RU2716931C1

RU2716931C1 - Controlled check valve

Info

Publication number: RU2716931C1
Application number: RU2018147700A
Authority: RU
Inventors: Камил Рахматуллович Уразаков; Алексей Александрович Козлов; Роберт Загитович Нургалиев; Голия Ильдусовна Бикбулатова; Юлия Анатольевна Болтнева
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-03-17

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in oil refining industry for production of oil by deep-pumping equipment. Check valve comprises seat with inlet channel and limiter of lifting of shut-off element with spherical recess with radius equal to radius of shut-off element made in form of ball. Seat inlet channel converges in direction of outlet and is equipped with screw thread. Limiter for lifting the shut-off element is made in the form of a cell, longitudinal elements of which are inclined to the end surface of the seat, and in the upper end of the cell there are input-output tangential channels intended for swirling of the liquid flow.

EFFECT: use of a check valve controlled in design of bottom-hole sucker-rod pumps may increase efficiency of such pumps operation at operation of wells with complicated conditions.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в нефтедобывающей отрасли, при добыче нефти глубинно-насосным оборудованием.The invention relates to the field of engineering and can be used in the oil industry, in oil production by deep pumping equipment.

Известен обратный клапан с запорным органом в виде шара, содержащий седло с входным каналом и ограничителем подъема запорного органа (пат. US №3830252, 137-519.5, 1974).Known check valve with a locking member in the form of a ball, containing a seat with an inlet channel and a limiter for lifting the locking member (US Pat. US No. 3830252, 137-519.5, 1974).

В предлагаемой конструкции клапана с целью уменьшения утечек при закрытии клапана входной канал седла выполнен сужающимся в направлении выхода и снабжен винтовой нарезкой.In the proposed valve design, in order to reduce leakage when closing the valve, the inlet channel of the seat is made tapering in the direction of exit and is equipped with a screw thread.

Известен также "Обратный клапан" А.С. №777306 F16K 15/04, БИ №41, 07.11.1980 г., содержащий седло с входным каналом и ограничителем подъема запорного органа, выполненного в виде шара, при этом с целью уменьшения утечек при закрытии клапана, входной канал выполнен сужающимся в направлении выхода и снабжен винтовой нарезкой.Also known "Check valve" A.S. No. 777306 F16K 15/04, BI No. 41, 11/07/1980, containing a saddle with an inlet and a stopper for lifting the shut-off element, made in the form of a ball, while in order to reduce leakage when closing the valve, the inlet is made tapering in the direction of exit and equipped with screw thread.

К недостаткам их можно отнести недостаточную эффективность конструкций, по причине слабой закрутки потока жидкости.Their disadvantages include the lack of efficiency of structures, due to the weak swirl of the fluid flow.

Целью данного изобретения является повышение эффективности работы клапана, за счет дополнительной закрутки потока жидкости, как в сторону входа потока жидкости, так и в сторону выхода ее, посредством выполнения тангенциальных каналов в торцевой части клетки, а также наклонных, к торцевой поверхности седла, продольных элементов клетки.The aim of this invention is to increase the valve operating efficiency, due to the additional swirling of the fluid flow, both towards the inlet of the fluid flow and towards its outlet, by performing tangential channels in the end part of the cage, as well as longitudinal elements, inclined to the end surface of the saddle cells.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый обратный клапан управляемый, содержащий седло с входным каналом и ограничителем подъема запорного органа, выполненного в виде шара, при этом входной канал седла выполнен сужающимся в направлении выхода и снабжен многозаходной винтовой нарезкой, причем ограничитель подъема запорного органа выполнен в виде клетки продольные элементы, которого имеют наклон к торцевой плоскости седла, а в верхнем торце клетки выполнено сферическое углубление с радиусом равным радиусу запорного органа (шара) и входные - выходные тангенциальные каналы по периферии торца клетки.This goal is achieved by the fact that the proposed non-return valve is controllable, containing a seat with an input channel and a stop limiter, made in the form of a ball, while the input channel of the saddle is made tapering in the direction of exit and is equipped with multi-thread screw, and the stop limiter in the form of a cell, longitudinal elements, which have an inclination to the end plane of the saddle, and in the upper end of the cell, a spherical recess is made with a radius equal to the radius of the locking organ (w ara) and input - output tangential channels along the periphery of the end of the cell.

На чертеже (фиг. 1) схематично представлен продольный разрез клапана обратного управляемого, вид сверху (фиг. 2) и разрез по плоскости тангенциального канала- сечение А-А (фиг. 3).The drawing (Fig. 1) schematically shows a longitudinal section of a reverse-operated valve, a top view (Fig. 2) and a section along the plane of the tangential channel, section AA (Fig. 3).

Клапан обратный управляемый содержит корпус клапана 1, клетку 2 с тангенциальными каналами 3 и наклонными продольными элементами 4, запорный орган (шар) 5, седло 6, упорную втулку 7 с внутренней многозаходной винтовой нарезкой 8, упор- фиксатор 9 и плунжер 10. При этом, на внутреннем торце клетки 2 выполнено сферическое углубление 11, с радиусом равным радиусу запорного органа 5.The controllable check valve comprises a valve body 1, a cage 2 with tangential channels 3 and inclined longitudinal elements 4, a locking member (ball) 5, a seat 6, a thrust sleeve 7 with an internal multi-thread thread 8, a stopper 9 and a plunger 10. In this case , at the inner end of the cell 2 a spherical recess 11 is made, with a radius equal to the radius of the locking member 5.

Работает клапан обратный управляемый следующим образом.The check valve operates as follows.

При прохождении скважинной жидкости через упорную втулку 7 с внутренней многозаходной винтовой нарезкой 8, ей придается вращательное движение (поток закручивается), а силы гидродинамического трения передают это вращение запорному органу (шару) 5. При этом ось вращения запорного органа (шара) 5 совпадает с осью входного канала образованного седлом 6, упорной втулкой 7 с внутренней многозаходной винтовой нарезкой 8 и упором-фиксатором 9.When the borehole fluid passes through the thrust sleeve 7 with an internal multi-thread screw thread 8, it is given a rotational movement (the flow is twisted), and the hydrodynamic friction forces transfer this rotation to the locking member (ball) 5. In this case, the axis of rotation of the locking member (ball) 5 coincides with the axis of the input channel formed by the saddle 6, the thrust sleeve 7 with an internal multi-thread screw thread 8 and the stop-latch 9.

Использование клетки 2, предлагаемой конструкции, обеспечивает закрутку потока жидкости на всем протяжении клапана обратного управляемого, как в одном, так и в другом направлении, что в итоге обеспечивает более эффективное срабатывание клапана. Причем ускорение закрытия клапана и уменьшение утечек обеспечивается и тем, что вдоль основной оси клапана образуется зона пониженного давления, по сути дела воронка.The use of cell 2, the proposed design, provides a swirl of fluid flow throughout the valve reverse controlled, both in one and in the other direction, which ultimately provides a more efficient valve response. Moreover, the acceleration of valve closure and the reduction of leaks is also ensured by the fact that along the main axis of the valve a zone of reduced pressure is formed, essentially a funnel.

Таким образом, при прекращении прямого потока скважинной жидкости, запорный орган (шар) 5 садится на седло 6 по прямой траектории, не совершая при этом сложных пространственных колебаний, обеспечивая в итоге более надежную работу клапана.Thus, when the direct flow of the borehole fluid ceases, the shut-off element (ball) 5 sits on the saddle 6 in a straight path, without making complex spatial vibrations, providing a more reliable valve operation.

Claims

A non-return valve containing a seat with an inlet channel and a stop limiter with a spherical recess with a radius equal to the radius of the stopper made in the form of a ball, while the seat input channel is tapering in the outlet direction and provided with a screw thread, characterized in that the stop limiter the locking body is made in the form of a cell, the longitudinal elements of which are inclined to the end surface of the saddle, and in the upper end of the cell are made input-output tangential channels designed to spin fluid.