ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к клапанным устройствам для буровых скважин, в частности, к обратным клапанам, устанавливаемым в скважинной устьевой арматуре для перепуска газов из межтрубного скважинного пространства.
Известна конструкция обратного клапана, описанная в патенте Российской Федерации №150396 на полезную модель «Обратный клапан ЧЗТО» по классам Е21В 34/02, F16K 15/00, заявленном 30.09.2014 года и опубликованном 20.02. 2015 года.
Указанный клапан имеет корпус и выполненный внутри корпуса клапанный узел, содержащий седло и запорный элемент, при этом седло выполнено с площадкой, расположенной под углом к оси корпуса и имеющей, по меньшей мере, два продольных канала. В центре площадки выполнен цилиндрический выступ с жестко закрепленным в нем упором для ограничения возвратно-поступательного перемещения запорного элемента с возможностью взаимодействия его с площадкой седла. Продольные каналы разнесены по площадке на равное угловое расстояние друг от друга. Запорный элемент выполнен в виде шайбы с внутренним отверстием в виде звездочки, а упор для ограничения возвратно-поступательного перемещения запорного элемента выполнен в виде винта.
Недостатком данного клапана является его невысокая надежность при работе в составе скважинного оборудования в условиях больших перепадов давления и агрессивных сред, обусловленная тем, что со временем клапанный узел подвергается коррозии и загрязнениям, из-за чего запорный элемент плохо прилегает к площадке, большие перепады давления могут сорвать запорный элемент с упора. Все это приводит к ухудшению качества запирания клапана.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы обратного клапана.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является снижения влияния перепадов давления, агрессивных сред и загрязнений на качество запирания клапана.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В известном обратном клапане, состоящем из корпуса и выполненного внутри него клапанного узла, содержащего запорный элемент и седло с площадкой, имеющей продольные каналы и в центре цилиндрический выступ с жестко закрепленным в нем резьбовым упором для взаимодействия с запорным элементом, согласно полезной модели, запорный элемент выполнен из эластичного материала в виде конусообразной шайбы с плоской центральной частью, площадка имеет соответствующие форме запорного элемента плоскую центральную часть, перпендикулярную оси корпуса, и конусообразную периферическую часть с продольными каналами, расположенными симметрично относительно оси корпуса, а упор для прижатия запорного элемента к площадке выполнен в виде винта с конусообразной головкой.
2. В обратном клапане по п. 1, согласно полезной модели, угол раствора конусообразной головки винта меньше угла раствора конусообразной шайбы.
Выполнение запорного элемента из эластичного материала в виде конусообразной шайбы с плоской центральной частью, выполнение площадки с соответствующей форме запорного элемента плоской центральной частью, перпендикулярной оси корпуса, и конусообразной периферической частью с продольными каналами, расположенными симметрично относительно оси корпуса, выполнение упора для прижатия запорного элемента к площадке в виде винта с конусообразной головкой дает возможность снизить влияние перепадов давления, агрессивных сред и загрязнений на качество запирания клапана и тем самым повысить надежность работы обратного клапана.
При этом угол раствора конусообразной головки винта может быть меньше угла раствора конусообразной шайбы.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому обратному клапану новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый обратный клапан обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
1. запорный элемент выполнен из эластичного материала в виде конусообразной шайбы с плоской центральной частью, площадка имеет соответствующие форме запорного элемента плоскую центральную часть, перпендикулярную оси корпуса, и конусообразную периферическую часть с продольными каналами, расположенными симметрично относительно оси корпуса, а упор для прижатия запорного элемента к площадке выполнен в виде винта с конусообразной головкой,
2. угол раствора конусообразной головки винта меньше угла раствора конусообразной шайбы.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в клапанных устройствах для буровых скважин, в частности, в обратных клапанах, устанавливаемых в скважинкой устьевой арматуре для перепуска газов из межтрубного скважинного пространства, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемый обратный клапан иллюстрируется чертежом, где представлен общий вид клапана в разрезе.
Обратный клапан, представленный на чертеже, состоит из металлического корпуса 1 и выполненного внутри него клапанного узла, содержащего седло с площадкой 2, и запорный элемент 3. Запорный элемент 3 выполнен из эластичного материала в виде конусообразной шайбы с плоской центральной частью.
Площадка 2 имеет соответствующие форме запорного элемента 3 плоскую центральную часть, перпендикулярную оси корпуса клапана, и конусообразную периферическую часть с четырьмя продольными каналами 4, расположенными симметрично относительно оси корпуса.
В центре площадки 2 выполнен цилиндрический выступ 5 с жестко закрепленным в нем упором для прижатия запорного элемента 3 к площадке 2. Упор выполнен в виде винта 6 с конусообразной головкой. Угол раствора конусообразной головки винта 6 меньше угла раствора конусообразной шайбы.
Работает обратный клапан следующим образом.
В исходном состоянии клапан закрыт, запорный элемент 3 прижат винтом 6 к площадке 2. При повышении давления газа в затрубном пространстве выше буферного газ через продольные каналы 4 площадки 2 давит на запорный элемент 3, конусообразная часть которого под этим давлением отгибается вдоль винта 6 и пропускает газ в линии сбора. Винт 6 при этом удерживает центральную часть запорного элемента 3 от перемещения. Конусообразная головка винта 6 ограничивает перемещение конусообразной части запорного элемента 3.
При снижения давления газа ниже давления жидкости в линии сбора нефти конусообразная часть запорного элемента 3 возвращается в прежнее положение контакта с площадкой 2.
Заявляемый обратный клапан по сравнению с прототипом более надежен в работе за счет снижения влияния перепадов давления, агрессивных сред и загрязнений на качество запирания клапана.