ГИДРО-ПНЕВМОАККУМУЛЯТОР ДЛЯ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК F15B1/08 F15B1/24 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности, к устройствам, поддерживающим давление рабочей среды в устройствах при проведении работ по обустройству и эксплуатации нефтегазовой скважины.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известен гидро-пневмоаккумулятор (патент US 20180010618, опуб. 11.01.2018), содержащий корпус, закрытый с двух сторон крышками, поршень, размещенный в корпусе, газовый клапан, сообщающийся с газовой камерой через газовый канал в крышке, обратный клапан, размещенный в газовом канале, при этом обратный клапан механически приводится в действие газовым клапаном в открытом положении при сообщении с газовым каналом.

Недостатком данного технического решения является то, что гидро-пневмоаккумулятора такой конструкции рассчитаны на невысокое давление и при повышенном давлении внутренней среды велика вероятность появления неисправностей в работе устройства.

Сущность изобретения

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является создание конструкции гидро-пневмоаккумулятора, пригодного для работы при повышенном уровне давления внутренней среды.

Технический результат достигается за счет того, что в конструкции гидро-пневмоаккумулятора заявляемой конструкции крышки имеют дополнительное уплотнение по плоской поверхности фланцев, поршень имеет два контура уплотнения - уплотнение и кольцо со стороны газовой полости, а также, уплотнение и кольцо со стороны гидравлической полости, обратный клапан, установленный на газовом канале крышки, имеет защитный колпачок.

Краткое описание чертежей

Далее в описании приводится возможный, но не единственный вариант исполнения устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан гидро-пневмоаккумулятор заявляемой конструкции.

На фиг. 2 показан обратный клапан, применяемый в гидро-пневмоаккумуляторе заявляемой конструкции.

На фиг. 3 показан гидро-пневмоаккумулятор по патенту US 20180010618 (опуб. 11.01.2018), ближайший аналог.

Подробное описание изобретения

Устройство предназначено для поддержания давления испытательной среды при проведении испытаний подводного модуля управления.

Устройство состоит:

1, 10 - крышка;

2 - обратный клапан;

3 - газовый канал;

4, 11 - фланец крышки;

5, 8 - уплотнение крышки;

6, 7 - уплотнения поршня;

9 - корпус;

12, 14 - кольцо;

15 - колпачок;

16 - шарик;

17 - пружина;

18 - корпус обратного клапана.

Работа устройства поясняется на примере варианта исполнения гидро-пневмоаккумулятора для повышенного давления.

Далее приводится один, но единственный, вариант исполнения гидро-пневмоаккумулятора для повышенного давления.

На фиг. 1 показан гидро-пневмоаккумулятор заявляемой конструкции.

Корпус 9 гидро-пневмоаккумулятора закрыт с двух сторон крышками 1 и 10, имеющими фланцы 4 и 11. Внутри корпуса 9 перемещается поршень 13 разделяя внутреннюю полость гидро-пневмоаккумулятора на газовую и гидравлическую полости, при этом поршень 13 имеет кинематическую связи с внутренней поверхностью корпуса 9 и не связан с другими элементами гидро-пневмоаккумулятора перемещаясь за счет изменения давления в газовой и гидравлической полостях.

При повышенном давлении во внутренней полости устройства уплотнение происходит за счет прижатия уплотнения крышек 5 и 8 к ответной поверхности корпуса 9, а также плоскости фланцев 4 и 11 к ответной плоскости торца корпуса 9, уплотнение поршня 13 со стороны газовой полости происходит за счет уплотнения 6 и кольца 14, со стороны гидравлической полости - уплотнения 7 и кольца 12, при этом, уплотнение 7 может представлять собой комбинированное уплотнение на основе уплотнительных колец из износостойкого композиционного полимерного материала с высокими антифрикционными свойствами, например коксонаполненного фторопласта, и поджимных колец из упругодеформируемого маслостойкого материала, например резины, производства отечественной фирмы "AGA-ЭЛКОНТ", возможно другое исполнение комбинированного уплотнения 7 что не влияет на достижение заявляемого технического результата.

На фиг. 2 показан обратный клапан, применяемый в гидро-пневмоаккумуляторе заявляемой конструкции.

Обратный клапан 2 выполнен в форме ниппель-манометра известной конструкции, но может иметь любую другую конструкцию, например, в виде мембраны, закрепленной на одной стороне, что не влияет на достижение заявляемого технического результата. Корпус обратного клапана 18 имеет резьбу с двух сторон и центральное отверстие, в котором установлен шарик 16, поддерживаемый пружиной 17, для исключения утечки рабочей среды через канал 3 корпус обратного клапана 18 закрывается колпачком 15. Нужно отметить что колпачок 15 может крепиться на корпусе обратного клапана как с помощью резьбы, так и любым другим способом, например, с помощью шплинта, что не влияет на достижение заявляемого технического результата.

На фиг. 3 показан гидро-пневмоаккумулятор по патенту US20180010618 (опуб. 11.01.2018), ближайший аналог.

Ближайший аналог по патенту US 20180010618 (опуб. 11.01.2018) состоит:

19, 28 - крышка;

20 - газовый клапан;

21 - обратный клапан;

22 - газовый канал;

23, 26 - уплотнение крышки;

24 - уплотнение поршня;

25 - кольцо;

27 - корпус;

29 - поршень.

Корпус 27 гидро-пневмоаккумулятора закрыт с двух сторон крышками 19 и 28. Внутри корпуса 27 перемещается поршень 29 разделяя внутреннюю полость гидро-пневмоаккумулятора на газовую и гидравлическую полости. При повышении давления во внутренней полости устройства уплотнение происходит за счет прижатия уплотнения крышек 23 и 26 к ответной поверхности корпуса 27, уплотнение поршня 29 происходит за счет уплотнения 24 и кольца 25. На газовом канале 22 установлен сначала обратный клапан 21, затем газовый клапан 22, причем обратный клапан 21 открывается механически за счет срабатывания газового клапана 22. Очевидно, что такая конструкция гидро-пневмоаккумулятора не предназначена для работы при повышенных давлениях.

В отличии от ближайшего аналога в заявляемом техническом решении крышки 1 и 10 выполнены с фланцами 4 и 11 соответственно что позволяет предотвращать протекание рабочей среды гидро-пневмоаккумулятора как за счет применения уплотнения 5 и 8, так и за счет уплотнения по фланцу 4 и 11 (при необходимости может так же устанавливаться дополнительная прокладка между фланцем 4 и 11 и торцем корпуса 9), поршень 13 выполнен с двумя контурами уплотнения - как со стороны газовой полости гидро-пневмоаккумулятора (кольцо 14, уплотнение 6), так и со стороны гидравлической полости (кольцо 12, уплотнение 7), обратный клапан 2 закрывается с колпачком 15.

Заявляемое техническое устройство работает так:

гидро-пневмоаккумулятор со стороны гидравлической полости через отверстие в крышке 10 подключен к гидросистеме основного устройства, находящейся под определенным давлением, в газовую полость через обратный клапан 2 закачивается рабочий газ под определенным давлением так, чтобы уравновесить поршень 13 в определенном положении относительно крышек 1 и 10, обратный клапан 2 закрывается колпачком 15. При изменении давления в гидросистеме основного устройства поршень 13 перемещается, за счет чего происходит демпфирование изменения давления в гидросистеме основного устройства для исключения гидроудара в гидросистеме основного устройства.

Применение в заявляемой конструкции ряда мероприятий, таких как выполнение крышек 1, 10 с фланцами 4, 11, выполнение поршня 13 с двумя контурами уплотнения как со стороны газовой полости гидро-пневмоаккумулятора (кольцо 14, уплотнение 6), так и со стороны гидравлической полости (кольцо 12, уплотнение 7), выполнение обратного клапана 2 с колпачком 15, все это снижает вероятность отклонений в работе гидро-пневмоаккумулятора при повышенном давлении и позволяет достичь заявляемый технический результат, заключающийся в создании конструкции гидро-пневмоаккумулятора, пригодного для работы при повышенном уровне давления внутренней среды.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к устройствам, поддерживающим давление рабочей среды в устройствах при проведении работ по обустройству и эксплуатации нефтегазовой скважины. Гидро-пневмоаккумулятор для повышенного давления, состоящий из корпуса закрытого с двух сторон крышками, внутри которого размещается поршень не связанный с другими элементами устройства, разделяющий внутреннюю полость гидро-пневмоаккумулятора на газовую и гидравлическую полости, крышки выполнены с фланцами, способными прижиматься к торцу корпуса, поршень имеет контуры уплотнения в виде кольца и уплотнения как со стороны газовой полости, так и со стороны гидравлической полости, обратный клапан закрыт колпачком. Технический результат состоит в создании конструкции гидро-пневмоаккумулятора, пригодного для работы при повышенном уровне давления внутренней среды. 3 ил.

Гидро-пневмоаккумулятор для повышенного давления, состоящий из трубообразного корпуса, закрытого с двух сторон крышками, внутри которого перемещается поршень не связанный с другими элементами устройства, разделяющий внутреннюю полость гидро-пневмоаккумулятора на газовую и гидравлическую полости и имеющий возможность перемещаться при изменении давления в газовой и гидравлической полостях, отличающийся тем, что крышки выполнены с фланцами, способными прижиматься к торцу корпуса, на поршне кольцо и уплотнение установлено как со стороны газовой полости, так и со стороны гидравлической полости, обратный клапан закрыт колпачком.