КЛАПАН ОБРАТНЫЙ
CHECK VALVE

Изобретение относится к погружному нефтедобывающему оборудованию и может использоваться для предотвращения обратного потока жидкости и ее удержания в колонне насосно-компрессорных труб при остановке, например, электроцентробежного насоса (ЭЦН).
Известны клапаны обратные по патентам на полезную модель: RU 70544 U1, МПК Е21В 34/06; RU 72013 U1, МПК Е21В 34/06; RU 83799 U1, МПК Е21В 34/06; RU 90837 U1, МПК Е21В 34/06.
Основной недостаток этих устройств заключается в том, что запорный элемент выполнен неподпружиненным и при работе в наклонном или горизонтальном положении (особенно при попадании мех. примесей) не всегда плотно садится в седло. Тем самым не обеспечивается герметичность клапана.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является клапан обратный, известный по патенту RU 95736 U1, МПК Е21В 34/00 от 10.07.2010 г., содержащий цилиндрический корпус со ступенчатым отверстием, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения внутри корпуса, седло, резьбовую втулку для закрепления седла, обойму, выполненную в виде цилиндрической детали, упирающейся в ступеньку корпуса, ограничитель с отверстиями для потока жидкости, отличающийся тем, что между ограничителем и запорным элементом введен упругий элемент, при этом седло, резьбовая втулка, упругий элемент и ограничитель установлены в обойме последовательно.
Основной недостаток этого устройства заключается в том, что поток жидкости через клапан вынужден в процессе всей работы ЭЦН постоянно сжимать упругий элемент. Это увеличивает сопротивление клапана потоку и снижает энергоэффективность ЭЦН. Если учесть, что за время эксплуатации в течение 3-х лет остановка ЭЦН осуществляется не более одного раза в месяц (т.е. поток жидкости через клапан осуществляется почти непрерывно в течение 3-х лет), то потери энергии на клапане составляют значительную величину.
Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении энергоэффективности погружного насосного оборудования.
Указанная задача в клапане обратном, содержащем корпус, запорный элемент, седло и сжатую пружину, решается тем, что сжатая пружина расположена поперек хода запорного элемента, а прижатие запорного элемента к седлу осуществляется прогибом сжатой пружины.
Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения.
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена фронтальная проекция клапана в разрезе в закрытом состоянии;
на фиг. 2 изображена горизонтальная проекция клапана в разрезе в закрытом состоянии;
на фиг. 3 изображена профильная проекция клапана;
на фиг. 4 изображен клапан в разрезе в открытом состоянии.
Клапан обратный, изображенный на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4, содержит корпус 1, установленное в нем седло 2, запорный элемент 3, прижатый к седлу 2 пружиной 4, расположенной поперек хода запорного элемента 3. Пружина 4 предварительно сжата заглушками 5, ввинченными в корпус 1. Направляющие стержни 6 запорного элемента 3 снабжены ограничителем 7 его хода. Причем ограничитель 7 расположен так, чтобы направить прогиб пружины 4 после ее сжатия к седлу 2. Прогибаясь, пружина 4 частично разжимается и плотно прижимает запорный элемент 3 к седлу 2, обеспечивая герметичность клапану во время остановки ЭЦН (не показано). Чтобы исключить изгибание пружины 4 в боковом направлении, она снабжена направляющей скобой 8. При запуске ЭЦН за счет давления потока жидкости (показано стрелками на фиг. 4) запорный элемент 3 по направляющим стержням 6 отодвигается от седла 3 и выпрямляет пружину 4, упирая ее в ограничитель 7. Выпрямляясь, пружина 4 сжимается до первоначального состояния и перестает давить на запорный элемент 3. Это снижает сопротивление потоку клапана и потери энергии.
Таким образом, изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в повышении энергоэффективности погружного насосного оборудования.