管道内的焊渣及硬性杂质的存在会被划伤,而维修更换阀芯,一方面成本很高,另一方面更换操作也很繁琐。
这些问题的解决都要归功于防倒流双芯一体式阀门问世了。下面和小阀门儿一起来看一它的结构设计!
1 结构设计
1.1 总体结构设计
阀体的主体为方形,阀体上设置左、右两个圆柱状阀腔,两个阀腔并排设置且二者之间设置连通通孔,每个阀腔的底部设置密封座,每个阀腔中装有启闭通道的阀芯组件。
1.2 右阀腔结构设计
右阀盖与右阀腔密封螺纹连接,右阀盖与右阀杆密封螺纹连接,右阀杆的末端固定右阀芯,右阀芯坐在右阀腔底部的密封座上时二者之间构成密封副。
1.3 左阀腔结构设计
与右阀盖不同的是,左阀杆分为上下两段,上左阀杆为螺杆,与左阀盖的中心螺孔连接,下左阀杆为光杆,其上端插入到左阀盖的螺孔中,其下端固定连接左阀芯,左阀芯坐在左阀腔底部的密封座上时二者之间构成密封副,下左阀杆外面还套有弹簧。弹簧受到左阀芯传递的向上压力而被压缩时,左阀腔通道打开,旋转上左阀杆推动下左阀杆连带左阀芯坐在左阀腔的密封座上时,或弹簧受到向下的作用力时,左阀腔通道关闭。
1.4 压套及阀座结构设计
在每个阀腔内部设置压套及阀座,压套为圆环状,其外径与所在阀腔的内径相应,其内径大于等于相应阀芯的外径,其外壁沿周向均布若干通孔;阀座的上端面与压套的下端面密封接合,阀座的上口设置密封斜面,相应阀芯坐在该阀座的上口上时,该密封斜面与阀芯侧面相互贴合构成密封副,阀座的下部与所在阀腔的密封座之间构成密封副,阀座的中心设置通孔。
2 主要参数计算
2.1 较小通径的计算
4 创新点与项目特色
文章设计的防倒流双芯一体式阀门可有效防止井液倒流,阀芯也可得到有效保护,一旦损坏无需改变原工艺流程在现场即可实现零件更换,填补了目前只能部分更换零部件的空白,在设计上更加完善,功能上更加强大。创新点主要体现在以下几个方面。
①左阀杆由上、下两段组成,下左阀杆外套有弹簧,可确保下左阀杆在使用过程中,可随着管道内流体压力的方向不同而产生相应的上下方向的运动,从而带动左阀芯打开或关闭左阀腔通道,达到井液正常流动与井液倒流均可控的目的。 ②阀座的设计,可有效避免阀芯在使用过程中遭受损伤,改为由阀座代为受损,而阀座的成本较阀芯降低很多,更换用时少,操作也简便很多,所以本设计的阀门在实际生产中更加实用。
③更换阀座时,若左阀座损坏则完全关闭右阀腔,若右阀座损坏则完全关闭左阀腔,二者配合达到了现场施工方便的目的。
防倒流双芯一体式阀门问世了之后,那些困扰的问题顿时解决了,简直就是各部门的福音啊。好了,今天小阀门儿《防倒流双芯一体式阀门问世了》这篇文章到这里就结束了,还是老规矩,喜欢的朋友就赶紧收藏吧,觉得有用帮到你的朋友可以转发一下。另外想要了解更多阀门知识的朋友可以关注我们的公众号百阀网,每周都有较新较全的阀门小知识在这里等你!