Клапан обратный

Изобретение относится к области машиностроения, нефтедобывающей промышленности, а именно к гидравлическому оборудованию, газовым, вентиляционным системам, и может быть использовано в гидрофицированных или пневматических механизмах, станках, прессах, так же может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Клапан обратный, содержащий корпус, седло, запорный элемент. Новым является то, что между запорным элементом и корпусом выполнено непосредственно или через дополнительные детали зацепление, для преобразования поступательного движения запорного элемента в поступательно-вращательное, и, также, на запорном элементе выполнено, отверстие или паз. Целью изобретения является повышение пропускной способности, снижение гидравлического сопротивления потока рабочей среды, соответственно, снижение потерь энергии на клапане, устранение разрушения контактирующей с седлом рабочей поверхностей на запорном элементе, обтекаемой потоком рабочей среды. 9 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, нефтедобывающей промышленности, а именно к гидравлическому оборудованию, газовым, вентиляционным системам, и может быть использовано в гидрофицированных или пневматических механизмах, станках, прессах, так же может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Известен клапан обратный, содержащий корпус, в котором размещены запорный узел, состоящий из седла и подпружиненного шара и клетки с внутренней полостью для пружины и отверстиями для прохода среды, при этом корпус выполнен с двумя зеркально расположенными относительно перемычки проточками, в центральном отверстии которой помещен шар, с одной стороны взаимодействующий с седлом, закрепленным в проточке кольцевой гайкой, а с другой - с пружиной, зафиксированной клеткой (см. патент RU №2493355, МПК Е21В 34/06).

Основными недостатками данной конструкции клапана являются низкая пропускная способность, значительное гидравлическое сопротивление потоку рабочей среды, соответственно, большие потери энергии на клапане. Также, существует наличие свободы перемещению шара в перпендикулярной плоскости к оси клапана, из-за чего происходит постепенное разбивание седла. К недостаткам можно отнести усиленное разрушение контактирующей с седлом рабочей поверхности шара, потоком рабочей среды, интенсивно омывающей шар, в случае наличия механических примесей в рабочей среде.

Известен клапан обратный, содержащий корпус с входным отверстием, седлом и основной камерой, пружину, шарик, взаимодействующий с седлом, при этом шарик установлен в основной камере корпуса с минимальным радиальным зазором с направляющими дорожками, образованными в корпусе при пересечении поверхностей основной камеры и дополнительных камер, выполненных в корпусе, причем длина направляющих дорожек выполнена больше величины хода шарика, а суммарная эффективная площадь сечений дополнительных камер равна площади сечения входного отверстия (см. патент RU №2177575, МПК F16K 15/04).

Недостатками данной конструкции клапана являются низкая пропускная способность, значительное гидравлическое сопротивление потоку рабочей среды, соответственно, большие потери энергии на клапане. Также, недостатком является усиленное разрушение контактирующей с седлом рабочей поверхности на шаре, потоком рабочей среды, интенсивно омывающей шар, в случае наличия механических примесей в рабочей среде.

Была поставлена задача на повышение пропускной способности, на снижение гидравлического сопротивления потока рабочей среды, соответственно, на снижение потерь энергии на клапане, на устранение разрушения контактирующей с седлом рабочей поверхностей на запорном элементе, обтекаемой потоком рабочей среды.

Указанная задача решается тем, что между запорным элементом и корпусом выполнено непосредственно или через дополнительные детали, зацепление, для преобразования поступательного движения запорного элемента в поступательно-вращательное, и, также, на запорном элементе выполнено отверстие или паз.

Выполнение между запорным элементом и корпусом непосредственно или через дополнительные детали, зацепления, для преобразования поступательного движения запорного элемента в поступательно-вращательное, и, также, изготовление отверстий или паза на запорном элементе позволяет повысить пропускную способность, снизить гидравлическое сопротивление потока рабочей среды, соответственно, снизив потери энергии на клапане, также устраняется разрушение контактирующей рабочей поверхности на шаре, обтекаемой потоком рабочей среды.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез Б-Б на фиг. 4 клапана обратного в закрытом состоянии;

На фиг. 2 схематично изображен продольный разрез Б-Б на фиг. 4 клапана обратного в открытом состоянии;

На фиг. 3 схематично изображен продольный разрез Б-Б на фиг. 4 клапана обратного в открытом состоянии, в варианте, с установкой пружины между запорным элементом и корпусом;

На фиг. 4 схематично изображен поперечный разрез А-А на фиг. 2 клапана обратного в открытом состоянии;

На фиг. 5 схематично изображен продольный разрез А-А на фиг. 2 клапана обратного в закрытом состоянии, в варианте сферической формы запорного элемента;

На фиг. 6 схематично изображен продольный разрез В-В на фиг. 4 клапана обратного в открытом состоянии;

На фиг. 7 схематично изображен продольный разрез отдельно взятого запорного элемента цилиндрической формы с отверстием;

На фиг. 8 схематично изображен вид Г на фиг. 7 отдельно взятого запорного элемента цилиндрической формы с отверстием;

На фиг. 9 схематично изображен вид справа отдельно взятого запорного элемента цилиндрической формы, в варианте с пазом.

Клапан обратный содержит корпус 1, внутри которого расположен запорный элемент 2, прижатый к седлу 3 пружиной 4. На запорном элементе 2 выполнены зубья зацепления 5. Также, внутри корпуса установлена рейка зубчатая 6. Зубья зацепления 5 запорного элемента 2 входят в зацепление с зубьями рейки зубчатой 6. На клапане обратном, для прохода рабочей среды, есть входное отверстие 7 и выходное отверстие 8, а на запорном элементе 2 выполнено отверстие 9. В положении, когда запорный элемента 2 прижат к седлу 3 пружиной 4, запорный элемент 2 установлен таким образом, чтобы ось отверстия 9 находилась перпендикулярно к оси входного отверстия 7.

На запорном элементе 2 может быть выполнено, вместо отверстия 9, паз 10 любой формы.

Клапан обратный может быть выполнен без пружины 4.

Профиль зубьев зацепления 5 может быть различным. Например, эвольвентным, треугольным и так далее.

Вместо зубьев зацепления 5 может быть выполнено рифление или что-либо аналогичное. Или, вместо механического зацепления, возможно изготовление магнитного зацепления.

Вместо рейки зубчатого 6 возможно изготовление зубьев непосредственно на корпусе 1, например, при литье или иным способом (корпус 1 с изготовленными на нем зубьями условно не показан).

Запорный элемент 2 может быть выполнен различной формы. Например, цилиндрической, сферической формы и так далее.

Между седлом 3 и корпусом 1 может быть установлена пружина 11, для постоянного прижатия седла к запорному элементу 2, что позволит максимально снизить гидравлическое сопротивление потоку рабочей среды, соответственно, также максимально снизить потери энергии на клапане.

Клапан обратный работает следующим образом.

Подаваемая на входное отверстие 7 рабочая среда, воздействует на запорный элемент 2, который, в свою очередь, отжимает пружину 4. При этом, из-за зацепления между зубьями зацепления 5 и рейкой зубчатой 6, поступательное движение запорного элемента 2 становится поступательно-вращательной. При поступательно-вращательном движении запорного элемента 2 из одного крайнего положения к другому крайнему положению, от входного отверстия 7 к выходному отверстию 8, отверстие 9 из перпендикулярного положения к оси входного отверстия 7 становится соосно оси выходного отверстия 8 не препятствуя движению рабочей среды, что обеспечивается заданными размерами деталей клапана обратного, и тем самым, открывая клапан обратный. Соосное расположение отверстия 9 с выходным отверстием 8 обеспечивает беспрепятственное движение рабочей среды внутри клапана обратного, без обтекания рабочей средой рабочей поверхности на запорном элементе 2 контактирующей с седлом 3.

При изменении направления движения рабочей среды на обратное, запорный элемент 2, под воздействием пружины 4 и сцепления зубчатого зацепления 5 с рейкой зубчатой 6, возвращается в первоначальное положение, когда запорный элемент 2 прижат к седлу 3, таким образом, что отверстие 9 снова становится перпендикулярно к оси входного отверстия 7, тем самым перекрывая движение рабочей среды во входное отверстие 7.

Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в повышении пропускной способности, снижении гидравлического сопротивления потоку рабочей среды, соответственно, снижении потерь энергии на клапане, устранении разрушения контактирующей с седлом 3 рабочей поверхности на запорном элементе 2, обтекаемой потоком рабочей среды, подтверждена приведенными чертежами и описанием клапана обратного.

Клапан обратный, содержащий корпус, седло, запорный элемент, отличающийся тем, что между запорным элементом и корпусом выполнено непосредственно или через дополнительные детали зацепление, для преобразования поступательного движения запорного элемента в поступательно-вращательное, и, также, на запорном элементе выполнено отверстие или паз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции обратного клапана и может быть применено с электроцентробежными или штанговыми глубинными насосами. Обратный клапан содержит корпус и размещенные в нем шар и седло.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия канала трубопровода, а также для обеспечения движения рабочей среды только в одном направлении.

Изобретение относится к области защиты аппаратуры для газовых систем низкого давления. Клапан пропускает заданный поток в любом направлении, но перекрывает его при нарушении рабочих условий.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к конструкции обратного клапана, который может быть использован со штанговыми глубинными или электроцентробежными насосами, предназначенными преимущественно для перекачивания жидкостей с высоким содержанием механических примесей.

Группа изобретений относится к области центробежных сепараторов, особенно к области удаления газа из центробежных сепараторов. Клапан для выпуска газа из центробежного сепаратора содержит корпус клапана, имеющий центральную ось (C), вокруг которой клапан может вращаться, полость, размещенную на радиальном расстоянии от центральной оси (C) и содержащую клапанный шарик и седло клапана, по меньшей мере один дренажный канал, проходящий от седла клапана полости наружу корпуса клапана, и по меньшей мере один впуск для газа, проходящий от внешней стороны корпуса клапана в полость.

Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано в штанговых глубинных насосах, работающих в наклонных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования, например, в устройствах пневматической аппаратуры. Корпус клапана шарового запорного выполнен с внутренней полостью, со сквозными радиальными цилиндрическими отверстиями, поверхность которых контактирует с фиксирующими элементами, и стопорным элементом, жестко зафиксированным со стороны наружной ступенчатой боковой поверхности корпуса.

Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано в штанговых глубинных насосах, работающих в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть применено в манифольде добычной устьевой арматуры. Клапан содержит полый корпус с подводящими патрубками основного компонента и сбрасываемого компонента и отводящим патрубком для смеси основного и сбрасываемого компонентов, в котором размещен, с пересечением его перпендикулярно оси внутренней полости, запорный орган, имеющий подвижную и неподвижную части.

Группа изобретений относится к нефтяному машиностроению и предназначена в качестве обратного клапана для использования с погружными штанговыми или электроцентробежными насосами, предназначенными преимущественно для перекачивания жидкостей с высоким содержанием механических примесей.

Изобретение относится к автоматическим дросселям и может быть применено для эксплуатации фонтанирующих скважин в осложненных условиях. Устройство содержит корпус с приемной и отводящей камерами, связанными между собой через канал штуцера, стержень очистки канала с приводом перемещений в виде подпружиненного поршня с торцовым клапаном, связанного со штоком с образованием кольцевой камеры, связанной подводящим каналом с осевым каналом подводящего патрубка.

В устройстве (V) для канализации, в частности обратном клапане (R), имеющем корпус (1), содержащий смотровое отверстие (30) с кромкой (8), образующей наружный контур (9), на кромке (8) отверстия выполнен по меньшей мере один выступающий вверх элемент (10) взаимодействия, и по меньшей мере одно отверстие (22) для введения обеспечено в крышке (4) опорным элементом (11), выступающим вверх наподобие дымовой трубы, по длине отверстия (22) для введения, и элемент (10) взаимодействия, и опорный элемент (11) размещены на расстоянии от наружного контура (9).

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для регулирования скважинного флюида. Компрессионный перепускной клапан содержит: клапанный диск, содержащий клапан сброса давления, содержащий впускное отверстие клапана сброса давления на всасывающей стороне клапанного диска и выпускное отверстие клапана сброса давления на нагнетательной стороне клапанного диска, причем клапан сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для пропускания флюида из впускного отверстия клапана сброса давления в выпускное отверстие клапана сброса давления, когда давление на всасывающей стороне клапанного диска превышает давление на нагнетательной стороне клапанного диска, посредством давления открытия клапана; и обратный клапан, содержащий впускное отверстие обратного клапана на нагнетательной стороне клапанного диска и выпускное отверстие обратного клапана на всасывающей стороне клапанного диска, причем обратный клапан выполнен с возможностью приведения в действие для пропускания флюида из впускного отверстия обратного клапана в выпускное отверстие обратного клапана, когда давление на второй стороне клапанного диска превышает давление на первой стороне клапанного диска; причем перепускной клапан дополнительно содержит поршень, всасывающий резервуар между поршнем и всасывающей стороной клапанного диска, уравновешивающий поршень и нагнетательный резервуар между нагнетательной стороной клапанного диска и балансировочным поршнем.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено в качестве мандрели для компрессионного перепускного клапана. Мандрель содержит: первый цилиндр, содержащий: продольную ось, расположенную вдоль продольного размера первого цилиндра, и радиальную шарикоподшипниковую опору; второй цилиндр, установленный с возможностью скольжения относительно первого цилиндра, причем второй цилиндр содержит: канавку, расположенную по окружности второго цилиндра.

Устройство относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для эксплуатации фонтанирующих скважин в условиях наличия гидратов и мехпримесей. Устройство устанавливается на скважине в составе фонтанной арматуры и состоит из полого корпуса с приемной и отводящей камерами, связанными друг с другом через штуцер, стержня очистки осевого канала штуцера, подпружиненного поршня с торцовым клапаном, посадочного седла под него и подпружиненного штока.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для изоляции продуктивного пласта от устья скважины при его проявлении. Клапан-отсекатель состоит из корпуса, с седлом в осевом канале, подпружиненного затвора с уплотнительной манжетой, распираемой в радиальном направлении фигурной грундбуксой.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для устранения розлива бурового раствора на рабочую площадку при наращивании бурильных труб.

Группа изобретений относится к области строительства нефтегазодобывающих и паронагнетающих скважин. Скважинное устройство регулирования потока сред содержит базовую трубу с муфтой, на наружной поверхности базовой трубы установлены клапанные устройства и фильтрующий элемент.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно – к обратным клапанам с сервоприводом. Клапан содержит корпус с центральной полостью, сообщённой с выполненными в нём двумя рабочими каналами.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для слива жидкости из колонны насосных труб перед подъемом их из скважины. Спускной клапан для слива жидкости из колонны насосных труб содержит шарик, патрубок с отверстием, штуцер, соединенный в отверстии патрубка с тонкой частью двухступенчатого патрубка.
Наверх