CN204254239U - 一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气田开采设备技术领域，涉及低压分离器的自动排液阻气设备，具体涉及一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，包括阀体，阀体侧壁上部连接有进液管道，侧壁下部连接有排液管道，阀体的顶部连接有回气管道，排液管道的内端安装有一个双阀瓣阀芯，阀体内部设置有一浮球，浮球的下端连接一个杠杆的一端，杠杆的另一端固定在双阀瓣阀芯壳体上，双阀瓣阀芯内部的双阀瓣阀瓣连杆下端与杠杆中部连接。克服了传统疏水阀在低压环境下无法大量排液，而且容易造成疏水阀自锁不能排液的问题，使得分离液能及时快速排出，保障了生产安全和设备的平稳运行。

Description

一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀

技术领域

本实用新型属于气田开采设备技术领域，涉及低压分离器的自动排液阻气设备，具体涉及一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀。

背景技术

气田生产工艺中，分离器内分离液的自动排放是气田生产工艺重要一环，传统分离器一般来说是带压力的，所以传统分离器天然气疏水阀阀芯即使开口小也能及时将分离器内液体自动排除。

关于天然气疏水阀的设计，已经有很多成熟的结构，比如：

专利CN203615046U公布了一种天然气疏水阀，包括阀体，所述阀体上设有阀座，在阀体内设有一端与浮球组件连接的杠杆，杠杆另一端与阀座在竖向上可转动连接，在杠杆上还设有竖向布置的阀芯，所述阀座具有过流通道，该过流通道具有竖向布置的过流通道A以及横向布置的过流通道B，所述阀芯与阀座的过流通道A入口形成开闭结构，在过流通道B出口处设有用于与外置管道连接的接口。

阀体内液面高度达到设定值，浮球组件上升，由杠杆带动阀芯上升，故阀座的过流通道A入口开启，水流可通过阀座的过流通道流出，阀体内液面高度下降小于设定值，阀芯与过流通道A的入口形成的开闭结构关闭。

这种结构将过流通道原设计的直通式改为由过流通道A和过流通道B组成的呈“L”形的过流通道，在排水过程中缓解了介质对密封件的冲蚀，延长了疏水阀的整体使用寿命。

专利CN202252808U提供一种高压天然气疏水阀，它主要由疏水阀体、安装于疏水阀体的进液管、回气管、排水阀、竖直拉杆、启闭杠杆和倒置式浮子构成，将倒置式浮子地段设置成开放式的敞口结构，利用水封原理在倒置式浮子底端构成严密的水密封面形成全封闭的水封气腔结构，使倒置式浮子内外压力相等而成为一个受力相互抵消的合力为零的“等压体”。

当需要进行脱排水作业时：首先打开回气管 3 上的回气控制阀 4，输气管内的天然气将通过回气管 3 进入疏水阀体 10 内并充满倒置式浮子 5。这时，倒置式浮子 5 内的气体压力与疏水阀体 10 内的气体压力和所连通的输气管网***的压力是相同的。然后再依次地打开进液控制阀 1、排水控制阀 14，即可将天然气分离器内的水体输入疏水阀体10内，当疏水阀体10内的水体11缓缓上升至倒置式浮子5的缩颈水封环18底端位置的高度时，水体 11 将对缩颈水封环 18 底端的敞口结构 7 进行封闭并在敞口结构 7 位置处形成严密的水面密封结构，即能在倒置式浮子 5 内形成一个全密闭的水封气腔 8，与此同时，混杂于水体11中的天然气气体也会不断地逸出水面进入疏水阀体10上部的分离气腔9，并最终由回气管3输回至分离器的输气管，随着水位的不断上升并逐渐地淹住倒置式浮子5后，倒置式浮子 5 将会获得一个逐渐增大的向上浮力，当水位继续上升至能使倒置式浮子 5 所获得的浮力克服倒置式浮子 5 的自身重力时，倒置式浮子 5 将带动竖直拉杆 6 一同沿竖直方向向上移动，随着竖直拉杆6的上移将通过启闭杠杆16拉动启闭阀杆12开启排水阀13，即可由排水管 15 向外进行排水作业。随着排水作业的不断进行，疏水阀体 10 内的水位逐渐下降，倒置式浮子5获得的浮力也会逐渐减小，当倒置式浮子5所获得的浮力不足以克服倒置式浮子 5 的自身重力时，倒置式浮子 5 将沿竖直方向向下移动，并通过启闭杠杆 16 推动启闭阀杆 12 关闭排水阀 13 停止排水，能有效地阻止天然气气体在较低水位的情况下经排水阀 13 逸出。如此循环反复，即可实现自动阻气的排水作业。而在进行自动排水作业的过程中，由水面密封结构封闭倒置式浮子 5 底端所形成的水封气腔 8 内是一直充满带压气体的，其压力与疏水阀体10上部分离气腔9内的气体压力是相等的。即是说，倒置式浮子5的壁体内、外表面所受压力相同，倒置式浮子 5 是一个内外受力相互抵消、承载合力为零的“等压体”。它特别适合在高压工况下对天然气进行脱排水作业，能彻底避免因压力过高发生压瘪浮子的设备事故。

专利CN203176711U公布了一种高压单导天然气疏水阀，上壳体上部中间穿过上壳体装有液体分流组件，液体分流组件一端穿过法兰固定板，焊接连接板，其另一端焊有进水口接管，在可固定式密封垫上连接单导向限位组件，双浮球连动组件在导向套内运动，长杠杆一端与阀芯支架连接，其另一端与双浮球连接，短杠杆一端与阀芯支架连接，另一端与增浮件连接。阀芯支架内装有阀芯，阀座采用螺纹连接在阀座固定板上，连接轴依次穿过固定块和连接件，将阀芯支架与阀座固定板连接在一起，在阀座固定板下面连接阀座组件连接板，阀座组件连接板中间孔的下端焊有出水接管，出水接管穿过分割腔体壁。

当高压单导天然气疏水阀安装在管线上后，初期双浮球联动组件无浮力，阀芯落坐在阀座上，疏水阀处于关闭状态，大量天然气通过进水口法兰的管口进入阀内充满壳体上下部，下部为水，天然气井壳体顶部均压法兰管口排到天然气用气设备内。随着天然气的排出，水和凝析油及部分天然气通过液体分流组件进入腔体，天然气仍然通过壳体顶部的均压法兰的管口进入用气设备中，而水和凝析油产生的浮力，在增浮件产生的增浮力的驱动下，双浮球连动组件带动长杠杆上升，使阀芯与阀座脱离，水、凝析油迅速从出水接管排出。当水和凝析油排出后，双浮球连动组件失去浮力带动长杠杆下降，在导向套的导向作用下关闭，增浮件复位，使阀芯准确落座在阀座上，疏水阀停止排放再次关闭，由于疏水阀关闭性很好，且壳体内始终保持一定的液位水封，因此保证天然气零泄漏状态，这种结构体积小、成本低。

上述的一些专利大多应用于高压环境中，而且结构将为复杂，随着环保要求越来越高，天然气分离器内排出的液体需要进入闪蒸分液罐内进行闪蒸分离，进而将分离液内的溶解天然气进一步分离，进入火炬燃烧，从而防止二次闪蒸气进入大气造成环境污染。

由于闪蒸分液罐与放空火炬相连，所以闪蒸分液罐在排液时工作压力为常压，只能依靠罐内液柱自重进行排液，闪蒸分液罐内分离液的自动排放不能采用传统疏水阀的单一小孔结构，而单一大孔结构在有压力情况下，会造成疏水阀自锁不能排液。

因此为适应在低压而且多液情况下，能够及时将闪蒸分液罐内大量液体快速排出，以保障生产安全、平稳运行，亟需一种能低压情况下排出大量液体的疏水阀。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服传统疏水阀在低压环境下无法大量排液，而且容易造成疏水阀自锁不能排液的问题。

为此，本实用新型提供了一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，包括阀体，阀体侧壁上部连接有进液管道，侧壁下部连接有排液管道，阀体的顶部连接有回气管道，排液管道的内端安装有一个双阀瓣阀芯，阀体内部设置有一浮球，浮球的下端连接一个杠杆的一端，杠杆的另一端连接在双阀瓣阀芯壳体上，双阀瓣阀芯内部的双阀瓣阀瓣连杆下端与杠杆中部连接。

所述的双阀瓣阀芯包括三通结构的阀芯阀体和双阀瓣阀瓣连杆，阀芯阀体的上下两个开口处分别安装有上阀座和下阀座，阀芯阀体的侧边开口连接排液管道；

双阀瓣阀瓣连杆贯穿上阀座和下阀座，双阀瓣阀瓣连杆上固定穿接有上阀瓣和下阀瓣，并且上阀瓣和下阀瓣的下表面分别触压于上阀座和下阀座的上表面。

所述的双阀瓣阀瓣连杆表面设置有外螺纹，上阀瓣和下阀瓣均通过螺纹固定于双阀瓣阀瓣连杆上。

所述的双阀瓣阀瓣连杆上还分别安装有上阀瓣定位螺帽和下阀瓣定位螺帽，上阀瓣定位螺帽和下阀瓣定位螺帽的下表面分别位于上阀瓣和下阀瓣上表面处。

所述的双阀瓣阀瓣连杆下端与杠杆中部通过销轴连接，杠杆的两端分别与浮球的下端以及双阀瓣阀芯的壳体通过销轴连接。

所述的阀体的侧壁下部还安装有手动排污口。

所述的进液管道的进口处、排液管道的出口处、回气管道的出口处均设置有法兰盘。

本实用新型的有益效果：

利用双阀瓣阀芯，能快速地将大量液体排出，以保障生产安全、平稳运行。而且作用于两个阀瓣的压力方向相反，从而作用于阀瓣的合力为零，消除了设备内外压差导致的作用力，使阀芯开启不受压差的影响，从而可以将阀瓣开口做大，同时由于是双阀瓣的结构，阀芯两个阀瓣开启后的过流横截面积较大，提高了在低压力条件下，该设备的排液速度，彻底解决了闪蒸分液罐在低压力条件下的大排液量问题。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是双阀瓣阀芯结构示意图。

附图标记说明：1、进液管道；2、排液管道；3、手动排污口；4、回气管道；5、阀体；6、浮球；7、双阀瓣阀芯；8、双阀瓣阀瓣连杆；9、上阀瓣定位螺帽；10、上阀瓣；11、上阀座；12、下阀瓣定位螺帽；13、下阀瓣；14、下阀座；15、阀芯阀体；16、杠杆。

具体实施方式

传统的疏水阀，由于其结构的关系，排放分离液的时候需要具有一定的内部压力，因此在低压环境下无法大量排液，而且容易造成疏水阀自锁不能排液。

实施例1：

为了克服上述问题，使得在低压而且多液情况下，能够及时将闪蒸分液罐内大量液体快速排出，以保障生产安全、平稳运行，本实施例设计出一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，如图1所示，包括阀体5，阀体5侧壁上部连接有进液管道1，侧壁下部连接有排液管道2，阀体5的顶部连接有回气管道4，排液管道2的内端安装有一个双阀瓣阀芯7，阀体5内部设置有一浮球6，浮球6的下端连接一个杠杆16的一端，杠杆16的另一端连接在双阀瓣阀芯7壳体上，双阀瓣阀芯7内部的双阀瓣阀瓣连杆8下端与杠杆16中部连接。

分离液从进液管道1流进阀体5，气体由于比较轻，会从阀体5顶部的回气管道4中流出，进入下一步处理；而液体和杂质由于自身重量的原因会聚集在阀体5下部，其中杂质会慢慢沉淀到阀体5底部。随着液体的慢慢聚集，液面逐渐升高，浮球6会随着液面的升高而升高，当液面到达一定高度后，漂浮于液面上的浮球6会拉动杠杆16的一端，由于杠杆16的另一端连接在双阀瓣阀芯7壳体上，所以杠杆16的中部位置也会上升，此时会带动双阀瓣阀瓣连杆8向上运动，打开通道，使得液体通过双阀瓣天然气疏水阀，最终从排液管道2排出。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图2所示，上述双阀瓣阀芯7包括三通结构的阀芯阀体15和双阀瓣阀瓣连杆8，阀芯阀体15的上下两个开口处分别安装有上阀座11和下阀座14，阀芯阀体15的侧边开口连接排液管道2；

双阀瓣阀瓣连杆8贯穿上阀座11和下阀座14，双阀瓣阀瓣连杆8上固定穿接有上阀瓣10和下阀瓣13，并且上阀瓣10和下阀瓣13的下表面分别触压于上阀座11和下阀座14的上表面。

分离液从进液管道1流进阀体5，气体由于比较轻，会从阀体5顶部的回气管道4中流出，进入下一步处理；而液体和杂质由于自身重量的原因会聚集在阀体5下部，其中杂质会慢慢沉淀到阀体5底部。随着液体的慢慢聚集，液面逐渐升高，浮球6会随着液面的升高而升高，当液面到达一定高度后，漂浮于液面上的浮球6会拉动杠杆16的一端，由于杠杆16的另一端连接在双阀瓣阀芯7壳体上，所以杠杆16的中部位置也会上升，此时会带动双阀瓣阀瓣连杆8向上运动，双阀瓣阀瓣连杆8上的上阀瓣10和下阀瓣13也会跟着向上移动，从而分别与上阀座11和下阀座14脱离，上阀座11和下阀座14上有通孔，使得聚集的分离液和双阀瓣阀芯7内部导通，分离液从上阀瓣10下方流经上阀座11进入双阀瓣阀芯7内部，同时也能流经下阀座14从下阀瓣13下方进入进入双阀瓣阀芯7内部，两股液体最终从排液管道2流出。

随着分离液的不断流出，阀体5内下部的分离液的液面逐渐下降，浮球6也会逐渐下降，当液面低于一定高度后，根据杠杆原理，上阀瓣10和下阀瓣13会慢慢分别与上阀座11和下阀座14触合，液体不再流出，直至液面再次升高，从而完成一次排液周期。

实施例3：

本实施例中，疏水阀阀芯为双孔结构，阀芯开启后的横截面积大于出口管径横截面，所以相当于管路直通，能及时排出罐内液体。

为了将上阀瓣10和下阀瓣13固定，在双阀瓣阀瓣连杆8表面设置有外螺纹，上阀瓣10和下阀瓣13均通过螺纹固定于双阀瓣阀瓣连杆8上，这样上阀瓣10和下阀瓣13就可以和双阀瓣阀瓣连杆8同时移动。同时，在双阀瓣阀瓣连杆8上还分别安装有上阀瓣定位螺帽9和下阀瓣定位螺帽12，上阀瓣定位螺帽9和下阀瓣定位螺帽12的下表面分别位于上阀瓣10和下阀瓣13上表面处。这样的结构便于拆卸和安装。

实施例4

双阀瓣阀瓣连杆8下端与杠杆16中部通过销轴连接，杠杆16的两端分别与浮球6的下端以及双阀瓣阀芯7的壳体通过销轴连接。

阀体5的侧壁下部还安装有手动排污口3，手动排污口3主要是用于排除液体中最终沉淀的杂质。

进液管道1的进口处、排液管道2的出口处、回气管道4的出口处均设置有法兰盘，法兰盘的设置使得各个管道方便与其他管道进行连接。

综上所述，本实用新型的这种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，利用其内部的双阀瓣阀芯，能及时在分离液聚集较多时，将分离液快速排出，保障生产安全和平稳运行。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，包括阀体（5），阀体（5）侧壁上部连接有进液管道（1），侧壁下部连接有排液管道（2），阀体（5）的顶部连接有回气管道（4），其特征在于：排液管道（2）的内端安装有一个双阀瓣阀芯（7），阀体（5）内部设置有一浮球（6），浮球（6）的下端连接一个杠杆（16）的一端，杠杆（16）的另一端连接在双阀瓣阀芯（7）壳体上，双阀瓣阀芯（7）内部的双阀瓣阀瓣连杆（8）下端与杠杆（16）中部连接。

2.如权利要求1所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的双阀瓣阀芯（7）包括三通结构的阀芯阀体（15）和双阀瓣阀瓣连杆（8），阀芯阀体（15）的上下两个开口处分别安装有上阀座（11）和下阀座（14），阀芯阀体（15）的侧边开口连接排液管道（2）；

双阀瓣阀瓣连杆（8）贯穿上阀座（11）和下阀座（14），双阀瓣阀瓣连杆（8）上固定穿接有上阀瓣（10）和下阀瓣（13），并且上阀瓣（10）和下阀瓣（13）的下表面分别触压于上阀座（11）和下阀座（14）的上表面。

3.如权利要求2所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的双阀瓣阀瓣连杆（8）表面设置有外螺纹，上阀瓣（10）和下阀瓣（13）均通过螺纹固定于双阀瓣阀瓣连杆（8）上。

4.如权利要求2或3所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的双阀瓣阀瓣连杆（8）上还分别安装有上阀瓣定位螺帽（9）和下阀瓣定位螺帽（12）。

5.如权利要求4所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的上阀瓣定位螺帽（9）和下阀瓣定位螺帽（12）的下表面分别位于上阀瓣（10）和下阀瓣（13）上表面处。

6.如权利要求1所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的双阀瓣阀瓣连杆（8）下端与杠杆（16）中部通过销轴连接。

7.如权利要求1所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的杠杆（16）的两端分别与浮球（6）的下端以及双阀瓣阀芯（7）的壳体通过销轴连接。

8.如权利要求1所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的阀体（5）的侧壁下部还安装有手动排污口（3）。

9.如权利要求1所述的低压大排量双阀瓣天然气疏水阀，其特征在于：所述的进液管道（1）的进口处、排液管道（2）的出口处、回气管道（4）的出口处均设置有法兰盘。