RU2379566C1 - Return valve - Google Patents
Return valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379566C1 RU2379566C1 RU2008121283/06A RU2008121283A RU2379566C1 RU 2379566 C1 RU2379566 C1 RU 2379566C1 RU 2008121283/06 A RU2008121283/06 A RU 2008121283/06A RU 2008121283 A RU2008121283 A RU 2008121283A RU 2379566 C1 RU2379566 C1 RU 2379566C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- locking element
- check valve
- limiter
- increasing
- bores
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Check Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в нефтяных скважинах со штанговыми насосами или с электроцентробежными насосами, перекачивающими преимущественно жидкости с высоким содержанием механических примесей.The invention relates to petroleum engineering and can be used in oil wells with sucker rod pumps or with electric centrifugal pumps, pumping mainly liquids with a high content of solids.
Известен клапан штангового насоса (по патенту на полезную модель RU 42281), содержащий запорный элемент со сферической или конической поверхностью и составное седло. Наружный кольцевой элемент седла выполнен из пластичного антифрикционного материала, внутренний кольцевой элемент выполнен из износостойкого твердого, но хрупкого материала. Отверстия наружного и внутреннего кольцевых элементов образованы конической сужающейся поверхностью с переходом в цилиндрическую поверхность. В результате достигается повышение надежности работы клапана за счет безударной посадки запорного элемента на внутренний кольцевой элемент.A known valve pump rod (according to the patent for utility model RU 42281) containing a locking element with a spherical or conical surface and a composite seat. The outer annular element of the saddle is made of plastic antifriction material, the inner annular element is made of wear-resistant solid, but brittle material. The holes of the outer and inner annular elements are formed by a conical tapering surface with a transition to a cylindrical surface. The result is an increase in the reliability of the valve due to the shock-free fit of the locking element on the inner annular element.
Известен клапан для насосных скважин (по патенту на полезную модель RU 50592), содержащий корпус с осевым отверстием и седлом для посадки шара и шар для перекрытия осевого отверстия. При посадке шара в седло происходит дросселирование жидкости через суженый зазор между шаром и сужением. Шар тормозится, за счет чего резко снижается сила удара его о посадочное седло. Известен клапан обратный (по патенту на полезную модель RU 55018), состоящий из цилиндрического корпуса с внутренним кольцевым выступом, запорного элемента, установленного с возможностью осевого перемещения внутри корпуса, седла, закрепленного с помощью резьбовой втулки, ограничителя с отверстиями для протока жидкости.A known valve for pumping wells (according to the patent for utility model RU 50592), comprising a housing with an axial hole and a seat for seating the ball and a ball for closing the axial hole. When the ball lands in the saddle, fluid throttling occurs through the narrowed gap between the ball and the narrowing. The ball is braked, due to which the force of its impact on the landing saddle is sharply reduced. Known check valve (according to the patent for utility model RU 55018), consisting of a cylindrical body with an internal annular protrusion, a locking element mounted with the possibility of axial movement inside the body, a saddle fixed with a threaded sleeve, a limiter with holes for fluid flow.
Общим недостатком известных клапанов является то, что при открытом клапане запорный элемент занимает преимущественно одно положение в ограничителе (в клетке), не зависящее от величины потока. При этом обтекание потоком, содержащим абразивные механические примеси, запорного элемента приводит к разрушению стенок корпуса или клетки.A common disadvantage of the known valves is that when the valve is open, the shut-off element occupies mainly one position in the restrictor (in the cage), independent of the flow rate. In this case, the flow around the stream containing abrasive mechanical impurities of the shut-off element leads to the destruction of the walls of the body or cell.
Известен обратный клапан по патенту US 5593292, выбранный в качестве прототипа, содержащий ограничитель с отверстиями для протока жидкости, выполненный с возможностью увеличения проходного сечения при осевом перемещении запорного элемента. Отверстия выполнены в виде секторных вырезов. В корпусе выполнены расширяющиеся расточки. Его недостатком явлется низкая технологичность изготовления отверстий и расточек сложной формы, сопряженные друг с другом по сложной поверхности. При этом требуется фрезерная обработка. Конструкция обладает недостаточной жесткостью (прочностью) и низкой износостойкостью. При фрезерной обработке секторых вырезов образуются углы (узлы напряжения), в которых образуются микротрещины и другие инициаторы разрушения материала при нагрузке. Перемычки между секторными вырезами, имеющие прямоугольную форму (вид сверху), также характеризуются пониженной жескостью (прочностью).Known non-return valve according to patent US 5593292, selected as a prototype, containing a stopper with holes for fluid flow, configured to increase the flow area with axial movement of the locking element. The holes are made in the form of sector cutouts. The body is made expanding bores. Its disadvantage is the low manufacturability of manufacturing holes and bores of complex shape, paired with each other on a complex surface. This requires milling. The design has insufficient rigidity (strength) and low wear resistance. When milling sector cuts, corners (stress nodes) are formed in which microcracks and other initiators of material destruction under load are formed. The jumpers between the sector cutouts, having a rectangular shape (top view), are also characterized by reduced rigidity (strength).
Технической задачей изобретения является увеличение срока службы обратного клапана и повышение технологичности его изготовления.An object of the invention is to increase the service life of the check valve and increase the manufacturability of its manufacture.
Технический результат достигается в клапане обратном, включающем корпус, седло, запорный элемент, установленный в ограничителе с конусными отверстиями, переходящими в конусные расточки для протока жидкости. Ограничитель с конусными отверстиями и расточками выполнен с возможностью увеличения проходного сечения между запорным элементом и ограничителем при осевом перемещении запорного элемента. Угол раствора конусных отверстий и расточек составляет 1-20 градусов. Седло закреплено с помощью гайки и втулки. Втулка не выходит за габариты корпуса, снабжена уплотнительным кольцом и пазами под ключ. Ограничитель выполнен в виде клетки, закрепленной с помощью стопорного кольца. Запорный элемент выполнен в виде шара.The technical result is achieved in a non-return valve, comprising a housing, a seat, a shut-off element installed in the limiter with conical holes passing into conical bores for the flow of fluid. The limiter with conical holes and bores is made with the possibility of increasing the flow area between the locking element and the limiter during axial movement of the locking element. The angle of the solution of cone holes and bores is 1-20 degrees. The seat is secured with a nut and sleeve. The sleeve does not go beyond the dimensions of the housing, is equipped with a sealing ring and keyways. The limiter is made in the form of a cell, fixed with a snap ring. The locking element is made in the form of a ball.
Изобретение поясняется фиг.1-5: фиг.1 - клапан обратный в сборе; фиг.2 - втулка;The invention is illustrated figure 1-5: figure 1 - check valve assembly; figure 2 - sleeve;
фиг.3 - ограничитель (клетка); фиг.4-5 - ограничитель (вид с торцов).figure 3 - limiter (cell); 4-5 - limiter (end view).
Клапан обратный состоит из цилиндрического корпуса 1 с внутренним кольцевым выступом 2. На концах корпуса 1 выполнена резьба 15 для монтажа в колонну. Внутри корпуса 1 установлены запорный элемент 3 в виде шара, седло 4, ограничитель хода запорного элемента 3 в виде клетки 5. Седло 4, шар 3, клетка 5 выполнены из износостойких твердых сплавов, например ВК-15. Седло 4 установлено с одной стороны кольцевого выступа 2, а клетка 5 закреплена с другой стороны кольцевого выступа 2 с помощью стопорного кольца 6.The check valve consists of a cylindrical body 1 with an inner annular protrusion 2. At the ends of the body 1 a thread 15 is made for mounting in a column. Inside the housing 1, a locking element 3 in the form of a ball, a
Запорный элемент 3 установлен в клетке 5 с возможностью осевого перемещения внутри клетки 5, снабженной отверстиями 7 для протока жидкости, переходящими в расточки 11, образующие вместе с перемычками 12 внутренние стенки клетки 5, фиг.3. Перемычки 12 выполняют роль направляющих для запорного элемента 3.The locking element 3 is installed in the
Клетка 5 (фиг.3-5) выполнена с возможностью увеличения проходного сечения между запорным элементом 3 и клеткой 5 при осевом перемещении запорного элемента 3. Это достигается тем, что отверстия 7 для протока жидкости и расточки 11 на внутренних стенках выполнены конусными. Угол раствора конусных отверстий 7 и угол раствора конусных расточек 11, которые выполняются одним инструментом в ходе одной технологической операции, совпадает и может находиться в диапазоне 1-20 градусов (на фиг.3 показан угол α, составляющий половину угла раствора). Угол раствора зависит от диаметра шарового запорного элемента 3 (от его массы).Cell 5 (Figs. 3-5) is configured to increase the flow area between the locking element 3 and the
Седло 4 закреплено с помощью резьбовой гайки 8 и резьбовой втулки 9, снабженной пазами 10, под ключ (фиг.2). Для защиты резьбы 13 втулка 9 снабжена уплотнительным кольцом 14.The
Клапан обратный изготавливается и работает следующим образом. На обрабатывающих центрах в ходе одной технологической операции выполняется коническое отверстие в верхней части клетки 5, переходящее в коническую расточку. Отверстия и расточки выполняются одним и тем же инструментом (сверла и специальные развертки) с одной установки, все они выполнены максимально соосно между собой, с одинаковым углом раствора, погрешность размеров минимальна. Одновременное изготовление конических отверстий и расточек позволяет повысить технологичность операции и сократить время изготовления деталей.The check valve is manufactured and operates as follows. At the processing centers during one technological operation, a conical hole is made in the upper part of the
Конусные отверстия, имеющие в сечении форму круга, позволяют при том же суммарном проходном сечении добиться максимальной жесткости (прочности) ограничителя за счет того, что площадь круга максимальна при минимальной длине периметра отверстия, а также за счет двояковогнутой формы перемычек на ограничителе.Cone openings having a circle shape in cross section allow, with the same total bore, to achieve maximum stiffness (strength) of the limiter due to the fact that the circle area is maximum with the minimum length of the perimeter of the hole, as well as due to the biconcave shape of the jumpers on the limiter.
При использовании с насосами клапан устанавливают в насосно-компрессорную трубу.When used with pumps, the valve is installed in the tubing.
После включения насоса рабочая жидкость поступает через резьбовую втулку 8 к запорному элементу 3. Под действием давления жидкости запорный элемент 3 поднимается с седла 4 и перемещается внутри клетки 5 вдоль направляющих перемычек 12 по направлению потока, образуя поток жидкости внутри клапана. Положение равновесия запорного элемента 3 достигается при выравнивании силы тяжести, действующей на запорный элемент, и силы, действующей на него со стороны потока. Далее жидкость проходит через отверстия 7 клетки 5 и поступает на выход клапана.After turning on the pump, the working fluid enters through the threaded sleeve 8 to the locking element 3. Under the action of the liquid pressure, the locking element 3 rises from the
При увеличении потока жидкости увеличивается сила, действующая на запорный элемент со стороны потока. Запорный элемент 3 поднимается вверх вдоль направляющих перемычек 12. При этом увеличивается проходное сечение между запорным элементом и внутренними стенками клетки 5 и достигается новое положение равновесия запорного элемента 3 в клетке 5.With increasing fluid flow, the force acting on the shut-off element from the flow side increases. The locking element 3 rises up along the
Таким образом, достигается равномерность износа стенок клетки 5 за счет плавного увеличения проходного сечения между запорным элементом 3 и клеткой 5 при осевых перемещениях запорного элемента между крайними положениями. Кроме того, увеличивается площадь контакта между запорным элементом и клеткой 5: в зоне максимального износа размер h перемычки 12 больше в 2 раза, чем в зоне умеренного износа, что приводит к увеличению срока службы максимально изнашиваемой детали - клетки (фиг.3-5).Thus, the uniformity of the wear of the walls of the
При остановке насоса запорный элемент 3 под давлением столба рабочей жидкости в колонне опускается в седло 4, тем самым предотвращает обратный поток рабочей жидкости и удерживает жидкость в колонне насосно-компрессорных труб.When the pump stops, the shut-off element 3 under the pressure of the column of working fluid in the column is lowered into the
При необходимости замены запорного элемента 3 или седла 4 в клапане сливают жидкость из колонны над обратным клапаном с помощью сливного клапана. Для замены седла 4 с запорным элементом 3 выкручивают резьбовую втулку 9 с гайкой 8. Втулка 9 не выходит за габариты корпуса 1, тем самым уменьшая сопротивление потоку (повышается КПД всей установки) и повышая износостойкость клапана.If it is necessary to replace the locking element 3 or the
Уплотнительное кольцо 14, установленное в кольцевой выточке во втулке 9, предохраняет резьбу 13 на гайке 8 от воздействия агрессивной рабочей жидкости.An o-ring 14, mounted in an annular groove in the
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008121283/06A RU2379566C1 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Return valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008121283/06A RU2379566C1 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Return valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008121283A RU2008121283A (en) | 2009-12-10 |
RU2379566C1 true RU2379566C1 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=41488929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008121283/06A RU2379566C1 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Return valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2379566C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503866C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк" | Rod check valve |
RU2593574C1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-08-10 | Алексей Валерьевич Антоневич | Ball check valve (versions) |
RU167424U1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | RETURN BALL VALVE |
RU2667595C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-09-21 | Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) | Electrically independent safety valve for vacuum-operating drift camera |
RU2780756C1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Check valve for electric submersible pumps for high-rate wells |
-
2008
- 2008-05-27 RU RU2008121283/06A patent/RU2379566C1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503866C1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк" | Rod check valve |
RU2593574C1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-08-10 | Алексей Валерьевич Антоневич | Ball check valve (versions) |
RU167424U1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | RETURN BALL VALVE |
RU2667595C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-09-21 | Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) | Electrically independent safety valve for vacuum-operating drift camera |
RU2780756C1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Check valve for electric submersible pumps for high-rate wells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008121283A (en) | 2009-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9790772B2 (en) | Plunger lift apparatus | |
US6685451B1 (en) | Valve assembly for sucker rod operated subsurface pumps | |
RU2379566C1 (en) | Return valve | |
RU2391592C1 (en) | Check valve | |
RU153634U1 (en) | RETURN VALVE VALVE | |
RU158258U1 (en) | BALL VALVE RETURN BALL SPRING | |
CN106089135A (en) | Oil drilling arrow formula drilling tool float valve | |
RU2449192C1 (en) | Reversible check valve | |
US20200063878A1 (en) | Check valve | |
RU78259U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU76379U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU2466265C1 (en) | Overflow check valve | |
RU176713U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU2593574C1 (en) | Ball check valve (versions) | |
RU2416754C1 (en) | Universal valve | |
CN211314144U (en) | Throttling bypass valve for continuous oil pipe | |
RU76380U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU81520U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU55018U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU2739410C1 (en) | Reverse valve | |
CN108798591A (en) | A kind of arrow-shaped check valve | |
RU161651U1 (en) | RETURN BALL VALVE | |
RU2405998C1 (en) | Universal valve | |
RU2789294C1 (en) | Reverse check valve | |
RU179228U1 (en) | REVERSE VALVE REVERSE |