RU2687547C1 - Дросселирующее устройство - Google Patents
Дросселирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687547C1 RU2687547C1 RU2018125275A RU2018125275A RU2687547C1 RU 2687547 C1 RU2687547 C1 RU 2687547C1 RU 2018125275 A RU2018125275 A RU 2018125275A RU 2018125275 A RU2018125275 A RU 2018125275A RU 2687547 C1 RU2687547 C1 RU 2687547C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groove
- throttling element
- throttling
- axial channel
- flow
- Prior art date
Links
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 102220057728 rs151235720 Human genes 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
- F16K47/12—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths the throttling channel being of helical form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к арматуростроению, и предназначено для регулирования перепада давления и расхода газа. Устройство состоит из корпуса с фланцами на концах, оснащенных подводящим и отводящим патрубками. В осевом канале корпуса установлен дросселирующий элемент в виде усеченного корпуса, на погружной поверхности которого выполнена глубокая винтовая канавка и установлен эластичный чулок с образованием кольцевой камеры с корпусом, гидравлически связанной через продольный паз на соединительном кольце и продольный паз в гайке с полостью подводящего патрубка. Дросселирующий элемент снабжен осевым каналом, в котором на выходе установлена дроссельная втулка с проточкой на внешней стороне, связанной радиальным отверстием в теле дросселирующего элемента с винтовой канавкой между двумя последними витками. Дросселирующая втулка выполнена с осевым каналом, гидравлически связанным перепускным отверстием с проточкой. В осевом канале дроссельной втулки установлен штуцер. Винтовая канавка на дросселирующем элементе на каждом витке имеет большую площадь сечения, чем предыдущая. При подаче пластового флюида из осевого канала подводящего патрубка последний по винтовой канавке с вращением перемещается в сторону осевого канала отводящего патрубка со снижением давления в потоке. Часть потока из последней винтовой канавки через радиальное отверстие в теле дросселирующего элемента и проточку в дросселирующей втулке, связанной перепускным отверстием в ее теле, с осевым каналом, снабженным штуцером, подается в осевой канал отводящего патрубка с выравниванием поля скоростей по всему сечению. Подача под избыточным давлением пластового флюида в кольцевую камеру способствует поджиму эластичного чулка к конической поверхности дросселирующего элемента, что исключает пропуск пластового флюида по зазору между внутренней поверхностью чулка и наружной поверхностью витков дросселирующего элемента. 1 ил.
Description
Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования расхода пластового флюида на устье скважины.
Известна конструкция регулируемого дросселя (см. пат. РФ. №2, 105918, кл. МКИ F16K47/06 опубл. 27.02.1998).
Изобретение состоит из цилиндрического корпуса в осевом канале, с образованием кольцевой камеры. Пружина охватывает стержень и упирается одним торцом в корпус, а другим взаимодействует с механизмом перемещения регулирующего элемента.
Осевой размер пружины больше расстояния между входным и выходным отверстиями корпуса. Механизм перемещения выполнен в виде стакана, охватывающего стержень и герметизированного относительно стержня и корпуса.
При необходимости регулирования гидравлического сопротивления стакан перемещают вдоль стержня, что приводит к сжатию пружины, с размещением дополнительного количества витков между входным и выходным отверстиями. Имеется также возможность полного перекрытия поперечного сечения выходного отверстия телом стакана. Эффект полного перекрытия потока можно достичь при выполнении пружины из упругого легко деформируемого материала и полном сжатии витков.
К недостаткам конструкции следует отнести то, что пружина сжатия устанавливается в кольцевой камере, с образованием кольцевого зазора между стенкой корпуса и наружной поверхностью стержня.
Переток рабочего агента из подводящего отверстия к отводящему происходит не только между витками пружин, но также и по кольцевым зазорам, образованным витками пружины с корпусом и стаканом. При сжатии пружины происходит увеличение наружного диаметра витков, с одновременным увеличением кольцевого зазора со стержнем.
При этом расход рабочего агента будет определяться именно кольцевыми зазорами, что не позволит обеспечить полную отсечку потока.
Сложно также обеспечить диапазон регулирования расхода с получением необходимых характеристик потока на выходе.
В случае, когда в качестве рабочего агента выступает природный газ, то при таком конструктивном исполнении дросселя существуют условия образования газогидратов, с забиванием дросселирующих каналов и прекращения процесса добычи.
Известен регулируемый дроссель (см. а.с. СССР №400746 кл. МКИ F16C 3/04, опубл. 01.10.1973 г., Бюл. №10. Устройство состоит из корпуса, в котором установлен распределитель запрессована втулка, с ограничительным витком. На конце распределителя установлен дросселирующий элемент, имеющий вид винта. В теле распределителя выполнены радиальные отверстия, а во втулке продольный паз, гидравлически связанный с одним из радиальных отверстий, в зависимости от положения распределителя. Отверстия размещены по винтовой линии на равном расстоянии друг от друга. При расположении рукоятки, продольный паз во втулке сообщается с одним из отверстий в распределителе, благодаря чему включается в работу определенное количество витков дросселирующего элемента. При вращении рукоятки число витков может изменяться, с соответствующим изменением гидравлического сопротивления между подводящим и отводящим каналами.
Однако, исходя из конструктивных соображений количество радиальных отверстий имеет ограничения, поскольку они могут быть размещены по периметру распределителя и их количество зависит также от их диаметра. В связи с этим перепад давления, который может быть создан данным устройством мал по своему значению, что ограничивает область его применения. Следует также отметить, что на процесс регулирования оказывает влияние поток, поступаемый по кольцевым зазорам между распределителем и телом дросселирующего элемента. При этом суммарный расход через кольцевой зазор немного может превосходить по своему значению расход через радиальное отверстие в распределителе.
Известно устройство для регулирования малых расходов (см. а.с. СССР №1332271, кл. МКИ G05D 7/01, опубл. 23.08.87 г., Бюл. №31). Для расширения диапазона плавного регулирования малых расходов устройство содержит корпус, с входным и выходным каналами, расположенными с одной стороны корпуса, в котором установлена пробка с каналом, выполненным в виде соединенных между собой незамкнутого капилляра переменного сечения с вертикальным участком, и другого незамкнутого капилляра переменного сечения, ориентированного одинаково с первым капилляром. Вертикальный участок соединяет первый и второй капилляры в месте их наибольшего проходного сечения. При повороте конической пробки внутри корпуса, в положение, когда вертикальный участок канала совпадает с входным каналом и выходным, что позволяет при их соединении через вертикальный участок обеспечивать минимальное сопротивление потоку, с соответствующим максимальным расходом. При повороте пробки на определенный угол против часовой стрелки, в канал, соединяющий входной и выходной каналы, включается сопротивление первого и второго незамкнутых капилляров переменного сечения, что уменьшает расход. Степень уменьшения расхода пропорциональна углу поворота пробки.
К недостаткам конструкции можно отнести то, что суммарная длина капиллярных каналов, включая вертикальную перемычку, обладает малым гидравлическим сопротивлением, зависящим от диаметральных размеров конической пробки. Поскольку имеет место поворот конической пробки внутри корпуса, то также существует и технический зазор между ними, через который рабочая среда может перетекать из одного капиллярного канала в другой, минуя вертикальный участок.
Контролировать расход необходимо с учетом этих утечек. При использовании устройства для подачи газообразного агента, существует вероятность забивания капиллярных каналов газогидратами, что приведет к заклиниванию конической пробки в канале корпуса и прекращению процесса подачи.
Известна конструкция дросселя регулируемого (см. а. с. СССР №991106, кл. F16К 47/12), принятая авторами за прототип. Устройство состоит из корпуса, с рабочими патрубками для подвода и отвода рабочей среды. В осевом канале корпуса установлен регулирующий элемент, с нарезанной на его поверхности винтовой канавки переменного шага. В качестве рабочей среды применяется масло, которое под давлением подается в патрубок и через дросселирующий канал подается в отводящий патрубок и далее, на потребителя. Для изменения сопротивления дросселя осуществляют изменение дляны дросселирующего канала, путем перемещения дросселя в сторону отводящего патрубка. В этом случае дросселирующий элемент размещается винтовой канавкой с большим шагом под подводящим патрубком. При необходимости резкого изменения расхода рабочего агента от расчетных значений, дросселирующий элемент перемещают в сторону подводящего патрубка, т.е. по направлению уменьшения шага винтовой канавки. По мнению авторов, тем самым расширяется диапазон регулирования. Однако, поток рабочего агента подается по кольцевому зазору между корпусом и регулирующим элементом. Гидравлическое сопротивление винтовой канавки напрямую зависит от ее длины и площади поперечного сечения. В связи с этими доводами можно сделать вывод, что устройство применимо при малых расходах рабочего агента. В случае применения устройства для регулирования перепада давления, при больших расходах газообразного рабочего агента, то согласно газодинамики в потоке происходит изменение температуры в сторону падения и существование условия образования газогидратов, что может привести к остановке процесса.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, заключается в следующем:
- возможность поддержания температуры газа после прохождения потока через дросселирующее устройство, с превышением нижних значений температуры гидратообразования;
- обеспечение герметичности полости между витками винтовой канавки за счет применения чулка, поджимаемого к поверхности дросселирующего элемента давлением газа в подводящем канале;
- оптимизация скорости движения газа в отводящем канале промыслового трубопровода по всей площади сечения, путем ввода части расхода газа из последнего витка в осевой канал выходного патрубка.
Технический результат достигается тем, что дросселирующее устройство состоит из корпуса, с подводящим и отводящим патрубками, дросселирующего элемента, который выполнен коническим, с нарезанной на его внешней стороне винтовой канавкой, и охваченным эластичным чулком, с образованием кольцевой камеры с корпусом, гидравлически связанной продольным пазом в теле соединительного кольца, установленного на чулке, с продольным пазом на теле поджимной гайки, связанной резьбой с корпусом. Дросселирующий элемент снабжен осевым каналом, в котором установлена дроссельная втулка с проточкой на внешней стороне, гидравлически связанная радиальным отверстием в теле дросселирующего элемента с полостью последнего витка винтовой нарезки, и перепускным отверстием в теле дроссельной шайбы - с ее осевым каналом, перекрытым штуцером. Поджимная гайка со стороны отводящего патрубка снабжена кольцевым внутренним выступом, входящим в ответную кольцевую проточку на теле дросселирующего элемента.
На фигуре 1 показана в разрезе конструкция дросселирующего устройства, для регулирования перепада давления при добыче природного газа.
Устройство состоит из корпуса 1 в осевом канале которого установлен дросселирующий элемент 2, в виде усеченного конуса, на пружиной поверхности которого выполнена глубокая винтовая канавка 3, начало которой гидравлически связанно с подводящим патрубкам 4 фонтанной арматуры скважины, а выходная часть винтовой канавки 3 связана с отводящим патрубком 5 промыслового трубопровода.
На пружинной поверхности дросселирующего элемента 2 установлен чулок 6 из эластичного материала с образованием кольцевой камеры 7 с корпусом 1, на концах которого установлены соединительные кольца 8 и 9.
Соединительное кольцо 8 снабжено продольным пазом 10. На концах корпуса 1 выполнена внутренняя резьба и установлены поджимные гайки 11 и 12. В теле гайки 11 выполнен продольный паз 13, гидравлически связанный с продольным пазом 10 на соединительном кольце 8. Гайка 12 снабжена кольцевым внутренним выступом 14, входящим во взаимодействие с кольцевой проточкой 15 на теле дросселирующего элемента 2, снабженного также осевым каналом 16, в котором на выходе установлена на резьбе дроссельная втулка 17, с проточкой 18 на внешней стороне, гидравлически связанной радиальным отверстием 19 в теле дросселирующего элемента 2 с полостью последней винтовой канавки 3.
Дроссельная втулка 17 снабжена перепускным отверстием 20 соединяющим проточку 18 с ее осевым каналом 21, в котором установлен штуцер 22.
Работа дросселирующего устройства заключается в следующем:
Устройство в сборе устанавливается в составе фонтанной арматуры подводящим патрубком 4.
При подаче пластового флюида (газа) последний подается к винтовой канавке 3, с закручиванием потока газа и его транспортировкой по виткам к каналу отводящего патрубка 5.
Давление газа через продольный паз 13 в теле гайки 11 и продольный паз 10 в теле соединительного кольца 8 подается в кольцевую камеру 7 с поджимом чулка 6 к телу дросселирующего элемента 2.
Осевое усилие от перепада давления на дросселирующий элемент 2 воспринимается кольцевым выступом 14 и гайки 12.
Площадь поперечного сечения каждой полости между витками винтовой канавки 3 определена больше предыдущей. Поток газа из последней винтовой канавки 3 через радиальное отверстие 19 в теле дросселирующего элемента 2 и проточку 18 на теле дроссельной втулки 17 подается через перепускное отверстие 20, в осевой канал 21 и далее через штуцер 22 подается в канал отводящего патрубка 5 промыслового коллектора. Поток газа транспортируемый по винтовой канавке 3 приобретает вращательное движение, что приводит к снижению давления в центре потока, при выходе его в канал отводящего патрубка промыслового коллектора. Для выравнивания поля давления по всему сечению канала отводящего патрубков, часть газа через штуцер 22 подается в центр потока.
Claims (1)
- Дросселирующее устройство, состоящее из корпуса с подводящим и отводящим патрубками, дросселирующего элемента с нарезанной на его внешней стороне винтовой канавкой, отличающееся тем, что дросселирующий элемент выполнен коническим и снабжен эластичным чулком, охватывающим его тело, с образованием кольцевой камеры с корпусом, гидравлически связанной продольным пазом в теле соединительного кольца, установленного на чулке, с продольным пазом на теле поджимной гайки, связанной резьбой с корпусом, дросселирующий элемент снабжен осевым каналом, в котором установлена дроссельная втулка с проточкой на внешней стороне, гидравлически связанная радиальным отверстием в теле дросселирующего элемента с полостью между последними витками винтовой канавки и перепускным отверстием в теле дроссельной втулки с ее осевым каналом, перекрытым штуцером, причем гайка со стороны отводящего патрубка снабжена кольцевым внутренним выступом, входящим в ответную кольцевую проточку на теле дросселирующего элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018125275A RU2687547C1 (ru) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Дросселирующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018125275A RU2687547C1 (ru) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Дросселирующее устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687547C1 true RU2687547C1 (ru) | 2019-05-14 |
Family
ID=66579091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018125275A RU2687547C1 (ru) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Дросселирующее устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687547C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220581U1 (ru) * | 2023-07-05 | 2023-09-22 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для саморегулирования гидравлического режима |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2384078A (en) * | 1941-03-05 | 1945-09-04 | Norman Company Van | Throttle valve for machine tool control |
US3374858A (en) * | 1966-08-24 | 1968-03-26 | Wilhelm S Everett | Acoustic filter with plural helical passages |
US4790900A (en) * | 1985-04-03 | 1988-12-13 | Vetrotex Saint-Gobain, c/o Saint Gobain Recherche | Apparatus for producing a fiber winding of varying width |
WO2008052275A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Blue Diesel Pty Ltd | A flow throttling apparatus |
US9151430B2 (en) * | 2009-05-25 | 2015-10-06 | Roxar Flow Measurement As | Valve for subsea hydrate inhibitor injection |
-
2018
- 2018-07-10 RU RU2018125275A patent/RU2687547C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2384078A (en) * | 1941-03-05 | 1945-09-04 | Norman Company Van | Throttle valve for machine tool control |
US3374858A (en) * | 1966-08-24 | 1968-03-26 | Wilhelm S Everett | Acoustic filter with plural helical passages |
US4790900A (en) * | 1985-04-03 | 1988-12-13 | Vetrotex Saint-Gobain, c/o Saint Gobain Recherche | Apparatus for producing a fiber winding of varying width |
WO2008052275A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Blue Diesel Pty Ltd | A flow throttling apparatus |
US9151430B2 (en) * | 2009-05-25 | 2015-10-06 | Roxar Flow Measurement As | Valve for subsea hydrate inhibitor injection |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220581U1 (ru) * | 2023-07-05 | 2023-09-22 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для саморегулирования гидравлического режима |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2829674A (en) | Automatic fluid control means | |
US2790463A (en) | Flow regulator | |
US2518625A (en) | Flow bean | |
RU2009140184A (ru) | Регулятор с повышенной эффективностью прохождения потока газа | |
CN107725853A (zh) | 基于压力的流量自调节控制阀 | |
CN110005932B (zh) | 具有改进活塞的润滑剂喷射器 | |
CN110030484B (zh) | 润滑剂喷射器 | |
CN105090548A (zh) | 用于燃气灶具的调节阀 | |
CN105103070A (zh) | 压力独立控制和平衡阀 | |
CA2625610C (en) | Choke valve device | |
RU2687547C1 (ru) | Дросселирующее устройство | |
CN207406864U (zh) | 基于压力的流量自调节控制阀 | |
CN103851041B (zh) | 一种流量可调节的不可压缩流体临界流装置 | |
CN107654702B (zh) | 一种单向阀 | |
CN211852903U (zh) | 一种水流单向导通构件 | |
CN203926972U (zh) | 一种压差控制阀 | |
CN202834255U (zh) | 一种流量控制阀 | |
RU162772U1 (ru) | Дроссель регулируемый прямопроходной | |
CN108361404A (zh) | 一种远程液压控制高压调节阀 | |
CN103703192B (zh) | 射流调节装置 | |
CN209213102U (zh) | 一种多出口泄放的仪表阀组 | |
US1883190A (en) | Flow governor | |
RU2460924C1 (ru) | Запорно-регулирующий клапан | |
RU2667177C2 (ru) | Регулируемое дроссельное устройство | |
RU2406001C1 (ru) | Дроссельная вставка |