Обратный клапан Советский патент 1993 года по МПК F16K15/02 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в насосах, перекачивающих вязкие жидкости, в частности, в скважинных штанговых насосах, применяемых для механизированной добычи нефти из скважин.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже изображен продольный разрез обратного клапана.

Клапан включает корпус 1, внутри которого размещены седло 2 и взаимодействующий с ним полый запорный орган 3, который имеет возможность перемещаться в прямом и обратном направлениях в клетке 4, неподвижно размещенной в корпусе 1 и соединенной с седлом 2 с помощью прижимных патрубков, переднего - 5 и заднего - 6.

Запорный орган 3 выполнен в виде безотрывного аэродинамического профиля и составлен из трех последовательно размещенных по направлению движения потока Р жестко соединенных между собой осесимметричных тел: направляющая часть выполнена а виде вогнутого конуса 7 с радиусом кривизны образующей Rt, посадочная часть выполнена в виде сферической поверхности 8 с радиусом Нш и хвостовая часть 9 выполнена выпуклой с радиусом кривизны образующей R2 и с уменьшающимся по направлению к ее торцу сечением. Радиусы Ri, R2 находятся в пределах 3-5 Рш.

Запорный орган 3 выполняется разьем- ным по миделевому сечению для того, чтобы в его внутренней полости 10 разместить капсулу 11. свободно перемещающуюся в продольном направлении и обеспечивающую смещение центра масс запорного органа в сторону седла 2.

Смещение центра масс органа 3 может быть достигнуто также выполнением его частей из металлов разной плотности, например, направляющая и посадочная части выполнены из сталей, а хвостовая часть изготавливается из сплава Д16 Т.

Клапан работает следующим образом.

(Л

С

со со

о

to

со

При движении плунжера насоса вверх по направлению движения потока Р, в иад- клапанной полости 12. например, для всасывающего клапана, создается разряжение, за счет чего запорный орган 3 поднимается в верхнее положение, открывая проходное сечение седла 2, и жидкость, находящаяся в скважине под определенным гидростатическим давлением из под- клапанной полости 13, пройдя через прижимной патрубок 5, седло 2, поступает в полость 13, и далее, пройдя через патрубок б, заполняет полость между плунжером насоса и запорным органом 3,

Выполнение запорного органа 3 в виде аэродинамического профиля с малым гидравлическим сопротивлением позволяет обеспечить максимально возможное наполнение надклапаиной области при всасывании жидкости и максимальную подачу насоса при нагнетании.

При возвратном движении плунжера вниз, т.е. против движения жидкости, запорный орган 3 своей сферической частью 8 плотно запирает проходное сечениеседла2ипри- тйрается к нему- Это обеспечивается за счёт

0

5

5

0

смещения центра масс запорного органа в сторону седла.

Аналогичная картина наблюдается и при работе нагнетательных клапанов, с той лишь разницей, что в этом случае отрыв запорного органа от поверхности седла 2 происходит за счет превалирующего давления в подклепанной области 13 над давлением в области 12.

Формула изобретения

Обратный клапан, содержащий корпус с проходным каналом, в котором размещены седло и взаимодействующий с седлом запорный орган с направляющей, посадочной и хвостовой частями, причем направляющая часть выполнена в виде вогнутого конуса, а центр масс смещен в сторону седла, отличающийся тем, что посадочная часть выполнена со сферической поверхностью, а хвостовая часть выполнена выпуклой с уменьшающимся сечением по направлению к ее торцу, причем

3 Ri/Riu, R2/Rui 5.

где Ri, R2, Rtu - радиусы образующих направляющей, хвостовой и посадочной частей.

Использование: в скважинных штанговых насосах. Сущность изобретения: в корпусе с проходным каналом размещено седло и взаимодействующий с седлом запорный орган с направляющей, посадочной и хвостовой частями. Направляющая часть выполнена в виде вогнутого конуса. Центр масс смещен в сторону седла. Посадочная часть выполнена со сферической поверхностью, хвостовая - выпуклой с уменьшающимся сечением по направлению к ее торцу. 1 ил.