[实用新型]气动多级笼套节流阀

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种石油开采设备中用于井口装置或采油树中满足气井高流量高压降特点，控制生产流量和压力的节流阀，特别是一种气动多级笼套节流阀。

【背景技术】

现有技术中笼套节流阀的阀芯，节流孔较少，而在石油开采设备中当节流阀面临油气田生产的流体主要是气体时，介质对阀门的冲击比液体大得多，导致节流阀使用寿命短，噪音大，现场对此反映比较强烈。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种寿命长、噪音小且能够进行远程控制井口生产流量的气动多级笼套节流阀。

本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种气动多级笼套节流阀，包括阀座、阀芯以及柱塞，阀芯固定置在阀座中，柱塞在阀芯中呈滑动连接状，其特征在于：阀座分为外阀座、第一内阀座、第二内阀座，外阀座、第一内阀座、第二内阀座、阀芯依次嵌套后固定连接，外阀座、第一内阀座、第二内阀座以及阀芯在柱塞有效行程段的侧壁上分别置有复数个通孔，该通孔在各自侧壁上竖直成列 排布，各列之间距离均等，各列中每个通孔的圆心与相邻列中的通孔的圆心错位设置，且每列中的通孔与其两侧相隔一列对应的通孔成行排布，外阀座、第一内阀座、第二内阀座以及阀芯上的通孔与相邻侧壁上通孔相对应并呈介质流通状排布。

本实用新型在外阀座、内阀座以及阀芯上的侧壁上置有很多通孔，达到降低噪音、控制流量和压力的目的，并且确保流量曲线满足平滑过渡需求，使流量特性与使用工况保持一致。

本实用新型设计成气动开关阀，其直线行程50mm，最大节流通径1-3/4”控制节流阀。气动多级笼套节流阀的控制部分装有阀门定位器，可对气动多级笼套节流阀进行远程控制。经检测，本实用新型节流阀安装位置的下游1米，或距离管道壁1米处的分贝数＜80db。

【附图说明】

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中外阀座侧壁上通孔分布展开图；

图3为本实用新型中第一内阀座侧壁上通孔分布展开图；

图4为本实用新型中第二内阀座侧壁上通孔分布展开图；

图5为本实用新型中阀芯侧壁上通孔分布展开图；

图6为本实用新型开度行程与Cv曲线关系图。

图中各序号分别表示为：

1-柱塞；    2-外阀座；    3-第一内阀座；

4-第二内阀座； 5-阀芯；         6-通孔；

L-柱塞有效行程 a-介质进口方向； b-介质出口方向。

【具体实施方式】

以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。

参照图1，本实用新型包括阀座、阀芯5以及柱塞1，阀芯5固定置在阀座中，柱塞1在阀芯5中呈滑动连接状。

阀座分为外阀座2、第一内阀座3、第二内阀座4。外阀座2、第一内阀座3、第二内阀座4、阀芯5依次嵌套后固定连接。外阀座2、第一内阀座3、第二内阀座4以及阀芯5在柱塞有效行程L段的侧壁上分别置有复数个通孔6。

参照图1～图5，该通孔6在各自侧壁上竖直成列排布，各列之间距离均等，各列中每个通孔6的圆心与相邻列中的通孔6的圆心错位设置，且每列中的通孔6与其两侧相隔一列对应的通孔6成行排布。外阀座2、第一内阀座3、第二内阀座4以及阀芯5上的通孔6与相邻侧壁上通孔6相对应并呈介质流通状排布。

本实施例中所述的外阀座2、第一内阀座3、第二内阀座4以及阀芯5各自侧壁上的通孔6呈十五列、六行排布。

所述的外阀座2侧壁上通孔、第一内阀座3侧壁上第一至第三行通孔、第二内阀座4侧壁上第一至第三行通孔直径为B；第一内阀座3侧壁上第四至第六行通孔直径为C；第二内阀座4侧壁上第四至第六行通孔直径为D；阀芯5侧壁上通孔直径为E，且直径B＞C＞D＞E。

本实用新型在外阀座2、第一内阀座3、第二内阀座4、阀芯5上置有很多通孔6，这种方法加工方便，效果好，所有的通孔6位置都经过仔细的计算，适当的隔开和排列，安装时每一层的通孔6必须与外层通孔6一一对应，最后用弹性销将外阀座2与阀芯5固连，防止流体进入阀腔时阀芯转动。声波在进入通孔6之前就相互撞击，消耗能量。流体节流后沿笼套的中心线流动，噪音大大降低。

图6是气动多级笼套节流阀开度行程与Cv*曲线关系图，图中Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F(15.6℃)的水，在IIb/in7kpa压降下，每分钟流过调节阀的每加仑数。

阀座组合使介质在刚通过阀芯5部分时，先经过大孔，然后通孔直径依次递减，可以达到分级降压的效果，并可使节流阀产生较平缓的流量特性。如图所示的多级套筒型阀芯的流量特性基本为线性，可以满足现场工况的需要。