клапан погружного насоса для добычи нефти
Классы МПК: | F04B53/10 клапаны; размещение клапанов F16K15/02 с направляемыми жесткими запорными элементами |
Автор(ы): | Пономарев А.К. (RU), Поляков Д.Б. (RU), Аминев М.Х. (RU), Шаймарданов Р.Ф. (RU) |
Патентообладатель(и): | Пономарев Анатолий Константинович (RU), Поляков Дмитрий Борисович (RU), Шаймарданов Рамиль Фаритович (RU), Аминев Марат Хуснуллович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-04-14 публикация патента:
10.03.2005 |
Клапан погружного насоса для добычи нефти предназначен для использования в области насосостроения. Клапан погружного насоса содержит корпус. В последнем размещен запорный орган со штоком и выполнено седло. Последнее выполнено из набора подвижных в радиальном направлении и уплотненных эластичными элементами колец. Посадочные поверхности последних смещены эксцентрично относительно друг друга и подпружинены в осевом направлении. Запорный орган нагружен пружиной и снабжен расположенным на его штоке гидротормозом. Обеспечивается повышение надежности работы клапана за счет увеличения износостойкости уплотнительных элементов седла и снижения гидравлических ударов в момент закрытия клапана. 1 ил.
![клапан погружного насоса для добычи нефти, патент № 2247865](/images/patents/221/2247865/2247865.jpg)
Формула изобретения
Клапан погружного насоса, содержащий корпус, в котором размещен запорный орган со штоком и выполнено седло, причем запорный орган выполнен в виде плунжера с возможностью образования запорной пары с внутренней поверхностью седла, отличающийся тем, что седло выполнено из набора подвижных в радиальном направлении и уплотненных эластичными элементами колец, посадочные поверхности которых смещены эксцентрично относительно друг друга и подпружинены в осевом направлении, причем запорный орган нагружен пружиной и снабжен расположенным на его штоке гидротормозом.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным установкам, предназначенным для подъема жидкости с больших глубин.
Известен клапан для скважинного насоса, содержащий корпус-цилиндр с фланцем на входе, выкидным и разгрузочным отверстиями, выполненными радиально в его стенке, подпружиненный внутри корпуса плунжер с замкнутой внутренней полостью и двумя взаимно перпендикулярными поверхностями уплотнения, одна из которых образована с внутренней проточкой фланца, а вторая с цилиндром, связанный с плунжером шток, пропущенный через герметичную крышку цилиндра посредством сальника (см. патент СССР №1790737, кл. F 04 В 47/02, 1989 г.).
Однако данный клапан не обеспечивает требуемой надежности работы. Это связано с тем, что при установке клапана совместно с погружным насосом внутри колонны насосно-компрессорных труб, при аварийном отключении насоса и закрытии соответственно клапана внутри колонны труб образуется пустота. В результате при последующем запуске насоса возможна перегрузка и выход из строя электродвигателя, который приводит в действие насос.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является клапан погружного насоса, содержащий корпус, в котором размещен запорный орган со штоком и выполнено седло, причем запорный орган выполнен в виде плунжера с возможностью образования запорной пары с внутренней поверхностью седла (патент РФ №2066400, кл. F 16 К 15/02, 10.09.1996).
Однако данный клапан также не обеспечивает требуемой надежности работы, что связано с тем, что запорная пара образована цилиндрическими сопрягаемыми поверхностями плунжера и цилиндра, а также опорным кольцом и торцевой поверхностью плунжера. В этих условиях при воздействии песка, соли и попутных газов, которые налипают на сопрягаемые поверхности и попадают между сопрягаемыми элементами запорной пары, нарушается герметичность запорной пары в результате абразивного и коррозионного воздействия указанных выше примесей. Кроме того, формирование запорной пары торцевыми поверхностями плунжера и опорного кольца может приводить к значительным гидравлическим ударам.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы клапана за счет увеличения износостойкости уплотнительных элементов седла и снижения гидравлического удара в момент закрытия клапана.
Поставленная задача решается за счет того, что клапан погружного насоса содержит корпус, в котором размещен запорный орган со штоком и выполнено седло, причем запорный орган выполнен в виде плунжера с возможностью образования запорной пары с внутренней поверхностью седла, при этом последнее выполнено из набора подвижных в радиальном направлении и уплотненных эластичными элементами колец, посадочные поверхности которых смещены эксцентрично относительно друг друга и подпружинены в осевом направлении, а запорный орган нагружен пружиной и снабжен расположенным на его штоке гидротормозом.
На чертеже представлен продольный разрез описываемого клапана.
Клапан содержит корпус 1, в котором установлен подвижный запорный орган 2 со штоком 3, причем запорный орган 2 выполнен в виде плунжера. Седло выполнено из уплотнительных стальных подвижных в радиальном направлении колец 4 и эластичных элементов 5, размещенных в эксцентричных канавках 6 корпуса 1. Седло снабжено направляющим кольцом 7. В осевом направлении кольца 4 подпружинены посредством эластичного элемента 8, размещенного между гайкой 9 и подвижной втулкой 10, взаимодействующей с кольцами 4. Запорный орган 2 образует с внутренней поверхностью седла запорную пару. Гидротормоз образован жестко закрепленным на заднем конце штока 3 посредством гайки 11 поршнем 12, взаимодействующим с пружиной 13, опирающейся на крышку 14. Гайка 9 уплотнена эластичным кольцом 15.
Клапан работает следующим образом.
Под действием пружины 13 запорный орган 2 опускается вниз и закрывает проходное отверстие клапана. При этом одна пара уплотнительных колец 4 под воздействием эластичных элементов 5 плотно прижимаются к поверхности выполненного в виде плунжера запорного органа 2 с противоположных сторон, а другая пара также прижимается к запорному органу 2 в перпендикулярном направлении, чем обеспечивается герметичность клапана. Зазор в осевом направлении устраняется за счет прижима колец 4 между собой за счет воздействия на них эластичного элемента 8 посредством втулки 10.
При воздействии на запорный орган 2 давления снизу он поднимается и жидкость проходит через кольцевой зазор в кольцевую полость корпуса 1.
При снятии давления снизу запорный орган 2 под воздействием пружины 13 и давления сверху опускается в седло. При этом на расстоянии 0,5 длины его хода от крайнего нижнего положения поршень 12, жестко закрепленный на заднем конце штока 3 запорного элемента 2, плавно тормозится за счет изменяющегося радиального зазора в корпусе 1, через который вытесняется находящаяся под ним жидкость. Применение клапана предлагаемой конструкции обеспечивает работоспособность насосов как в вертикальных, так и в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах.
Класс F04B53/10 клапаны; размещение клапанов
насос - патент 2527928 (10.09.2014) | ![]() |
плунжерный насос - патент 2514558 (27.04.2014) | |
клапан для удаления газа из погружного насоса - патент 2508489 (27.02.2014) | ![]() |
всасывающий клапан глубинного насоса - патент 2487271 (10.07.2013) | |
поршневой насос прямого вытеснения, содержащий клапан с внешним приведением в действие - патент 2472969 (20.01.2013) | ![]() |
устройство для приведения в движение текучей среды и клапанный механизм - патент 2420683 (10.06.2011) | ![]() |
поршневая расширительная машина - патент 2408796 (10.01.2011) | ![]() |
клапанный узел насоса - патент 2382926 (27.02.2010) | |
плунжерный насос - патент 2330185 (27.07.2008) | ![]() |
клапан слива воды - патент 2323379 (27.04.2008) | ![]() |
Класс F16K15/02 с направляемыми жесткими запорными элементами
узел затвора клиновой задвижки - патент 2518704 (10.06.2014) | ![]() |
клапан - патент 2489626 (10.08.2013) | ![]() |
самодействующий клапан - патент 2478857 (10.04.2013) | ![]() |
клапан минимального давления - патент 2477405 (10.03.2013) | ![]() |
обратный клапан - патент 2463506 (10.10.2012) | ![]() |
обратный клапан - патент 2463439 (10.10.2012) | ![]() |
способ обогрева запорного органа обратного клапана - патент 2463438 (10.10.2012) | ![]() |
обратный клапан - патент 2463437 (10.10.2012) | ![]() |
многофункциональный блок трубопроводной арматуры - патент 2451855 (27.05.2012) | |
клапанный патрон и управляемый обратный клапан - патент 2449191 (27.04.2012) | ![]() |