Обратный клапан

Полезная модель относится к области насосостроения, в частности к клапанам центробежных насосных установок, используемых в нефтедобывающей промышленности, для предотвращения обратного тока пластовой жидкости при остановке насоса. В корпусе 1 клапана размещены запорный орган со штоком 2, механическое уплотнение 3 и седло. Со стороны выхода в корпусе 1 установлена направляющая 4 для свободного конца штока 2. Запорный орган выполнен в виде цилиндрической пробки 5, соединенной со штоком 2 посредством резьбы. Седло выполнено в виде втулки 7 с коническим уплотнительным пояском 8. Коническая уплотнительная поверхность 10 пробки 5 сопряжена в закрытом положении клапана с уплотнительным пояском 8 седла. Механическое уплотнение 3 установлено на пробке 5 после конической уплотнительной поверхности 10 и выполнено в виде напора уплотнительных колец 11. Кольца 11 эластично подпружинены и эксцентрично попарно смещены относительно друг друга на 180°. Каждая пара колец 11 смещена относительно предыдущей пары на угол 360°/2n, где n - число пар уплотнительных колец. В закрытом положении клапана механическое уплотнение 3 сопряжено с цилиндрической частью 13 седла. На свободном торце пробки 5 установлена защитная шайба 14, которая закрывает механическое уплотнение 3 от воздействия абразивных составляющих пластовой жидкости. Полезная модель позволяет увеличить ресурс работы, повысить технологичность, упростить конструкцию и сборку. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области насосостроения, в частности к клапанам центробежных насосных установок, используемых в нефтедобывающей промышленности, для предотвращения обратного тока пластовой жидкости при остановке насоса.

Известен клапан золотниковый, содержащий корпус, в котором размещен запорный орган со штоком и выполнено седло, причем запорный орган выполнен в виде золотника, образующего запорную пару с внутренней поверхностью седла за счет набора подвижных в осевом и радиальном направлении уплотнительных колец, уплотненных эластичными кольцами с круглым поперечным сечением, при этом золотник выполнен с кольцевым буртом и опорным уступом, а уплотнительные кольца размещены на золотнике между последними (см. патент РФ 69186, кл. F16K 15/02, 10.12.2007). Недостатками известного устройства является относительно малое проходное сечение и отсутствие защиты рабочих органов клапана от поломок, вызванных штатным механическим воздействием технологического оборудования (удар технологического лома по сбивному клапану).

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является обратный клапан, содержащий прямоточный корпус, в котором размещены запорный орган со штоком, механическое уплотнение, седло, выполненное в виде втулки с коническим уплотнительным пояском, при этом запорный орган выполнен в виде цилиндрической пробки, снабженной конической уплотнительной поверхностью, сопрягаемой в закрытом положении клапана с уплотнительным пояском седла, причем пробка соединена со штоком посредством резьбы, а в корпусе со стороны выхода установлена

направляющая для свободного конца штока (см. патент РФ 75227, кл. F16K 15/02, 27.07.2008). Недостатками известного устройства является относительно малый ресурс работы, так как механическое уплотнение, находящееся в потоке пластовой жидкости, подвержено сильному абразивному износу.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в увеличении ресурса работы, повышение технологичности, а также упрощение конструкции и сборки клапана. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что обратный клапан содержит прямоточный корпус, в котором размещены запорный орган со штоком, механическое уплотнение, седло, выполненное в виде втулки с коническим уплотнительным пояском, при этом запорный орган выполнен в виде цилиндрической пробки, снабженной конической уплотнительной поверхностью, сопрягаемой в закрытом положении клапана с уплотнительным пояском седла, причем пробка соединена со штоком посредством резьбы, а в корпусе со стороны выхода установлена направляющая для свободного конца штока, механическое уплотнение выполнено в виде установленного на пробке после конической уплотнительной поверхности набора эластично подпружиненных, эксцентрично попарно смещенных относительно друг друга на 180° уплотнительных колец, каждая пара которых смещена относительно предыдущей пары на угол 360°/2n, где n - число пар уплотнительных колец, сопрягаемого в закрытом положении клапана с цилиндрической частью седла, причем на свободном торце пробки установлена защитная шайба, закрывающая механическое уплотнение от воздействия абразивных составляющих пластовой жидкости. Седло может быть зафиксировано в корпусе резьбовой втулкой. На пробке между конической уплотнительной поверхностью и механическим уплотнением целесообразно установить эластичное уплотнительное кольцо.

На чертеже изображен предлагаемый золотниковый клапан. Штриховыми линиями показано открытое положение клапана.

В корпусе 1 клапана размещены запорный орган со штоком 2, механическое уплотнение 3 и седло. Со стороны выхода в корпусе 1 установлена направляющая 4 для свободного конца штока 2. Направляющая 4 выполняет также еще две дополнительные функции: ограничивает ход запорного органа и является механической защитой рабочих органов клапана от воздействия технологического оборудования (удар технологического лома) перед подъемом из скважины остановившегося насоса. Запорный орган выполнен в виде цилиндрической пробки 5, соединенной со штоком 2 посредством резьбы. На пробке между конической уплотнительной поверхностью и механическим уплотнением установлено эластичное уплотнительное кольцо 6. Седло выполнено в виде втулки 7 с коническим уплотнительным пояском 8 и зафиксировано в корпусе резьбовой втулкой 9. Коническая уплотнительная поверхность 10 пробки 5 сопряжена в закрытом положении клапана с уплотнительным пояском 8 седла.

Механическое уплотнение 3 установлено на пробке 5 после конической уплотнительной поверхности 10 и выполнено в виде набора уплотнительных колец 11. Кольца 11 эластично подпружинены кольцами 12 и эксцентрично попарно смещены относительно друг друга на 180°. Каждая пара колец 11 смещена относительно предыдущей пары на угол 360°/2n, где n - число пар уплотнительных колец. В закрытом положении клапана механическое уплотнение 3 сопряжено с цилиндрической частью 13 седла. На свободном торце пробки 5 установлена защитная шайба 14, которая закрывает механическое уплотнение 3 от воздействия абразивных составляющих пластовой жидкости. Шайба зафиксирована гайкой 15.

Клапан работает следующим образом.

Под действием собственного веса запорный орган опускается вниз и закрывает проходное отверстие седла клапана. При этом уплотнительные

кольца 11 плотно прижимаются к боковой цилиндрической втулки 7, чем обеспечивается герметичность клапана. При воздействии на запорный орган давления снизу он поднимается, выходит из механического уплотнения 3 и жидкость проходит через кольцевой зазор между механическим уплотнением 3 и запорным органом в полость корпуса 1 выше запорного органа.

Настоящий клапан может быть использован в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности и при добыче нефти и других жидких сред погружными насосами. Полезная модель позволяет увеличить ресурс работы за счет установки защитной шайбы, повысить технологичность за счет выполнения эксцентричных пазов на внешней поверхности детали, а также упростить конструкцию и сборку.

1. Обратный клапан, содержащий прямоточный корпус, в котором размещены запорный орган со штоком, механическое уплотнение, седло, выполненное в виде втулки с коническим уплотнительным пояском, при этом запорный орган выполнен в виде цилиндрической пробки, снабженной конической уплотнительной поверхностью, сопрягаемой в закрытом положении клапана с уплотнительным пояском седла, причем пробка соединена со штоком посредством резьбы, а в корпусе со стороны выхода установлена направляющая для свободного конца штока, отличающийся тем, что механическое уплотнение выполнено в виде установленного на пробке после конической уплотнительной поверхности набора эластично подпружиненных, эксцентрично попарно смещенных относительно друг друга на 180° уплотнительных колец, каждая пара которых смещена относительно предыдущей пары на угол 360°/2n, где n - число пар уплотнительных колец, сопрягаемого в закрытом положении клапана с цилиндрической частью седла, причем на свободном торце пробки установлена защитная шайба, закрывающая механическое уплотнение от воздействия абразивных составляющих пластовой жидкости.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что седло зафиксировано в корпусе резьбовой втулкой.

3. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что на пробке между конической уплотнительной поверхностью и механическим уплотнением установлено эластичное уплотнительное кольцо.