[发明专利]一种多次节流阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体节流阀，是一种节流降压装置，特别是一种关于高压石油天然气开采的节流降压装置。

背景技术

为了将高压高产气井内的天然气输送到需要的地方，需要节流装置对高压高产气井内的天然气进行节流降压，采用笼套式节流阀进行节流降压是一种非常有效的选择。笼套式节流阀即套筒阀，是六十年代发展起来的一种阀。目前使用的笼套式节流阀主要有两种类型，一是内笼套式（阀套位于笼套外）；二是外笼套式（柱塞位于笼套内），无论哪一种，都是利用阀套在内笼套上滑动（或柱塞在外笼套内滑动）产生不同的过流面积来达到控制流量与压力的目的。高压流体从节流阀入口进入阀体与笼套之间的环形空间，改变流体流动方向，并相互撞击、挤压，通过笼套的节流孔后膨胀进入笼套中心，降压后的流体再从节流阀出口排出。 

现有的节流阀是高压流体通过一只节流阀后，只进行一次节流降压。当流体的压力较大时，尤其是节流前后的压力之比较大时，一次节流往往难以达到预期的节流降压的目的，这时现场通常采取利用多只节流阀串联在一起，进行多次节流降压来达到要求。这样既增加了节流阀的数量，也使工艺复杂，同时成本也增加。为了在一只节流阀中得到希望的节流效果，本发明提出在一只节流阀中完成多次节流，即提出了一种新型笼套式节流阀，一种多次节流阀来达到预期的节流降压目的，这种节流阀在提高节流效果、降低使用维护成本等方面表现尤为突出。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多次节流阀，采用多层笼套对高压流体进行节流降压，在一只节流阀内实现多次节流，提高了节流降压的效果，简化了节流降压的工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：本发明一种多次节流阀，主要包括阀体、笼套座、内层笼套、阀套、外层笼套、衬套、盘根盒、阀盖、阀杆。所述内层笼套上开有多个节流孔，固定在笼套座内圆中；所述笼套座固定在阀体上；外层笼套上开有多个节流孔，一端固定在笼套座上，另一端固定在衬套上；衬套固定在阀体上；所述阀套固定在阀杆上，阀套内表面与内层笼套外表面接触，并封住内层笼套上的节流孔，阀套外表面与外层笼套内表面接触，并封住外层笼套上的节流孔，阀套可以在内层笼套外表面和外层笼套内表面间往复移动；盘根盒通过阀盖固定在阀体上；阀套随阀杆在阀盖、盘根盒间往复移动，阀杆带动阀套在内层笼套和外层笼套之间往复移动，控制内层笼套和外层笼套上的节流孔露出阀套面积的大小。

工作时，高压流体由阀体的入口进入阀体与外层笼套构成的环形空间内，高压流体从环形空间经外层笼套上的节流孔流入外层笼套与内层笼套形成的环形空间内，高压流体流经外层笼套上的节流孔时实现第一次节流降压，接着流体经内层笼套上的节流孔流出实现第二次节流降压，之后，经两次节流降压后的低压流体（相对入口时流体压力）由节流阀出口流出。流体流经内层笼套和外层笼套上的节流孔面积之和构成节流阀的节流面积，节流面积的大小可以由阀套沿轴向的移动改变。通过对阀杆施加力可以改变阀套的行程，从而改变节流阀的过流面积，达到调节出口压力的目的。

本发明的优点是：1、相对于串联的多级节流阀而言，本多次节流阀具有体积小、结构紧凑；2、因为在同一只节流阀内实现了多次节流，本多次节流阀可以降低节流降压成本；3、仿真分析结果表明，在完全相同的条件下，相对于现有的单次节流阀，本多次节流阀在降压效果方面具有明显的优势；4、通过改变内层笼套节流孔与外层笼套节流孔的布置方式，可以得到不同的节流效果；5.制造方便、工作可靠。

附图说明

图1是本发明一种多次节流阀的结构示意图。

图2是本发明的阀体结构示意图。

图3是本发明的笼套座结构示意图。

图4是本发明的内层笼套结构示意图。

图5是本发明的阀套和阀杆结构示意图。

图6是本发明的外层笼套结构示意图。

图7是本发明的衬套结构示意图。

图中，1.阀体，2.笼套座，3.内层笼套，4.阀套，5.外层笼套，6.衬套，7.盘根盒，8.阀盖，9.阀杆。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。