RU67214U1

RU67214U1 - LOCKING AND CONTROLLING DEVICE

Info

Publication number: RU67214U1
Application number: RU2007119873/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Геннадьевич Ковригин; Илья Леонидович Коробков; Михаил Леонидович Коробков
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Запорно-регулирующее устройство предназначено для регулирования расхода жидкости в трубопроводах, и может быть использовано в нефтедобывающей отрасли для регулирования производительности центробежных насосов и для проведения их стендовых испытаний. Устройство состоит из корпуса (1) с входным (2) и выходным (3) каналами, регулирующего элемента, включающего пустотелый цилиндрический стакан (4) и поршень (5), закрепленный на штоке (6). Регулирующий элемент соединен каналом (7) с промывочным узлом, состоящим из стакана (8) и тарельчатого клапана (9). Поршень (5) и тарельчатый клапан (9) установлены с возможностью вертикального перемещения. В пустотелом цилиндрическом стакане (4) имеется отверстие (13), симметричное относительно образующей цилиндрической поверхности стакана и спрофилированное таким образом, что между тремя сторонами верхней части сформированы два прямых скругленных угла, а две нижние стороны (16), вогнутые внутрь отверстия, расположены с образованием удлиненного мыса (17), имеющего плавно убывающее переменное сечение. Устройство обеспечивает плавное регулирование расхода жидкости в широком диапазоне подач, отличается повышенной надежность и ремонтопригодностью. 2 ил.The locking and regulating device is designed to regulate the flow of fluid in pipelines, and can be used in the oil industry to regulate the performance of centrifugal pumps and to conduct bench tests. The device consists of a housing (1) with input (2) and output (3) channels, a regulating element, including a hollow cylindrical cup (4) and a piston (5), mounted on a rod (6). The control element is connected by a channel (7) with a flushing unit consisting of a glass (8) and a poppet valve (9). The piston (5) and the poppet valve (9) are installed with the possibility of vertical movement. In the hollow cylindrical glass (4) there is an opening (13) symmetrical with respect to the generatrix of the cylindrical surface of the glass and profiled so that two straight rounded corners are formed between the three sides of the upper part, and the two lower sides (16), concave inward of the hole, are located with the formation of an elongated cape (17) having a smoothly decreasing variable section. The device provides smooth control of fluid flow over a wide range of feeds; it is characterized by increased reliability and maintainability. 2 ill.

Description

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры, в частности к средствам, предназначенным для регулирования расхода жидкости в трубопроводах, и может быть использовано в нефтедобывающей отрасли для регулирования производительности центробежных насосов и для проведения их стендовых испытаний.The invention relates to the field of pipeline valves, in particular to means intended for regulating the flow of fluid in pipelines, and can be used in the oil industry to control the performance of centrifugal pumps and to conduct bench tests.

Известно запорно-регулирующее устройство, включающее корпус с пропускными каналами, внутри которого размещен запорный орган, состоящий из седла и затвора, имеющего форму поршня и связанного с штоком (RU патент №2101466, кл. Е21В 34/06, 1998).Known locking and regulating device, comprising a housing with through-pass channels, inside of which is placed a locking member consisting of a saddle and a shutter having the shape of a piston and connected with a rod (RU patent No. 2101466, class Е21В 34/06, 1998).

Недостатками данного устройства является невозможность плавного регулирования расхода жидкости, низкая надежность, трудоемкость изготовления, низкая ремонтопригодность.The disadvantages of this device is the inability to smoothly control the flow of liquid, low reliability, the complexity of manufacturing, low maintainability.

Для регулирования расхода жидкостей широко применяют устройства, содержащие вертикально перемещающийся плоскопараллельный шибер и имеющие специально спрофилированное отверстие в шибере или седле регулирующего органа. (Имбрицкий М.И. Краткий справочник по трубопроводам и арматуре. М.:Энергия, 1969, С.147-152). Известные устройства позволяют регулировать протекающий поток за счет изменения площади проточного сечения, однако они не обеспечивают тонкого регулирования в широком диапазоне расходов и давлений, в частности при малых расходах жидкости.To control the flow of liquids, devices are widely used that contain a vertically moving plane-parallel gate and having a specially profiled hole in the gate or saddle of the regulatory body. (Imbritsky M.I. A brief guide to pipelines and fittings. M.: Energy, 1969, S.147-152). Known devices allow you to adjust the flowing flow by changing the flow area, however they do not provide fine control over a wide range of flow rates and pressures, in particular at low flow rates.

Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами, шток, регулирующая часть которого выполнена в виде цилиндрического плунжера, седло с уплотнением, цилиндрический перфорированный стакан. Перемещение штока осуществляется с помощью встроенного электродвигателя (см., например, Благов Э.Е. и Ивницкий Б.Я. Дроссельно-регулирующая аппаратура в энергетике. М.: Энергия, 1974. С.189-190, рис.5-15).Known locking and regulating device containing a housing with input and output channels, a rod, the regulating part of which is made in the form of a cylindrical plunger, a seat with a seal, a cylindrical perforated glass. The rod is moved using the built-in electric motor (see, for example, Blagov E.E. and Ivnitsky B.Ya. Throttle control equipment in the energy sector. M: Energy, 1974. S.189-190, Fig. 5-15) .

Устройство предназначено для установки на линии рециркуляции питательных насосов. Наличие перфорации на стакане обеспечивает равномерное распределение жидкости, но имеет узкий диапазон регулирования, рассчитанный на ограниченный диапазон подач.The device is intended for installation on the recirculation line of feed pumps. The presence of perforation on the glass provides an even distribution of liquid, but has a narrow control range, designed for a limited supply range.

Предлагаемая конструкция обеспечивает плавное регулирование расхода жидкости в широком диапазоне подач и при этом повышает надежность, ремонтопригодность и эффективность работы устройства.The proposed design provides smooth control of fluid flow over a wide range of feeds and at the same time increases the reliability, maintainability and overall performance of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в запорно-регулирующем устройстве, содержащим корпус с входным и выходным каналами, регулирующий элемент, выполненный в виде пустотелого цилиндрического стакана с проходным отверстием и поршня, связанного с электроприводом перемещения, проходное отверстие выполнено в виде симметричного относительно образующей стакана пятиугольника, спрофилированного таким образом, что между тремя сторонами верхней части сформированы два прямых скругленных угла, а две нижние стороны, вогнутые внутрь отверстия, расположены с образованием удлиненного мыса с плавно убывающим переменным сечением.The specified technical result is achieved by the fact that in the locking-regulating device containing the housing with input and output channels, the regulating element is made in the form of a hollow cylindrical glass with a bore and a piston associated with an electric drive movement, the bore is made in the form of a symmetrical relative to the generatrix of the glass pentagon shaped in such a way that two straight rounded corners are formed between the three sides of the upper part, and the two lower sides are concave inward pb holes are arranged to form elongate cape with smoothly decreasing variable section.

Для проведения стендовых испытаний насосов регулирующий элемент может быть совмещен с промывочным узлом, состоящим из пустотелого стакана и тарельчатого клапана, установленного с возможностью вертикального перемещения. При этом проходное отверстие в стакане регулирующего элемента выполнено со стороны, обращенной к промывочному узлу.For bench testing of pumps, the control element can be combined with a flushing unit, consisting of a hollow cup and a poppet valve, mounted with the possibility of vertical movement. In this case, the passage opening in the glass of the regulating element is made from the side facing the flushing unit.

Предлагаемая форма отверстия в стакане регулирующего элемента позволяет путем перемещения поршня из нижнего положения вверх легко регулировать величину расхода, начиная с малых значений за счет изменения площади проходного сечения.The proposed shape of the hole in the glass of the regulatory element allows you to easily adjust the flow rate by moving the piston from the lower position upward, starting from small values by changing the area of the bore.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез запорно-регулирующего устройства, совмещенного с промывочным узлом; на фиг.2 - стакан регулирующего элемента с отверстием заявляемой формы.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a locking and regulating device, combined with a flushing unit; figure 2 - glass regulating element with a hole of the claimed form.

Предлагаемое запорно-регулирующее устройство состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, регулирующего элемента, включающего стакан большой 4 и поршень 5, закрепленный на штоке 6. Регулирующий элемент соединен каналом 7 с промывочным узлом, состоящим из стакана 8 и тарельчатого клапана 9. Поршень 5 и тарельчатый клапан 9 снабжены электроприводами 10 для осуществления вертикального перемещения. Тарельчатый клапан 9 и поршень 5 посредством штока 6 соединены с электроприводами 10 муфтами 11. В нижней части стакана 8 выполнено седло 12 для тарельчатого клапана 9 в виде конусного отверстия. В стакане 4 имеется The proposed locking and control device consists of a housing 1 with input 2 and output 3 channels, a control element including a large cup 4 and a piston 5 mounted on the stem 6. The control element is connected by a channel 7 to a flushing unit consisting of a glass 8 and a poppet valve 9 The piston 5 and the poppet valve 9 are equipped with electric actuators 10 for vertical movement. The poppet valve 9 and the piston 5 are connected via a stem 6 to the actuators 10 by the couplings 11. In the lower part of the cup 8, a seat 12 for the poppet valve 9 is made in the form of a conical hole. In a glass 4 there is

отверстие 13, форма которого симметрична относительно образующей цилиндрической поверхности стакана 4. Две стороны 14 (фиг.2) отверстия расположены параллельно образующей стакана 4, а верхняя сторона 15 - перпендикулярно ей. Стороны 16, образующие удлиненный мыс 17, вогнуты внутрь отверстия 13. Все углы, прилегающие к сторонам 14, скруглены. Такая форма отверстия 13 благодаря плавному переходу обеспечивает линейную зависимость изменение расхода от перемещения поршня 5, который перекрывает это отверстие.hole 13, the shape of which is symmetrical relative to the generatrix of the cylindrical surface of the glass 4. Two sides 14 (Fig.2) of the hole are parallel to the generatrix of the glass 4, and the upper side 15 is perpendicular to it. The sides 16 forming the elongated cape 17 are concave into the opening 13. All angles adjacent to the sides 14 are rounded. This shape of the hole 13 due to the smooth transition provides a linear dependence of the flow rate on the movement of the piston 5, which overlaps this hole.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Через входной канал 2 в корпусе 1 подается жидкость, которая поступает либо на регулирующий элемент, состоящий из стакана большого 4 и поршня 5, либо по соединительному каналу 7 в промывочный элемент, имеющий стакан 8 и тарельчатый клапан 9.Through the inlet channel 2 in the housing 1, liquid is supplied, which either enters the control element, consisting of a large cup 4 and a piston 5, or through a connecting channel 7 to a flushing element having a cup 8 and a poppet valve 9.

При проведении стендовых испытаний работа начинается с промывки. При закрытом регулирующем элементе (когда поршень 5 на штоке 6 находится в нижней точке) и открытом тарельчатом клапане 9 жидкость по каналу 2 в корпусе 1 подается на промывочную линию. Затем подачу воды прекращают и с помощью электропривода 10 тарельчатый клапан 9 закрывают. Когда тарельчатый клапан 9 окажется в верхнем (закрытом) положении подачу жидкости возобновляют, и поршень 5 регулирующего элемента начинает подниматься по определенному алгоритму, обеспечивая плавное изменение расхода жидкости через насос. Это позволяет построить объективные характеристики насоса. Отработанная жидкость сливается через выходные каналы 3 в бак или баки по одному или двум трубопроводам соответственно. Построенные характеристики дают возможность задавать необходимый расход жидкости в насосе, фиксируя поршень 5 регулирующего органа в определенном положении.When conducting bench tests, work begins with washing. With the control element closed (when the piston 5 on the stem 6 is at the lower point) and the poppet valve 9 is open, the liquid is supplied through the channel 2 in the housing 1 to the flushing line. Then, the water supply is stopped and, using the electric actuator 10, the poppet valve 9 is closed. When the poppet valve 9 is in the upper (closed) position, the fluid supply is resumed, and the piston 5 of the control element begins to rise according to a certain algorithm, providing a smooth change in fluid flow through the pump. This allows you to build the objective characteristics of the pump. The spent liquid is discharged through the outlet channels 3 into the tank or tanks through one or two pipelines, respectively. The constructed characteristics make it possible to set the required fluid flow rate in the pump, fixing the piston 5 of the regulatory body in a certain position.

Применение заявленного запорно-регулирующего устройства позволит регулировать расходы жидкости благодаря появлению возможности изменения его в широких требуемых интервалах.The use of the claimed locking and regulating device will allow you to adjust the flow of fluid due to the possibility of changing it in the wide required intervals.

Claims

1. The locking and regulating device, comprising a housing, a regulating element made in the form of a hollow cylindrical glass with a passage hole and a piston associated with an electric drive of movement, characterized in that the passage hole is made in the form of a pentagon symmetrical with respect to the generatrix of the glass, profiled in such a way that two straight rounded corners are formed between the three sides of the upper part, and the two lower sides, concave into the holes, are located with the formation of an elongated cape, smoothly decreasing variable section.

2. The locking and regulating device according to claim 1, characterized in that the regulating element is combined with a flushing unit consisting of a hollow glass and a poppet valve.