RU21671U1

RU21671U1 - DEVICE FOR REGULATING LIQUID FLOW

Info

Publication number: RU21671U1
Application number: RU2001120967/20U
Authority: RU
Inventors: Д.М. Нургалиев; В.И. Иделев; К.В. Донсков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром"
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2002-01-27

Abstract

Устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее корпус с каналами для подвода и отвода жидкости, регулятор перепада давления в виде подпружиненной мембраны, образующий в корпусе входную и выходную полости, сообщающиеся между собой посредством канала с установленным в нем дросселем постоянного сечения, соединенный с регулятором перепада давления затвор и измеритель перепада давления с каналами подвода жидкости к нему, отличающееся тем, что затвор выполнен с резьбой и торцевым пазом, а устройство дополнительно снабжено механизмом настройки, содержащим установленный по оси затвора регулировочный валик, один конец которого выведен наружу и зафиксирован гайкой, а другой конец снабжен хвостовиком, входящим с торцевым и боковым зазором в зацепление с пазом затвора.A device for controlling the flow of fluid, comprising a housing with channels for supplying and discharging fluid, a differential pressure regulator in the form of a spring-loaded membrane that forms inlet and outlet cavities in the housing, communicating with each other through a channel with a constant-flow restrictor installed in it, connected to a differential pressure regulator a shutter and a differential pressure meter with channels for supplying liquid to it, characterized in that the shutter is made with a thread and an end groove, and the device is additionally equipped with a mechanical In addition to the adjustment, it contains an adjustment roller mounted on the axis of the shutter, one end of which is pulled out and fixed with a nut, and the other end is equipped with a shank that engages with the end and side clearance in engagement with the shutter groove.

Description

УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИDEVICE FOR REGULATING LIQUID FLOW

Полезная модель относится к гидравлическим устройствам и может быть использована в качестве дозатора для автоматического ввода ингибитора гидратообразования и коррозии в поток газа, например, в газовые скважины или их шлейфы на объектах газодобывающей промышленности.The utility model relates to hydraulic devices and can be used as a dispenser for automatically introducing an inhibitor of hydrate formation and corrosion into a gas stream, for example, into gas wells or their plumes at gas production facilities.

Известно устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее в одном корпусе регулятор постоянного перепада давления, состоящий из плунжера, жестко соединенного с мембраной, )фавновешенной пружиной, и регулируемый дроссель, расположенный непосредственно в подмембранной полости, связанной с входным каналом регулятора, надмембранная полость которого соединена с выходным каналом, при этом регулируемый дроссель выполнен в виде тонкостенной дроссельной щайбы, имеющей проходное сечение в форме дуги, регулируемое сектором, прижатым к щайбе, а камера после дроссельной шайбы соединена прямолинейным каналом с надмембранной полостью (I).A device for regulating fluid flow, containing in one housing a constant differential pressure controller, consisting of a plunger rigidly connected to the membrane,) a balanced spring, and an adjustable throttle located directly in the submembrane cavity associated with the input channel of the regulator, the supranembrane cavity of which is connected to the output channel, while the adjustable throttle is made in the form of a thin-walled throttle plate having a passage section in the form of an arc, regulated by a sector pressed schaybe and the camera after the orifice is connected with a straight channel nadmembrannoy cavity (I).

Недостатком известного устройства является узкий диапазон устанавливаемых расходов жидкости, что обуславливается назначенной характеристикой пружины.A disadvantage of the known device is a narrow range of set liquid flow rates, which is due to the assigned characteristic of the spring.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее размещенные в корпусе автоматический регулятор постоянного перепада давления, состоящий из подпружиненного чувствительного элемента, образующего в корпусе входную и выходную полости, сообщенные между собой дросселем постоянного сечения, соединенный с чувствительным элементом регулятора затвор, разгрузочная камера которого соединена разгрузочным каналом с входной полостью, и измеритель перепада давлений с каналами подвода жидкости, при этом один из каналов подвода жидкости измерителя перепада давлений подключен к разгрузочному каналу, а другой - к выходной полости регулятора (2).Closest to the claimed combination of essential features is a device for regulating fluid flow, comprising an automatic constant pressure differential controller located in the housing, consisting of a spring-loaded sensing element forming an input and output cavity in the housing, interconnected by a constant-pressure inductor connected to the sensitive element the shutter regulator, the discharge chamber of which is connected by the discharge channel to the input cavity, and the differential meter pressure fluid supply to the channels, wherein one of the inlet fluid pressure differential meter is connected to a discharge channel channels and the other - to the regulator outlet cavity (2).

Недостатком известного устройства является ограничение по соотношению изменяющихся давлений на входе и выходе устройства и узкий диапазон регулирования расхода, что обусловлено назначенными характеристиками пружины и площадью проходного сечения дросселя. Кроме того, устройство предъявляет жесткие требования к чистоте изготовления деталей и чистоте рабочей жидкости, т.к. по причине ограниченного срока службы деталей и наличия посторонних частиц в рабочей жидкости происходит значительный износ отсечных кромок затвора, а в ряде случаев и перекрытие проходной щели затвора посторонними частицами, что приводит к разбалансировке системы «чувствительный элемент - затвор и, как следствие, значительным погрешностям в точности регулирования расхода жидкости через устройство и снижению надежности работы устройства в целом.A disadvantage of the known device is the restriction on the ratio of varying pressures at the input and output of the device and a narrow range of flow control, which is due to the assigned characteristics of the spring and the flow area of the throttle. In addition, the device has stringent requirements for the cleanliness of the manufacture of parts and the purity of the working fluid, because due to the limited service life of parts and the presence of foreign particles in the working fluid, there is a significant wear of the shut-off edges of the shutter, and in some cases, the passage through the shutter slit of the shutter is blocked by foreign particles, which leads to an imbalance of the "sensitive element-shutter system and, as a result, significant accuracy of regulation of fluid flow through the device and reduce the reliability of the device as a whole.

Заявляемая полезная модель решает задачу повышения надежности работы и расширения диапазона регулирования расхода жидкости при изменяющихся давлениях на входе и выходе устройства.The inventive utility model solves the problem of improving the reliability and expanding the range of regulation of fluid flow at varying pressures at the inlet and outlet of the device.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для регулирования расхода жидкости, содержащем корпус с каналами для подвода и отвода жидкости, регулятор перепада давления в виде подпружиненной мембраны, образующий в корпусе входную и выходную полости, сообщающиеся между собой посредством канала с установленным в нем дросселем постоянного сечения, соединенный с регулятором перепада давления затвор и измеритель перепада давления с каналами подвода жидкости к нему, затвор выполнен с резьбой и торцевым пазом. При этом устройство дополнительно снабжено механизмом настройки, содержащим установленный по оси затвора регулировочный валик, один конец которого выведен наружу и зафиксирован гайкой, а другой конец снабжен хвостовиком, входящим с торцевым и боковым зазором в зацепление с пазом затвора.The problem is solved in that in a device for controlling the flow of fluid containing a housing with channels for supplying and discharging fluid, a differential pressure regulator in the form of a spring-loaded membrane, forming in the housing input and output cavities communicating with each other through a channel with a constant inductor installed in it cross-section, connected to the differential pressure regulator shutter and differential pressure meter with channels for supplying fluid to it, the shutter is made with a thread and an end groove. At the same time, the device is additionally equipped with a tuning mechanism containing an adjustment roller mounted along the axis of the shutter, one end of which is pulled out and fixed with a nut, and the other end is equipped with a shank that engages with the end and side clearance in engagement with the shutter groove.

Благодаря такому конструктивному выполнению устройства достигается новый технический результат, заключающийся в обеспечении возможности изменять площадь проходного сечения кольцевой щели между стенками сопла и конической частью затвора путем его осевого перемещения по резьбе, что позволяет расширить диапазон регулирования расхода жидкости и компенсировать погрещности изготовления деталей и сборки узлов, а при эксплуатации устройства компенсировать износ деталей и производить перенастройку его на заданный расход без демонтажа из системы, в которой он применен. Этим и обеспечивается надежность работы устройства, т.к. исключается до минимума влияние колебаний давления на входе и выходе устройства при работе на скважинах с различными давлениями.Thanks to such a structural embodiment of the device, a new technical result is achieved, which consists in providing the ability to change the area of the orifice of the annular gap between the walls of the nozzle and the tapered portion of the shutter by axially moving it along the thread, which allows to expand the range of regulation of fluid flow and compensate for errors in the manufacture of parts and assembly units, and during operation of the device to compensate for the wear of parts and to reconfigure it to a given flow rate without dismantling from the system in which it is applied. This ensures the reliability of the device, because the influence of pressure fluctuations at the inlet and outlet of the device when working in wells with different pressures is minimized.

Па фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства в разрезе.Pa figure 1 presents a General view of the proposed device in section.

Устройство для регулирования расхода жидкости содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, установленный в корпусе регулятор перепада давления, выполненный в виде подпружиненной пружиной 4 мембраны 5, образующей в корпусе входную 6 и выходную 7 полости и кинематически связанной через тяги 8 иA device for controlling the flow of fluid contains a housing 1 with input 2 and output 3 channels, a differential pressure controller installed in the housing, made in the form of a spring-loaded membrane 4 of the membrane 5, forming in the housing input 6 and output 7 cavities and kinematically connected through rods 8 and

держатель 9 с затвором 10, выполненным с резьбой, коническая часть которого перекрывает сопло 11, установленное на выходе входного канала 2. Входная полость 6 устройства сообщается с выходной полостью 7 посредством канала с установленным в нем дросселем постоянного сечения 12. Устройство снабжено механизмом настройки, содержащим установленный по оси затвора 10 регулировочный валик 13, один конец которого выведен наружу и зафиксирован гайкой 14, а другой конец снабжен хвостовиком 15, входящим щлицевым соединением 16 в зацепление с пазом затвора 10, образуя торцевой 17 и боковой 18 зазор. Усилие пружины 4 регулируется посредством винта 19. Входная 6 и выходная 7 полости подключены к измерителю перепада давлений 20, например, дифманометру.a holder 9 with a shutter 10 made with a thread, the conical part of which overlaps a nozzle 11 installed at the output of the input channel 2. The input cavity 6 of the device communicates with the output cavity 7 via a channel with a constant-flow restrictor installed in it 12. The device is equipped with a tuning mechanism containing an adjustment roller 13 installed along the axis of the shutter 10, one end of which is pulled out and fixed by a nut 14, and the other end is provided with a shank 15 that engages with slotted connection 16 in engagement with the groove of the shutter 10, brazuya end 17 and side 18 gap. The force of the spring 4 is regulated by means of a screw 19. The inlet 6 and the outlet 7 of the cavity are connected to a differential pressure meter 20, for example, a differential pressure gauge.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Жидкость поступает во входной канал 2, проходит через кольцевую щель между стенкой сопла 11 и затвором 10 во входную полость 6. Из нее по каналу через дроссель постоянного сечения 12 жидкость поступает в выходную полость 7 и далее через выходной канал 3 в скважину или ее щлейф.The fluid enters the inlet channel 2, passes through the annular gap between the nozzle wall 11 and the shutter 10 into the inlet cavity 6. From it, the liquid enters the outlet cavity 7 through the channel through a constant-flow choke 12 and then through the outlet channel 3 into the well or its loop.

Устройство автоматически поддерживает расход, определяемый величиной проходного сечения дросселя 12 путем поддержания постоянного перепада давления на этом дросселе. В свою очередь перепад давления на этом дросселе зависит от усилия, приложенного к мембране 5 за счет сжатия пружины 4. При постоянном усилии, создаваемом пружиной 4, перепад давления на дросселе 12 и, следовательно, расход ингибитора через него остаются постоянными. Каждое колебание давления (на входе и выходе) нарущает равновесие между мембраной 5 и пружиной 4 и приводит в действие систему автоматического регулирования постоянного перепада давления. Например, при увеличении давления на входе в устройство мембрана 5 перемещается вместе с затвором 10 в сторону пружины 4, сжимая ее, при этом отверстие, образованное соплом 11 и затвором Ш, уменьшается, и поступление жидкости во входную полость 6 уменьшается. Истечение жидкости из входной полости 6 вызывает уменьщение давления в ней, при этом мембрана 5 с затвором 10 под действием разжимающейся пружины 4 перемещается вправо, открывая входное отверстие до тех пор, пока не восстановится заданный пружиной 4 перепад давления на дросселе 12. При уменьщении давления на входе устройства процесс регулирования происходит в обратном направлении.The device automatically maintains the flow rate determined by the flow area of the throttle 12 by maintaining a constant pressure drop across this throttle. In turn, the pressure drop across this throttle depends on the force exerted on the membrane 5 by compressing the spring 4. With a constant force created by the spring 4, the pressure drop across the throttle 12 and, therefore, the flow rate of the inhibitor through it remain constant. Each pressure fluctuation (at the inlet and outlet) disturbs the balance between the membrane 5 and the spring 4 and activates a system for automatically controlling a constant pressure drop. For example, with increasing pressure at the inlet to the device, the membrane 5 moves together with the shutter 10 towards the spring 4, compressing it, while the hole formed by the nozzle 11 and the shutter Ш decreases, and the flow of fluid into the inlet cavity 6 decreases. The outflow of liquid from the inlet cavity 6 causes a decrease in pressure in it, while the membrane 5 with the shutter 10 moves to the right under the action of the expanding spring 4, opening the inlet until the pressure drop set on the spring 4 on the throttle 12 is restored. the input of the device, the regulation process occurs in the opposite direction.

Изменяя усилие сжатия пружины 4 при помощи винта 19, устанавливают требуемый перепад давления на дросселе 12 и, следовательно, требуемый расход ингибитора гидратообразования. В процессе регулирования хвостовик 15 регулировочного валика 13 свободно перемещается в пазу затвора 10, благодаря наличию торцевого 16 и бокового 17 зазоров.Changing the compression force of the spring 4 using the screw 19, set the required pressure drop on the throttle 12 and, therefore, the required flow rate of the hydrate inhibitor. In the process of regulation, the shank 15 of the adjusting roller 13 moves freely in the groove of the shutter 10, due to the presence of the end 16 and side 17 gaps.

Кроме того, во время эксплуатации устройства в случае необходимости можно дополнительно регулировать пропускную способность устройства при помощи механизма настройки путем изменения площади кольцевой щели между стенками сопла 11 и конической частью затвора 10. При вращении вручную регулировочного валика 13 хвостовик 15 своим плоским шлицевым соединением 16 входит в зацепление с пазом затвора 10. По мере вращения валика 13 происходит осевое перемещение затвора 10 по резьбе и изменяется площадь проходного отверстия, образованного стенками сопла 11 и конической частью затвора 11. При этом и расход жидкости изменяется пропорционально от минимального значения до максимального. После выбора необходимой пропускной способности устройства положение валика 13 фиксируется гайкой 14.In addition, during operation of the device, if necessary, you can further adjust the device throughput by means of a tuning mechanism by changing the area of the annular gap between the walls of the nozzle 11 and the tapered portion of the shutter 10. When the adjustment roller 13 is manually rotated, the shank 15 with its flat spline connection 16 is included engagement with the groove of the shutter 10. As the roller 13 rotates, the bolt 10 is axially moved along the thread and the area of the passage hole formed by the walls of the la 11 and the conical part of the shutter 11. At the same time, the fluid flow rate changes proportionally from the minimum to the maximum. After selecting the required throughput of the device, the position of the roller 13 is fixed by a nut 14.

Таким образом, предлагаемое устройство для регулирования расхода жидкости более надежно в работе, т.к. позволяет компенсировать погрешности изготовления деталей и сборки узлов, а также их износ в процессе эксплуатации, обеспечивает более широкий диапазон устанавливаемого расхода и, тем самым, исключает до минимума влияние колебаний давления на входе и выходе устройства.Thus, the proposed device for controlling the flow of fluid is more reliable in operation, because allows you to compensate for errors in the manufacture of parts and assembly of nodes, as well as their wear during operation, provides a wider range of installed flow rate and, thereby, eliminates the effect of pressure fluctuations at the input and output of the device to a minimum.

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL FORMULA

Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки на полезную модель.Sources of information taken into account when applying for a utility model.

1.Авт. свид-во СССР №330435, МПКО05О7/01, Б.И. № 8, 1970.1.Aut. certificate of the USSR No. 330435, MPKO05O7 / 01, B.I. No. 8, 1970.

2.Авт. свид-во СССР № 675403, МПК G05D 7/01, Б.И. № 27, 1979 (прототип).2.Aut. USSR certificate No. 675403, IPC G05D 7/01, B.I. No. 27, 1979 (prototype).

Зав. патентным отделом, патентный поверенный РФHead patent department, patent attorney of the Russian Federation

Б.А. ДроновB.A. Dronov

Авторы:The authors:

.г-- Д-М- Н фгалиев В.И. Иделев .g-- D-M- N fgaliev V.I. Idelev

-. К.В. Донсков-. K.V. Donskov

Claims

A device for controlling the flow of fluid, comprising a housing with channels for supplying and discharging fluid, a differential pressure regulator in the form of a spring-loaded membrane, forming inlet and outlet cavities in the housing, communicating with each other through a channel with a constant-flow restrictor installed in it, connected to a differential pressure regulator a shutter and a differential pressure meter with channels for supplying liquid to it, characterized in that the shutter is made with a thread and an end groove, and the device is additionally equipped with a mechanical In addition to the adjustment, it contains an adjustment roller mounted on the axis of the shutter, one end of which is pulled out and fixed with a nut, and the other end is equipped with a shank that engages with the end and side clearance in engagement with the shutter groove.