CN209818808U - 回压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回压阀，包括：上阀体，其下端面限定出一凹槽，贯穿其上下方向配置一进水通道，且所述进水通道的一端与凹槽相连通，其另一端与单缸稳压泵相连；中阀体，其连接于所述上阀体的下端，与所述凹槽共同限定出密闭空间，至少包括与所述密闭空间相对设置且贯穿所述中阀体上下端的进水管和排水管，所述进水管与双缸恒压恒流泵相连；柔性隔膜，其连接于所述上阀体和所述下阀体之间，且所述柔性隔膜可在密闭空间内上下移动将其分隔成上密闭空间和下密闭空间；以及下阀体，其连接在所述中阀体的下端，且其上限定出一与所述排水管相连通的出水通道；该回压阀泄压反应灵敏，精度高，而且结构简单，安装更换方便、可靠性高。

Description

回压阀

技术领域

本实用新型涉及阀体设备领域，尤其涉及一种应用于干热岩开发单裂缝渗透流-传热试验领域的回压阀。

背景技术

干热岩(HDR)指的是赋存在地面以下3-10km、温度150-650℃且内部不存在或少量存在流体的高温岩石(主要为变质类和结晶类岩体)，干热岩具有致密、低渗透的特点，普通开采难以实现，增强型地热系统(EGS)是目前干热岩能源开发工程的主要技术，随着地热项目的推动，EGS系统的基础研究及其工程应用等一系列问题，成为近年来国内外研究的新兴热点。

人工储流层建造是EGS系统最关键的步骤，其要求载热流体和高温岩体之间要有足够大的热交换面积，这就要求高温岩体内通过水压致裂构建通水裂隙网络，裂隙网络内的渗流和传热问题目前多通过室内试验进行研究，其中单裂隙的渗流-传热试验为研究基础，高温岩体处于深部环境，面临高温和高压条件，将研究渗流-传热的夹持器出口直接连通大气显然不能模拟深部条件下的出口环境，目前，最直接的方法就是夹持器外接回压阀。

在单裂隙渗流-传热试验装置出口外接回压阀有两个作用：1.模拟深部应力和温度环境；2.给液体出口施加一个阻力，防止液体虹吸或自流。目前回压阀设计大体有两种，1.压缩弹簧式回压阀；2.膜片式回压阀。对于压缩弹簧式回压阀，弹簧的弹性常数是误差的主要来源，对于膜片式回压阀，流量过冲或响应时间滞后的问题一会没有得到有效解决，这些缺陷都导致回压阀精度低、过压反馈滞后，专利201810625009.x、201521026585.0、201020296034.7、201220209152.9等专利都对回压阀进行了改进或设计，但上述两个问题都没有得到解决。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述现有技术存在的问题之一，提供一种回压阀，该回压阀泄压反应灵敏，精度高，而且结构简单，安装更换方便、可靠性高。

为了实现上述目的，本实用新型提供回压阀，包括：上阀体，其下端面限定出一凹槽，贯穿其上下方向配置一进水通道，且所述进水通道的一端与凹槽相连通，其另一端与单缸稳压泵相连；中阀体，其连接于所述上阀体的下端，与所述凹槽共同限定出密闭空间，至少包括与所述密闭空间相对设置且贯穿所述中阀体上下端的进水管和排水管，所述进水管与双缸恒压恒流泵相连；柔性隔膜，其连接于所述上阀体和所述中阀体之间，且所述柔性隔膜可在密闭空间内上下移动将其分隔成上密闭空间和下密闭空间；以及下阀体，其连接在所述中阀体的下端，且其上限定出一与所述排水管相连通的出水通道；其中，由所述双缸恒压恒流泵向进水管内泵入的液压，使所述柔性隔膜在凹槽内被顶升，当所述双缸恒压恒流泵提供的液压大于所述单缸稳压泵提供的液压时，所述排水管与进水管相连通，以调节所述进水管位于下密闭空间内的压力。

在该技术方案中，在进行试验时，由单缸稳压泵向进水通道内泵入液体，并进入上密闭空间内使的柔性隔膜将中阀体上的进水管和排水管封盖；而由双缸恒压恒流泵向进水管内泵入液压，并顶升位于所述进水管上端的柔性隔膜，当双缸恒压恒流泵泵入液体的压力值不大于单缸稳压泵泵入的液体压力值时，排水管被柔性隔膜封盖，随着下密闭空间内的压力增大，直至增大到单缸稳压泵所产生的液体压力的阈值时，排水管与下密闭空间相连通以将进水管位于下密闭空间内的压力值泄掉；该回压阀泄压反应灵敏，精度高，而且结构简单，安装更换方便、可靠性高。

另外，根据本实用新型的回压阀，还可以具有如下技术特征：

进一步地，所述排水管以进水管为几何中心呈周向间隔排列形成排水管组。

进一步地，所述排水管组为多个，且由进水管的几何中心向四周分布。

优选地，所述上阀体与所述柔性隔膜之间至少设有一个第一密封圈，所述柔性隔膜与所述中阀体之间至少设置一个第二密封圈，且所述第一密封圈、所述第二密封圈的内径均大于所述凹槽的外径。

优选地，所述进水管包括固定管部和活动管部，所述固定管部与所述下密闭空间相连通，所述活动管部可拆卸地连接在所述固定管部的下端。

优选地，所述活动管部包括：中心管道，其适于与所述固定管部相连通；管体，所述中心管道固定连接在管体内，且所述管体至少与所述中阀体、所述下阀体其中之一相连接。

进一步地，所述管体至少与所述中阀体、所述下阀体其中之一通过螺纹相连接。

优选地，所述固定管部与所述中心管道之间还设有第三密封圈。

优选地，所述中阀体与所述下阀体之间限定出密闭的蓄水槽，所述蓄水槽与所述出水通道相连。

优选地，所述柔性隔膜为氟橡胶件。

根据本实用新型的回压阀，其附加技术特征还具有如下技术效果：通过设置多组排水管组可以随着进水管处的压力的增大而逐渐增大排水管的排水量，增强排水管的自适应性，以保证排水管排水相应的灵敏性；通过在述上阀体与所述柔性隔膜之间至少设有一个第一密封圈，所述柔性隔膜与所述中阀体之间至少设置一个第二密封圈，保证整个密闭空间的密封性，使该回压阀具有很高的灵敏性。

附图说明

图1为回压阀连接单缸稳压泵和双缸恒压恒流泵的结构示意图；

图2为回压阀的结构示意图；

图3为图2中活动管部的结构示意图；

图4为图2的柔性隔膜受到进水管处液压的液体流向图。

图5为中阀体的主视图；

图6为中阀体的俯视图；

图7为下阀体的俯视图。

图中:回压阀100；上阀体1；凹槽11；进水通道12；中阀体2；进水管21；固定管部211；活动管部212；管体2121；中心管道2122；排水管组22；排水管221；柔性隔膜3；下阀体4；出水通道41；单缸稳压泵5；双缸恒压恒流泵6；盛水装置7；紧固件8；第一密封圈Ⅰ；第二密封圈Ⅱ；第三密封圈Ⅲ；第四密封圈Ⅳ；第五密封圈Ⅴ；紧固孔A；上密闭空间K1；下密闭空间K2。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参考附图提供以下描述，以助于对权利要求所限定的本实用新型的各种实施例的全面理解。其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例做出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

根据本实用新型的一种回压阀100，如图1、图2、图4所示，包括：上阀体1、中阀体2、柔性隔膜3和下阀体4。

上阀体1，其下端面限定出一凹槽11，贯穿其上下方向配置一进水通道12，且所述进水通道12的一端与凹槽11相连通，其另一端与单缸稳压泵5相连；具体地，在进水通道12包括上下两部分，且上部分进水通道12的内径大于下部分进水通道12的内径，且在上进水通道12与下进水通道12之间通过锥形通道过渡。

中阀体2，其连接于所述上阀体1的下端，与所述凹槽11共同限定出密闭空间，至少包括与所述密闭空间相对设置且贯穿所述中阀体2上下端的进水管21和排水管221，所述进水管21与双缸恒压恒流泵6相连；也就是说，在中阀体2上设置进水管21和排水管221的目的在于，通过双缸恒压恒流泵6泵入密闭空间内液体，并由排水管221排出以维持进水管21在密闭空间内的液压。

柔性隔膜3，其连接于所述上阀体1和所述中阀体2之间，且所述柔性隔膜3可在密闭空间内上下移动将其分隔成上密闭空间K1和下密闭空间K2；具体地，由单缸稳压泵5泵入上密闭空间K1内使上密闭空间K1处于稳压状态，由双缸恒压恒流泵6泵入下密闭空间K2内，由于双缸恒压恒流泵6泵入的液压值不稳定，故而当下密闭空间K2的液压值大于上密闭空间K1的液压值时，下密闭空间K2内的液体会顺着排水管221排出以维持进水管21在进入下密闭空间K2内的液压值。

值得说明的是，在下密闭空间K2内的液压小于上密闭空间K1内的液压时，柔性隔膜33将排水管221盖设封堵，当下密闭空间K2内的液压逐渐大于上密闭空间K1内的液压时，隔板被顶升排水管221与下密闭空间K2相连通，这样排水管221与进水管21相连，继而对进水管21进行泄压；关于排水管221的位置设计可以按照具体情况进行设计，本实用新型并不作限制。

下阀体4，其连接在所述中阀体2的下端，且其上限定出一与所述排水管221相连通的出水通道41；具体地，还包括一盛水装置7，其与所述出水通道41相连，用以将流入排水管221道内的液体排出至其中。

其中，由所述双缸恒压恒流泵6向进水管21内泵入的液压，使所述柔性隔膜3在凹槽11内被顶升，当所述双缸恒压恒流泵6提供的液压大于所述单缸稳压泵5提供的液压时，所述排水管221与进水管21相连通，以调节所述进水管21位于下密闭空间K2内的压力；

在进行试验时，由单缸稳压泵5向进水通道12内泵入液体，并进入上密闭空间K1内使的柔性隔膜3将中阀体2上的进水管21和排水管221封盖；而由双缸恒压恒流泵6向进水管21内泵入液压，并顶升位于所述进水管21上端的柔性隔膜3，当双缸恒压恒流泵6泵入液体的压力值不大于单缸稳压泵5泵入的液体压力值时，排水管221被柔性隔膜3封盖，随着下密闭空间K2内的压力增大，直至增大到单缸稳压泵5所产生的液体压力的阈值时，排水管221与下密闭空间K2相连通以将进水管21位于下密闭空间K2内的压力值泄掉；该回压阀100泄压反应灵敏，精度高，而且结构简单，可靠性高。

如图5、图6和图7所示，所述排水管221以进水管21为几何中心呈周向间隔排列形成排水管组22，进一步优选地，所述排水管组22为多个，且由进水管21的几何中心向四周分布，将排水管221设计成周向排列可以尽可能地增大排水管221的排水量，而设计多个排水管组22可以使下密闭空间K2随着其压力的增大而逐渐增大排水管221的排水量，这样可以起到分级调节的作用，以保证排水管221排水相应的灵敏性。优选地，所述排水管组22为三个，即三级排水管组22，随着柔性隔膜3被顶升，即下密闭空间K2逐渐增大排水管组22由内向外逐渐与下密闭空间K2相连通。

如图2所示，所述上阀体1与所述柔性隔膜3之间至少设有一个第一密封圈Ⅰ，所述柔性隔膜3与所述中阀体2之间至少设置一个第二密封圈Ⅱ，且所述第一密封圈Ⅰ、所述第二密封圈Ⅱ的内径均大于所述凹槽11的外径，也就是说，通过设置至少一个第一密封圈Ⅰ可以将上阀体1与柔性隔膜3之间进行密封，而设置至少一个第二密封圈Ⅱ可以将中阀体2与柔性隔膜3之间进行密封，从而保证整个密闭空间的密封性，使该回压阀100具有很高的灵敏性。

如图3所示，所述进水管21包括固定管部211和活动管部212，所述固定管部211与所述下密闭空间K2相连通，所述活动管部212可拆卸地连接在所述固定管部211的下端。具体地，所述活动管部212包括：中心管道2122，其适于与所述固定管部211相连通；管体2121，所述中心管道2122固定连接在管体2121内，且所述管体2121至少与所述中阀体2、所述下阀体4其中之一相连接。

例如，所述管体2121至少与所述中阀体2、所述下阀体4其中之一通过螺纹相连接，具体地，可以在管体2121的外壁上设置外螺纹，在中阀体2、下阀体4至少其中之一上设置与所述外螺纹相配合的内螺纹，通过螺纹配合可以方便活动管与之连接。

如图1、图2所示，上阀体1、中阀体2和下阀体4之间通过紧固件8进行连接，例如，可以通过螺栓进行连接，具体地，在上阀体1、中阀体2和下阀体4上均设置相对应的紧固孔A，螺栓依次穿过上阀体1、中阀体2和下阀体4上紧固孔A，将其紧固连接；当然本实用新型并不限制于此，上阀体1、中阀体2和下阀体4之间还可以通过焊接的方式进行连接。

如图3所示，所述固定管部211与所述中心管道之间还设有第三密封圈Ⅲ，通过设置第三密封圈Ⅲ可以使中心管道2122与固定管部211连接处被密封，避免发生泄漏而影响该回压阀100的灵敏性。

优选地，所述中阀体2与所述下阀体4之间限定出密闭的蓄水槽，所述蓄水槽与所述出水通道41相连；具体地，在中阀体2和下阀体4之间至少包括第四密封圈Ⅳ和第五密封圈Ⅴ，其中第四密封圈Ⅳ设于所述活动管的外侧，以密封下阀体4与活动管之间的连接；第五密封圈Ⅴ设于排水管221的外侧，以在中阀体2与下阀体4之间限定出蓄水槽，这样可以防止蓄水槽内的水泄漏；当然本实用新型并不限制于此，也可以在中阀体2或者下阀体4上一体形成环形凸起，从而在中阀体2与下阀体4之间连接时形成蓄水槽。

优选地，所述柔性隔膜3为氟橡胶件，该材料具有较高的耐性，其良好的拉伸压缩特性可以避免较高的液压将其击穿。

本实用新型的工作原理如下：在进行试验时，由单缸稳压泵5向进水通道12内泵入液体，并进入上密闭空间K1内使的柔性隔膜3将中阀体2上的进水管21和排水管221封盖；而由双缸恒压恒流泵6向进水管21内泵入液压，并顶升位于所述进水管21上端的柔性隔膜3，当双缸恒压恒流泵6泵入液体的压力值不大于单缸稳压泵5泵入的液体压力值时，排水管221被柔性隔膜3封盖，随着下密闭空间K2内的压力增大，直至增大到单缸稳压泵5所产生的液体压力的阈值时，位于排水管221组22上的柔性隔膜3以进水管21为几何中心逐渐向四周扩散被顶升，是的排水管221与下密闭空间K2相连通以将进水管21位于下密闭空间K2内的液体流动至蓄水槽内，并沿着出水通道41流至盛水装置7内；该回压阀100泄压反应灵敏，精度高，而且结构简单，可靠性高。

当然本实用新型并不限制于此，与进水通道12、进水管21相连通的亦可以为气体源，即与进水通道12相连的为具有稳定压力值的气体源，与进水管21相连通的为波动变化的气体源，这样也可以实现单裂缝隙渗流-传热试验的模拟。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

本领域技术人员可以理解的是，上文中描述的本实用新型的多个实施例中的各个特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合。并且，本领域技术人员能够想到的简单变换方式以及对现有技术做出适应性和功能性的结构变换的方案，都属于本实用新型的保护范围。

虽然已经参考各种实施例示出和描述了本实用新型，但本领域技术人员应当理解的是，可以在其中做出形式和细节上的各种改变，而不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种回压阀，其特征在于，包括：

上阀体(1)，其下端面限定出一凹槽(11)，贯穿其上下方向配置一进水通道(12)，且所述进水通道(12)的一端与凹槽(11)相连通，其另一端与单缸稳压泵(5)相连；

中阀体(2)，其连接于所述上阀体(1)的下端，与所述凹槽(11)共同限定出密闭空间，至少包括与所述密闭空间相对设置且贯穿所述中阀体(2)上下端的进水管(21)和排水管(221)，所述进水管(21)与双缸恒压恒流泵(6)相连；

柔性隔膜(3)，其连接于所述上阀体(1)和所述中阀体(2)之间，且所述柔性隔膜(3)可在密闭空间内上下移动将其分隔成上密闭空间(K1)和下密闭空间(K2)；以及

下阀体(4)，其连接在所述中阀体(2)的下端，且其上限定出一与所述排水管(221)相连通的出水通道(41)；

其中，由所述双缸恒压恒流泵(6)向进水管(21)内泵入的液压，使所述柔性隔膜(3)在凹槽(11)内被顶升，当所述双缸恒压恒流泵(6)提供的液压大于所述单缸稳压泵(5)提供的液压时，所述排水管(221)与进水管(21)相连通，以调节所述进水管(21)位于下密闭空间(K2)内的压力。

2.根据权利要求1所述的回压阀，其特征在于，所述排水管(221)以进水管(21)为几何中心呈周向间隔排列形成排水管组(22)。

3.根据权利要求2所述的回压阀，其特征在于，所述排水管组(22)为多个，且由进水管(21)的几何中心向四周分布。

4.根据权利要求1所述的回压阀，其特征在于，所述上阀体(1)与所述柔性隔膜(3)之间至少设有一个第一密封圈(Ⅰ)，所述柔性隔膜(3)与所述中阀体(2)之间至少设置一个第二密封圈(Ⅱ)，且所述第一密封圈(Ⅰ)、所述第二密封圈(Ⅱ)的内径均大于所述凹槽(11)的外径。

5.根据权利要求1所述的回压阀，其特征在于，所述进水管(21)包括固定管部(211)和活动管部(212)，所述固定管部(211)与所述下密闭空间(K2)相连通，所述活动管部(212)可拆卸地连接在所述固定管部(211)的下端。

6.根据权利要求5所述的回压阀，其特征在于，所述活动管部(212)包括：

中心管道(2122)，其适于与所述固定管部(211)相连通；

管体(2121)，所述中心管道(2122)固定连接在管体(2121)内，且所述管体(2121)至少与所述中阀体(2)、所述下阀体(4)其中之一相连接。

7.根据权利要求6所述的回压阀，其特征在于，所述管体(2121)至少与所述中阀体(2)、所述下阀体(4)其中之一通过螺纹相连接。

8.根据权利要求6所述的回压阀，其特征在于，所述固定管部(211)与所述中心管道(2122)之间还设有第三密封圈(Ⅲ)。

9.根据权利要求1所述的回压阀，其特征在于，所述中阀体(2)与所述下阀体(4)之间限定出密闭的蓄水槽，所述蓄水槽与所述出水通道(41)相连。

10.根据权利要求1所述的回压阀，其特征在于，所述柔性隔膜(3)为氟橡胶件。