Регулятор давления и расхода

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 С 05 D 16/06 списочник изов стояния

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3277835/22-03, 3277836/22-03 (22} 24.04.81 (46) 07.06.86. Бюп. № 21 (71} Казахский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Л.И.Лунц и 3.П.Мокрищев (53) 621.646.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 260986, кл. G 05 D 16/06, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 359640, кл. G 05 D 16/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 360647, кл. G 05 D 16/06, 1971. (54)(57) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ И РАСХ0ДА, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, клапан с эластич„„Я0„„123644О А 3 ным регулирующим органом и мембранной головкой со штоком и задатчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, регулируюшчй орган выполнен в виде эластичной втулки, седла и сердечника, на котором установлена эластичная втулка, образующая с внешней поверхностью сердечника управляющую полость, причем в сердечнике выполнены каналы связи с управляющей полостью и входным и выходными патрубками, при этом входной канал снабжен подпружинейным шаровым запорным элементом, взаимодействующим со штоком, подпружиненным относительно штока мембранной головки.

1236440

Изобретение относится к устройствам для регулирования давления и расхода газообразных и жидких сред и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для регулирования закачки газа или жидкости в скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На чертеже изображен регулятор давления и расхода, общий вид.

Регулятор давления и расхода содержит входной 1 и выходной 2 патрубки, задатчик 3 давления, клапан с эластичным регулирующим органом 4 и подпружиненный шариковый запорный элемент 5.

Задатчик 3 давления имеет чувствительный элемент 6, выполненный в виде тонкой стальной мембраны, и пружину 7 задания, воспринимающую усилия, развиваемые на мембране.

Клапан с эластичным регулирующим органом содержит седло 8, корпус 9 и эластичную втулку 4, концентрично установленную в седле 8, причем в седле 8 выполнены радиальные отверстия 10 для прохода среды, перекрываемые втулкой 4. Втулка 4 одета на хвостовик корпуса 9, имеющий полость

11, в которой размещен подпружиненный шариковый запорный элемент 5. Кроме того, в корпусе 9 имеются радиальный

12 и осевой 13 каналы связи, предназначенные для сообщения кольцевой управляющей полости 14, образованной эластичной втулкой 4 и хвостовиком корпуса 9, соответственно с выходным

2 и входным 1 патрубками устройства.

Шариковый элемент 5 связан через толкатель 15 со штоком 16, выполнен. ным в виде стакана. Причем в полости штока 16 установлена пружина 17,подпружинивающая толкатель 15 относительно штока 16 ° Шток 16 служит для передачи колебаний мембраны 6 на ma риковый запорный элемент 5, а также для защиты от поломок толкателя 15.

На канале, сообщающем полость 14 с выходным патрубком 2, установлен клапан 18, предназначенный для принудительного запирания регулятора.

Регулятор расхода содержит во входном патрубке 1 сужающее устройство (диафрагму) 19 и каналы 20 и 21 связи, подключенные соответственно после и до сужающего устройства 19.

iÎ

Причем канал 20 сообщает входной патрубок 1 с надмембранной полостью, а ка.нал 21 — с подмембранной полостью задатчика 3, выполняющего в этом случае функции задатчика перепада давления.

Принцип действия регулятора давления основан на непосредственном сравнении усилия, развиваемого выходным давлением (в выходном патрубке 2) на чувствительном элементе (мембране)

6 с усилием пружины 7 задания, и передаче результатов сравнения на шариковый запорный элемент 5, формирующий командный сигнал в полости 14, под действием которого втулка 4 изменяет проходное сечение седла 8.

Когда давление в выходном патрубке 2 ниже давления настройки, элемент 5 под действием пружины 7 задания перемещается вниз. Это приводит к снижению давления в полости 14, вызывающему сжатие эластичной втулки 4, которая отходит от седла 8, увеличивая расход среды, поступающей в вы- . ходной трубопровод.

Увеличение расхода вызывает рост выходного давления. При повьппении выходного давления выше давления настройки пружина 7 задания сжимается, элемент 5 перемещается вверх.При этом давление в полости 14 повьппается, что приводит к расширению втулки

4, вызывающему уменьшение расхода газа, проходящего через регулятор, и снижению выходного давления.

Таким образом, при работе регулятора элемент 5 автоматически устанавливается в положении, обеспечивающем пропуск через регулятор потока среды, необходимого для поддержания заданного давления в выходном патрубке 2.

При падении давления в патрубке

2 значительно ниже давления задания пружина 17, подпружинивающая толкатель относительно штока 16, сжимается и предохраняет толкатель 15 и maриковый элемент 5 от поломок (усилие предварительного поджатия пружины рассчитано на максимально возможный перепад на элементе 5).

Регулятор при необходимости можно использовать как отсекатель. Для этого на канале связи, сообщающем выходной патрубок 2 с полостью 14, установлен клапан 18. При запирании клапана 18 в полости 14 поднимается давление до величины входного (в патруб1236440

Составитель В. Булыгин

Редактор Л.Гратилло Техред И.Попович Корректор Л.Патай i

Заказ 3089/50 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

3 ке 1) давления, что приводит к запиранию регулирующего органа (втулка 4) .

Принцип действия регулятора расхода тот же, что и у регулятора давленйя, с той лишь разницей, что с усилием поужины 7 задания сравнивается не выходное давление, а перепад давления на сужающем устройстве 19.

При увеличении расхода во входном патрубке 1 .увеличивается перепад давления на сужающем устройстве 19, при этом пружина 7 задания сжимается,элемент 5 перемещается вверх, вызывая повьппение командного давления в полости 14. Это приводит к расширению втулки 4, вызывающему уменьшение расхода среды, проходящей через регулятор, и снижению перепада давления на устройстве 19.

При снижении перепада давления на сужающем устройстве пружина 7 задания разжимается, элемент 5 перемещается вниз. При этом командное давление в полости 14 снижается, что приводит к сжатию эластичной втулки, вызывающему увеличение расхода среды, 10 поступающей в выходной трубопровод.

Таким образом, при работе регулятора элемент 5 автоматически устанавливается в положении, обеспечивающем пропуск через регулятор потока среды,, 15 необходимого для поддержания на сужающемся устройстве 19 заданного перепада давления, а следовательно, и заданного расхода среды.