[实用新型]等位移恒压阀门

说明书

技术领域

本实用新型是关于能够消除阀门在开关过程中的压力波动现象的一种等位移恒压阀门，属于油气田开发实验技术领域。 

背景技术

阀门在各行业领域有着广泛应用，且其种类繁多。在油气田开发实验中，3mm针型阀或球形阀在低流量实验流程中大量使用，其特点是控制简单，耐高压；球形阀耐压小于15MPa，针型阀可不低于100MPa。 

微观物理模型的孔隙体积很小，在0.01μL～1mL之间。在微观物理模拟实验中，要求微观模型两侧有开关阀门控制流体进出，为获得高质量的实验效果，要求阀门控制范围内的流体体积越小越好。通常情况下，该范围内的流体体积可控制在0.2ml以内。在常规岩心驱替等油气田开发实验中，模型内的流体体积远超过1ml，阀门的开关过程所造成的压力波动对实验过程的影响完全可以忽略，但是对微观模型而言，其影响是不容忽视的。以地面原油为例，压缩系数在4～7*10^-4MPa^-1之间，3mm阀门的针尖下行1mm距离时，可在0.2ml密闭流体内造成3MPa左右的压力增幅，对玻璃材质的微观模型而言，极易产生破裂。 

目前避免该现象发生的方法有两种：一是阀门开启程度非常微弱(即关闭时阀门针尖下行的距离很小)；二是增加密闭流体体积。显然，两种方法都存在很多的缺点。例如方法一要求流体必须是单相的，例如泡沫流体通过时将改变泡沫中气相的体积，这将使该类流体的模拟过程失真；而且阀门开启程度微弱也是很难控制的，过于微弱将造成针尖入口处的流动阻力过大，易误导实验操作。如果驱替过程中应用方法二，则出现驱动流体迟迟不能进入观察范围的情况，如果驱动流体与模型内流体有相互作用，则过长的待观察时间已经使观察滞后，造成认识实验现象时机的错失。 

有鉴于上述公知技术存在的缺陷，本实用新型人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的等位移恒压阀门，以消除阀门在开关过程中的压力波动现象。 

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种能消除阀门开关过程的压力波动的等位移恒压阀门。

为此，本实用新型提出一种等位移恒压阀门，其具有一中空阀体，所述阀体的中空部形成阀杆通道，一阀杆能移动地穿设于所述阀杆通道内，所述阀杆通道分别与流体入口、流体出口相连通，所述流体入口和流体出口分别通过入口流道、出口流道与阀体外部相连通；所述阀体两端通过上压盖、下压盖密封，其中，所述阀杆上设有两个能密封阀杆通道的密封装置，两所述密封装置之间形成一封闭区间，该封闭区间能封闭所述流体出口；所述阀体的侧壁沿阀杆长度方向设有两个分支入口，所述分支入口与所述入口流道相连通，且所述分支入口和所述流体入口分别位于所述流体出口的两侧。 

如上所述的等位移恒压阀门，其中，靠近所述流体入口的分支入口与所述流体出口之间的距离大于等于两所述密封装置之间的距离。 

如上所述的等位移恒压控制阀门，其中，所述阀杆上设有两个凹槽，每个所述凹槽内均嵌置有密封圈，构成所述密封装置。 

如上所述的等位移恒压阀门，其中，两个所述凹槽之间的距离小于等于靠近所述流体入口的分支入口与所述流体出口之间的距离。 

如上所述的等位移恒压阀门，其中，所述流体入口、流体出口、分支入口以及入口流道、出口流道的直径为0.5mm-1.0mm。 

如上所述的等位移恒压阀门，其中，所述密封装置的宽度小于所述入口流道、出口流道直径。 

与公知技术相比本实用新型的特点及优点是： 

利用本实用新型的等位移恒压阀门，通过设置与流体入口相连通的分支入口，在阀杆的运动过程中，使被压缩一侧的流体能够补充到另一侧释放空间，从而使流体总体积在阀门的密闭空间内不变，保持了阀门开关过程中密闭系统内的压力恒定，消除了常规阀门在开关过程中的压力波动现象；即，在开启阀门注入压力使微观模型内压力达到设计压力后关闭阀门的过程中，微观模型内不产生压差波动，因此，本实用新型特别适用于流体体积微小的密闭系统开关控制。 

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中， 

图1是本实用新型的等位移恒压阀门结构示意图； 

图2是本实用新型的等位移恒压阀门的阀体结构示意图； 

图3是本实用新型的等位移恒压阀门的阀杆结构示意图； 

图4是本实用新型的等位移恒压阀门开启时阀体密闭空间状态示意图；