Устройство для отбора проб жидкости из трубопроводов

 

эх нкческа и итоны ."1Г Д 1684376

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190776(2() 2387249

Союз Советскик

Социалистических

Республик (51)М. Кл.

G 01 N 1/14 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 54З.ОЬЗ (088.8) Опубликовано 050979. Бюллет

Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

H. И. Старостин и С. Ф. Гришин

Октябрьский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института комплексной автоматизации нефтяной н газовой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ OTEOPA ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ

ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к технологии жидкостей, а более конкретно к технике измерения и отбора проб жидкостей иэ трубопроводов с целью их анализа и может быть использовано в нефтяной промышленности на узлах измерения, объектах сбора и транспорта нефти. Оно может найти применение и в других отраслях промышленности, связанных с транспортом жидкостей по трубопроводам, где также необходим отбор проб.

Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопроводов, содержащее корпус, в котором расположены пробозаборйый орган и червячный редуктор с пропеллером, причем пробозаборный орган выполнен в виде вращающегося плунжера со сквозным радиальным каналом, жестко связанного с червячным редуктором (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пропорциональный пробоотборник.жидкости, протекающей по трубопроводу, содержащий поршневой насос с приводом, выполненным в виде пропеллера и червячного редуктора, заборный элемент и пробоприемную камеру. Заборный элемент выполнен в виде одной из лопастей пропеллера с отверстием для ввода пробы .(2).

Недостатком известных устройств является невозможность регулирования отбираемого количества пробы, которое зависит только от скорости жид10 кости в трубопроводе. По этой причине невозможно заранее определить время наполнения пробоприемной камеры и достичь необходимого объема .

Невозможность стабилизации и рз15 гулирования скорости отбора при широком диапазоне изменения скорости отбора и изменения скорости потока в трубопроводе отрицательно влияет на достоверность пробы. Так, при уве20 личении скорости потока отбор происходит быстрее и многие компоненты исследуемой жидкости не попадают в пробу. При медленном течении потока в трубопроводе значительно увеличи25 вается объем пробы и соответственно затрудняется ее анализ.

Целью изобретения является повышение достоверности пробы путем стабилизации и регулирования скорости

3р отбора.

684376

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено центробежнофрикционным регулятором двойного действия, причем регулятор снабжен регулировочным винтом, а насос — регулировочной пружиной. Кроме того, запорный элемент выполнен э виде двух концентрически установленных перфорированных трубок и фильтра, размещенного между ними.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 — заборный элемент.

Устройство состоит из поршневого насоса с приводом, выполненным в виде пропеллера 1 и червячного редуктора 2, центробежно-фрикционного регулятора двойного действия, состоящего из траэерсы 3 с коромыслами

4, на больши плечах которых закреплены шаровые контргрузы 5. Малые плечи каждого коромысла расположены э пазах подвижной фрикционной втулки

6, имеющей бурт. Между буртом втулки б и коническим фрикционом 7 размещена пружина 8, концы которой закреплены в теле обеих деталей.

В крышку регулятора вмонтирована коническая пята 9 с регулировочным винтом 10.

Поршневой насос состоит из цилинд ра 11, поршня 12 с кривошипно-шатунным механизмом 13 и клапанной пары, соатоящей из клапана 14 и подвижной тарелки 15, прижимаемой к клапану регулировочной пружиной 16. Над клапанной парой установлена пробоприемная камера 17.

Устройство монтируется в корпусе катушки 18. Фланцы катушки 18 соответствуют фланцам трубопровода.

Для приема проб цилиндр 11 снабжен трубкой 19, на конце которой расположен заборный элемент 20. Камера

17 имеет держатель сборного сосуда 21.

Заборный элемент 20 состоит из перфорированной трубы 22, в которую концентрически помещен фильтр 23 с перфорированной трубкой 24.

Устройство работает следующим образом.

Вращающийся под воздействием потока жидкости пропеллер 1 приводит в движение поршень 12 с клапанной парой {14 и 15) через червячный редуктоф 2 и кривошипно-шатунный механизм 13.

При расположении поршня 12 в нижней мертвой точке жидкость под давлением в трубопроводе через фильтр

23 и отверстия в заборном элементе

20 по трубке 19 поступает в цилиндр

11. При этом полость цилиндра и полость пробоприемной камеры 17 изолированы одна от другой клапанной парой.

При повороте червячного колеса на ц 4

90 поршень 12 занимает среднее поло5

60 же. ни f= В пили fIJ(f r и е!ро1 р1,lнас т н и, с1<-ное отверстие, и одноэременн» с тим подвижная тарелка 15 упирается в кромку пробоприемной камеры 17, При дальнейшем повороте червячного колеса и движении поршня 12 в верхнюю мертвую точку происходит сжатие пружины 16, открытие клапана 14 и вытеснение жидкости из цилиндра 11 в камеру 17 по каналам, выполненным на ее внутренней поверхности. Из камеры

17 порция жидкости вытесняется в сосуд для сбора проб через отверстие в держателе сосуда 21.

Поворот колеса от 180 до 360 сопровождается обратным ходом поршня, закрытием клапана и заполнением цилиндра новой порцией жидкости, Затем цикл работы устройства повторяется.

Стабилизация скорости отбора осуществляется центробежно-фрикционным регулятором следующим образом.

При расхождении контргрузов 5 на большую орбиту эо время вращения вала червячногo редуктора 2 плечи коромысел 4 смещают втулку б влево и через пружину 8 прижимают фрикцион

7 к пяте 9, где возникает сила трения, попорциональная скорости вращения пропеллера 1, способствующая снижению и стабилизации числа оборотов вала и, соответственно, числа ходов поршня 12.

При резком повышении расхода жидкости в трубопроводе сила трения первой фрикционной пары становится недостаточной для снижения числа оборотов. Но в этом случае втулка 6 под действием контргрузов 5 продолжает смещаться до упора в коническую поверхность регулировочного винта 10 и в работу вступает вторая фрикционная пара, где происходит дополнительное торможение и дальнейшее снижение числа оборотов до номинальных.

Стабилизация скорости отбора при понижении скорости потока .в трубопроводе обеспечивается тем же центробежно-фрикционным регулятором двойного действия следующим образом.

При незначительном снижении числа оборотов вала червяка редуктора и уменьшении центробежной силы действующей на контргрузы 5, происходит схождение последних на меньшую орбиту. При этом конус фрикционной втулки б отходит до конической поверхности регулировочного винта 10, а энергия, затрачиваемая ранее на преодоление трения, используется на поддержание работы устройства в стабильном режиме.

При дальнейшем снижении скорости потока контргрузы 5 продолжают сходиться. Это приводит к снижению усилия в месте контакта фрикциона 7 с пятой 9. Сила трения под действием пружины 8 снижается пропорционально

i ItHN ник < коро :тн вращения вала. Pat ота фрвкциона прекрашается в момент полного схождения грузов.

Камера 17 выполнена в виде полого болта с шестигранной головкой. Она имеет резьбовое соединение с сопряженной деталью. При врашении камеры

17 на несколько оборотов изменяется обьем пространства непосредственно над поршнем 12 при нахождении последнего в верхней мертвой точке. Это происходит в результате более позднего или раннего упирания подвижной тарелки 15 в кромку цилиндра камеры 17 и открытия клапана благодаря регулировочной пружины 16.

Такая регулировка дозы отбираемой жидкости производится вручную в статическом или динамическом состоянии пробоотборника.

Регулировочная пружина 16 и регулировочный винт 10 являются средствами ручной настройки устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб жидкости из трубопроводов, содержа «6

6 шее поршневой насос с приводом, выполненным в виде пропеллера и червячного редуктора, заборный элемент и пробоприемную камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности пробы путем

5 стабилизации и регулирования скорости отбора, оно снабжено центробежнофрикционным регулятором двойного действия, причем регулятор снабжен регулировочным винтом, а насос — pery10 лировочной пружиной.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что заборный элемент выполнен в виде двух концентрически установленных перфорированных трубок и фильтра, раэмешенного между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 446794, кл. С 01 N 1/10, 11 ° 08.72.

2. Патент США 9 2927465, кл. 73-422, 08.03.60.

Составитель A. Хачатурян

Редактор Л. Курасова Техред И.Асталош Корректор М. Вигула, Заказ 5274/34 Тираж 1090 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР

Во делам.изобретений и открытий .....,113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул ° Проектная, 4