ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в технологических трубопроводах для перекрытия потока обратной среды с наличием абразивных включений.
Известен обратный клапан (см. RU 36476 U1 F16K 15/03), содержащий корпус, к проточному каналу которого примыкает под углом канал большего сечения, в котором помещен шар с эластичным наружным покрытием, взаимодействующим при воздействии на него обратного потока среды с седлом клапана, при этом седло установлено на торце магистрального фланца входного патрубка корпуса перпендикулярно оси проточного канала, наружная сторона седла является уплотнительной поверхностью магистрального фланца, а корпус выполнен цельным.
К недостаткам данного технического решения относится выступающая за габариты трубопровода высота патрубка, большего, чем корпус, что особенно неприемлемо при размещении нескольких закрепленных на одной линии смежных трубопроводов.
Известен также обратный клапан (см. RU 147326 U1 F16K 15/04), содержащий цилиндрический корпус, во внутренних направляющих которого размещен затвор в виде шара, взаимодействующий с одной стороны с седлом, соединенным с направляющими для шара, с другой стороны - с крышкой (ограничителем) перемещения шара.
К недостаткам данной конструкции следует отнести низкую степень ремонтопригодности, в случае износа седла необходима замена всего обратного клапана, имеющего сварной корпус.
Известен также обратный клапан (см. RU 70544 U1 Е21В 34/06) прототип, содержащий цилиндрический корпус, во внутреннем канале которого размещен запорный элемент в виде шара, перемещающий по направляющим втулки и взаимодействующий с одной стороны с поджимаемым резьбовой втулкой уплотнительным элементом, другой - с ограничителем, имеющим окна для прохода проводимой среды.
К недостаткам данного технического решения следует отнести его применяемость только в составе нефтедобывающего оборудования и невозможность его применения для больших диаметров трубопровода и для высоких давлений проводимой среды.
Технической целью настоящей полезной модели является создание конструкции обратного клапана для больших диаметров трубопровода и высоких давлений с шаровым затвором и с высокой степенью ремонтопригодности.
Поставленная цель достигается тем, что обратный клапан, содержащий цилиндрический корпус, во внутреннем канале которого размещен запорный элемент в виде шара, перемещаемый по направляющим и взаимодействующий при закрытии с уплотнительным полем седла, а при открытии - с ограничителем хода, имеющим окна для проводимой среды, направляющие выполнены во внутреннем канале цилиндрического корпуса между расточками и резьбовыми поверхностями для седла и ограничителя, при этом последний выполнен выпуклым в сторону шара, а площадь его окон равна площади входного канала как седла, так и ограничителя, и площади просветов между внутренним диаметром корпуса и шаром и направляющие для шара равномерно расположены по окружности, а их минимальное число равно трем, и ограничитель выполнен в виде усеченного конуса с окнами на конических поверхностях, и в расточках корпуса между седлом и ограничителем установлены герметизирующие элементы.
На фиг. 1 изображен продольный разрез обратного клапана;
на фиг. 2 разрез по А-А;
на фиг. 3 вид I на фиг. 2 (вариант).
Обратный клапан состоит из цилиндрического корпуса 1, на внутренней поверхности 2 которого выполнены направляющие 3, по которым перемещается имеющий эластомерное наружное покрытие запорный элемент (шар) 4.
Шар 4, с одной стороны взаимодействующий с уплотнительным полем 5 седла 6, закрепленного на резьбе в корпусе 1 и уплотненного в расточке 7 относительно последней элементом 8. А с другой стороны шар 4 взаимодействует с ограничителем 9 с выпуклой либо конусной поверхностью 10 в сторону шара 4, в которой выполнены окна 11 для прохода проводимой среды. При этом суммарная площадь окон 11 равна площади канала 12 ограничителя 9, площади канала 13 седла 6 и площади просветов между шаром 4 и внутренней поверхностью 2 корпуса 1. При этом ограничитель 9 уплотнен элементом 8 в расточке 14 корпуса 1.
Сборка обратного клапана
В расточку 14 помещают уплотнительный элемент 8 и ввертывают посредством технологических элементов (на фиг. 1 не показаны) ограничитель 9. Затем с обратной стороны корпуса во внутреннюю полость корпуса 1 помещают шар 4, и через уплотнительный элемент 8 также ввертывают седло 6. Обратный клапан готов к работе.
Работа обратного клапана
При подаче проводимой среды со стороны седла 6 шар 4 по направляющим 3 прижимается к ограничителю 9. Проводимая среда через канал 13 седла 6, через просвет между шаром 4 и внутренней стенкой корпуса, через окна 11 канала 12 ограничителя 9 поступает к потребителю.
При возникновении обратного потока проводимой среды, последняя через канал 12 окна 11 ограничителя 9 воздействует на шар 4, который прижимается к уплотнительным полям 5 седла 6, перекрывая канал 13 седла 6. Затвор закрыт.
При этом при наличии в проводимой среде мелких твердых частиц, последние, внедряясь в поверхностный слой шара, выполненный из эластомерного материала, что существенно не влияет на герметичность затвора.
Таким образом, выполнение корпуса обратного клапана с внутренними направляющими для шара и унифицированными расточками для установки седла и ограничителя позволяют упростить сборку и разборку клапана, а значит, и повысить степень его ремонтопригодности.
Более того, выполнение площадей каналов в седле и ограничителя равными с площадями окон в последнем и с площадью просвета между шаром и внутренней стенкой цилиндрического корпуса позволяет минимизировать потери напора проводимой среды, это немало важно при различных видах технологиях в различных отраслях промышленности.