Обратный клапан

Обратный клапан

Реферат

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в погружных насосах для добычи нефти из скважины.

Известен обратный клапан скважинного электроцентробежного насоса, содержащий модуль-головку с посадочным седлом, связанную с колонной насосно-компрессорных труб, и запорный элемент, выполненный в виде пробки из пластикового материала с шлицевыми пазами /Пат.2187709 RU, МПК⁷ F 04 D 15/02, опубл. 2002/.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является большое гидравлическое сопротивление клапанного узла и сложность его изготовления.

Наиболее близким к заявляемому изобретению, по совокупности признаков, является обратный клапан, содержащий корпус с проходным каналом, в котором размещены седло и взаимодействующий с седлом запорный орган /Пат. 1830121 RU, МПК⁵ F 16 K 15/02, опубл. 1993/. Запорный орган выполнен в виде безотрывного аэродинамического профиля и состоит из трех последовательно размещенных по направлению потока, жестко соединенных между собой осесимметричных тел: направляющая часть выполнена в виде вогнутого конуса, посадочная часть выполнена в виде сферической поверхности, и хвостовая часть выполнена выпуклой с уменьшающимся по направлению к ее торцу сечением. Центр масс смещен в сторону седла.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является сложность изготовления известной конструкции обратного клапана.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение энергетических затрат при эксплуатации погружных насосов.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в уменьшении гидравлического сопротивления клапанного узла и простоте его изготовления.

Указанный технический результат достигается тем, что в обратном клапане, содержащем седло и взаимодействующий с седлом запорный элемент с посадочной и хвостовой частями, при этом центр тяжести смещен в сторону седла, посадочная и хвостовая части запорного элемента выполнены отдельно друг от друга, хвостовая часть запорного элемента выполнена в виде конуса с ребрами, а смещение центра тяжести в сторону седла обеспечивается выполнением указанной хвостовой части из более легкого материала по отношению к материалу посадочной части. Кроме того, хвостовая и посадочная части запорного элемента между собой могут быть соединены посредством резьбового соединения.

Причинно-следственная связь между существенными признаками изобретения и заявленным техническим результатом следующая. Именно выполнение хвостовой части запорного элемента в виде конуса позволяет уменьшить завихрение потока жидкости, при этом ребра окончательно выравнивают этот поток, что значительно снижает гидравлическое сопротивление обратного клапана в целом. Выполнение посадочной и хвостовой части запорного элемента в виде отдельных элементов (отдельно друг от друга), соединенных между собой, например, посредством резьбового соединения, обеспечивает простоту изготовления обратного клапана.

Устройство поясняется чертежом, где представлен обратный клапан, продольный разрез.

Обратный клапан содержит корпус 1 с посадочным седлом 2, связанный с колонной насосно-компрессорных труб 3, запорный элемент 4, состоящий из посадочной части 5, выполненной в виде полусферы, и хвостовой части 6, выполненной в виде конуса с ребрами 7. Посадочная часть 5 соединяется с хвостовой частью 6, например, посредством резьбового соединения 8. Посадочное седло 2 имеет проходной канал 10.

Хвостовая часть 6 с ребрами 7 выполнена из более легкого материала, чем посадочная часть 5, что обеспечивает смещение центра тяжести запорного элемента 4 к посадочному седлу 2.

Обратный клапан работает следующим образом.

Запорный элемент 4 поднимается потоком добываемой жидкости и упирается ребрами 7 в ниппель 9 насосно-компрессорных труб 3. Добываемая жидкость от насоса (не показан) через проходной канал 10 в посадочном седле 2, омывая посадочную 5 и хвостовую 6 части запорного элемента 4, проходит между ребрами 7 и протекает в колонну насосно-компрессорных труб 3. При остановке скважины жидкость из насосно-компрессорных труб 3 под действием сил тяжести устремляется обратно в скважину и, воздействуя на запорный элемент 4, сажает его посадочной частью 5 в посадочное седло 2, закрывая проходной канал 10.

1. Обратный клапан, содержащий седло и взаимодействующий с седлом запорный элемент с посадочной и хвостовой частями, центр тяжести которого смещен в сторону седла, отличающийся тем, что хвостовая часть и посадочная часть запорного элемента выполнены в виде отдельных элементов, соединенных между собой, при этом хвостовая часть запорного элемента выполнена в виде конуса с ребрами, а смещение центра тяжести запорного элемента в сторону седла обеспечивается выполнением указанной хвостовой части из более легкого материала по отношению к материалу посадочной части запорного элемента.

2. Обратный клапан по п.1, отличающийся тем, что хвостовая и посадочная части запорного элемента соединены между собой посредством резьбового соединения.