КЛАПАН ОБРАТНЫЙ

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована при добыче нефтесодержащей пластовой жидкости с помощью погружного насоса.
Известен клапан обратный (патент №56940, Е21В 34/06, дата публ. 2006.09.27), содержащий корпус, седло, закрепленное в корпусе, запорный элемент. В корпусе образован цилиндрический канал и ограничитель осевого перемещения запорного элемента в канале с отверстиями для протока жидкости, при этом ограничитель выполнен за одно целое с корпусом.
Недостатками известного клапана являются сложность конструкции, снижение долговечности клапана за счет неравномерности износа стенок цилиндрического канала в местах контакта с запорным элементом, не ремонтопригодность клапана из-за невозможности замены ограничителя осевого перемещения запорного элемента, сложность отвинчивания резьбовой втулки при замене седла, вызванная накоплением осадков на резьбе и ее коррозией, невозможность использования при данной конструкции корпуса запорных элементов других типоразмеров.
Известен клапан обратный (патент №55018, Е21В 34/06, дата публ. 2006.07.27), взятый в качестве прототипа, 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 снижение долговечности клапана за счет неравномерности износа (односторонний износ) ограничителя в местах контакта с запорным элементом, сложность изготовления ограничителя как единой детали, создающей большое динамическое сопротивление выходному потоку, проходящему через клапан, а также 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.
Задача полезной модели - разработка конструкции клапана, обеспечивающего эксплуатационную надежность и ремонтопригодность, а также снижение энергетических затрат на перекачку жидкости.
Технический результат, получаемый в результате реализации предложенной конструкции, состоит в повышении надежности, которая обеспечивается прочностью конструкции, простотой в изготовлении и монтаже, технологичностью, ремонтопригодностью, обеспеченной простотой замены деталей.
Указанный технический результат достигается тем, что клапан обратный, содержащий цилиндрический корпус, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения внутри корпуса, седло, закрепленное с помощью резьбовой втулки, ограничитель с отверстиями для протока жидкости, снабжен размещенной в корпусе обоймой 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.
Выполнение отверстий решетки для протока жидкости цилиндрическими и расположенными под углом к продольной оси корпуса позволяет уменьшить динамическое сопротивление потока жидкости при выходе из ограничителя, что в целом снижает энергетические затраты на прохождение жидкости через клапан.
Выполнение ограничителя из двух деталей клетки и решетки улучшает технологичность изготовления клапана, а также уменьшает износ клетки в местах контакта с запорным элементом при прохождении через нее вихревого потока жидкости, который вращает клетку вокруг продольной оси.
Наличие уплотнительного кольца, установленного между корпусом и обоймой, улучшает герметичность устройства, повышает его эксплуатационные качества.
Сравнение заявленного решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области техники показывает, что изложенная совокупность признаков не известна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о его соответствии критерию полезной модели «новизна».
Соответствие заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения клапана.
На фиг.1 приведен общий вид клапана, на фиг.2 изображен поперечный разрез А-А клапана.
Клапан обратный содержит корпус 1, размещенный в нем с возможностью осевого перемещения запорный элемент 2, выполненный в виде шара, седло 3, установленное в обойме 4, резьбовую втулку 5 для закрепления седла 3 в обойме 4, которая установлена в выступе корпуса 1, цилиндрическую клетку 6 и решетку 7 с наклонными отверстиями 8 для протока жидкости, запорное кольцо 9 для закрепления обоймы 4,
клетки 6 и решетки 7 в корпусе 1. Между корпусом 1 и обоймой 4 установлено уплотнительное кольцо 10.
Устройство работает следующим образом.
Добываемая жидкость, имеющая вихревой характер за счет подачи ее погружным центробежным насосом, проходя через клапан, приподнимает запорный элемент 2 над седлом 3, обтекая его через проходные каналы клетки 6, и выходит через отверстия решетки 7. При прохождении ограничителя вращение жидкости передается клетке 6, заставляя ее поворачиваться вокруг продольной оси корпуса 1, при этом зона контакта запорного элемента 2 с клеткой является переменной, что уменьшает износ клетки в целом. Прохождение жидкости через цилиндрические наклонные в сторону закручивания проходящего потока отверстия 8 решетки 7 позволяет уменьшить динамическое сопротивление потока жидкости. При отсутствии подачи жидкости на входе клапана, запорный элемент 2 под действием силы тяжести и давления столба жидкости на выходе клапана прижимается к седлу 3, надежно перекрывая входное отверстие, предотвращая при этом обратный поток добытой жидкости.
Использование клапана обратного предложенной конструкции позволяет обеспечить надежность работы, ремонтопригодность, а также снизить энергетические затраты на перекачку жидкости.