Регулирующее устройство
Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и предназначено для установки на газовых скважинах станций подземного хранения газа (СПХГ) для регулирования расхода природного газа при отборе и для закачки газа с минимальным гидравлическим сопротивлением. Регулирующее устройство содержит корпус. В корпусе регулирующего устройства с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием и вкладыш. Шибер соединен со штоком привода. Плоский шибер и вкладыш расположены между двумя Г-образными направляющими. Последние закреплены в седле. Седло установлено на четырех симметрично расположенных и закрепленных в корпусе направляющих болтах с возможностью осевого перемещения вдоль проходного отверстия и фиксации его в крайних положениях. Между головками болтов и седлом расположены упругие элементы. Изобретение направлено на обеспечение надежности и повышение экономичности работы устройства благодаря уменьшению потери напора при закачке газа в скважину. 3 ил.
Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и может быть использовано для установки на газовых скважинах станций подземного хранения газа (СПХГ) для регулирования расхода природного газа при отборе и для закачки газа с минимальным гидравлическим сопротивлением.
Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее седло, корпус с входным и выходным патрубками, в полости которого установлен шибер с отверстием и вкладышем, связанный штоком с приводом (патент СССР №1780573, кл. F 16 K 3/00, 1990).
Недостатком этого устройства является невозможность использования его на СПХГ для закачки газа в скважину после завершения отбора, так как оно полностью перекрывает проходное сечение при обратном потоке газа.
Известен регулирующий штуцер, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, соосно которым с возможностью поступательного перемещения по направляющим поверхностям установлены плоские шиберы, связанные с приводом и имеющие соосные отверстия (а.с.№438826, кл F 16 K 3/34, 1973 г.).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш (а.с.№785579, 4 МПК F 16 K 3/00, 17.10.75).
На СПХГ добыча газа из скважины чередуется с закачкой газа в скважину компрессорными установками. Известные устройства могут использоваться на СПХГ для регулирования расхода газа при его отборе из скважин, но являются существенной помехой при закачке газа в скважины, создающей потерю напора.
Недостатком известных устройств является их низкая надежность и экономичность, обусловленные тем, что при закачке газа в скважину требуются дополнительные энергетические затраты компрессорных установок на преодоление значительного местного гидравлического сопротивления, создаваемого устройством.
Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого обеспечивалась бы надежность и повышалась экономичность работы устройства.
Для достижения названного технического результата в корпусе регулирующего устройства с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш.
Заявляемое регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что плоский шибер и вкладыш расположены между двумя Г-образными направляющими, закрепленными в седле, которое установлено на четырех симметрично расположенных направляющих болтах, закрепленных в корпусе с возможностью осевого перемещения и фиксации его в крайних положениях, причем между головками болтов и седлом расположены упругие элементы.
Предлагаемое изобретение изображено на чертежах, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в открытом положении при отборе газа из скважины, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - продольный разрез устройства при закачке газа в скважину.
Устройство содержит корпус 1 с проходным отверстием 2. Внутри корпуса по оси проходного отверстия установлено седло 3 с отверстием 4. В седле неподвижно установлены две Г-образные направляющие 5, между которыми расположены плоский шибер 6 с отверстием 7, вкладыш 8 и уплотнительный элемент 9, герметизирующий уплотнительные поверхности шибера, вкладыша и седла на всем диапазоне регулирования. Седло установлено на четырех симметрично расположенных направляющих болтах 10 с головками 11, закрепленных в корпусе, в результате чего оно имеет возможность осевого перемещения вдоль проходного отверстия. Между головками болтов и седлом расположены упругие элементы 12. В корпусе со стороны седла расположен уплотнительный элемент 13, герметизирующий уплотнительные поверхности седла и корпуса при регулировании расхода газа. Плоский шибер соединен со штоком 14 привода 15.
Устройство работает следующим образом. В исходном открытом положении седло 3 с направляющими 5, плоским шибером 6, вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 прижато упругими элементами (пружинами) 12 к уплотнительному элементу 13 корпуса 1.
При необходимости регулирования расхода при отборе газа из скважины подают соответствующий сигнал на привод 15, шток 14 которого перемещает шибер 6 с вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 относительно седла 3 вниз, в результате чего отверстие 4 в седле 3 частично закрывается шибером 6 с вкладышем 8 и происходит регулирование расхода газа.
При необходимости закачки газа в скважину подают соответствующий сигнал на привод 15, шток 14 которого перемещает шибер 6 с вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 относительно седла 3 вверх, в крайнее верхнее положение, соответствующее максимальному расходу газа при отборе.
В дальнейшем при закачке газа в скважину седло 3 с направляющими 5, плоским шибером 6, вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 под действием скоростного напора и перепада давления на седле 3, сжимая пружины 12, перемещается по направляющим болтам 10 до упора направляющими 5 в головки 11 болтов 10, открывая проходное отверстие 2 для прохода газа в скважину со значительно меньшим местным гидравлическим сопротивлением.
Благодаря уменьшению потери напора при закачке газа в скважину обеспечивается надежность и повышается экономичность работы устройства.
Формула изобретения
Регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш, отличающееся тем, что плоский шибер и вкладыш расположены между двумя Г-образными направляющими, закрепленными в седле, которое установлено на четырех симметрично расположенных направляющих болтах, закрепленных в корпусе с возможностью осевого перемещения вдоль проходного отверстия и фиксации его в крайних положениях, причем между головками болтов и седлом расположены упругие элементы.
РИСУНКИ
