[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2635746C1 - Кольцо седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана - Google Patents

Кольцо седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана Download PDF

Info

Publication number
RU2635746C1
RU2635746C1 RU2016150707A RU2016150707A RU2635746C1 RU 2635746 C1 RU2635746 C1 RU 2635746C1 RU 2016150707 A RU2016150707 A RU 2016150707A RU 2016150707 A RU2016150707 A RU 2016150707A RU 2635746 C1 RU2635746 C1 RU 2635746C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
seat ring
valve seat
annular protrusion
sealing
Prior art date
Application number
RU2016150707A
Other languages
English (en)
Inventor
Минминь ВАН
Цзяньшэ ЯО
Чжи ГАО
Юньчжао ЧЭНЬ
Лиюнь ЧЖУ
Original Assignee
Карамай Кинг-Булл Инфортек Петролеум Эквипмент Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Карамай Кинг-Булл Инфортек Петролеум Эквипмент Ко., Лтд. filed Critical Карамай Кинг-Булл Инфортек Петролеум Эквипмент Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2635746C1 publication Critical patent/RU2635746C1/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/02—Arrangements using fluid issuing from valve members or seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/12—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with wedge-shaped arrangements of sealing faces
    • F16K3/14—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with wedge-shaped arrangements of sealing faces with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/46—Attachment of sealing rings
    • F16K1/465—Attachment of sealing rings to the valve seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F16K11/0743—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces with both the supply and the discharge passages being on one side of the closure plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
    • F16K11/0856—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug having all the connecting conduits situated in more than one plane perpendicular to the axis of the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/16—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with conical surfaces
    • F16K5/168—Sealing effected by the flowing medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/18—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with cylindrical surfaces
    • F16K5/188—Sealing effected by the flowing medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08—Details
    • F16K5/14—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/205—Sealing effected by the flowing medium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86863—Rotary valve unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)

Abstract

Описывается кольцо (8) седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо (8) седла клапана. Многоходовой клапан содержит верхнюю часть (1) корпуса клапана, нижнюю часть (2) корпуса клапана и поворотную среднюю часть (3) клапана, в котором кольцо (8) седла клапана находится в поворотной средней части (3) клапана, кольцо (8) седла клапана содержит корпус (10). Корпус (10) снабжен проходящим внутрь сквозным отверстием (18), первый кольцевой выступ (13) располагается на наружной стенке (11) корпуса (10) и второй кольцевой выступ (14) располагается на внутренней стенке (12); верхние поверхности первого кольцевого выступа (13) и второго кольцевого выступа (14) соответственно находятся на одном уровне с верхней поверхностью корпуса (10), образуя уплотнительную поверхность (15), которая примыкает к уплотнительной поверхности (9) верхней части (1) корпуса клапана герметичным образом; и между нижней поверхностью первого кольцевого выступа (13) и поворотной средней частью (3) клапана образуется кольцевой зазор, благодаря чему жидкость в камере (4) и канале (5) поступающей нефти соответственно действует на нижнюю поверхность первого кольцевого выступа (13) или второго кольцевого выступа (14), создавая уплотняющую нагрузку. Давление прикладывается или из камеры (4) или из дозирующего отверстия (6), уплотняющая нагрузка, гидравлически действующая на кольцо (8) седла клапана, создается гидравлической действующей силой камеры (4) или дозирующего отверстия (6), и реализуется гидравлическое саморегулирование для уплотнения кольца (8) седла клапана, таким образом выполняя требование уплотнения в многоходовом клапане на уровне герметичности уровня уплотнения VI при высокой разнице давления. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к кольцу седла клапана, и, более конкретно, к кольцу седла клапана многоходового клапана, использующегося в нефтяной и химической отрасли, а также станции измерения потребления природного газа, и многоходовому клапану, имеющему кольцо седла клапана.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как правило, многоходовой клапан используется для поочередного измерения производительности одиночной скважины, чтобы получить динамические данные о производительности скважины. Средняя часть клапана многоходового клапана снабжена кольцом седла клапана, а уплотнительная поверхность кольца седла клапана плотно прилегает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана. В настоящее время уплотнительная поверхность существующего кольца седла клапана приваривается/наплавляется на твердый сплав или металлокерамику, так, как описано в заявке на патент Китая ZL200420006528.1, заявке на патент Китая ZL200620167076.4 и заявке на патент Китая ZL200920291629.0.
При нормальном режиме работы многоходового клапана кольцо седла клапана совершает круговое движение вокруг осевого вала средней части клапана по уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана, а коэффициент уплотняющего давления уплотнительной поверхности кольца седла клапана к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана преимущественно обеспечивается тарельчатой пружиной, поэтому, из-за ограничений упругой силы тарельчатой пружины, существующий многоходовой клапан может соответствовать только требованию испытания внутренней герметичности при низком дифференциальном давлении (DP). Если испытательное дифференциальное давление (DP) между отверстием для сбора и транспортировки и дозирующим отверстием многоходового клапана составляет вплоть до 6,9 МПа, т.е. 1000 фунт/кв. дюйм или даже выше, то это совсем не соответствует требованиям к отсутствию утечек уровня герметичности VI стандарта ANSI FCI-70.2 обеспечить коэффициент уплотняющего давления только посредством тарельчатой пружины. Кроме того, как и в конструкции традиционного кольца седла клапана, уплотнительная полоса на уплотнительной поверхности относительно широкая, из-за чего площадь соприкосновения уплотнения очень большая, и мощность, необходимая для достижения коэффициента уплотняющего давления, требуемого уровнем герметичности VI, большая. Таким образом, так как момент, который необходимо обеспечить для поворота средней части клапана, становится больше, особенно во время работы при высоком давлении, то, чем больше вращающий момент, тем больший диаметр осевого вала необходим для передачи момента, что является недостатком для проектирования конструкции корпуса клапана многоходового клапана и вынуждает выбирать электронный узел привода с более высокой мощностью.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом указанных выше проблем, существующих в известном уровне техники, техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании кольца седла клапана, способного реализовать саморегулирующееся уплотнение посредством гидравлического давления, чтобы улучшить коэффициент внутреннего уплотняющего давления многоходового клапана и соответствовать требованиям к уровню уплотнения при высоком дифференциальном давлении.
Для решения вышеуказанной технической задачи настоящее изобретение имеет следующее техническое решение: кольцо седла клапана для использования в многоходовом клапане, многоходовой клапан содержит верхнюю часть корпуса клапана, нижнюю часть корпуса клапана и поворотную среднюю часть клапана, нижняя часть корпуса клапана снабжена камерой, в ней размещенной, верхняя часть корпуса клапана снабжена множеством каналов поступающей нефти, проходящих внутрь камеры, кольцо седла клапана находится в поворотной средней части клапана и плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана; кольцо седла клапана содержит цилиндрический корпус для установки в поворотную среднюю часть клапана, и корпус имеет сквозное отверстие, проходящее внутрь него в осевом направлении и способное сообщаться с каналом поступающей нефти, в котором первый кольцевой выступ расположен на наружной стенке корпуса, а второй кольцевой выступ расположен на внутренней стенке корпуса; как и верхняя поверхность первого кольцевого выступа, так и верхняя поверхность второго кольцевого выступа находятся на одном уровне с верхней поверхностью корпуса, образуя уплотнительную поверхность, которая плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана герметичным образом; между нижней поверхностью первого кольцевого выступа и поворотной средней частью клапана образован кольцевой зазор, благодаря чему жидкость в камере воздействует на нижнюю поверхность первого кольцевого выступа, создавая уплотняющую нагрузку; и жидкость в канале поступающей нефти воздействует на нижнюю поверхность второго кольцевого выступа, создавая уплотняющую нагрузку.
Предпочтительно, поперечное сечение канала поступающей нефти в многоходовом клапане имеет круглую форму, а первый кольцевой выступ и второй кольцевой выступ имеют кольцевую форму, которая соответствует форме канала поступающей нефти.
Предпочтительно, поперечное сечение горизонтального участка канала поступающей нефти имеет круглую форму, а поперечное сечение вертикального участка имеет веерообразную форму в многоходовом клапане, в котором первый кольцевой выступ и второй кольцевой выступ имеют веерообразную форму, которая соответствует форме поперечного сечения вертикального участка канала поступающей нефти.
Предпочтительно, верхняя поверхность первого кольцевого выступа снабжена по меньшей мере одним кольцевым углублением.
Предпочтительно, имеется от 1 до 2 кольцевых углублений.
Предпочтительно, поперечное сечение кольцевого углубления имеет U-образную форму, а глубина кольцевого углубления составляет от 0,05 мм до 0,2 мм.
Предпочтительно, первый кольцевой выступ и второй кольцевой выступ выполнены за одной целое с корпусом.
Настоящее изобретение также описывает многоходовой клапан, содержащий верхнюю часть корпуса клапана, нижнюю часть корпуса клапана и поворотную среднюю часть клапана. Нижняя часть корпуса клапана снабжена камерой, а верхняя часть корпуса клапана содержит в себе множество каналов поступающей нефти, проходящих внутрь камеры. Многоходовой клапан дополнительно содержит кольцо седла клапана, описанное выше, в котором корпус кольца седла клапана находится в поворотной средней части клапана, а уплотнительная поверхность кольца седла клапана плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана герметичным образом.
По сравнению с известным уровнем техники, кольцо седла клапана по настоящему изобретению и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана, обладают следующими преимуществами.
1. Так как кольцо седла клапана по настоящему изобретению дополнительно снабжено первым кольцевым выступом и вторым кольцевым выступом, то, при выполнении испытания многоходового клапана на внутреннюю герметичность, путем подачи давления в камеру через отверстие для сбора и транспортировки или путем подачи давления в канал поступающей нефти через дозирующее отверстие, жидкость в камере создает действующую силу, действующую на нижнюю поверхность первого кольцевого выступа, или жидкость в канале поступающей нефти создает действующую силу, действующую на нижнюю поверхность второго кольцевого выступа, вследствие чего создается приложенная вверх нагрузка, гидравлически действующая на кольцо седла клапана, реализуя гидравлическое саморегулирующееся уплотнение для кольца седла клапана и увеличивая коэффициент уплотняющего давления кольца седла клапана.
2. Так как уплотнительная поверхность кольца седла клапана по настоящему изобретению снабжена кольцевым углублением, площадь контактного уплотнения между верхней частью корпуса клапана и кольцом седла клапана уменьшается, и коэффициент уплотняющего давления увеличивается, следовательно, момент осевого вала уменьшается, и при условии, что уплотняющее дифференциальное давление (DP) составляет 6,9 МПа/1000 фунт/кв. дюйм (или даже выше), кольцо седла клапана достигает уровня герметичности VI стандарта ANSI FCI-70.2. К тому же, глубина кольцевого углубления на уплотнительной поверхности кольца седла клапана регулируется так, чтобы быть в диапазоне 0,05-0,2 мм и оно не дает вклада в площадь уплотнения, кроме того, сырая нефть с высокой концентрацией осадков не будет влиять на вращательное движение кольца седла клапана.
3. Многоходовой клапан по настоящему изобретению имеет рациональную конструкцию, плавный ход, уменьшенный вращающий момент и соответствует требованиям уровня уплотнения при высоком дифференциальном давлении, расширяя область применения многоходового клапана нефтяной скважины высокого давления или газовой скважины высокого давления с плоским жестким уплотнением.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид сверху кольца седла клапана в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - поперечное сечение, выполненное по линии А-А из фиг. 1.
Фиг. 3 - продольное сечение многоходового клапана, имеющего кольцо седла клапана в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг. 4 - вид сверху кольца седла клапана в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - поперечное сечение, выполненное по линии В-В из фиг. 4.
Фиг. 6 - продольное сечение многоходового клапана, имеющего кольцо седла клапана в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения.
Описание ссылочных номеров
1 - верхняя часть корпуса клапана
2 - нижняя часть корпуса клапана
3 - поворотная средняя часть клапана
4 - камера
5 - канал поступающей нефти
6 - дозирующее отверстие
7 - отверстие для сбора и транспортировки
8 - кольцо седла клапана
9 - первая уплотнительная поверхность
10 - корпус
11 - наружная стенка
12 - внутренняя стенка
13 - первый кольцевой выступ
14 - второй кольцевой выступ
15 - вторая уплотнительная поверхность
16 - кольцевой зазор
17 - кольцевое углубление
18 - сквозное отверстие
19 - тарельчатая пружина
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее приведено более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи и конкретные варианты осуществления, которые не должны рассматриваться как ограничение изобретения.
Вариант 1 осуществления
Кольцо седла клапана по варианту осуществления настоящего изобретения применяется в многоходовом клапане. В настоящем варианте осуществления поперечное сечение в любом месте канала поступающей нефти многоходового клапана имеет круглую форму. Как показано на фиг. 3, многоходовой клапан содержит верхнюю часть 1 корпуса клапана, нижнюю часть 2 корпуса клапана и поворотную среднюю часть 3 клапана. Нижняя часть 2 корпуса клапана снабжена камерой 4, а верхняя часть 1 корпуса клапана снабжена множеством каналов 5 поступающей нефти, которые проходят внутрь камеры 4. Нижняя часть 2 корпуса клапана снабжена дозирующим отверстием 6 и отверстием 7 для сбора и транспортировки, где дозирующее отверстие 6 может сообщаться с каналом 5 поступающей нефти через камеру в поворотной средней части 3 клапана, а отверстие 7 для сбора и транспортировки сообщается с камерой 4. Кольцо 8 седла клапана по настоящему варианту осуществления располагается в поворотной средней части 3 клапана и плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части 1 корпуса клапана, и в этом случае уплотнительная поверхность верхней части 1 корпуса клапана определяется как первая уплотнительная поверхность 9.
Как показано на фиг. 1 и 2, кольцо 8 седла клапана по варианту осуществления настоящего изобретения содержит цилиндрический корпус 10 для установки в поворотную среднюю часть 3 клапана. Корпус 10 имеет сквозное отверстие 18, проходящее внутрь него в осевом направлении. Первый кольцевой выступ 13 располагается на наружной стенке 11 корпуса 10, при этом второй кольцевой выступ 14 располагается на внутренней стенке 12 корпуса 10; как и верхняя поверхность первого кольцевого выступа 13, так и верхняя поверхность второго кольцевого выступа 14 находятся на одном уровне с верхней поверхностью корпуса 10, образуя вторую уплотнительную поверхность 15, которая плотно примыкает к первой уплотнительной поверхности 9 верхней части 1 корпуса клапана герметичным образом; и между нижней поверхностью первого кольцевого выступа 13 и поворотной средней частью клапана образуется кольцевой зазор 16.
Как показано на фиг. 1, когда жидкость высокого давления подается в камеру 4 через отверстие 7 для сбора и транспортировки для проведения испытания на внутреннюю герметичность, жидкость высокого давления в камере 4 действует на нижнюю поверхность первого кольцевого выступа 13 таким образом, что к кольцу 8 седла клапана прикладывается направленная вверх сила, и эта действующая сила образует уплотняющую нагрузку кольца 8 седла клапана, чтобы обеспечить гидравлическое саморегулирование для уплотнения кольца 8 седла клапана, увеличивая коэффициент контактного уплотняющего давления кольца 8 седла клапана и, таким образом, выполняя требование уплотнения в многоходовом клапане на уровне герметичности уровня уплотнения VI при высоком дифференциальном давлении. Когда жидкость высокого давления подается в канал 5 поступающей нефти через дозирующее отверстие 6 для проведения испытания на внутреннюю герметичность, жидкость высокого давления в канале 5 поступающей нефти действует на нижнюю поверхность второго кольцевого выступа 14 таким образом, что к кольцу 8 седла клапана прикладывается направленная вверх сила, и эта действующая сила образует уплотняющую нагрузку кольца 8 седла клапана, чтобы обеспечить гидравлическое саморегулирование для уплотнения кольца 8 седла клапана, увеличивая коэффициент контактного уплотняющего давления кольца 8 седла клапана и, таким образом, выполняя требование уплотнения в многоходовом клапане на уровне герметичности уровня уплотнения VI при высоком дифференциальном давлении. Таким образом, саморегулирование для уплотнения кольца 8 седла клапана создается как в направлении от отверстия 7 для сбора и транспортировки к камере 4, так и в направлении от дозирующего отверстия 6 к каналу 5 поступающей нефти, где, когда дифференциальное давление (DP) между отверстием 7 для сбора и транспортировки и дозирующим отверстием 6 возрастает, коэффициент уплотняющего давления станет больше, и герметичность уплотнения становится меньше, соответственно.
Так как поперечное сечение канала 5 поступающей нефти многоходового клапана в настоящем варианте осуществления имеет круглую форму, то первый кольцевой выступ 13 и второй кольцевой выступ 14 имеют круглую форму, которая соответствует форме канала 5 поступающей нефти, как показано на фиг. 1 и 2.
Как показано на фиг. 1 и 2, благодаря первому кольцевому выступу 13 площадь уплотнительного контакта между первой уплотнительной поверхностью 9 и второй уплотнительной поверхностью 15 увеличивается, то есть кольцевая уплотнительная полоса относительно широкая. Это приведет к относительно большому крутящему моменту для перемещения поворотной средней части 3 клапана. Следовательно, как показано на фиг. 1 и 2, верхняя поверхность первого кольцевого выступа 13 снабжена по меньшей мере одним кольцевым углублением 17 и оно не дает вклада в площадь уплотнения, чтобы уменьшить площадь уплотнительного контакта. Количество и ширина кольцевого углубления 17 должны определяться в соответствии с площадью верхней поверхности первого кольцевого выступа 13. Если площадь верхней поверхности большая, то, соответственно, количество кольцевых углублений 17 нужно увеличить, и наоборот. Обычно, площадь уплотнительного контакта между первой уплотнительной поверхностью 9 и второй уплотнительной поверхностью 15 должна быть выполнена такой, чтобы соответствовать площади уплотнительного контакта традиционного многоходового клапана низкого давления, чтобы гарантировать, что крутящий момент для перемещения поворотной средней части 3 клапана не будет очень большой. В этом варианте осуществления предусмотрено два кольцевых углубления 17.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, поперечное сечение кольцевого углубления 17 имеет U-образную форму, а глубина кольцевого углубления 17 составляет от 0,05 мм до 0,2 мм. Так как глубина кольцевого углубления 17 относительно небольшая, частицы песка в сырой нефти с высокой концентрацией осадков не остаются в кольцевом углублении 17 и, таким образом, не влияют на вращательное движение кольца 8 седла клапана.
Вариант 2 осуществления
Принцип настоящего варианта осуществления полностью такой же, как и принцип варианта осуществления 1, за исключением следующего отличия: так как используются различные многоходовые клапаны, поперечное сечение горизонтального участка (участка для соединения с одиночной скважиной) канала 5 поступающей нефти многоходового клапана по настоящему варианту осуществления имеет круглую форму, при этом поперечное сечение вертикального участка (участка для состыковки с поворотной средней частью 3 клапана) имеет веерообразную форму. Чтобы соответствовать вертикальному участку канала 5 поступающей нефти многоходового клапана, формы первого кольцевого выступа 13 и второго кольцевого выступа 14 отличаются от таковых по варианту осуществления 1. Как показано на фиг. 4 и 5, корпус 10 кольца 8 седла клапана по настоящему варианту осуществления имеет цилиндрическую форму, как и в варианте осуществления 1, и имеет проходящее внутрь сквозное отверстие 18, где корпус 10 предназначен для состыковки с поворотной средней частью 3 клапана. И первый кольцевой выступ 13, и второй кольцевой выступ 14 имеют веерообразную форму, которая соответствует форме поперечного сечения вертикального участка канала 5 поступающей нефти, например веерообразную форму, похожую на лист рогоза, как показано на фиг. 4.
Настоящее изобретение также раскрывает многоходовой клапан, как показано на фиг. 3 и 6, содержащий верхнюю часть 1 корпуса клапана, нижнюю часть 2 корпуса клапана, поворотную среднюю часть 3 клапана и кольцо 8 седла клапана, как было описано выше. Камера 4 находится в нижней части 2 корпуса клапана, а множество каналов 5 поступающей нефти, проходящих внутрь камеры 4, находится в верхней части 1 корпуса клапана. Корпус 10 кольца 8 седла клапана располагается в поворотной средней части 3 клапана, и вторая уплотнительная поверхность 15 кольца 8 седла клапана плотно примыкает к первой уплотнительной поверхности 9 верхней части 1 корпуса клапана герметичным образом.
Так как внутреннее уплотняющее дифференциальное давление (DP), требуемое традиционным многоходовым клапаном низкого давления, относительно низкое, то достаточно обеспечить коэффициент уплотняющего давления кольца 8 седла клапана к верхней части 1 корпуса клапана посредством тарельчатой пружины 19, расположенной под кольцом седла клапана. Что же касается внутренней герметичности высококлассного многоходового клапана высокого давления, когда внутреннее уплотняющее дифференциальное давление (DP) достигает 6,9 МПа/1000 фунт/кв. дюйм (или даже выше), обеспечение коэффициента уплотняющего давления кольца 8 седла клапана к верхней части 1 корпуса клапана только посредством тарельчатой пружиной 19, расположенной под кольцом седла клапана, не достаточно, чтобы соответствовать уровню герметичности уровня VI. В настоящем изобретении, благодаря изменению конструкции кольца 8 седла клапана, за счет гидравлически действующей силы в камере 4 или канале 5 поступающей нефти, создается уплотняющая нагрузка, гидравлически действующая на кольцо 8 седла клапана, таким образом реализуется гидравлическое саморегулирующееся уплотнение кольца 8 седла клапана, и коэффициент контактного уплотняющего давления кольца 8 седла клапана увеличивается, выполняя требование к внутренней герметичности многоходового клапана высокого давления на уровне герметичности уровня уплотнения VI при высоком дифференциальном давлении (DP). Таким образом, кольцо 8 седла клапана по настоящему изобретению имеет рациональную конструкцию, которая улучшает уровень уплотнения при высоким дифференциальном давлении (DP), уменьшает вращающий момент поворотной средней части 3 клапана, снижает мощность выбранного электронного узла привода, а также расширяет область применения многоходового клапана нефтяной скважины высокого давления или газовой скважины высокого давления с плоским жестким уплотнением.
Приведенные выше варианты осуществления являются только типовыми вариантами осуществления настоящего изобретения и не предназначены для ограничения изобретения, при этом объем охраны определяется формулой изобретения. Специалистом в данной области техники могут быть выполнены различные модификации или эквивалентные замены в пределах сущности и объема изобретения, и такие модификации и эквивалентные замены следует рассматривать как попадающие в рамки объема настоящего изобретения.

Claims (26)

1. Кольцо седла клапана для использования в многоходовом клапане, содержащем верхнюю часть корпуса клапана, нижнюю часть корпуса клапана и поворотную среднюю часть клапана, при этом
нижняя часть корпуса клапана снабжена камерой, в ней размещенной,
верхняя часть корпуса клапана снабжена множеством каналов поступающей нефти, которые проходят в камеру,
кольцо седла клапана находится в поворотной средней части клапана и плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана, причем
кольцо седла клапана содержит цилиндрический корпус для установки в поворотную среднюю часть клапана, и
корпус имеет сквозное отверстие, которое проходит в осевом направлении и способно сообщаться с каналом поступающей нефти, при этом
первый кольцевой выступ расположен на наружной стенке корпуса, а второй кольцевой выступ расположен на внутренней стенке корпуса;
верхняя поверхность первого кольцевого выступа и верхняя поверхность второго кольцевого выступа находятся на одном уровне с верхней поверхностью корпуса, образуя уплотнительную поверхность, которая плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана герметичным образом;
между нижней поверхностью первого кольцевого выступа и поворотной средней частью клапана образован кольцевой зазор, благодаря чему жидкость в камере воздействует на нижнюю поверхность первого кольцевого выступа, создавая уплотняющую нагрузку; и
жидкость в канале поступающей нефти воздействует на нижнюю поверхность второго кольцевого выступа, создавая уплотняющую нагрузку.
2. Кольцо седла клапана по п. 1, в котором
поперечное сечение канала поступающей нефти в многоходовом клапане имеет круглую форму, а
первый кольцевой выступ и второй кольцевой выступ имеют кольцевую форму, которая соответствует форме канала поступающей нефти.
3. Кольцо седла клапана по п. 1, в котором
поперечное сечение горизонтального участка канала поступающей нефти имеет круглую форму и поперечное сечение вертикального участка канала поступающей нефти имеет веерообразную форму в многоходовом клапане, причем
первый кольцевой выступ и второй кольцевой выступ имеют веерообразную форму, которая соответствует форме поперечного сечения вертикального участка канала поступающей нефти.
4. Кольцо седла клапана по любому из пп. 1-3, в котором верхняя поверхность первого кольцевого выступа снабжена по меньшей мере одним кольцевым углублением.
5. Кольцо седла клапана по п. 4, в котором имеется от 1 до 2 кольцевых углублений.
6. Кольцо седла клапана по п. 4, в котором поперечное сечение кольцевого углубления имеет U-образную форму, а глубина кольцевого углубления составляет от 0,05 мм до 0,2 мм.
7. Кольцо седла клапана по любому из пп. 1-3, в котором первый кольцевой выступ и второй кольцевой выступ выполнены за одно целое с корпусом.
8. Многоходовой клапан, содержащий верхнюю часть корпуса клапана, нижнюю часть корпуса клапана и поворотную среднюю часть клапана, при этом
нижняя часть корпуса клапана снабжена камерой, в ней размещенной,
верхняя часть корпуса клапана снабжена множеством каналов поступающей нефти, проходящих внутрь камеры, причем
многоходовой клапан дополнительно содержит кольцо седла клапана по любому из пп. 1-7,
корпус кольца седла клапана расположен в поворотной средней части клапана, а
уплотнительная поверхность кольца седла клапана плотно примыкает к уплотнительной поверхности верхней части корпуса клапана герметичным образом.
RU2016150707A 2014-06-10 2014-08-21 Кольцо седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана RU2635746C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410256679.0A CN105202225B (zh) 2014-06-10 2014-06-10 阀座环及具有该阀座环的多路阀
CN201410256679.0 2014-06-10
PCT/CN2014/084929 WO2015188452A1 (zh) 2014-06-10 2014-08-21 阀座环及具有该阀座环的多路阀

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2635746C1 true RU2635746C1 (ru) 2017-11-15

Family

ID=54832776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150707A RU2635746C1 (ru) 2014-06-10 2014-08-21 Кольцо седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9958074B2 (ru)
EP (1) EP3156702B1 (ru)
CN (1) CN105202225B (ru)
CA (1) CA2951584C (ru)
RU (1) RU2635746C1 (ru)
WO (1) WO2015188452A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107339465B (zh) * 2017-08-17 2023-05-26 江苏中科机械有限公司 蓄热燃烧系统旋转式换向阀的气环液力密封装置
US10871234B2 (en) * 2018-10-23 2020-12-22 Cameron International Corporation Low-torque disc for a multiple orifice valve
WO2020264298A1 (en) 2019-06-28 2020-12-30 Cameron International Corporation Adjustable erosion resistant choke valve
CN110552681B (zh) * 2019-08-31 2022-10-14 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种用于试油测试的分离器液位调节系统
DE102020201190A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Vitesco Technologies GmbH Fluidventil

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879116A2 (ru) * 1978-06-19 1981-11-07 Комбинат "Таджикхладторгмонтаж" Министерства Торговли Таджикской Сср Запорное устройство
US4575048A (en) * 1984-06-15 1986-03-11 Jamesbury Corporation Insert retainer for a wafer style butterfly valve
RU2319883C2 (ru) * 2002-04-05 2008-03-20 Фишер Контролз Интернэшнл Ллс Клапан сброса давления с улучшенной ремонтопригодностью
US20090127488A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Fisher Controls International Llc Fluid Flow Control Device Having A Seat Ring Retainer
CN203036009U (zh) * 2013-01-21 2013-07-03 克拉玛依市金牛信泰石油设备有限公司 多路阀

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2821998A (en) * 1956-01-27 1958-02-04 Win Well Mfg Company Rotary selector valve
US2840109A (en) 1957-02-25 1958-06-24 Win Well Mfg Company Rotary selector valve
US2996083A (en) 1958-07-10 1961-08-15 Huska Paul Continuous flow rotary selector valve
US3561479A (en) * 1968-08-12 1971-02-09 Lyle J Archer Noninterflow rotary valve and improved fluid seals
US3964517A (en) * 1975-01-14 1976-06-22 Dickenson Harvard G Four way diverter valve
NL7607014A (en) * 1976-06-25 1977-12-28 Metzalwarenfabriek Venlo B V Multiway stop for liquids or gases - has valve stem and sealing plunger pressure balanced to turn easily
FR2367966A1 (fr) * 1976-10-15 1978-05-12 Liautaud Jean Repartiteur antipolluant
US4989641A (en) * 1989-10-11 1991-02-05 Santa Fe Energy Co. Rotary selector valve
JPH06174118A (ja) * 1992-11-30 1994-06-24 Toto Ltd 流体弁
US5927330A (en) * 1996-02-06 1999-07-27 Oil States Industries Modular, high-volume, rotary selector valve
DE19820513A1 (de) * 1998-05-08 1999-11-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
CA2314641C (en) * 2000-07-28 2003-04-01 Chung Cheng Faucet Co., Ltd. Diverting valve for mixing faucet
US20050046114A1 (en) * 2003-08-27 2005-03-03 Bohner Stephan Ernst Rotary seal member, assembly and methods for a hydraulic rotary swivel
EP1566584B1 (en) * 2004-02-18 2009-12-23 Emech Control Limited Control valve
CN2709740Y (zh) * 2004-02-27 2005-07-13 克拉玛依金牛信泰工业控制有限公司 计量集输选通装置
US7343933B2 (en) * 2004-04-27 2008-03-18 Cameron International Corporation Multi-port flow selector manifold valve and manifold system
CN201034178Y (zh) * 2006-12-11 2008-03-12 克拉玛依市金牛信泰工业控制有限公司 扇形流道密封副多通阀
CN201173313Y (zh) * 2008-04-14 2008-12-31 黄建奇 自动补偿密封的多通阀
CN201875189U (zh) * 2009-12-14 2011-06-22 克拉玛依市金牛信泰工业控制有限公司 环槽式阀座环
CN201588945U (zh) * 2009-12-23 2010-09-22 丛爱国 一种压力容器阀门
CN102466059A (zh) * 2010-11-19 2012-05-23 沈志刚 双密封多通阀密封调整装置
US9228664B2 (en) * 2014-06-05 2016-01-05 Charles C. Partridge Rotary multi-port valve
CN204025764U (zh) * 2014-06-10 2014-12-17 克拉玛依市金牛信泰石油设备有限公司 阀座环及具有该阀座环的多路阀

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879116A2 (ru) * 1978-06-19 1981-11-07 Комбинат "Таджикхладторгмонтаж" Министерства Торговли Таджикской Сср Запорное устройство
US4575048A (en) * 1984-06-15 1986-03-11 Jamesbury Corporation Insert retainer for a wafer style butterfly valve
RU2319883C2 (ru) * 2002-04-05 2008-03-20 Фишер Контролз Интернэшнл Ллс Клапан сброса давления с улучшенной ремонтопригодностью
US20090127488A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Fisher Controls International Llc Fluid Flow Control Device Having A Seat Ring Retainer
CN203036009U (zh) * 2013-01-21 2013-07-03 克拉玛依市金牛信泰石油设备有限公司 多路阀

Also Published As

Publication number Publication date
EP3156702A1 (en) 2017-04-19
CN105202225B (zh) 2017-12-22
CA2951584A1 (en) 2015-12-17
WO2015188452A1 (zh) 2015-12-17
EP3156702A4 (en) 2017-04-26
US9958074B2 (en) 2018-05-01
EP3156702B1 (en) 2019-10-16
CN105202225A (zh) 2015-12-30
CA2951584C (en) 2018-11-20
US20170130850A1 (en) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2635746C1 (ru) Кольцо седла клапана и многоходовой клапан, имеющий кольцо седла клапана
CA2612397C (en) Plug valve having a seal boss
CN103032047B (zh) 双向受压自紧轴向密封件及转环连接应用
TWI626391B (zh) 多埠迴轉接頭
CN102777642B (zh) 用于水击泄压阀的阀口密封件
RU2606714C2 (ru) Клапан с герметичным уплотнением штока
RU2552654C2 (ru) Металлическое уплотнение для шаровых клапанов и шаровой клапан, содержащий упомянутое уплотнение
TWI698607B (zh) 閘閥
EP3869075B1 (en) Valve plug, high-pressure pump structure, and valve plug sealing method
US3889923A (en) Leakage resistant fitting
CA3078031C (en) Annular sealing assembly
US10538978B1 (en) Washpipe seal assembly
RU2675646C1 (ru) Клапан с низким коэффициентом трения
CN105443783A (zh) 自密封截止阀
CN203926952U (zh) 阀组件
CN114382894A (zh) 动压式磁性液体密封装置
CN203797069U (zh) 阀组件
RU43330U1 (ru) Шаровой кран
CN115298467B (zh) 阀的泄漏阻断装置
JP4530875B2 (ja) ベーンポンプ
CN222163053U (zh) 一种溢流阀组件
CN215371003U (zh) 一种高密封性中线蝶阀
CN106996461B (zh) 衬氟双偏心法兰蝶阀
CN207830600U (zh) 一种带导流孔的平板闸阀
CN105526396A (zh) 旋转式变频切换阀