КЛАПАН ОБРАТНЫЙ

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована при бурении или капитальном ремонте скважин, добыче нефтесодержащей пластовой жидкости с помощью погружного насоса, в системах поддержания пластового давления.
Известен клапан обратный (патент №70544, Е21В 34/06, дата публ. 2008.01.27), содержащий цилиндрический корпус, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения внутри корпуса, седло, закрепленное с помощью резьбовой втулки, ограничитель с отверстиями для протока жидкости, размещенную в корпусе обойму для установки седла, при этом ограничитель выполнен в виде цилиндрической клетки и поперечно установленной решетки, размещенных в корпусе с возможностью вращения вокруг продольной оси и закрепленных в корпусе с помощью запорного кольца.
Недостатками известного клапана являются большая трудоемкость, а также неудобство сборки-разборки клапана при установке отдельных элементов клапана в корпус, возможность неправильной установки цилиндрической клетки и установки запорного элемента, например не соответствующего седлу.
Известен клапан обратный (патент №83799, Е21В 34/06, дата публ. 20.06.2009), взятый в качестве прототипа, содержащий цилиндрический корпус с ступенчатым отверстием, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения внутри корпуса, седло, резьбовую втулку для закрепления седла, обойму и ограничитель с отверстиями для протока жидкости, при этом седло, резьбовая втулка и ограничитель установлены в обойме последовательно и закреплены с помощью запорного кольца.
Недостатками известного клапана являются ограниченные возможности работы клапана, который может надежно работать преимущественно при вертикальном расположении оси корпуса и нахождении запорного элемента над седлом, так как при прекращение подачи жидкости движение запорного элемента по направлению к седлу происходит под действием силы тяжести, и не может работать при горизонтальном положении оси корпуса клапана, так как при прекращении подачи жидкости происходит смещение запорного элемента под действием силы тяжести относительно седла, при этом запорный элемент оседает на ограничителе не доходя до седла, что приводит к отсутствию запирающего эффекта.
Задача полезной модели - разработка конструкции обратного клапана, обеспечивающего эксплуатационную надежность вне зависимости от ориентации клапана в пространстве.
Технический результат, получаемый в результате реализации предложенной конструкции, состоит в повышении эксплуатационной надежности, расширении функциональных возможностей клапана за счет возможности его использования вне зависимости от ориентации обратного клапана в пространстве, ремонтопригодности, а также возможности производить пропуск жидкости при достижении определенного перепада давления.
Указанный технический результат достигается тем, что в клапане обратном, содержащем цилиндрический корпус с 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 протока жидкости, согласно полезной модели между ограничителем и запорным элементом введен упругий элемент, при этом седло, резьбовая втулка, запорный элемент, упругий элемент и ограничитель установлены в обойме последовательно.
Технический результат достигается также тем, что седло, резьбовая втулка, запорный элемент, упругий элемент и ограничитель закреплены в обойме с помощью стопорного кольца и выполнены в виде единой сборки (модуля) с возможностью установки его в корпусе клапана в прямом или обратном положениях, что расширяет функциональные возможности клапана, повышает удобство сборки/разборки клапана и его ремонтопригодность.
Технический результат достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде цилиндрической или конической пружины сжатия, которая повышает надежность работы клапана, позволяя осуществлять гарантированную посадку запорного элемента на седло при прекращении потока жидкости. Кроме того, посредством выбора соответствующей жесткости пружины сжатия производят пропуск жидкости при достижении определенного перепада давления.
Закрепление модуля в корпусе с помощью запорного кольца улучшает удобство эксплуатации, позволяет осуществлять быструю установку/замену модуля в корпусе клапана.
Выполнение на резьбовой втулке торцевых выступов улучшает удобство закрепления седла в обойме.
Установка между корпусом и обоймой уплотнительного кольца улучшает герметичность устройства.
На фиг.1 приведен общий вид клапана, на фиг.2 - общий вид клапана при установке модуля в обратном положении в тот же корпус.
Клапан обратный содержит цилиндрический корпус 1 с ступенчатым отверстием (фиг.1), размещенный в нем с возможностью осевого перемещения запорный элемент, выполненный в виде шара 2, седло 3, установленное в обойме 4, резьбовую втулку 5 для закрепления седла 3 в обойме 4, выполненной в виде цилиндрической детали, упирающейся в ступеньку корпуса 1, ограничительный элемент, выполненный в виде решетки 6 с отверстиями 7 для протока жидкости, пружину 8, установленную между решеткой 6 и запорным элементом 2, стопорное кольцо 9 для закрепления решетки 6 в обойме 4 и запорное кольцо 10 для закрепления обоймы 4, с размещенными в ней деталями, в корпусе 1. Между корпусом 1 и обоймой 4 установлено уплотнительное кольцо 11. Резьбовая втулка 5 снабжена торцевыми выступами 12 для удобства установки ее в обойму 4.
Выполнение обоймы 4 с установленными в нее седлом 3, резьбовой втулкой 5, запорным элементом 2, пружиной 8, решеткой 6, закрепленной с помощью стопорного кольца 9 в виде единой сборки (модуля) позволяет установить его в тот же корпус 1 в обратном положении (фиг.2) с подачей жидкости с другого - торца корпуса. Это позволяет унифицировать корпус 1 клапана и изготавливать клапан в двух исполнениях из набора одних и тех же элементов (корпус 1, модуль, запорное кольцо 10, уплотнительное кольцо 11). Для перехода из одного исполнения клапана в другое необходимо снять запорное кольцо 10, извлечь из корпуса 1 модуль, затем перевернуть модуль с установленным на нем уплотнительным кольцом 11, перевернутый модуль установить в корпус 1 и зафиксировать с помощью запорного кольца 10, образовав клапан с противоположной подачей жидкости относительно первоначального исполнения клапана.
Устройство работает следующим образом.
Добываемая жидкость, проходя через клапан, смещает запорный элемент 2 от седла 3 к решетке 6, сжимая пружину 8, и выходит через отверстия 7 решетки 6. При отсутствии подачи жидкости на входе клапана, запорный элемент 2 под действием силы упругости сжатой пружины 8 прижимается к седлу 3, надежно перекрывая входное отверстие, предотвращая при этом обратный поток добытой жидкости.
Использование клапана обратного предложенной конструкции позволяет расширить функциональные возможности клапана, улучшить удобство эксплуатации, повысить надежность и ремонтопригодность.