Патент на изобретение №2382926

(54) КЛАПАННЫЙ УЗЕЛ НАСОСА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области нефтедобычи и предназначено для использования в технике освоения нефтяных и газовых скважин. Клапанный узел насоса содержит камеру с размещенными в ней шаром и седлом. Внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием. Камера снабжена совокупностью прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов. Форма и размеры центраторов выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара и препятствия контактированию шара с внутренней поверхностью камеры. Узел снабжен рассекателем потока среды. Рассекатель потока выполнен в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор. Изобретение направлено на повышение надежности клапанного узла насоса и на долговечность его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к технике освоения нефтяных и газовых скважин.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным изобретением признаков, известных из сведений, ставших общедоступными до даты приоритета изобретения.

Известен клапан обратный дроссельный, включающий стальной корпус, дроссельный узел, запорный узел с шаром и седлом к нему, отличающийся тем, что между запорным и дроссельным узлами неподвижно установлена разделяющая их прочная непроницаемая перегородка с возможностью сообщения посредством U-образного, опрокинутого коленом вверх, трубчатого канала, внутренним диаметром более диаметра шара, см. патент РФ 2245991.

Известен клапанный узел штангового насоса, содержащий верхний и нижний шаровые клапана с седлами, установленные в клетках, отличающийся тем, что клетки верхнего и нижнего клапанов связаны друг с другом полым корпусом, дополнительно снабженным кольцевым поршнем со штоком, установленным в нем с возможностью образования кольцевой камеры, гидравлически связанной дросселирующими каналами с полостью между верхним и нижним шаровыми клапанами, см. патент РФ 2235903.

Данному аналогу присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения, в связи с чем данное известное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается изобретением, заключаются в том, что в известном клапанном узле происходит динамичное взаимодействие шара с поверхностью камеры, обусловленное воздействием на шар высокоскоростного потока среды, что приводит к постепенному уплотнению на ней загрязнений, поступающих в камеру с прокачиваемой средой, что в конечном счете снижает долговечность работы клапанного узла и срок службы насоса в целом.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения срока службы и надежности клапанного узла путем снижения степени налипания на поверхность камеры различных загрязнений, исключения взаимодействия шара с поверхностью клапанной камеры, а также за счет снижения степени динамичного воздействия на шар высокоскоростного потока среды.

Сущность заявляемого изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.

Клапанный узел насоса, содержащий камеру с размещенными в ней шаром и седлом, характеризуется тем, что внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием, при этом камера снабжена совокупностью прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов, форма и размеры которых выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара и препятствия контактированию шара с внутренней поверхностью камеры, кроме того, узел снабжен рассекателем потока среды, выполненным в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Кроме этого, заявленное решение имеет ряд признаков, характеризующих изобретение в частных случаях его выполнения, конкретных формах его материального воплощения либо особых условиях его использования, а именно клапанный узел насоса может быть снабжен ограничителем вертикального перемещения шара в камере.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленного изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию “новизна”.

Отдельные отличительные признаки заявленного изобретения, такие как антиадгезионные покрытия, центраторы, ограничители, известны из уровня техники, однако заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии данных отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, который заключается в предотвращении налипания на поверхность камеры загрязнений, поступающих с перекачиваемой средой, исключении нежелательного взаимодействия шара с внутренней поверхностью камеры, а также снижении степени энергетического воздействия на шар высокоскоростной центральной части потока среды.

В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию “изобретательский уровень”.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез по заявленному клапанному узлу.

Клапанный узел насоса содержит камеру 1 с размещенными в ней шаром 2 и седлом 3. Внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием 4. Камера снабжена совокупностью прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов 5, форма и размеры которых выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара 2 и препятствия контактированию шара 2 с внутренней поверхностью камеры 1. Узел снабжен рассекателем 6 потока среды, выполненным в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру 1 коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор 7. Узел может быть дополнительно снабжен ограничителем вертикального перемещения шара 2 в камере 1.

Клапанный узел насоса работает следующим образом.

При открытии клапанного узла за счет рассекателя 6 исключается наиболее динамичное воздействие на шар 2 центральной высокоскоростной части потока перекачиваемой среды. Шар 2 перемещается в камере 1 в пространстве, ограниченном центраторами 5, не контактируя с внутренней поверхностью камеры 1 и не нарушая нанесенное на нее антиадгезионное покрытие 4, снижающее налипание на поверхность камеры различных загрязнений.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных материалов и технических средств, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие условию «промышленная применимость».

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает повышение надежности клапанного узла и повышение срока службы насоса.

Формула изобретения

1. Клапанный узел насоса, содержащий камеру с размещенными в ней шаром и седлом, отличающийся тем, что внутренняя поверхность камеры снабжена антиадгезионным покрытием, при этом камера снабжена совокупностью прикрепленных к ее внутренней поверхности центраторов, форма и размеры которых выбраны из условия взаимодействия их с поверхностью шара и препятствия контактированию шара с внутренней поверхностью камеры, кроме того, узел снабжен рассекателем потока среды, выполненным в виде объемного тела обтекаемой формы, укрепленного на входе в клапанную камеру коаксиально продольной оси узла посредством совокупности обтекаемых опор.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ограничителем вертикального перемещения шара в камере.

РИСУНКИ