[发明专利]一种无死体积的高温高压多通道阀

说明书

本发明涉及一种无死体积的高温高压多通道阀，包括上阀体1、下阀体15、特种膜片9、阀帽2、超高压气室7、回压管线端16等，所述上阀体1和下阀体15通过螺钉10、12、14铆合成一圆柱体，上阀体和下阀体之间设置特种膜片9；所述上阀体顶端有阀帽2，阀帽设有垂直孔，垂直孔安放阀杆3、4、5；上阀体下端有超高压气室7，超高压气室连接回压管线端16；所述阀杆穿过超高压气室并与特种膜片贴合，作用于特种膜片上，用于关闭和打开流体通道；所述下阀体设置流体进出通道11、13，用于连接实验流体管线。本发明原理可靠，操作简便，测试精度高，用于开启和截断实验流体的流通通道，稳定性强、无死体积。

技术领域

本发明涉及石油与天然气行业微小体积物理模拟实验测试领域，用于流体传输实验部件连接的多通道阀，能够减小混合区域死体积并精确控制实验中的微量流体。

背景技术

在石油化工领域的各种高温高压室内实验测试中，为了研究流体的相态特性，要使用多通道阀对各种进入或者流出的流体进行量化控制，整个实验过程中，阀门的启动和关闭是这一量化控制的关键。

目前，多通道选择阀种类很多，常用的流体流量调节阀主要是针型阀，如“一种超高压高温针型阀”（CN103939620A）、“一种针形阀”（CN206874956U）、“一种超高压高温实验回压阀”（CN103912700A），大都存在一定的阀内死体积空间，多个通道之间的混合区域实现无死体积难度大，且微量控制较难，能实现微量控制的微量阀常用于微观实验中，具有非常高的精密度和准确性，但操作不便、容易进入杂物影响阀门使用。因此，研发无死体积、使用范围更广、操作稳定性更好、精度更高的多通道阀十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在多个通道之间的混合区域实现无死体积的超高温高压多通道阀，原理可靠，操作简便，测试精度高，用于开启和截断实验流体的流通通道，稳定性强、无死体积。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种无死体积的高温高压多通道阀，为一圆柱体，主要由上阀体、下阀体、阀杆、阀帽、超高压气室、特种膜片、回压控制通道、流体进出通道组成，选用高强度不锈钢材料加工成上下两个不同功能作用的阀体，上下阀体之间设置有特种膜片，所述特种膜片采用聚四氟乙烯材料制成，在回压的作用下紧贴下阀体消除死体积，特种膜片与阀体间采用氟橡胶材质进行密封。上阀体为阀杆和超高压气室部分，主要将阀杆穿过超高压气室作用于特种膜片上，达到开启和关闭流通通道的作用；下阀体为流体流进流出通道，根据实验要求可变换流体进入和流出的功能。

本发明的工作过程如此实现：阀体的下端面有四个流体进出通道，实验流体通过阀体下端的一个流体进出通道进入阀体，旋转阀杆开关到打开方向时，阀杆旋转向上运动，阀杆底端面与特种膜片分开，流体通道打开，流体通过所述阀孔进入或流出；需要关闭时，通过回压控制通道加大回压，将特种膜片和阀体之间的部分流体排除，再反向旋转阀杆开关，阀杆旋转向下运动，阀杆底端面与特种膜片接触并使特种膜片紧密贴合，流体通道关闭，流体截断并无法通过阀孔进入或流出。工作过程中，先旋开要流进通道的阀杆，然后旋开流出通道的阀杆，流进通道通过外部加压逐步流入，流出通道后加大回压，然后依次关闭流进通道阀杆和流出通道阀杆。反复进行此过程，实现多通道阀开启和截断流体通道的能力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）特种膜片采用聚四氟乙烯材料，流体通道微小，反应灵敏度高，能有效减小死体积，同时防止残留流体的影响，极大地提高了实验精度。

（2）采用氟橡胶材质进行密封，对超高温、高压、强腐蚀流体适应性强，且极大提高了密封系统的可靠性。

（3）采用四个阀门开关组合控制实验流体进入与流出，开关操作轻松，控制精准，性能稳定，安全性更高，适应性更强。

附图说明