專利名稱：高壓液體閥及其智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油工業(yè)的開采設(shè)備，特別是高壓液體閥及其智能監(jiān)控系統(tǒng)，適用于石油工業(yè)的注水工程以及各種液體輸送場所，其高壓液體閥能夠替代現(xiàn)有的普通高、低壓閥門。
目前油田為了實現(xiàn)注采平衡，保證長期穩(wěn)定開采，大部分油田都實行高壓注水，壓力范圍從10-40Mpa不等，為實時監(jiān)控注水壓力和流量，每口注水井都安裝有高壓液體閥門、壓力表、高壓注水表。所用的注水閥門多為高壓閘閥或截止閥，開關(guān)時需要人工旋轉(zhuǎn)手輪帶動絲杠上提或者下放閘板來打開或者關(guān)閉閥門。這種配合監(jiān)控缺陷有四方面一是調(diào)節(jié)注水量麻煩，需要工人邊調(diào)閥門邊根據(jù)時間觀察水表讀數(shù)計算流量，如此反復(fù)多次才能達到目的；二是壓力和流量的數(shù)據(jù)錄取需要分別在壓力表和注水表上讀取；三是注水流量和壓力不能實行全天監(jiān)控，特別是晚上更容易失控，導(dǎo)致注水井“倒灌”甚至出砂，嚴重影響了注水井的正常生產(chǎn)；四是高壓閘閥在實際應(yīng)用中存在諸多問題，如絲杠長，開、關(guān)時需使用管鉗等工具旋轉(zhuǎn)手輪十幾周；閥座易卡，易滲漏，使用周期短，甚至出現(xiàn)絲杠脫出傷人或毀壞設(shè)備；閥門易因結(jié)垢或有異物導(dǎo)致閘板關(guān)閉不嚴，造成內(nèi)漏等。目前也有水量控制和對閥門的改進技術(shù)，如專利號為972136644，申請日970409的水流量監(jiān)測裝置；申請?zhí)枮?7241479，申請日為971107的延時自動控制啟閉閥門，但是均不適合于在野外、高壓環(huán)境中使用。
本發(fā)明的目的是制造一種高壓液體閥及其智能監(jiān)控系統(tǒng)，克服上述已有技術(shù)的水表讀數(shù)不準確、閥門易失控、滲漏、使用壽命短等缺陷。研究發(fā)明一種能在高壓下，根據(jù)配注量或壓力要求智能監(jiān)控液體流量和壓力的機電一體化裝置，使其集閥門調(diào)節(jié)、壓力與流量顯示、報警于一體，適宜于野外環(huán)境、實現(xiàn)全天24小時自動實時監(jiān)控。使用于該系統(tǒng)的高壓液體閥具有制造簡單、使用壽命長、不滲不漏，易操作、好維修的特點，能廣泛應(yīng)用于液體的輸送場所，并能替代現(xiàn)有的普通閥門。
本技術(shù)解決方案可達上述目的高壓液體閥，由閥體和堵頭等組成，靜磨輪固定在閥體內(nèi)腔、出水流道的上方，動磨輪與閥桿連接，安裝于靜磨輪的上面。使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由壓力信號變送器、流量信號變送器、單片機等組成。上流控制閥、壓力信號變送器、流量信號變送器、裝有高壓液體閥的智能監(jiān)控裝置和壓力信號變送器順進水方向依次安裝在高壓液體管線上；流量信號變送器的信號通過信號傳輸線與智能監(jiān)控裝置的控制箱連接，進水端的壓力信號變送器和出水端的壓力信號變送器的信號均通過信號傳輸線輸入智能監(jiān)控裝置的控制箱。
使用本發(fā)明后，高壓液體閥操作簡單，只需旋轉(zhuǎn)手柄90°即可輕松平穩(wěn)地實現(xiàn)開關(guān)，不會引起震動和發(fā)出噪音。每當閥門開關(guān)一次，還能將殘留在工作腔內(nèi)的污垢徹底清除一次，不會出現(xiàn)因關(guān)閉不嚴造成的內(nèi)漏，使用壽命長。能廣泛替代現(xiàn)有的普通閥門，如閘閥和截止閥以及各種高、低壓閥門。使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠根據(jù)設(shè)計的壓力和流量，實現(xiàn)以下功能；1、自動調(diào)節(jié)閥門的開度，保證壓力和流量達到要求。2、自動計量并且顯示瞬時流量、累積流量、注水干線壓力和油壓。3、壓力或流量出現(xiàn)異常時，自動報警。4、當開關(guān)手動/自動開關(guān)達到手動位置時，可以利用調(diào)節(jié)開關(guān)進行閥門的調(diào)節(jié)；5、當干線壓力低于設(shè)定壓力值時，閥門能自動關(guān)閉，等到干線壓力高于設(shè)定壓力值時，閥門自動打開。
附

圖1為本發(fā)明智能監(jiān)控裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本發(fā)明智能監(jiān)控裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為本發(fā)明高壓液體閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4為本發(fā)明的使用安裝流程圖。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做一步的詳述，參見附圖1-4高壓液體閥，如附圖3所示，由閥體9和堵頭5等組成，靜磨輪8固定在閥體9的內(nèi)腔，出水流道的上方，動磨輪7與閥桿6連接，動磨輪7緊貼安裝在靜磨輪8的上表面。靜磨輪8的固定方式可為銷子固定或用螺絲固定或者鑄造時直接與閥體9鑄為一體。閥桿6為叉狀結(jié)構(gòu)，叉口固定于動磨輪7進水流道的兩邊，堵頭5裝于叉座上方、閥體9的頂端，在閥桿6與堵頭5、閥體9與堵頭5的接觸面上設(shè)有密封圈。動磨輪7和靜磨輪8上對應(yīng)設(shè)計出水流道，出水流道為相對V形流道或直通式流道。使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由壓力信號變送器15、流量信號變送器17、單片機等組成，將上流控制閥16、壓力信號變送器15、流量信號變送器17、裝有高壓液體閥的智能監(jiān)控裝置19、壓力信號變送器15順進水方向依次安裝在液體輸送管線上；流量信號變送器17和壓力信號變送器15的信號均通過信號傳輸線18輸入智能監(jiān)控裝置19的控制箱1。即流量信號變送器17的信號通過傳輸線18與智能監(jiān)控裝置19的控制箱1連接，進水端的壓力信號變送器15和出水端的壓力信號變送器15的信號也通過傳輸線18輸入智能監(jiān)控裝置19的控制箱1。裝有高壓液體閥4的智能監(jiān)控裝置19由控制箱1、減速機2、閥門開度顯示機構(gòu)3等組成，高壓液體閥4的閥桿6穿過高壓液體閥開度顯示機構(gòu)3與減速機2和控制箱1內(nèi)的直流電機通過聯(lián)軸器連接。閥門開度顯示機構(gòu)3由刻度盤14、指針、定位塊、行程擋塊等組成，刻度盤14用透明材料制作或是作成鏤空式，比如將刻度鏤空?？潭缺P14固定在高壓液體閥4的頂端。指針安裝在顯示機構(gòu)3內(nèi)，固定在限位連軸器的開關(guān)觸塊上與閥桿6同步轉(zhuǎn)動?？刂葡?由直流電機、面板、液晶顯示器10、鍵盤11、單片機、手動自動開關(guān)12、調(diào)節(jié)開關(guān)13等組成，單片機的控制線路通過連接口與直流電機、信號傳輸線18等相連接。液晶顯示器10、鍵盤11、手動自動開關(guān)12和調(diào)節(jié)開關(guān)13都分布在控制箱1的面板上，均與單片機相連接。單片機、控制線路以及裝在單片機內(nèi)的報警器都固定在控制箱1的內(nèi)部。該智能監(jiān)控系統(tǒng)主要安裝在高壓注水管線上，沿水流方向依次安裝有上流控制閥16、進水端壓力信號變送器15、流量信號變送器17、智能監(jiān)控裝置19、出水端壓力信號變送器15。安裝完畢后，首先要按照水井注水要求或其它液體輸送場所的要求通過鍵盤11輸入控制參數(shù)，如注水井啟動壓力P啟、配注流量Q注上限、配注流量下限。然后打開上流控制閥16，高壓水流通過進水端的壓力信號變送器15，將壓力信號p通過傳輸線18反饋到控制箱1的單片機控制系統(tǒng)。當P≥P啟時，單片機執(zhí)行開閥命令，這時流量信號Q通過傳輸線18反饋到單片機控制系統(tǒng)，當Q＜Q注時，單片機控制系統(tǒng)一直發(fā)出開閥信號，閥門4慢慢打開，當Q=Q注時，單片機發(fā)出停止信號，閥門4保持原狀，智能監(jiān)控裝置19處于監(jiān)視狀態(tài)，注水壓力信號通過出水壓力信號變送器15和傳輸線18反饋到單片機控制系統(tǒng)。注水干線壓力、瞬時流量、累計流量、注水壓力都在液晶顯示器10中顯示，當注水干線壓力P＜P啟時，單片機馬上發(fā)出關(guān)閥命令和報警信號，高壓液體閥4自動實行關(guān)閉，有效的防止了高壓液體的“倒灌”。高壓液體閥4作為普通閥門使用時，只需在閥桿6頂部加裝手輪或扳手，本閥制作簡單，使用可靠。
權(quán)利要求
1.高壓液體閥，由閥體(9)和堵頭(5)等組成，其特征在于靜磨輪(8)固定在閥體(9)的內(nèi)腔、出水流道的上方，動磨輪(7)與閥桿(6)連接，安裝于靜磨輪(8)的上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓液體閥，其特征在于閥桿(6)為叉狀結(jié)構(gòu)，叉口固定于動磨輪(7)出水流道的兩邊，堵頭(5)裝于叉座上方、閥體(9)的頂端；在閥桿(6)與堵頭(5)、閥體(9)與堵頭(5)的接觸面上設(shè)有密封圈，閥桿(6)的頂部可加裝手輪或扳手。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓液體閥，其特征在于動磨輪(7)和靜磨輪(8)上對應(yīng)設(shè)計出水流道，出水流道為相對V形流道或直通式流道。
4.一種使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由壓力信號變送器(15)、流量信號變送器(17)、單片機及其控制線路等組成，其特征在于將上流控制閥(16)、壓力信號變送器(15)、流量信號變送器(17)、裝有高壓液體閥(4)的智能監(jiān)控裝置(19)、壓力信號變送器(15)順進水方向依次安裝在液體輸送管線上；流量信號變送器(17)和壓力信號變送器(15)的信號均通過信號傳輸線(18)輸入智能監(jiān)控裝置(19)的控制箱(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于裝有高壓液體閥(4)的智能監(jiān)控裝置(19)由控制箱(1)、減速機(2)、閥門開度顯示機構(gòu)(3)等組成，高壓液體閥(4)的閥桿(6)穿過閥門開度顯示機構(gòu)(3)與減速機(2)和控制箱(1)內(nèi)的直流電機通過聯(lián)軸器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于閥門開度顯示機構(gòu)(3)由刻度盤(14)、指針、定位塊、行程擋塊等組成，刻度盤(14)用透明材料制作或作成鏤空式，固定在高壓液體閥(4)的頂端，指針固定在限位連軸器的開關(guān)觸塊上與閥桿(6)同步轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用高壓液體閥的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于控制箱(1)由直流電機、液晶顯示器(10)、單片機及其控制線路、手動自動開關(guān)(12)和調(diào)節(jié)開關(guān)(13)等組成，單片機及其控制線路通過連接口與直流電機、信號傳輸線(18)等連接；液晶顯示器(10)、鍵盤(11)、手動自動開關(guān)(12)和調(diào)節(jié)開關(guān)(13)都固定在控制箱(1)的面板上，均與單片機相連接；單片機、控制線路以及裝在單片機內(nèi)的報警器都固定在控制箱(1)的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明公開了高壓液體閥及其智能監(jiān)控系統(tǒng),適用于石油工業(yè)的注水工程以及各種液體輸送場所。高壓液體閥的靜磨輪固定在閥體內(nèi)腔出水流道的上方,動磨輪與閥桿連接,裝在靜磨輪的上面。智能監(jiān)控系統(tǒng)的上流控制閥、壓力和流量信號變送器、裝有高壓液體閥的智能監(jiān)控裝置、壓力信號變送器順進水方向依次安裝在液體輸送管線上;各種信號通過信號傳輸線與智能監(jiān)控裝置連接。高壓液體閥可以替代現(xiàn)有的各種高、低壓普通閥門。
文檔編號F16K3/02GK1310306SQ0110794
公開日2001年8月29日 申請日期2001年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月3日
發(fā)明者曲昌學(xué), 張毅, 馮延狀, 王玉玲, 魏斌 申請人:中國石化勝利油田有限公司采油工藝研究院