[实用新型]用于深海的高温高压采样阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温高压密封装置，具体说是涉及一种耐高温耐腐蚀的深海用高压采样阀。

背景技术

深海热液口一般分布在2000米至3000米深的海底，热液的最高温度可达400℃，由于热液的盐度高，pH值低，因此具有很强的腐蚀性。热液的高温、高压及强腐蚀性特性给制造合适的取样设备提出了很大的挑战。在热液取样设备上，采样阀是获取高质量样品的最关键的部件，它不但必须具备高压下良好的密封性能，而且还需要耐高温和耐腐蚀。目前常用的高温阀门大多为不锈钢制造，在耐腐蚀性上不能满足要求。而已有的钛合金截至阀虽然能用于热液取样，但需要旋转截至阀上的手柄来打开和关闭阀门，在取样设备上需要复杂的驱动机构来实现这个动作，因此会增加取样设备的复杂程度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于深海的高温高压采样阀，它适合用于深海热液的取样。

本实用新型的用于深海的高温高压采样阀包括阀体和同轴线装置的弹簧腔体，阀体和弹簧腔体之间有挡板，阀体上有进液口和出液口，阀腔内安装有支撑环和阀套，支撑环上有与出液口相通的径向孔，阀套上有与进液口相通的径向孔，阀套沿周向设有两个O形密封圈，阀套内装有第一阀芯，第一阀芯的一端有与之同轴线装置的第二阀芯，另一端穿越档板伸入弹簧腔体中，在近档板一侧的第一阀芯和阀套分别开有沿轴线方向的孔径相等的半圆槽，槽内置有定位球，第一阀芯沿周向设有O形密封圈，第二阀芯沿周向设有O形密封圈，弹簧腔体的壁上开有径向通孔，弹簧腔体内有弹簧座，复位弹簧，复位弹簧的一端抵住弹簧腔体，另一端抵住弹簧座，弹簧座端面固定有阳极环，连接杆穿过弹簧座的轴向中心孔，其一端与第一阀芯相连，另一端通过螺母与弹簧座相连。

为提高采样阀的耐高温和耐腐蚀性能，上述的阀体、支撑环、第一阀芯和第二阀芯均由钛合金制成，阀套由纯钛制成。阳极环采用铝合金制成，可进一步保护采样阀其它部件不受海水腐蚀。上述的O形密封圈均由全氟橡胶制成。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用两个阀芯的结构方式，具有双向自紧密封能力，使采样阀在高压下有良好的密封性能。该采样阀耐高温耐腐蚀性能优异，有利于提高热液样品的保真度。采样阀依靠直线驱动来打开，外部驱动力撤消后自动关闭，增加了在深海使用的便利性。

附图说明

图1是用于深海的高温高压采样阀结构示意图(采样前的关闭状态)；

图2是用于深海的高温高压采样阀在采样过程中的开启状态；

图3是用于深海的高温高压采样阀在采样后的关闭状态。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型。

参照图1，本实用新型的用于深海的高温高压采样阀包括阀体3和同轴线装置的弹簧腔体12，阀体3和弹簧腔体12之间有挡板8，阀体3上有进液口5和出液口21，阀腔内安装有支撑环4和阀套18，支撑环4上有与出液口21相通的径向孔22，阀套18上有与进液口5相通的径向孔6，阀套18沿周向设有两个O形密封圈7、20，阀套内装有第一阀芯19，第一阀芯19的一端有与之同轴线装置的第二阀芯2，另一端穿越档板8伸入弹簧腔体12中，在近档板一侧的第一阀芯19和阀套18分别开有沿轴线方向的孔径相等的半圆槽，槽内置有定位球16，起限制第一阀芯与阀套之间的相对转动，弹簧腔体12的壁上开有径向通孔11，第一阀芯19沿周向设有O形密封圈17，第二阀芯2沿周向设有O形密封圈1，弹簧腔体12内有弹簧座14和复位弹簧10，复位弹簧10的一端抵住弹簧腔体12，另一端抵住弹簧座14，弹簧座14端面用螺纹方式连接有阳极环9，连接杆15穿过弹簧座14的轴向中心孔，其一端与第一阀芯19相连，另一端通过螺母13与弹簧座14相连。

上述的阀体3、支撑环4、第一阀芯19和第二阀芯2均由钛合金制成，阀套18由纯钛制成。阳极环9由铝合金制成。O形密封圈1、7、17和20均由全氟橡胶制成。

用于深海的高温高压采样阀在工作时分为三个过程：

1)采样前，采样阀处于关闭状态，第一阀芯19在复位弹簧10的作用下与阀套18之间建立密封，第二阀芯2在海水压力作用下压住第一阀芯19，进一步增大了第一阀芯19与阀套18之间的密封力，而且随着海水压力的升高密封力越大。

2)在采样过程中，一外部驱动力作用在螺母13上，并推动第一阀芯19向左运动，打开采样阀，流体从进液口5进入，经过孔6和22，最后从出液口21进入后续的采样筒。

3)当采样完成后，撤消作用在螺母13上的外部驱动力，第一阀芯19在复位弹簧10的作用下重新与阀套18建立密封，采样阀关闭。在采样设备的回收过程中，采样阀随采样设备从海底往海面上升，周围海水的压力逐渐减小，而采样筒内部的压力保持不变，在内外压差的作用下，第二阀芯2被压在阀体3上，第一阀芯19被进一步压在阀套18上，内外压差越大，密封力也越大。因此，无论在采样前还是在采样后，第一阀芯19与阀套18之间的密封力都随着压力的升高而增大，增加了密封的可靠性。