МОДУЛЬ КЛАПАНА ОБРАТНОГО

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована при добыче нефтесодержащей пластовой жидкости с помощью погружного насоса.
Известен клапан обратный (патент №55018, E21B 34/06, дата публ. 2006.07.27), содержащий цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения внутри корпуса, седло, закрепленное с помощью резьбовой втулки, ограничитель с отверстиями для протока жидкости.
Недостатками известного клапана являются сложность сборки - разборки клапанного узла ввиду установки деталей клапанного узла в корпус клапана с двух торцов, низкая ремонтопригодность клапана за счет сложности отвинчивания резьбовой втулки при замене седла, вызванная накоплением осадков на резьбе и ее коррозией, невозможность использования запорных элементов других типоразмеров в известной конструкции корпуса без его дополнительной доработки.
Известен клапан обратный (патент №70544, E21B 34/06, дата публ. 2008.01.27), взятый в качестве прототипа, 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. Ограничитель выполнен в виде цилиндрической клетки и поперечно установленной решетки, которые размещены в корпусе с возможностью вращения вокруг продольной оси и закреплены в нем с помощью запорного кольца.
Недостатками известного клапана являются, сложность сборки-разборки клапанного узла ввиду отсутствия функционально законченной сборки, выполненной в виде единого съемного блока (модуля). Сложность сборки заключается в последовательной установке набора отдельных деталей: обоймы с уплотнительным кольцом, в которой закреплено седло посредством резьбовой втулки, клетки с противоположной стороны обоймы, запорного элемента, решетки и запорного кольца непосредственно в корпус обратного клапана, что повышает трудоемкость монтажа клапанного узла, неудобство сборки-разборки клапана, а также не исключает возможность неправильной установки цилиндрической клетки и установки запирающего элемента, не соответствующего седлу, например, взятого из другого комплекта деталей, при сборке клапана.
Задача полезной модели - разработка конструкции модуля клапана обратного в виде функционально законченной сборки, выполненной в виде единого съемного блока, обеспечивающего эксплуатационную надежность, ремонтопригодность, удобство сборки-разборки.
Технический результат, получаемый в результате реализации предложенной конструкции, состоит в повышении эксплуатационной надежности, которая обеспечивается прочностью конструкции (все детали узла собраны и закреплены в обойме, представлены в виде единого блока), простотой в изготовлении и монтаже (сборка узла производится без специальных приспособлений и инструментов), технологичностью, ремонтопригодностью, обеспеченной простотой замены деталей модуля, удобством сборки-разборки модуля, а также удобством установки модуля в корпус клапана.
Указанный технический результат достигается тем, что в модуле клапана обратного, содержащем запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения, седло, резьбовую втулку для закрепления седла, обойму и ограничитель с отверстиями для протока жидкости, согласно полезной модели обойма выполнена в виде цилиндрической детали со ступенчатым отверстием, при этом седло, резьбовая втулка, запорный элемент и ограничитель установлены в обойме последовательно.
Последовательная установка в обойму седла, резьбовой втулки, запорного элемента, и ограничителя упрощает и повышает удобство установки деталей, улучшает технологичность сборки-разборки модуля, повышает надежность и ремонтопригодность модуля, а также исключает возможность установки, например, запорного элемента и седла из разных комплектов при сборке клапана.
Технический результат достигается также тем, что ограничитель выполнен в виде поперечно установленной решетки, закрепленной в обойме с помощью запорного кольца, что улучшает технологичность изготовления модуля, повышает удобство сборки-разборки модуля.
Технический результат достигается также тем, что в резьбовой втулке выполнено отверстие переменного сечения, расширяющееся по направлению выхода запорного элемента из седла, что позволяет увеличить проходное сечение для жидкости, в результате чего уменьшить скорость разгона шара, снизить силу удара запорного элемента о решетку и повысить износостойкость шара.
Технический результат достигается также тем, что резьбовая втулка снабжена торцевыми выступами, что улучшает удобство установки втулки в обойму для надежного закрепления седла в обойме, а также снятие втулки из обоймы для беспрепятственного изъятия седла для его замены или переустановки.
Установка седла в выступе обоймы свободно с помощью поджатия резьбовой втулкой, расширяет функциональные возможности седла, позволяя переустановить его другим торцом к запорному элементу в случае износа пояска седла и потери герметичности клапана.
Модуль клапана обратного может быть установлен в корпусе клапана с помощью, например, запорного кольца, что улучшает удобство эксплуатации, позволяет осуществлять быструю установку/замену модуля в корпусе клапана обратного.
Кроме того, создание модуля клапана обратного в виде единого сборочного узла позволяет расширить функциональные возможности модуля за счет его использования в клапанах обратных, имеющих разные присоединительные размеры для монтажа в колонну НКТ.
Соответствие заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения модуля.
На фигуре приведен общий вид модуля клапана обратного.
Модуль содержит обойму 1 со ступенчатым отверстием, размещенный в обойме 1 с возможностью осевого перемещения запорный элемент 2, выполненный в виде шара, седло 3, свободно установленное в обойме 1, резьбовую втулку 4 для закрепления седла 3 в обойме 1, ограничительный элемент, выполненный в виде решетки 5 с отверстиями 6 для протока жидкости, запорное кольцо 7 для закрепления решетки 5 в обойме 1. В резьбовой втулке 4 выполнено отверстие переменного сечения, которое имеет цилиндрическую поверхность 8 и конусную поверхность 9 для направления движения шара 2. Резьбовая втулка 4 снабжена торцевыми выступами 10 для удобства установки ее в обойму 1.
Устройство работает следующим образом.
Добываемая жидкость, проходя через модуль, установленный в корпус (не показан) клапана обратного, смещает запорный элемент 2 от седла 3 к решетке 5, и выходит через отверстия 6 решетки 5. При отсутствии подачи жидкости на входе модуля, запорный элемент 2 под действием силы тяжести и давления столба жидкости на выходе модуля прижимается к седлу 3, надежно перекрывая входное отверстие, предотвращая при этом обратный поток добытой жидкости.
Использование модуля предложенной конструкции в клапанах обратных в виде функционально законченной сборки, выполненной в виде единого съемного блока, обеспечивает эксплуатационную надежность, ремонтопригодность и упрощение сборки-разборки изделия.