提要：膜片式流量调节阀是一种不易被杂质卡死的调速阀，原油中直径为I mm的砂粒能够顺利通过而不影响阀的功能。本文介绍了一种用于油田开采工艺的膜片式调速阀的结构及特点，分析了调速阀出口和进口压力对其流量的影响。

膜片式流量调节阀 
蔡世龙（中油辽河金马油田股份有限公司，124000)

    摘要：介绍一种用于油田开采工艺的膜片式调速阀的结构及特点，分析了调速阀出口和进口压力对其流量的影响。
    关键词：膜片；调速阀；减压阀；节流阀；压力；流量调节
    一、常用调速阀的结构及存在问题
    油田开采出的原油有稠油和稀油之分，稠油的黏度大，不易于开采。补救措施之一是将稀油掺在稠油中，使稠油黏度降低，以便输送。掺人稀油的量有一个最佳值，低于此值，黏度大不便输送，高于此值，则造成稀油浪费。这就需要有一个流量调节阀，使掺稀油的量能自动恒定在最佳值上。
    有人将液压传动系统中的调速阀移植过来作为流量调节阀使用。调速阀的功能是手动给定一个流量后，无论阀的进口或出口压力如何变化，流量始终恒定在给定值上。
图1为目前大量使用的调速阀结构示意图。它为滑阀式结构。为保证密封，滑阀间隙很小，油中稍有杂质就会将滑动部件卡死，使调速阀失去功能。因此在杂质很多的原油介质中不宜使用这种调速阀，而需要新型流量阀来解决被杂质卡死的问题。
 

    二、膜片式流量调节阀（调速阀）的结构分析
    我们设计的膜片式流量调节阀较好地解决了通常调速阀易被杂质卡死的问题。
    1．结构简介
    膜片式流量调节阀的结构如图2所示，右半部是差压式减压阀，左半部为节流阀。A腔是差压式减压腔的输出腔，压力为P2；B腔是节流阀的输人腔，B腔与A腔相通，压力也是P2;；C腔是节流阀的输出腔，压力是P3;；D腔及出油口均与C腔相通，压力也是P3。
 

    2．出口油压P3的变化对流量的影响
    膜片工作的位移很小，弹簧力FT可认为近似不变。则节流阀前后的压差ΔP（p2- P3）基本上是一个定值，其流量只随节流阀的开度而定，而与出油口处的压力P3变化无关。例如，当出油口处的压力P3增大，则作用在D腔的压力随之升高，使膜片及阀芯下移，减压阀的开度加大，A腔的压力P2升高，结果压差ΔP基本不变。反之，P3减少，则膜片及阀芯在A腔油压P2的作用下向上移动，将减压阀开度减少，压力降增大，P2的压力减小，压差ΔP仍保持不变。中国资产管理网
    3．进口油压处压力P1的变化对流量的影响
    膜片式流量调节阀A腔的压力P2=P3+FT/S, S为D腔室下膜片面积，与进口压力P1无关。当进口处压力P1上升，A腔压力P2也随之上升，推动膜片及阀芯上移，使减压阀的开度减少，压力降增大，节流效果增加，使A腔压力P2下降，恢复至原来的压力为止。反之，进油口处压力P1减小，则A腔油压P2随之下降，膜片和阀芯在D腔压力P3及弹簧力FT作用下向下移动，减压阀的开度加大，节流效果变小，压力降减小，使A腔压力P2上升，直到原来的压力值为止。即无论进油口处压力P1上升或下降，A腔压力P2始终为P3十FT/S，即ΔP为恒定值，流量也是恒定值。
    三、结束语
    1．根据流量调节阀芯的动态受力分析可知其流量恒定精度取决于膜片的有效面积S和阀芯的最下端有效面积S，的比，比值越大，流量恒定的精度越高。本阀的比值为12，这是滑阀式调速阀无法办到的。通过实验，检测结果是前者流量恒定偏差为0.08，后者为0.03，即膜片式流量调节阀的流量恒定精度高。
    2．现场使用表明，膜片式流量调节阀是一种不易被杂质卡死的调速阀，原油中直径为I mm的砂粒能够顺利通过而不影响阀的功能。
    3．常用调速阀精度高，因此造价比较高，膜片式流量调节阀加工精度较低，因此造价比较低。