КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ Российский патент 2015 года по МПК E21B34/02 F16K15/03 F16K37/00 

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для защиты газовых и нефтяных фонтанирующих скважин при критическом изменении давления в отводящем трубопроводе.

Известно устройство клапана-отсекателя по патенту РФ №2271438 кл. E21B 34/02. Клапан-отсекатель содержит корпус с входным и выходным штуцерами, седло с затвором, пилотный механизм и устройства настройки и взвода.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции, повышение чувствительности, надежности и точности срабатывания.

Наиболее близким техническим решением является клапан-отсекатель по патенту РФ №2447259 кл. МПК E21B 34/02.

Задачей этого изобретения является увеличение давления срабатывания, надежности, долговечности и упрощение конструкции.

Практика эксплуатации известных устройств (отзывы заказчиков) свидетельствует о больших неудобствах, связанных с незнанием сиюминутного состояния клапанов-отсекателей, а конкретно: открыт или закрыт затвор клапана-отсекателя. Это особенно актуально в моменты нарушения целостности трубопроводов, т.к. любое промедление с закрытием клапанов-отсекателей может привести к большим последствиям по загрязнению и отравлению окружающей природы транспортируемой средой. Отсутствие сигнализации о состоянии клапана-отсекателя и является основным недостатком известных конструкций.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности эксплуатации путем обеспечения надежной сигнализации срабатывания.

Технический результат достигается тем, что в клапане-отсекателе, содержащем корпус, входной и выходной штуцеры, механизм настройки, состоящий из подпружиненных горизонтального поршня и вертикального штока, взаимодействующих друг с другом плоскими, перпендикулярно расположенными упорами, механизм взвода, седло и затвор, соединенный тягой с вертикальным подпружиненным штоком, корпус снабжен подпружиненным плунжером, расположенным перпендикулярно его оси, магнитом, на одном из его концов, магнитным датчиком, например нормально-разомкнутым герконом, светодиодом и источником питания, причем подпружиненный плунжер выполнен так, что одним концом он взаимодействует с затвором при открытом клапане-отсекателе, а другим концом, на котором расположен магнит - с магнитным датчиком, соединенным последовательно со светодиодом и источником питания.

Анализ отобранных в результате поиска патентных, информационных и каталожных материалов по клапанам-отсекателям по фондам Саратовской областной универсальной научной библиотеки позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.

Снабжение клапана-отсекателя подпружиненным плунжером, расположенным перпендикулярно его оси так, что одним, нижним концом он опирается на затвор при открытом клапане-отсекателе, а другим, на котором размещен магнит, он воздействует на магнитный датчик, например, нормально-разомкнутый геркон, приводит к тому, что как только затвор отойдет от нижнего конца плунжера, т.е. клапан-отсекатель закроется, подпружиненный плунжер занимает положение, когда магнит, на его верхнем конце, оказывает воздействие на нормально-разомкнутый геркон, а его контакты замыкают светодиод на источник питания и светодиод мгновенно сигнализирует оператору о точном закрытии клапана-отсекателя. Таким образом, достигается решение проблемы эксплуатационников о надежной сигнализации состояния клапана-отсекателя, в частности, о его закрытии.

Следовательно, предлагаемая конструкция, обладает промышленной полезностью.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид в разрезе, на фиг. 2 - сечение АА общего вида и на фиг. 3 - схема со светодиодом и источником питания.

Клапан-отсекатель содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 штуцеры, механизм настройки, состоящий из подпружиненных горизонтального поршня 4 и вертикального штока 5, взаимодействующих друг с другом плоскими, перпендикулярно-расположенными упорами, механизм взвода 6, седло 7 и затвор 8, соединенный тягой 9 с вертикальным, подпружиненным штоком 5, корпус 1 снабжен подпружиненным плунжером 10, расположенным перпендикулярно его оси, магнитом 11, на одном из его концов, магнитным датчиком 12 например, нормально-разомкнутым герконом, светодиодом 13 и источником питания, причем плунжер выполнен так, что одним концом он взаимодействует с затвором 8 при открытом клапане-отсекателе, а другим концом, на котором расположен магнит 11 - с магнитным датчиком 12 при закрытом клапане-отсекателе, причем магнитный датчик 12 соединен последовательно со светодиодом 13 и источником питания.

Клапан-отсекатель работает следующим образом.

Затвор 8 через тягу 9 связан с подпружиненным вертикальным штоком 5. Механизм взвода 6 служит для подъема подпружиненного вертикального штока 5, т.е. для взвода, открытия клапана-отсекателя.

Перпендикулярно вертикальному штоку 5 расположен подпружиненный горизонтальный поршень 4, взаимодействующий с ним плоским перпендикулярно расположенным упором, удерживающим подпружиненный вертикальный шток 5 в верхнем положении, а затвор 8 открытым. При этом затвор 8 находится в контакте с подпружиненным плунжером 10, имеющим возможность осевого перемещения при изменении положения затвора 8. В верхней части подпружиненного плунжера 10 расположен магнит 11, создающий магнитное поле вокруг подпружиненного плунжера 10. Поскольку подпружиненный плунжер 10 имеет возможность перемещения, магнитное поле также перемещается.

Поток среды, проходя через открытый клапан, создает баланс рабочего давления и усилий подпружиненного горизонтального поршня 4. При этом подпружиненный вертикальный шток 5 удерживается в верхнем положении. В случае изменения давления (повышения или понижения) на входе, баланс нарушается. Подпружиненный горизонтальный поршень 4 перемещается вправо. При этом плоский упор подпружиненного горизонтального поршня 4 выходит из зацепления с плоским упором подпружиненного вертикального штока 5 и он перемещается вниз, прижимая затвор 8 к седлу 7, т.е. перекрывая поток среды через клапан-отсекатель.

При перемещении затвора 8 в закрытое положение, подпружиненный плунжер 10 также перемещается в крайнее нижнее положение.

В этом случае магнитное поле, создаваемое магнитом 11, перемещается в зону срабатывания магнитного датчика, например, нормально-разомкнутого геркона 12.

Происходит замыкание контактов геркона 12 и всей электрической цепи, о чем свидетельствует загоревшийся светодиод 13, сигнализирующий о закрытии клапана-отсекателя. Одновременно сигнал о закрытии клапана-отсекателя поступает на пульт в диспетчерскую.

Открытие клапана-отсекателя происходит механизмом взвода 6 вручную.

Следует указать, что опытный образец предлагаемой конструкции клапана-отсекателя прошел длительные испытания и доработку с тем, чтобы полностью достичь выполнения поставленной задачи.

В настоящее время данный клапан-отсекатель выполнен в металле для промышленного использования на промыслах.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть применено для защиты газовых и нефтяных фонтанирующих скважин при критическом изменении давления в отводящем трубопроводе. Клапан-отсекатель содержит корпус, входной и выходной штуцеры, механизм настройки, состоящий из подпружиненных горизонтального поршня и вертикального штока, взаимодействующих друг с другом плоскими, перпендикулярно-расположенными упорами, механизм взвода, седло и затвор, соединенный тягой с вертикальным, подпружиненным штоком. Корпус снабжен подпружиненным плунжером, расположенным перпендикулярно его оси, магнитом, на одном из его концов, магнитным датчиком, например, нормально-разомкнутым герконом, светодиодом и источником питания. Причем плунжер выполнен так, что одним концом он взаимодействует с затвором при открытом клапане-отсекателе, а другим концом, на котором расположен магнит, с магнитным датчиком при закрытом клапане-отсекателе. Причем магнитный датчик соединен последовательно со светодиодом и источником питания. Технический результат заключается в повышении безопасности эксплуатации. 3 ил.

Клапан-отсекатель, содержащий корпус, входной и выходной штуцеры, механизм настройки, состоящий из подпружиненных горизонтального поршня и вертикального штока, взаимодействующих друг с другом плоскими, перпендикулярно расположенными упорами; механизм взвода; седло и затвор, соединенный тягой с вертикальным подпружиненным штоком, отличающийся тем, что корпус снабжен подпружиненным плунжером, расположенным перпендикулярно его оси, магнитом - на одном из его концов, магнитным датчиком, например, нормально-разомкнутым герконом, светодиодом и источником питания, причем подпружиненный плунжер выполнен так, что одним концом он взаимодействует с затвором, при открытом клапане-отсекателе, а другим концом, на котором расположен магнит - с магнитным датчиком при закрытом клапане-отсекателе, причем магнитный датчик соединен последовательно со светодиодом и источником питания.