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一種密封腔.pdf

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一種 密封
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摘要
申請專利號:

CN201510652152.4

申請日:

2015.10.10

公開號:

CN105156674A

公開日:

2015.12.16

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):F16J 15/06申請公布日:20151216|||實質審查的生效IPC(主分類):F16J 15/06申請日:20151010|||公開
IPC分類號: F16J15/06; G01N7/04 主分類號: F16J15/06
申請人: 中國石油天然氣股份有限公司; 中國地質大學(北京)
發明人: 姚艷斌; 陳基瑜; 孫曉曉; 郭威; 姚偉
地址: 100007北京市東城區東直門北大街9號
優先權:
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司11127 代理人: 黨曉林
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510652152.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.03.27|||2016.01.13|||2015.12.16

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種密封腔,其包括:具有內腔的本體,所述本體一端為開口端,另一端為封閉端;能密封所述開口端的蓋體,所述蓋體與所述開口端相抵;設置于所述蓋體上的第一貫通孔,所述第一貫通孔與所述內腔相連通;設置于所述開口端與所述蓋體之間的第一密封件;設置于所述蓋體上的施力機構,所述施力機構向所述蓋體施加擠壓所述第一密封件的作用力。本發明實現了提供一種對高壓氣體密封效果強的密封腔的目的。

權利要求書

權利要求書
1.  一種密封腔,其特征在于,其包括:
具有內腔的本體,所述本體一端為開口端,另一端為封閉端;
能密封所述開口端的蓋體,所述蓋體與所述開口端相抵;
設置于所述蓋體上的第一貫通孔,所述第一貫通孔與所述內腔相連通;
設置于所述開口端與所述蓋體之間的第一密封件;
設置于所述蓋體上的施力機構,所述施力機構向所述蓋體施加擠壓所述第一密封件的作用力。

2.  根據權利要求1所述的密封腔,其特征在于:所述施力機構包括具有貫通通道的封頭卡套和與所述蓋體相連接的卡體,所述封頭卡套通過所述貫通通道與所述開口端相連接,所述卡體能帶動所述蓋體向靠近所述開口端的方向移動,從而與所述封頭卡套相固定。

3.  根據權利要求2所述的密封腔,其特征在于:所述卡體能與所述蓋體固定連接,所述卡體背對所述蓋體的側壁上形成有至少兩個相對的第一凸起;所述封頭卡套具有背對所述開口端的第一端面,所述封頭卡套的側壁上設置有至少兩個相對的呈L型的第一凹槽,所述第一凹槽為所述第一端面向靠近所述開口端的方向凹陷所形成,所述第一凸起能伸入所述第一凹槽中,與所述封頭卡套相固定。

4.  根據權利要求3所述的密封腔,其特征在于:所述卡體與所述蓋體螺紋連接。

5.  根據權利要求4所述的密封腔,其特征在于:所述蓋體包括伸入所述內腔的密封端,所述密封端與所述本體之間設置有第二密封件。

6.  根據權利要求5所述的密封腔,其特征在于:所述第二凸起的外徑與所述本體的外徑相同,所述封頭卡套的內徑與所述本體的外徑相同。

7.  根據權利要求6所述的密封腔,其特征在于:所述卡體具有大于所述封頭卡 套的外徑的第一外徑和與所述封頭卡套的內徑相同的第二外徑。

8.  根據權利要求7所述的密封腔,其特征在于:所述密封端連接有柱塞,所述柱塞的外徑與所述本體的內徑接近或相同,所述柱塞內設置有第二貫通孔,所述第二貫通孔與所述第一貫通孔相連通。

9.  根據權利要求8所述的密封腔,其特征在于:所述柱塞具有面對所述密封端的第二端面,所述該第二端面向著背離所述密封端的方向凹陷形成第四凹槽,所述密封端背離所述開口端的一端徑向縮小形成收縮端,所述收縮端能伸入所述第四凹槽內與柱塞相連接,所述收縮端的側壁與所述柱塞的內壁之間設置有第三密封件。

10.  根據權利要求9所述的密封腔,其特征在于:所述本體的材料為聚醚醚酮樹脂。

說明書

說明書一種密封腔
技術領域
本發明涉及煤、頁巖儲層含氣量測試實驗設備技術領域,尤其涉及一種密封腔。
背景技術
煤、頁巖儲層含氣量對于儲層評價、儲量估算和開發效果評價等都有重要意義,而煤層氣、頁巖氣主要以吸附狀態存在,所以為了計算煤、頁巖儲層含氣量就需要模擬地層高溫高壓條件下甲烷的吸附量。而模擬結果的準確性,依賴于盛裝巖石樣品和甲烷反應的容器具有的耐溫耐壓強度和密封性能的能力。
測量煤對甲烷吸附能力的方法主要采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”。這種方法是指在恒溫條件下,設定甲烷注入的壓力點,讓煤在這個壓力點吸附甲烷。也就是說這種方法是需要使煤浸沒在高壓的甲烷氣體中進行吸附。由于該方法中所使用的甲烷氣體為高壓氣體,所以在測量過程中氣體如果不能被強密封,那么氣體在壓力的作用下很容易泄露出來,從而造成測量結果的不準確。現有技術中使用該種方法的容器主要使用螺紋進行連接。由于螺紋連接的地方存在間隙,所以當容器中盛有高壓氣體時,高壓氣體在壓力的作用下將通過螺紋連接的間隙處泄露出來,從而造成測量結果的不準確。
發明內容
本發明的目的是提供一種對高壓氣體密封效果強的密封腔。
本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現:一種密封腔,其包括:具有內腔的本體,所述本體一端為開口端,另一端為封閉端;能密封所述開口端的蓋體,所述蓋體與所述開口端相抵;設置于所述蓋體上的第一貫通孔,所述第一貫通孔與所述內腔相連通;設置于所述開口端與所述蓋體之間的第一密封件;設置于所述蓋體上的施力機構,所述施力機構向所述蓋體施加擠壓所述第一密封件的作用力。
優選地,所述施力機構包括具有貫通通道的封頭卡套和與所述蓋體相連接的卡 體,所述封頭卡套通過所述貫通通道與所述開口端相連接,所述卡體能帶動所述蓋體向靠近所述開口端的方向移動,從而與所述封頭卡套相固定。
優選地,所述卡體能與所述蓋體固定連接,所述卡體背對所述蓋體的側壁上形成有至少兩個相對的第一凸起;所述封頭卡套具有背對所述開口端的第一端面,所述封頭卡套的側壁上設置有至少兩個相對的呈L型的第一凹槽,所述第一凹槽為所述第一端面向靠近所述開口端的方向凹陷所形成,所述第一凸起能伸入所述第一凹槽中,與所述封頭卡套相固定。
優選地,所述卡體與所述蓋體螺紋連接。
優選地,所述蓋體包括伸入所述內腔的密封端,所述密封端與所述本體之間設置有第二密封件。
優選地,所述第二凸起的外徑與所述本體的外徑相同,所述封頭卡套的內徑與所述本體的外徑相同。
優選地,所述卡體具有大于所述封頭卡套的外徑的第一外徑和與所述封頭卡套的內徑相同的第二外徑。
優選地,所述密封端連接有柱塞,所述柱塞的外徑與所述本體的內徑接近或相同,所述柱塞內設置有第二貫通孔,所述第二貫通孔與所述第一貫通孔相連通。
優選地,所述柱塞具有面對所述密封端的第二端面,所述該第二端面向著背離所述密封端的方向凹陷形成第四凹槽,所述密封端背離所述開口端的一端徑向縮小形成收縮端,所述收縮端能伸入所述第四凹槽內與柱塞相連接,所述收縮端的側壁與所述柱塞的內壁之間設置有第三密封件。
優選地,所述本體的材料為聚醚醚酮樹脂。
本發明提供的一種密封腔的有益效果是:本發明實現了在內腔內采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”測量煤對甲烷吸附能力時,通過蓋體和第一密封件將煤和高壓的甲烷密封于內腔中,再通過設置于蓋體上的第一貫通孔,從而將高壓氣體通入內腔中,從而在內腔中測量煤對甲烷吸附能力,由于在蓋體上設置有施力機構,該施力機構向蓋體施加擠壓第一密封件的作用力,從而一方面使得蓋體與開口端之間的間隙變小,另一方面使蓋體與開口端之間的第一密封件被擠壓在堵塞蓋體與開口端之間的間隙中,使得內腔中的高壓氣體無法從該間隙泄露,從而對內腔中的高壓氣體進行強密封,從而實現了本發明提供一種對高壓氣體密封效果強的密封腔的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1本發明的一種結構示意圖;
圖2本發明的卡體結構示意圖;
圖3本發明的封頭卡套的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
請參閱圖1。本發明提供一種密封腔,其包括:具有內腔15的本體11,所述本體11一端為開口端12,另一端為封閉端14;能密封所述開口端12的蓋體23,所述蓋體23與所述開口端12相抵;設置于所述蓋體23上的第一貫通孔73,所述第一貫通孔73與所述內腔15相連通;設置于所述開口端12與所述蓋體23之間的第一密封件27;設置于所述蓋體23上的施力機構,所述施力機構向所述蓋23體施加擠壓所述第一密封件27的作用力。
本發明提供的一種密封腔,實現了在內腔15內采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”測量煤對甲烷吸附能力時,通過蓋體23和第一密封件27將煤和高壓的甲烷密封于內腔15中,再通過設置于蓋體23上的第一貫通孔73,從而將高壓氣體通入內腔15中,從而在內腔15中測量煤對甲烷吸附能力,由于在蓋體23上設置有施力機構,該施力機構向蓋體23施加擠壓第一密封27件的作用力,從而一方面使得蓋體23與開口端12之間的間隙變小,另一方面使蓋體23與開口端12之間的第一密封件27被擠壓在蓋體23與開口端12之間的間隙中,使得內腔15中的高壓氣體無法從該間隙泄露,從而對內腔15中的高壓氣體進行強密封,從而實現了本發明提供一種對高壓氣體密封效果強的密封腔的目的。
本發明提供的一種密封腔適用于石油天然氣領域。
如圖1所示,在本實施方式中,具有內腔15的本體11。該本體11用于作為測試巖石樣品對甲烷吸附能力的反應腔室。該內腔15用于盛放巖石樣品和甲烷。該本體11一端為開口端12,另一端為封閉端14,從而巖石樣品和甲烷能通過該開口端12放入該內腔15中。且當對開口端12密封后,該內腔15能得到密封。在本實施方式中,該本體11的材料為聚醚醚酮樹脂,即PEEK。由于該材料不產生磁場干擾信號,可進行低場核磁共振甲烷吸附試驗。所以本發明提供的密封腔既能用于采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”測量煤對甲烷吸附能力又能用于進行低場核磁共振甲烷吸附試驗,這一點不同于現有技術中采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”測量煤對甲烷吸附能力的反應腔室。因為現有技術中采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”測量煤對甲烷吸附能力的反應腔室采用的材料為金屬材料,所以如果用于低場核磁共振甲烷吸附試驗將會產生磁場干擾信號,所以現有技術中的采用“煤的高壓等溫吸附試驗方法—容量法”測量煤對甲烷吸附能力的反應腔室不能應用于低場核磁共振甲烷吸附試驗。
如圖1所示,在本實施方式中,能密封開口端12的蓋體23,該蓋體23與開口端12相抵,從而對內腔15進行密封。蓋體23上設置有第一貫通孔73,該第一貫通孔73與內腔15相連通,該第一貫通孔73用于與外界的實驗氣路管線相連接,以使得甲烷氣體能通過該第一貫通孔73輸入至內腔15中。該蓋體23的側壁沿周向形成有第二凸起25,該第二凸起25能伸入貫通通道21中與開口端12相抵接。該蓋體23具有密封內腔15的密封面,從而該密封面能密封內腔15,使得內腔15中的高壓氣體不會從開口端12泄露。在本實施方式中,該蓋體23包括伸入內腔15的密封端32。該密封端32與本體11之間設置有第二密封件29,該第二密封件29用于密封該密封端32與本體11之間的間隙,從而防止內腔15中的高壓氣體從該間隙之間泄漏,從而實現對內腔15中氣體的強密封。在本實施方式中,密封端32與本體11內壁之間的表面在周向上形成有向著遠離本體11內壁的方向凹陷的第三凹槽67,第二密封件29設置于該第三凹槽67內。在本實施方式中,該第二密封件29為O型圈,在使用時,在該O型圈上均勻涂抹一層密封硅脂,從而實現對內腔15中氣體的強密封。在本實施方式中,該第二凸起25的外徑與本體11的外徑相同,從而該蓋體23完全貼合開口端12,從而能加強對內腔15的密封。
如圖1所示,在本實施方式中,開口端12與蓋體23之間設置有第一密封件27,該第一密封件27用于密封開口端12與蓋體23之間的間隙,從而防止內腔15中的高壓氣體從該間隙之間泄漏,從而實現對內腔15中氣體的強密封。當高壓氣體在內腔15中進行吸附試驗時,該第一密封件27能密封開口端12與蓋體23之間的間隙,從而相對于現有技術中的螺紋密封,密封效果更強。在本實施方式中,該第二凸起25具有面對開口端12的第三端面51,第三端面51在周向上形成有向著背離開口端12的方向凹陷的第二凹槽65,第一密封件27設置于第二凹槽65內。在本實施方式中,該第一密封件27為O型圈,在使用時,在該O型圈上均勻涂抹一層密封硅脂,從而實現對內腔15中氣體的強密封。本發明通過第一密封件27和第二密封件29實現對內腔15中氣體的兩道密封,從而防止內腔中的高壓氣體從連接處的間隙泄露,從而增強了密封效果。
蓋體23上設置有施力機構,該施力機構向蓋體23施加擠壓第一密封件27的作用力,從而一方面使得蓋體23與開口端12之間的間隙變小,另一方面使蓋體23與開口端12之間的第一密封件27被擠壓在蓋體23與開口端12之間的間隙中,使得內腔15中的高壓氣體無法從該間隙泄露,從而對內腔15中的高壓氣體進行強密封,從而實現了本發明提供一種對高壓氣體密封效果強的密封腔的目的。
在本實施方式中,施力機構包括具有貫通通道21的封頭卡套19,封頭卡套19通過貫通通道21與開口端12相連接,從而密封開口端12的蓋體23位于該貫通通道21內。在本實施方式中,該連接方式為螺紋連接,但連接方式不限于此,還可以是其他的連接方式,例如焊接。
如圖1所示,在本實施方式中,封頭卡套19具有背對開口端12的第一端面49,如圖3所示,封頭卡套19的側壁上設置有至少兩個相對的呈L型的第一凹槽63,第一凹槽63為第一端面49向靠近開口端12的方向凹陷所形成,該第一凹槽63用于固定卡體33,從而對蓋體23施加使第一密封件27密封內腔15中的流體的作用力。在本實施方式中,該第一凹槽63的數量為偶數,且在封頭卡套19的側壁上均勻設置。該第一凹槽63的數量與第一凸起37的數量相等,從而該第一凹槽63能收容第一凸起37。在本實施方式中,該封頭卡套19的內徑與本體11的外徑相同,從而本體11的外壁能與封頭卡套19的內壁相貼合,從而增強對內腔15的密封性。
在本實施方式中,施力機構還包括與蓋體23相連接的卡體33,該卡體33能帶 動蓋體23向靠近開口端12的方向移動,卡體33向靠近開口端12的方向移動后能與封頭卡套19相固定。當卡體33帶動蓋體23向靠近開口端12的方向移動時,能使得蓋體23向靠近開口端12的方向移動,從而一方面使得蓋體23與開口端12之間的間隙變小,另一方面使蓋體23與開口端12之間的第一密封件27受到作用力而擠壓在堵塞蓋體23與開口端12之間的間隙中而無法移動,從而使蓋體23與開口端12之間的間隙因被第一密封件27填滿而消失,從而密封內腔15中的流體。由于卡體33向靠近開口端12的方向移動后能與封頭卡套19相固定,從而蓋體23與開口端12之間的間隙維持在因被第一密封件27填滿而消失的狀態,從而在將內腔15作為測試巖石樣品對甲烷吸附能力的反應腔室時,保證了高壓的氣體被強密封在內腔15中,而不會泄露。在本實施方式中,卡體33能與蓋體23固定連接,從而卡體33能帶動蓋體23向靠近開口端12的方向移動。在本實施方式中,卡體33與蓋體23螺紋連接,從而卡體33不但能蓋體23固定連接,而且能沿蓋體23移動,所以當卡體33與封頭卡套19相固定后,卡體33還能沿蓋體23移動,并向第一密封件27施加作用力,從而能進一步提高密封效果。
如圖2所示,在本實施方式中,卡體33背對蓋體23的側壁上形成有至少兩個相對的第一凸起37;第一凸起37能伸入第一凹槽63中,與封頭卡套19相固定。在本實施方式中,該第一凸起37的數量為偶數,且該第一凸起37在卡體33的側壁的周向上均勻設置,從而可以通過該第一凸起37與封頭卡套19相固定,來實現對第一密封件27施加均勻的作用力,從而能更好的密封內腔15。在本實施方式中,由于第一凹槽63呈L型且第一凹槽63為第一端面49向靠近開口端12的方向凹陷所形成,所以該第一凸起37能從第一端面49伸入第一凹槽63并向靠近開口端12的方向移動后固定于第一凹槽63中,從而與封頭卡套19相固定。在本實施方式中,卡體33具有大于封頭卡套19的外徑的第一外徑和與封頭卡套19的內徑相同的第二外徑。
在本實施方式中,該施力機構包括設置于第二凸起25上的固定件,固定件將第二凸起25固定于開口端12上。在本實施方式中,該固定件可以為螺栓,但該固定件的實施方式不限于此,還可以有其他的實施方式,例如螺釘。
在本實施方式中,該施力機構包括設置于第二凸起25的外壁上的第一外螺紋和設置于封頭卡套19靠近開口端12的一端的內壁上的第一內螺紋;第一外螺紋能向著靠近開口端12的方向沿著第一內螺紋移動,從而對第二凸起25與開口端12之間的 第一密封件27進行施加作用力。
如圖1所示,在本實施方式中,密封端32連接有柱塞41,柱塞41的外徑與本體11的內徑接近或相同,以使該柱塞41能用于將內腔15多余的環形空間充填。柱塞41具有面對密封端32的第二端面53,該第二端面53向著背離密封端32的方向凹陷形成第四凹槽69,密封端32背離開口端12的一端徑向縮小形成收縮端34,該收縮端34能伸入第四凹槽69內與柱塞相連接,該收縮端34的側壁與柱塞41的內壁之間設置有第三密封件31。該收縮端34的側壁向著遠離第四凹槽69內壁的方向凹陷形成有第五凹槽71,該第五凹槽71內設置有第三密封件31。該第三密封件31用于密封收縮端34與柱塞41內壁之間的間隙,從而防止內腔15中的高壓氣體從該間隙泄露。在本實施方式中,該第三密封件31為O型圈,在使用時,在該O型圈上均勻涂抹一層密封硅脂,從而實現對內腔15中氣體的強密封。該柱塞41上形成有貫穿柱塞41的第二貫通孔77,該第二貫通孔77與第一貫通孔73相連通。
本發明的使用方法如下:
第一步:將本體11的開口端12通過貫通通道21與封頭卡套19相連接;
第二步:將第三密封件31上均勻涂抹一層密封硅脂并置入第五凹槽71,將蓋體23的密封端32通過第四凹槽69與柱塞41相連接;
第三步:將第一密封件27上均勻涂抹一層密封硅脂置入并第二凹槽65內,第二密封件29上均勻涂抹一層密封硅脂并置入第三凹槽67內,將柱塞41置入內腔15中,使蓋體23的第二凸起25與開口端12相抵靠;
第四步:將卡體33套置于蓋體23上,通過下壓旋轉卡體33,使卡體33的第一凸起37與第一凹槽63相卡接;
第五步:旋轉蓋體23使蓋體23相對于卡體33向靠近開口端12的方向移動,使第二凸起25與開口端12均勻受力擠壓密封第一密封件27,從而消除o型圈因受力不均勻而出現的漏氣故障。
以上所述僅為本發明的幾個實施例,本領域技術人員依據申請文件公開的內容可以對本發明實施例進行各種改動或變型而不脫離本發明的精神和范圍。

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