Обратный клапан Российский патент 2020 года по МПК F16K15/02 F16K33/00 B01D45/00 

Описание патента на изобретение RU2730948C1

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано в газовых сепараторах с организованным отводом жидкости из сепарационной зоны.

При очистке газа от примесей в сепараторах очищенный газ движется вверх, а отсепарированная жидкость из сепарационной зоны дренируется в нижнюю часть сепаратора по трубе и накапливается, обеспечивая гидрозатвор, который предотвращает проскок газа по ней к сепарационным элементам.

Однако, в период пуска, в начальный период эксплуатации сепаратора, а также при нештатных ситуациях опорожнения аппарата, т.е. при отсутствии жидкости в кубовой части сепаратора, входящий газ проскакивает по дренажной трубе к сепарационной зоне, что нарушает нормальную работу сепаратора и резко снижает его эффективность. Для решения проблемы предлагается использование обратного клапана, закрепленного на нижнем конце дренажной трубы газового сепаратора, который позволяет обеспечить эффективную работу сепаратора в любой период его эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности является обратный клапан для закрепления на нижнем конце дренажной трубы в газовых сепараторах для отделения твердых частиц, который, содержит корпус, запорную пластину, подвижно установленную при помощи колец на корпусе, и ограничитель подъема пластины, см. Книга: Alex С.Hoffmann, Louis Е. Stein, "Gas Cyclones and Swirl Tubes. Principles, Design and Operation", Second Edition, Berlin, Springer-Verlag, c.236-238, 2008, (Название на русском языке: «Газовые циклоны и вихревые трубы. Принципы работы, проектирование и эксплуатация».

При использовании известного обратного клапана в газовых сепараторах, в которых отделяются дисперсные частицы жидкости, запорная пластина, совершая постоянные колебательные движения открытия-закрытия, создает пульсации в дренажной трубе (в трубе отвода отсепарированной жидкости), забрасывающие отсепарированную жидкость обратно в сепарационную зону, а также увеличивает износ подвижных деталей обратного клапана.

Технической проблемой является наличие пульсаций в дренажной трубе сепаратора, создаваемых запорной пластиной обратного клапана, отрицательно влияющих на качество сепарации, а также повышенный износ движущихся деталей обратного клапана.

Техническая проблема предотвращения пульсаций в сепараторе, влияющих на качество сепарации, и снижения износа подвижных деталей обратного клапана решается тем, что обратный клапан для закрепления на нижнем конце дренажной трубы газового сепаратора, содержит корпус, запорную пластину, подвижно установленную при помощи колец на корпусе, и ограничитель подъема пластины, согласно изобретению клапан дополнительно снабжен подвижно установленным на корпусе при помощи колец двуплечим рычагом, к одному плечу которого прикреплен поплавок, а второе плечо выполнено в форме скобы для поднятия запорной пластины при всплытии поплавка.

Решение технической задачи позволяет повысить эффективность работы газожидкостного сепаратора за счет отсутствия пульсаций в дренажной трубе сепаратора и снизить износ подвижных деталей клапана.

Обратный клапан 1, закрепленный на нижнем конце дренажной трубы 2 газового сепаратора 3, содержит корпус 4, запорную пластину 5, подвижно установленную при помощи колец 6 на корпусе 4, и ограничитель 7 подъема запорной пластины 5. Обратный клапан 1 дополнительно снабжен подвижно установленным на корпусе при помощи колец 8 двуплечим рычагом 9, к одному плечу которого прикреплен поплавок 10, а второе плечо выполнено в форме скобы 11 для поднятия запорной пластины 5 при всплытии поплавка 10.

Обратный клапан работает следующим образом.

Неочищенный газ подают в газожидкостной сепаратор 3 для отделения от газа дисперсных частиц жидкости в сепарационной зоне 12, см. Фиг. 3. Очищенный газ движется вверх, а отсепарированная жидкость из сепарационной зоны дренируется по трубе 2 в нижнюю часть сепаратора 3 и накапливается в ней, создавая гидрозатвор при достижении уровня жидкости 13, соответствующего полному затоплению нижнего конца трубы 2. Гидрозатвор предотвращает проскок газа по дренажной трубе вверх.

В период пуска, в начальный период эксплуатации сепаратора, а также при нештатных ситуациях опорожнения аппарата, когда уровень жидкости в нижней части сепаратора ниже уровня 13, запорная пластина 5 обратного клапана 1, подвижно установленная при помощи колец 6 на корпусе 4 клапана, который закреплен на нижнем конце дренажной трубы 2 сепаратора 3, под действием силы тяжести перекрывает выходное сечение дренажной трубы 2 и предотвращает проскок газа по ней вверх, см. Фиг. 1. При этом отсепарированная жидкость из сепарационной зоны, дренируясь по трубе 2, свободно протекает в нижнюю часть сепаратора 3, приподнимая пластину 5 своей массой.

Обратный клапан 1 дополнительно снабжен подвижно установленным на корпусе при помощи колец 8 двуплечим рычагом 9, к одному плечу которого прикреплен поплавок 10, установленный на уровне 13 полного затопления нижнего конца дренажной трубы 2.

По мере накопления отсепарированной жидкости в нижней части сепаратора 3 уровень жидкости увеличивается. При достижении уровня 13 поплавок 10 всплывает. При этом происходит поднятие запорной пластины 5 обратного клапана за счет второго плеча двуплечего рычага 9, выполненного в форме скобы 11, см. Фиг. 2. Запорная пластина 5, поднимаясь, упирается в ограничитель 7 и удерживается двуплечим рычагом 9 в неподвижном положении до снижения уровня жидкости в сепараторе 3 ниже уровня 13, предотвращая тем самым колебательные движения открытия-закрытия запорной пластины и заброс отсепарированной жидкости обратно в сепарационную зону 12, а также снижая износ движущихся деталей клапана.

Таким образом, при использовании заявленного обратного клапана для закрепления на нижнем конце дренажной трубы газожидкостного сепаратора в период пуска, в начальный период эксплуатации сепаратора, а также при нештатных ситуациях его опорожнения, когда уровень жидкости в нижней части сепаратора ниже уровня полного затопления нижнего конца дренажной трубы, а в процессе работы сепаратора, когда уровень жидкости в нижней части сепаратора достаточен для обеспечения гидрозатвора, повышается эффективность работы газожидкостного сепаратора за счет отсутствия пульсаций в дренажной трубе сепаратора и снижается износ подвижных деталей клапана, удлиняя срок его эксплуатации.

Испытания заявленного устройства в заводских условиях показали эффективность работы газового сепаратора.

Похожие патенты RU2730948C1

название год авторы номер документа
СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПРИМЕСЕЙ 2017
  • Фарахов Мансур Инсафович
  • Фарахов Марат Мансурович
  • Салимгареев Ильдар Борисович
  • Шигапов Ильяс Масгутович
  • Салимгареев Руслан Ильдарович
  • Николаев Олег Александрович
  • Ефимов Андрей Николаевич
  • Агеев Алексей Леонидович
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
  • Кадыров Тимур Фаритович
RU2666443C1
СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПРИМЕСЕЙ 2017
  • Фарахов Мансур Инсафович
  • Фарахов Марат Мансурович
  • Салимгареев Ильдар Борисович
  • Шигапов Ильяс Масгутович
  • Салимгареев Руслан Ильдарович
  • Николаев Олег Александрович
  • Ефимов Андрей Николаевич
  • Агеев Алексей Леонидович
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
  • Кадыров Тимур Фаритович
RU2666440C1
Устройство десорбции метанола 2023
  • Агеев Алексей Леонидович
  • Бакиев Радмир Ирекович
  • Кадыров Тимур Фаритович
  • Касьяненко Андрей Александрович
  • Кудияров Герман Сергеевич
  • Моисеев Виктор Владимирович
  • Партилов Михаил Михайлович
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
  • Ахлямов Марат Наильевич
  • Ахлямов Руслан Наильевич
  • Нигматов Руслан Робертович
  • Ахмадеев Камиль Хакимович
RU2816915C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ЗАВЕРШАЮЩЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 2021
  • Дегтярев Сергей Петрович
  • Агеев Алексей Леонидович
  • Партилов Михаил Михайлович
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
  • Дьяконов Александр Александрович
  • Голяков Дмитрий Петрович
  • Ахметшин Юнус Саяхович
  • Кудияров Герман Сергеевич
  • Подгорнов Андрей Владиславович
  • Гизулин Эдуард Фаритович
RU2775239C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТОВ ПРОДУКЦИИ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ И НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН И СПОСОБ ЕЁ РАБОТЫ 2022
  • Сутормин Дмитрий Викторович
  • Каширин Дмитрий Викторович
RU2799684C1
Способ эксплуатации куста обводняющихся газовых скважин 2018
  • Антонов Максим Дмитриевич
  • Моторин Дмитрий Викторович
  • Немков Алексей Владимирович
  • Николаев Олег Александрович
  • Ефимов Андрей Николаевич
  • Агеев Алексей Леонидович
  • Дегтярев Сергей Петрович
RU2679174C1
Газораспределительное устройство 2020
  • Азизов Сергей Борисович
  • Ахмитшин Алмаз Анасович
  • Гилязов Азат Дилюсович
  • Ирдинкин Сергей Александрович
  • Фарахов Марат Мансурович
  • Хасанов Рустам Музагитович
  • Дегтярев Сергей Петрович
  • Агеев Алексей Леонидович
  • Партилов Михаил Михайлович
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
  • Кадыров Тимур Фаритович
RU2756188C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2021
  • Арно Олег Борисович
  • Арабский Анатолий Кузьмич
  • Кущ Иван Иванович
  • Мухаметчин Ришат Ренатович
  • Сопнев Тимур Владимирович
  • Пономарев Александр Иосифович
RU2760183C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБВОДНЕННЫХ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Кирсанов Сергей Александрович
  • Ахмедсафин Сергей Каснулович
  • Мазанов Сергей Владимирович
RU2484239C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УСТРАНЕНИЯ ЖИДКОСТНЫХ ПРОБОК В ГАЗОСБОРНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ 2018
  • Голяков Дмитрий Петрович
  • Кудияров Герман Сергеевич
  • Абубакиров Линар Ферусович
  • Ефимов Андрей Николаевич
  • Яхонтов Дмитрий Александрович
  • Кадыров Тимур Фаритович
  • Истомин Владимир Александрович
RU2687721C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 730 948 C1

Реферат патента 2020 года Обратный клапан

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано в газовых сепараторах с организованным отводом жидкости из сепарационной зоны. Обратный клапан для закрепления на нижнем конце дренажной трубы газового сепаратора содержит корпус, запорную пластину, подвижно установленную при помощи колец на корпусе, и ограничитель подъема пластины. Обратный клапан дополнительно снабжен подвижно установленным на корпусе при помощи колец двуплечим рычагом, к одному плечу которого прикреплен поплавок, а второе плечо выполнено в форме скобы для поднятия запорной пластины при всплытии поплавка. Изобретение позволяет повысить эффективность работы газожидкостного сепаратора за счет отсутствия пульсаций в дренажной трубе сепаратора и снизить износ подвижных деталей клапана. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 730 948 C1

Обратный клапан для закрепления на нижнем конце дренажной трубы газового сепаратора, содержащий корпус, запорную пластину, подвижно установленную при помощи колец на корпусе, и ограничитель подъема пластины, отличающийся тем, что клапан дополнительно снабжен подвижно установленным на корпусе при помощи колец двуплечим рычагом, к одному плечу которого прикреплен поплавок, а второе плечо выполнено в форме скобы для поднятия запорной пластины при всплытии поплавка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2730948C1

Alex С.Hoffmann, Louis Е
Stein, "Gas Cyclones and Swirl Tubes
Principles, Design and Operation", Second Edition, Berlin, Springer-Verlag, c.236-238, 2008
КОМБИНИРОВАННЫЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ И ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СЕПАРАТОРОВ ДВУХ ФАЗ 1989
  • Кальман Пинтер[Hu]
RU2032204C1
Штамп для клеймения изделий 1950
  • Беспалов Я.С.
SU90866A1
Триггер турченкова в.и. 1969
  • Турченков Владимир Ильич
SU478440A1
ГРАВИТАЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ТОНКОИЗМЕЛЬЧЕННЫХ РУД И ШЛАМОВ 2005
  • Павлушин Александр Григорьевич
  • Суббота Леся Федоровна
  • Капленко Юрий Петрович
RU2292953C2
US 5419359 A, 30.05.1995.

RU 2 730 948 C1

Авторы

Фарахов Марат Мансурович

Ахмитшин Алмаз Анасович

Бурмистров Дмитрий Алексеевич

Гилязов Азат Дилюсович

Николаев Олег Александрович

Ефимов Андрей Николаевич

Агеев Алексей Леонидович

Яхонтов Дмитрий Александрович

Кадыров Тимур Фаритович

Даты

2020-08-26Публикация

2020-02-06Подача