ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДВУХСТОРОННЕГО ПОТОКА

Заявляемая полезная модель относится к нефтяной промышленности, а именно к внутрискважинному эксплуатационному оборудованию, и может использоваться при добыче нефти, промывке и освоении скважин.
Известен обратный клапан, состоящий из корпуса с отверстиями, запорного элемента в виде шара поджатого к седлу пружиной и установленного с возможностью осевого перемещения в направлении потока жидкости (Патент на полезную модель №73938 от 18.12.2007 г. F16K 15/00).
Недостатком известной конструкции является невозможность эксплуатации при промывке полости насоса в обратном направлении.
Известен клапан универсальный, содержащий полый цилиндрический корпус, клапанный блок, в корпусе которого выполнены радиальные сквозные равномерно расположенные отверстия и расположен шаровой запорный элемент в виде шарика, седло, пружину (Патент на изобретение №2416754 от 25.09.2009 г. F16K 15/04).
Недостатком известного устройств является низкая надежность работы при остановочном и промывочном режимах эксплуатации, вследствие свободного и не регулируемого перемещения шарика в клапанном блоке.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является обратный клапан содержащий корпус с верхней и нижней внутренними присоединительными резьбами, служащими для встраивания клапана в колонну насосно-компрессорных труб, подвижный элемент в виде стакана с осевым сквозным отверстием и сквозными продольными отверстиями, седлом для запорного элемента в виде шарика (Патент на изобретение №2391592 от 30.12.2008 г. F16K 15/04).
Однако, конструкция данного устройства не надежна, так как не фиксирует клапан в крайнем положении при промывке насоса и формирует поток среды, приводящий к пульсации в работе устройства.
Предлагаемое устройство обеспечивает защиту насоса от давления столба жидкости при работе в рабочем и остановочном режимах, а также пропуск специального раствора в обратном направлении в режиме промывки. Переключение предлагаемого клапана с рабочего на промывочный режим производиться за счет того, что промывочный раствор подается под давлением, гарантированно превышающим давление столба жидкости при обычном режиме работы насоса.
Задачей заявляемой полезной модели является создание простого, надежного устройства обеспечивающего эффективную работу насосной установки и срока эксплуатации скважинных насосов.
Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом обратном клапане двухстороннего потока, содержащем корпус с верхней и нижней внутренними присоединительными резьбами, служащими для встраивания клапана в колонну насосно-компрессорных труб, подвижный элемент в виде стакана с осевым сквозным отверстием и сквозными продольными отверстиями, седлом для запорного элемента в виде шарика, в отличие от прототипа, корпус снабжен жестко закрепленными верхней и нижней шайбами со сквозными равномерно расположенными отверстиями, кольцевым фиксатором движения подвижного элемента в виде стакана, регулируемого на определенную силу сжатия винтом, фиксируемым конусной треугольной гайкой в центральном конусном отверстии нижней шайбы.
Подвижный элемент в виде стакана снабжен пружинным элементом с тарельчатым основанием для поджатия шарика к седлу.
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг. 1 предоставлен обратный клапан двухстороннего потока в рабочем режиме.
На Фиг. 2 представлен обратный клапан двухстороннего потока в остановочном режиме.
На Фиг. 3 представлен обратный клапан двухстороннего потока в промывочном режиме.
Обратный клапан двухстороннего потока содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 внутренними присоединительными резьбами, верхнюю 4 и нижнюю 5 шайбы со сквозными равномерно расположенными отверстиями 6 и 7, кольцевой фиксатор 8 движения подвижного элемента в виде стакана 9 с осевым сквозным отверстием 10, сквозными продольными отверстиями 11, пружинным элементом 12 с тарельчатым основанием 13 для поджатия шарика 14 к седлу 15, винтом 16, фиксируемым конусной треугольной гайкой 17 в центральном конусном отверстии 18 нижней шайбы 5.
Обратный клапан двухстороннего потока работает в трех режимах эксплуатации - рабочем, остановочном и промывочном следующим образом.
В рабочем режиме, за счет давления столба жидкости в вертикальном трубопроводе с низу вверх, подвижный элемент в виде стакана 9 поднимается и фиксируется винтом 16, удерживающимся конусной треугольной гайкой 17 в центральном конусном отверстии 18 нижней шайбы 5. Конусная треугольная гайка 17 предотвращает вращение подвижного элемента в виде стакана 9 при турбулентном режиме течения потока жидкости, а также предотвращает механический износ подвижного элемента в виде стакана 9. Пружинный элемент 12 с тарельчатым основанием 13 сдвигается в крайнее верхнее положение и надежно перекрывает сквозное отверстие 10 шариком 14. Жидкость под рабочим давлением подается из скважинного насоса через сквозные отверстия 7 нижней шайбы 5 в корпус клапана 1 и равномерно нагнетается вверх через свободные пространства корпуса. Далее поток жидкости, через сквозные равномерно расположенные отверстия 6 верхней шайбы 4, нагнетается в трубопроводную трассу.
При остановке двигателя скважинного насоса подвижный элемент в виде стакана 9 под собственным весом, а также весом столба жидкости опускается и седлом 15 садиться на кольцевой фиксатор 8, перекрывая тем самым поток жидкости. Шарик 14 на тарельчатом основание 13 пружинного элемента 12 находится в неподвижном состоянии и глухо закрывает осевое сквозное отверстие 10. В результате клапан удерживает столб жидкости с устьевым давлением и предохраняет систему скважинного оборудования от давления столба жидкости в трубопроводной трассе.
При промывочном режиме промывочный раствор под давлением, гарантированно превышающем рабочее давление, нагнетается, через сквозные равномерно расположенные отверстия 6 верхней шайбы 4 в подвижный элемент в виде стакана 9, зафиксированного седлом 15 под весом столба жидкости на кольцевом фиксаторе 8. Пружинный элемент 12 с шариком 14 на тарельчатом основании 13 сжимается под избыточным давлением промывочного раствора вниз, освобождая тем самым проход для жидкости. Жидкость через осевое сквозное отверстие 10, сквозные продольные отверстия 11 подвижного элемента в виде стакана 9 нагнетается в корпус клапана 1 и далее через сквозные равномерно расположенные отверстия 7 нижней шайбы 5 в сторону напорного патрубка скважинного насоса.
Таким образом, предложенное техническое решение обратного клапана двухстороннего потока просто в изготовлении, надежно в эксплуатации и его использование обеспечит положительный технико-экономический эффект.