Шиберная задвижка Советский патент 1989 года по МПК F16K3/02 F16K3/30 

Давление

СО СП 01

ел

4

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть применено в нефтегазодобыче для обеспечения надежной герметизации запорных устройств как при, малых, так и при больших давлениях.

Цель изобретения - повышение надежности за счет предотврашения среза упругого уплотнителя на выходе затвора и автоматической компенсации его износа.

Под действием силы прижатия входного седла 6 и давления проводимой среды шибер 4 перемещается вдоль оси прохода до контакта с втулкой 9 выходного седла 7. При этом втулка 9 упирается буртом в корпус задвих ки и под действием сил реакНа фиг. 1 изображена задвижка, общий 10 ции корпуса прижимается к шиберу 4, обесвид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел уплотнения в положении «Закрыто, при наличии давления в одном из проходных каналов корпуса.

печивая надежное уплотнение по типу «металл - металл.

В свою очередь, втулка 11 под действием тарельчатой пружины 17 также прижимается

Задвижка состоит из корпуса 1 с двумя «г к шиберу 4, создавая дублирующее уплотсоосными каналами 2 и 3, для прохода проводимой среды, щибера 4 с проходным отверстием 5, седел 6 и 7, выполненных в виде подвижных относительно корпуса наружных втулок 8 и 9 и внутренних втулок 10 и 11, установленных с возможностью независимого перемещения. На каждой внутренней втулке 10, 11 неподвижно закреплены упругие уплотнители 12, 13с выступом относительно торца внутренней втулнение по типу «металл - упругий элемент.

При этом, если в корпусе задвижки при закрытом положении затвора окажется давление (например, после закрытия при про- 20 хождении через нее продукции скважины или в случае негерметичности входного седла), то в момент открытия задвижки отверстие 5 щибера 4 сообщается с кольцевой полостью 15, и давление среды, проникая в эту поки так, что между шибером 4, наружными лость, отжимает уплотнитель 13 вместе с

втулками 8 и 9 и упругими уплотнителями 12 и 13 образованы кольцевые полости -14 и 15, которые в момент открытия задвижки (периодически) сообшаются с отверстием 5 щибера 4. В гнездах корпуса усвтулкой 11 от щибера 4, что предотвращает скол уплотнителя 13 на выходном седле при сбросе давления с корпуса.

С течением времени, при износе уплотни- тельной поверхности упругого элемента, внуттановлены тарельчатые пружины 16 и 17, зо ренняя втулка под действием усилия тарельчатой пружины выдвигается и прижимается к шиберу, автоматически компенсируя износ, так как ход внутренней втулки с упругим уплотнителем относительно наружной втулки больше величины выступа уп- 35 лотнителя за торец внутренней втулки.

взаимодействующие с внутренними втулками 10 и 11, что обеспечивает перемещение и прижатие их к шиберу 4. Величина совместного хода втулок 10 и 11 с упругими уплотнителями 12 и 13 больше величины выступа уплотнителей за торец внутренних втулок. Это обеспечивает автоматическое прижатие уплотнителей к шиберу вплоть до полного износа выступающей части и увеличивает, тем самым, ресурс работы уплотнителей.

Задвижка работает следующим образом.

При поступлении давления в один из каналов корпуса задвижки в закрытом положении щибера, например канал 2, втулка 10 на входе с уплотнителем 12 под действием усилия тарельчатой пружины 16 и давления проводимой среды прижимается к шиберу 4. Одновременно с этим осуществляется осевое перемещение и прижатие к шиберу 4 втулки 8. Таким образом со стороны входа среды происходит двойное уплотнение: по типу «металл - металл между шибером 4 и втулкой 8 и по типу «металл - упругий элемент между шибером 4 и уплотнителем 12.

При этом за счет прижатия втулки 8 к шиберу 4 предотвращается скалывание упру40

45

Формула изобретения

Шиберная задвижка, содержащая корпус с установленными в нем шибером с отверстием и подпружиненными седлами, размещенными в гнездах корпуса и выполненными в виде коаксиальных втулок и упругого уплотнителя, отличающаяся те.ч, что, с целью повышения надежности, втулки установлены с возможностью независимого перемещения относительно гнезд корпуса, а уплотнитель прикреплен к внутренней втулке с образованием кольцевой полости между наружной втулкой, уплотнителем и шибером с 50 возможностью ее сообщения с отверстием в шибере и выполнен выступающим за торец внутренней втулки, обращенный к щиберу на величину, меньшую величины хода внутренней втулки с уплотнителем относительно наружной втулки.

гого уплотнителя 12 втулки 10 на входе в момент открывания задвижки. На выходе задвижки также осуществляется двойное уплотнение.

Под действием силы прижатия входного седла 6 и давления проводимой среды шибер 4 перемещается вдоль оси прохода до контакта с втулкой 9 выходного седла 7. При этом втулка 9 упирается буртом в корпус задвих ки и под действием сил реак ции корпуса прижимается к шиберу 4, обеспечивая надежное уплотнение по типу «металл - металл.

В свою очередь, втулка 11 под действием тарельчатой пружины 17 также прижимается

к шиберу 4, создавая дублирующее уплотнение по типу «металл - упругий элемент.

При этом, если в корпусе задвижки при закрытом положении затвора окажется давление (например, после закрытия при про- 0 хождении через нее продукции скважины или в случае негерметичности входного седла), то в момент открытия задвижки отверстие 5 щибера 4 сообщается с кольцевой полостью 15, и давление среды, проникая в эту полость, отжимает уплотнитель 13 вместе с

втулкой 11 от щибера 4, что предотвращает скол уплотнителя 13 на выходном седле при сбросе давления с корпуса.

С течением времени, при износе уплотни- тельной поверхности упругого элемента, внутренняя втулка под действием усилия тарельчатой пружины выдвигается и прижимается к шиберу, автоматически компенсируя износ, так как ход внутренней втулки с упругим уплотнителем относительно наружной втулки больше величины выступа уп- лотнителя за торец внутренней втулки.

0

5

Формула изобретения

Шиберная задвижка, содержащая корпус с установленными в нем шибером с отверстием и подпружиненными седлами, размещенными в гнездах корпуса и выполненными в виде коаксиальных втулок и упругого уплотнителя, отличающаяся те.ч, что, с целью повышения надежности, втулки установлены с возможностью независимого перемещения относительно гнезд корпуса, а уплотнитель прикреплен к внутренней втулке с образованием кольцевой полости между наружной втулкой, уплотнителем и шибером с 0 возможностью ее сообщения с отверстием в шибере и выполнен выступающим за торец внутренней втулки, обращенный к щиберу на величину, меньшую величины хода внутренней втулки с уплотнителем относительно наружной втулки.

Изобретение может быть использовано в нефтегазодобыче для обеспечения надежной герметизации запорных устройств при различных давлениях. Цель изобретения - повышение надежности шиберной задвижки. В корпусе установлен шибер 4 с отверстием 5. В гнездах корпуса размещены подпружиненные седла, выполненные в виде коаксиальных втулок (В) 8-11. В 10, 11 установлены с возможностью независимого перемещения относительно гнезд корпуса. Упругие уплотнители (У) 12, 13 прикреплены к В 10, 11 с образованием кольцевых полостей 14, 15 с В 8, 9, У 12, 13 и Ш 4. Полости 14, 15 сообщены с отверстием 5. У 12, 13 выполнены выступающими за торец В 10, 11, обращенный к шиберу 4 на величину, меньшую величины хода В 10, 11 с У 12, 13 относительно В 8, 9. За счет прижатия В 8 к шиберу 4 предотвращается скалывание У 12. Давление среды, проникая в полость 15, отжимает У 13 от шибера 4, что предотвращает скол У 13. 3 ил.

Фиг.1

Давление p7Q

Фие. 3