Номер инновационного патента: 27176

Опубликовано: 15.07.2013

Автор: Майлибаев Марат Муратович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится преимущественно к нагнетательным прямоточным клапанам поршневых компрессоров для получения сжатого газа заданного давления, используемого часто в системах исполнительных механизмов и криогенной технике. Особенно часто компрессоры используются в нефтяной и газовой промышленности, где газ под давлением работает при бурении глубоких скважин, подъеме жидкостей с глубины недр и креплении обсадных колонн облегченным цементным раствором. Прямоточный клапан поршневых компрессоров в нижней части посадочного седла имеет овальную обтекаемую форму, а запорные органы выполнены в виде цилиндрического прута или 'трубки и размещены на минимально допустимом расстоянии, исключающем соударение с поверхностью поршня компрессора, движение которых ограничено кольцевой пластиной в открытом положении и уровнем поршня в закрытом положении.

Текст

Смотреть все

(51) 21 34/00 (2006.01) 02 59/46 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ исполнительных механизмов и криогенной технике. Особенно часто компрессоры используются в нефтяной и газовой промышленности, где газ под давлением работает при бурении глубоких скважин,подъеме жидкостей с глубины недр и креплении обсадных колонн облегченным цементным раствором. Прямоточный клапан поршневых компрессоров в нижней части посадочного седла имеет овальную обтекаемую форму, а запорные органы выполнены в виде цилиндрического прута или трубки и размещены на минимально допустимом расстоянии,исключающем соударение с поверхностью поршня компрессора, движение которых ограничено кольцевой пластиной в открытом положении и уровнем поршня - в закрытом положении.(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится преимущественно к нагнетательным прямоточным клапанам поршневых компрессоров для получения сжатого газа заданного давления, используемого часто в системах Изобретение относится преимущественно к нагнетательным прямоточным клапанам поршневых компрессоров для получения сжатого газа заданного давления, используемого часто в системах исполнительных механизмов и криогенной технике. Особенно часто компрессоры используются в нефтяной и газовой промышленности, где газ под давлением работает при бурении глубоких скважин,подъеме жидкостей с глубины недр и креплении обсадных колонн облегченным цементным раствором. Известны прямоточные клапаны поршневых компрессоров, содержащих седло с пазами трапецеидального сечения, где размешены запорные органы в виде стальных пластин и ограничителей их подъема А.с. СССР 383673, опубликовано 23.05.1973 г., 04 21/02. 16 К 15/14. Пластины упругие эластичные -образного профиля и часто армированы металлическими лентами или листами,что усложняет технологию изготовления, сборки,ремонта, требует высокой точности обработки поверхностей для герметичности седла и запорного органа. Недостатком этого клапана является массивное седло, а большой объем проходного капала под запорным органом не позволяет уменьшить вредное (мертвое) пространство,снижающее КПД компрессионной камеры. Известен еще кольцевой прямоточный клапан,содержащий седло и жесткий ограничитель над запорным органом, который вместе с седлом и ограничителем выполнены в поперечном сечении элипсообразно А.с. СССР 164386, опубликовано Бюл.13, от 13.08.1964 г., 04 21/02. Недостатком этого технического решения являются очень большие объемы вредного(мертвого) пространства и динамические потери газа в верхнем сечении седла, а ограничители хода запорного органа в свою очередь размещены относительно потока поперечно по длинной оси элипообразнного сечения. Наличие двух частей седла и ограничителя хода запорного органа неоправданно увеличивают материалоемкость конструкции прямоточного клапана. Дополнительно,отрицательно влияет фокусирование струи газа, проходящего под запорным органом через седло. Монтаж и ремонт прямоточного клапана сложны в связи с креплением с помощью центрального болта седла и ограничителя в соответствии с движением запорных органов. Предлагаемое техническое решение снижает газодинамические потери и в 3-4 раза сокращает объемы вредного (мертвого) пространства под запорным органом, а уменьшение материалоемкости приводит к упрощению конструкции, технологии изготовления сборки и ремонта прямоточного клапана без извлечения его из гнезда головки цилиндра компрессора. При этих преимуществах увеличивается прочность и надежность всех деталей прямоточных клапанов. Задача изобретения решается за счет того, что в прямоточном клапане трапециевидное сечение посадочного седла перевернуто и в нижней части перед седлом клапан имеет овальную обтекаемую поверхность, а запорный орган цилиндрической формы. На фигуре показано поперечное сечение только двух линейных параллельно расположенных запорных органов над седлом клапана. Прямоточный клапан содержит седло 1 с уплотняющей поверхностью 2 трапециевидного сечения и цилиндрического запорного органа 3. под которыми размещен щелевой канал 4 для перетока сжатого газа. Ниже капала 4 образуется минимальный объем вредного(мертвого) пространства 5. Запорный орган 3 своими торцами входит под кольцевой ограничитель 6. Цилиндрическая длина запорного органа 3 соответствует длине хорды круглого корпуса всего прямоточного клапана. На фигуре слева - клапан в открытом положении, где запорный орган 3 выполнен в виде стержня, а справа - клапан в закрытом положении, где запорный орган 3 выполнен в виде трубки диаметром больше щелевого канала 4. В нижней части прямоточного клапана определен уровень подхода поверхности поршня 7 на стадии вытеснения сжатого газа. Корпус прямоточного клапана всегда устанавливается на головке цилиндра компрессора. Под действием давления сжатого газа в цилиндре под седлом 1 запорный орган 3 отрывается от уплотняющей посадочной поверхности 2. Запорный орган 3 поднимается до кольцевого ограничителя 6,пропуская газ через щелевой канал 4. Газодинамические потери минимальны как на круглом сечении запорного органа 3, так и обтекаемого седла 1. Движение струи газа па фигуре показаны стрелками. Поршень компрессора достигает уровня 7,уменьшая объем вредного(мертвого) пространства 5 до минимума, увеличивая тем самым КПД. Инерционные силы упругого запорного органа 3 возвращают его в седло после достижения ограничителя 6. Запорный орган 3 может быть выполнен как сплошной стержень (слева) так и полым трубчатым(справа). Сопротивление прямоточного клапана на разрушение при больших перепадах давления и температур на много выше пластинчатых по законам материаловедения плоской и цилиндрической формы. Технологичность изготовления предлагаемого прямоточного клапана с отливкой или штамповкой круглого корпуса, а монтаж и установка его совмещается с креплением ограничителя 6 после размещения запорных органов 3, что исключает наличие крепящих деталей и болтов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Прямоточный клапан поршневых компрессоров, содержащий посадочное седло трапециевидного сечения для размещения запорного органа, отличающийся тем, что посадочное седло в нижней части выполнено овальной обтекаемой формой, а запорный орган в виде цилиндрического стержня, движение которых при открытом 2 положении ограничено кольцевой пластиной над седлом клапана. 2. Прямоточный клапан по п.1, отличающийся тем, что запорный орган выполнен в виде трубки. 3. Прямоточный клапан по п.1 и 2,отличающийся тем, что запорные органы размещены на минимально допустимом расстоянии,исключающем соударение с поверхностью поршня компрессора.

МПК / Метки

МПК: F02M 59/46, E21B 34/00

Метки: клапан, прямоточный

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/3-ip27176-pryamotochnyjj-klapan.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Прямоточный клапан</a>

Похожие патенты