一种天然气开采采气树用多功能控制阀制造技术

本实用新型专利技术提供一种天然气开采采气树用多功能控制阀，包括：阀门，用于连通采气树和外输管线；智能电动执行机构，通过连接件与阀门顶部连接；智能电动执行机构包括：MCU系统；电机，通过电机驱动电源控制电路和电机驱动电路，与MCU系统电连接，输出轴与阀门传动连接；按键及液晶显示模块，通过液晶、按键驱动电路和液晶背光控制电路与MCU系统电连接；传感器组，通过传感器接口设置在阀门上，并通过传感器电源控制电路和采集电路与MCU系统电连接。本实用新型专利技术专利的目的是：(1)多功能高集成度，包括：将油管压力、输气管压、管线内介质温度、流量计量功能集成；(2)该控制阀具备低功耗功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气开采采气树用多功能控制阀


[0001]本技术涉及油气田开采
，具体涉及一种天然气开采采气树上安装的多功能控制阀。

技术介绍

[0002]在天然气开采现场，采气树和输气管线上安装有测量仪表和控制阀门，基础的测量仪表包括套管压力、油管压力、输气压力和流量计(集成管线内介质温度测量)，控制阀门包括流量调节阀(包括电动控制阀和手动控制阀)、紧急截断阀等。例如专利技术专利(CN107806334A)中所描述采气树设置有套压信号采集装置、油压信号采集装置、流量采集装置和电动阀门采集装置。以上所述的测量仪表和阀门分别安装于采气树和输气管线的不同位置，供电方面现场采用光伏板加蓄电池的方式，由于现有仪表和阀门均不具备低功耗模式，现场仪表一般的功耗为0.48W，电动控制阀普遍的待机功耗为5W，因此在冬季光照不足或连续阴雨天时现场极易出现电池亏电，造成仪表和电动控制阀设备掉线问题，影响安全生产；在数据采集方面包括两种方式，一种为无线采集另一种为有线采集，因为无线采集数据不稳定且功耗高，因此目前现场主要以有线数据采集为主。
[0003]基于上述天然气目前的开采现状，现总结出以下两方面有待优化：由于仪表和电动控制阀分布在不同位置，因此有线数据采集方式存在大量的施工布线工作，且后期维护复杂、技术要求高；现场仪表及电动控制阀门不具有低功耗的工作模式，因此供电系统存在亏电的风险，造成设备掉线，影响安全生产。
[0004]为此，本技术提出了一种新的天然气开采采气树用多功能控制阀。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术提供一种天然气开采采气树用高集成度、低功耗的多功能控制阀。
[0006]本技术提供了如下的技术方案。
[0007]一种天然气开采采气树用多功能控制阀，包括：
[0008]阀门，用于连通采气树和外输管线；
[0009]智能电动执行机构，通过连接件与所述阀门顶部连接；所述智能电动执行机构包括：
[0010]MCU系统；
[0011]电机，通过电机驱动电源控制电路和电机驱动电路，与所述MCU系统电连接，输出轴与所述阀门传动连接；
[0012]按键及液晶显示模块，通过液晶、按键驱动电路和液晶背光控制电路与所述MCU系统电连接；
[0013]传感器组，通过传感器接口设置在所述阀门上，并通过传感器电源控制电路和采集电路与所述MCU系统电连接。
[0014]优选地，所述传感器组包括阀前压力传感器，所述传感器电源控制电路和采集电路包括阀前压力传感器电源控制电路和采集电路；所述阀前压力传感器设置于所述阀门的阀前位置，并通过所述阀前压力传感器电源控制电路和采集电路与MCU系统连接，用于检测阀前油压。
[0015]优选地，所述传感器组包括温度传感器，所述传感器电源控制电路和采集电路包括阀前温度电源控制电路和采集电路；所述温度传感器设置于所述阀门的阀前位置，并通过所述阀前温度电源控制电路和采集电路与MCU系统连接，用于检测管线内介质温度。
[0016]优选地，所述传感器组包括阀后压力传感器，所述传感器电源控制电路和采集电路包括阀后压力传感器电源控制电路和采集电路；所述阀后压力传感器设置于所述阀门的阀后位置，并通过所述阀后压力传感器电源控制电路和采集电路与MCU系统连接，用于检测输气管压。
[0017]本技术有益效果：本技术将天然气采气树的油管压力采集、输气管压采集、管线内介质温度采集和流量计量功能集成到了多功能控制阀上，所形成的高集成度解决了现场仪表分布广导致的施工布线工作量大、维护复杂、技术要求高的问题；多功能控制阀的低功耗模式避免了冬季光照不足或连续阴雨天造成供电系统亏电的问题。本技术技术切合实际的解决了现场已有问题，提高的工作效率，降低了员工的劳动强度，减少了设备辅材的投资，为客户直接创造了经济价值。
附图说明
[0018]图1为本技术的多功能控制阀主视图；
[0019]图2为本技术中智能电动执行机构的低功耗控制方案逻辑图。
[0020]其中，1、智能电动执行机构；2、连接件；3、阀门；4、温度传感器； 5、阀前压力传感器；6、阀后压力传感器；7、预留传感器接口。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0022]实施例1
[0023]如图1
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2所示，本技术提出一种天然气开采采气树用多功能控制阀，具体包括：阀门3，设置在天然气开采采气树上，用于连通采气树和外输管线；连接件2，底端与阀门3连接；智能电动执行机构1，底端与连接件2 顶端连接；具体的，如图2所示，智能电动执行机构1包括：MCU系统；专用电机，通过电机驱动电源控制电路和电机驱动电路，与MCU系统电连接，输出轴与阀门3传动连接；按键及液晶显示模块，通过液晶、按键驱动电路和液晶背光控制电路与MCU系统电连接。
[0024]还包括：传感器组，设置于阀门3的阀前和阀后位置，并通过传感器电源控制电路和采集电路与MCU系统电连接，具体的，如图1所示，传感器组包括：阀前压力传感器5，设置于阀门3的阀前位置，并与智能电动执行机构1电连接，用于检测阀前油压；温度传感器4，设置于阀门3的阀前位置，并与智能电动执行机构1电连接，用于检测检测管线内介质温度；阀
后压力传感器6，设置于阀门3的阀后位置，并与智能电动执行机构1电连接，用于检测输气管压。预留传感器接口7，设置于阀门3的阀后位置。
[0025]其中，传感器电源控制电路和采集电路包括阀前压力传感器电源控制电路和采集电路、阀后压力传感器电源控制电路和采集电路、阀前温度传感器电源控制电路和采集电路；阀前压力传感器5通过阀前压力传感器电源控制电路和采集电路与MCU系统连接；温度传感器4通过阀前温度电源控制电路和采集电路与MCU系统连接；阀后压力传感器6通过阀后压力传感器电源控制电路和采集电路与MCU系统连接。
[0026]本实施例中，通过各个传感器获取的检测值实现管线内的天然气流量计量，具体的：在阀门上设计有4个安装传感器接口，在阀前位置安装1路温度传感器4，完成管道内介质温度采集，再结合阀前压力传感器5即油管压力和阀后压力传感器6即输气管压可以实现管线内的天然气流量计量，从而节省了天然气开采井口的流量计设备，进一步集成了现场设备，实现高集成度。具体的流量计算方法参考GB/T 17213.1
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2015/IEC 60534
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1:2005，工业过程控制阀，第1部分：控制阀术语和总则、GB/T 17213.2
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2017/IEC
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60534
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1:2011，工业过程控制阀，第2
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1部分：流通能力安装条件下流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气开采采气树用多功能控制阀，其特征在于，包括；阀门(3)，用于连通采气树和外输管线；智能电动执行机构(1)，通过连接件(2)与所述阀门(3)顶部连接；所述智能电动执行机构(1)包括：MCU系统；电机，通过电机驱动电源控制电路和电机驱动电路，与所述MCU系统电连接，输出轴与所述阀门(3)传动连接；按键及液晶显示模块，通过液晶、按键驱动电路和液晶背光控制电路与所述MCU系统电连接；传感器组，通过传感器接口设置在所述阀门(3)上，并通过传感器电源控制电路和采集电路与所述MCU系统电连接。2.根据权利要求1所述的天然气开采采气树用多功能控制阀，其特征在于，所述传感器组包括阀前压力传感器(5)，所述传感器电源控制电路和采集电路包括阀前压力传感器电源控制电路和采集电路；所述阀前压力传感器(5)设置于所述阀门(3)的阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士兴，史宁辉，凤云龙，温亚东，
申请(专利权)人：西安安森智能仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：