КЛАПАН ОБРАТНЫЙ Российский патент 2007 года по МПК F16K15/02 F16K15/06 

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей промышленности, и может быть использовано в нефтепромысловом или газоперекачивающем оборудовании, транспортирующих нефть, газ, агрессивные среды, воду для защиты насосных агрегатов или газоперекачивающих компрессоров от обратных перетоков перекачиваемой среды при их плановых остановках или аварийных отключеньях.

Известны клапаны обратные [SU 140645 A, F16К 15/02, 1961 г., SU 1830121 A3, F16К 15/02, 1993 г.], содержащие корпуса, запорные элементы, отверстия для протоки жидкости или газа.

Недостатками известных клапанов обратных является их ненадежность в процессе эксплуатации, особенно при высоких давлениях, МПа (кгс/см²) 21 (210) и износа внутренних поверхностей, обеспечивающих их герметичность.

Известен клапан обратный [RU 2205310 С2, кл. F16К 15/14, 7.05.2003 г.], содержащий корпус, запорный элемент, расположенный на оси корпуса.

Недостатками известного клапана являются ненадежность в процессе эксплуатации, особенно из-за гидроабразивного износа в процессе нагнетания при высоких давлениях, МПа (кгс/см²) 21 (210) и более, высоких скоростях потоков перекачиваемых сред, которые могут достигать 10 м/сек и более, износа внутренних поверхностей, обеспечивающих герметичность клапана при остановке насосных агрегатов или газоперекачивающих компрессоров, а также большая элементная база конструкции клапана.

Задача изобретения состоит в повышении надежности, в уменьшении элементной базы конструкции клапана, в увеличении срока эксплуатации, особенно в системах высокого давления и высоких скоростях перекачиваемых сред, в снижении гидроабразивного износа и увеличении коррозионной стойкости элементов конструкции клапана обратного, определяющих его работоспособность и надежность, в удобстве обслуживания при эксплуатации, в обеспечении ремонтопригодности и конкурентоспособности.

Решение технической задачи достигается тем, что клапан обратный, содержащий корпус, запорный элемент, расположенный на оси корпуса, отличающийся тем, что в корпусе с одной стороны выполнен центральный канал для протока жидкости с конической поверхностью, с другой стороны выполнены вытачка и буртик с опорной поверхностью, между буртиком и конической поверхностью выполнена камера, а запорный элемент выполнен с каналами гидравлической связи и с поверхностями, соответствующими упомянутым поверхностям, и установлен с возможностью перемещения в камере корпуса и перекрытия центрального канала для протока жидкости при взаимодействии конических поверхностей запорного элемента и корпуса.

Для уменьшения элементной базы конструкции клапана обратного запорный элемент выполнен с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью выходного патрубка.

На фиг.1 изображен клапан обратный в открытом положении.

На фиг.2 изображен клапан обратный в закрытом положении.

На фиг.3 вид А фиг.1.

На фиг.4 вид Б на фиг.2.

Клапан обратный содержит:

входной патрубок 1,

корпус 2,

центральный канал для протока жидкости 3,

запорный элемент 4,

коническую поверхность 5, выполненную в корпусе 2,

камеру 6, выполненную в корпусе 2,

коническую поверхность 7, выполненную на запорном элементе 4,

буртик 8, выполненный в корпуса 2,

опорную поверхность 9, выполненную на буртике 8,

выточку 10, выполненную в корпусе 2,

опорную поверхность 11, выполненную на запорном элементе 4,

выходной патрубок 12,

торцевую поверхность 13 выходного патрубка 12,

торцевую поверхность 14 запорного элемента 4,

каналы гидравлической связи 15, выполненные в запорном элементе 4,

резьбовые шпильки 16,

гайки 17.

В статическом положении элементы конструкции клапана обратного взаимодействуют следующим образом.

В корпус 2 клапана обратного устанавливают запорный элемент 4 через центральный канал для протока жидкости 3 и выточку 10, обеспечивая свободное перемещение запорного элемента в камере 6.

Корпус 2 с запорным элементом 4 устанавливают между входным 1 и входным 12 патрубками и стягивают гайками 17 через шпильки 16 (фиг.1).

Клапан обратный устанавливают (например, вваривают в трубопровод в нагнетательную линию перед насосным агрегатом или перед газоперекачивающим компрессором).

В динамическом положении, при запуске насосного агрегата или газоперекачивающего компрессора от воздействия потока перекачиваемой среды запорный элемент 4 по центральному каналу для протока жидкости 3 и выточке 10, выполненные в корпусе 2, перемещается до взаимодействия торцевых поверхностей 13 и 14, выполненные в выходном патрубке 12 и в запорном элементе 4.

Перекачиваемая среда по каналам гидравлической связи 15, огибая запорный элемент 4, через камеру 6 нагнетается в трубопровод (движение перекачиваемой среды указаны стрелками).

Клапан открыт (фиг.1, фиг.3, фиг.4).

При плановом или аварийном отключении насосного агрегата или газоперекачивающего компрессора обратным давлением жидкости или газа (движение жидкости или газа указаны стрелками) запорный элемент 4 перемещается в камере 6 по центральному каналу для протока жидкости 3 и по выточке 10 до совмещения конической поверхности 7 запорного элемента 4 и конической поверхности 5 корпуса 2, а также до совмещения опорной поверхности 9 на буртике 8 и опорной поверхности 11 на запорном элементе 4, перекрывая центральный канал для протока жидкости 3.

Клапан закрыт (фиг.2).

В конструкции клапана обратного выполнение корпуса 2 и запорного элемента 4 из отечественных композиционных материалов, высокопрочных, образивно-зносостойких, коррозионностойких позволяет превзойти надежность используемых клапанов, изготовленных из нержавеющих, высокопрочных сталей в процессе эксплуатации при одновременном снижении себестоимости изготовления клапана обратного.

Предложенное новое техническое решение клапана обратного отличается от известных технических решений новизной, просто в изготовлении, ремонтопригодно, надежно в эксплуатации, конкурентоспособно и его использование в промышленности обеспечит положительный технико-экономический эффект.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей промышленности, и предназначено для использования в нефтепромысловом или газоперекачивающем оборудовании, транспортирующем нефть, газ, агрессивные среды, воду для защиты насосных агрегатов или газоперекачивающих компрессоров от обратных перетоков при их остановках. Клапан обратный содержит корпус, запорный элемент. Запорный элемент расположен по оси корпуса. В корпусе с одной стороны выполнен центральный канал для протока жидкости с конической поверхностью. С другой стороны выполнены выточка и буртик с опорной поверхностью. Между буртиком и конической поверхностью выполнена камера. Запорный элемент выполнен с каналами гидравлической связи и с поверхностями, соответствующими упомянутым поверхностям, и установлен с возможностью перемещения в камере корпуса и перекрывания центрального канала для протока жидкости при взаимодействии конических поверхностей запорного элемента и корпуса. Изобретение позволяет повысить надежность, уменьшить элементную базу клапана и увеличить срок эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Клапан обратный, содержащий корпус, запорный элемент, расположенный по оси корпуса, отличающийся тем, что в корпусе с одной стороны выполнен центральный канал для протока жидкости с конической поверхностью, с другой стороны выполнены выточка и буртик с опорной поверхностью, между буртиком и конической поверхностью выполнена камера, а запорный элемент выполнен с каналами гидравлической связи и с поверхностями, соответствующими упомянутым поверхностям, и установлен с возможностью перемещения в камере корпуса и перекрывания центрального канала для протока жидкости при взаимодействии конических поверхностей запорного элемента и корпуса.2. Клапан обратный по п.1, отличающийся тем, запорный элемент выполнен с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью выходного патрубка.