Регулятор расхода

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬСТВУ (n>978107 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22.06.81 (21) 3303616/18-24 с присое, цинением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 30,11.82. Бюллетень Йо 44

Дата опубликования описания 30.1182

Р }М К з

G 05 0 7/01

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (И} УДК 621. 646. Э (088.8) ° . Ъ

В.Ф.Ермаков, В.A.Æåëåçíûé и .В.В.Полуэктов -...

1 " ! ":

Саратовский филиал Специального констр кторОКого бюро

"Газприборавтоматика" Всесоюзного научноироизводстевнного" объединения "Союзгазавтоматика" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Изобретение относится к регуляторам расхода, например к системам ввода ингибиторов гидратообразования илн коррозии на газовых промыслах, а также к системам, где необходимо поддержать расход жидкости на постоянном уровне.

Известен регулятор расхода, представляющий собой совмещенный в одном корпусе регулируемый дроссель с автоматическим регулятором постоянного перепада давления 1 .

Недостатком этого регулятора является низкая надежность в условиях работы газовых промыслов, где в широКих пределах изменяется температура и давлений рабочей среды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ре гулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами, входной полостью, в которой установлен клапан, жестко связанный с подпружиненной первой мембраной, дросселем, выход-: ная и входная полости которого соеди- 2S

"иены соответственно с надмембранной пружинной полостью и выходным каналом и подмембранной полостью 2 .

Недостатком этого регулятора расхода является нестабильность характе 30 рйстики при работе на вязких компонентах (ингибиторах), способных налипать на стенки дросселя. Кроме того, в известном регуляторе отсутствует элемент, указывающий на фактор засорения дросселя и нет сигнализатора об этом.

Цель изобретения — повышение надежности регулятора.

Поставленная цель достигается теь, что в выходной полости дросселя соооно с ним установлен с возвратной пружиной трубчатый пробойник, кинемати чески связанный с приводом прочистки, состоящим из барабана с кулачком, внутренней пружиной и фиксатором, червячного редуктора с храповым колесом, связанным с толкателем, жестко соединенным с подпружиненной второй мембраной, расположенной между выходной полостью дросселя и входной по- лостью регулятора, и плоского золотника, установленного между входным каналом и входной полостью регулятора, одна из пластин плоского золотника связана с толкателем с люфтом, причем барабан через вал связан с червячным редуктором.

На чертеже схематически изображен предлагаемый регулятор расхода.

978107

Регулятор расхода содержит корпус

1 с входным 2 и выходным 3 каналами, входной полостью 4, в которой установлен клапан 5, жестко связайный с подпружиненной первой мембраной 6,. с дросселем 7 выходная 8 и входная 5

9 полости которого соединены соответственно с надмембранной пружинной полостью 10 и выходным каналом 3 и под- мембранной полостью 11. В выходной полости дросселя 8 соосно ему уста- 10 новлен с возвратной пружиной 12 трубчатый пробойник 13, кинематически связанный с приводом 14 прочистки, состоящим из барабана 15 с кулачком

16, внутренней пружиной 17 и фиксато- 5 ром 18, червячного редуктора 19 с храповым колесом 20, связанным с толкателем 21, жестко соединенным с подпружиненной второй мембраной 22, расположенной между выходной нолостью2

8 и дросселя 7 и входной полостью 4 регулятора, и плоского золотника 23, установленного между входным каналом

2 и входной полостью 4 регулятора и выполненного в виде двух пластин 24 и 25, верхняя пластина 25 связана с толкателем 21 с люфтом, причем барабан 15 через вал 26 связан с червячным редуктором 19. Подвижная пластина 25 плоского золотника 23 кинематически соединена со штоком 27 под.пружиненного поршня 28, полость 29, образованная корпусом 1 и поршнем

28, со стороны пружины 30 через канал 31 соединена с входным каналом

2. В пластинах.24 и 25 выполнены 35 сквозные отверстия 32 и 33.

Регулятор расхода работает следующим образом.

Рабочая среда поступает во входной канал 2,проходит через отверстия 32 40 и 33 плотно прилегающих друг к другу пластин 24 и 25 плоского золотника

23 и далее проходит во входную полость 4 регулятора. Через канал 31 рабочая среда поступает в полость 29 и воздействует на поршень 28, поджатый пружиной 30. Из входной полости

4 регулятора рабочая среда через клапан 5 поступает в подмембранную полость 11 и далее во входную полость

9, откуда дроссель 7 проходит в выходную полость 8 и затем в выходной канал З..Из выходной полости 8 рабочая среда проходит в надмембранную пружинную полость. 10 первой мембраны ,.Поскольку проходное сечение диафрагменного отверстия дросселя 7 постоянно, а перепад давления на нем поддерживается за счет воздействия первой мембраны 6 на клапан 5 посто- 60 янным, то величина расхода через ре- . гулятор поддерживается постоянной.

В случае изменения перепада давления между входной полостью 4 регулятора и выходной полостью 8 дросселя 7 равновесие мембраны 22 нару " шается, что в итоге приводит к перемещению толкртеля 21 и движению пластины 25 по неподвижной пластине 24.

При этом изменяется степень открытия отверстий твердосплавных пластин 24 и 25 и перепад давления между полостями 4 и 8 восстанавливается, Для обеспечения плотного прилегания подвижной пластины 25 к неподвижной пластине 24 используется поршень 28, ноэдействующий через шток 27 на подвижную пластину 25. Усилие воздействия поршня 28 при этой конструкции пропорционально величине перепада давления на плоском золотнике 23. Поджатие пластин 24 и 25 при отсутствии давления внутри регулятора обеспечивается за счет пружины 30 ° Кинематическое зацепление подвижной пластины 25 с мембраной 22 осуществляется с гарантированным зазором (люфтом). Это обстоятельство прежде всего приводит к тому, что плоский золотник 23 входит. в режим автоколебаний, а мембрана 22 и толкатель 21 совершают незатухающее возвратно-поступательное движение.

С помощью храпоного колеса 20 происходит сложение возвратно-поступательного движения толкателя 21 и преобразование его но вращательное движение выходного вала червячного редуктора 19. B,èòîãå при работе peryлятора происходит медленное вращение нала 26 с достаточно большим крутящим моментом. Вращающийся с медленной скоростью вал 26 осуществляет эакрутку внутреннего конца спиральной заводной пружины 17, внешний конец которой закреплен в барабане 15, при этом барабан с кулачком 16 остается в неподвижном, фиксированном состоянии за счет фиксатора 18. Начинает возрастать внутренняя потенциальная энергия спиральной пружины 17. Процесс накопления (аккумулирования) энергии спиральной пружиной 17 происходит до момента расфиксации барабана 15 и поворота его на один полный оборот, после чего он снова фиксируется в первоначальном состоянии . Нри повороте барабана 15 кулачок 6 вступает в непосредственный контакт с трубчатым пробойником 13 для прочистки отверстия дросселя 7 и преодолевая усилие пружины 12, продвигает его внутрь отверстия дросселя 7. После выхода из контакта кулачка 16 с пробойником 13 последний под действием усилия возвратной пружины 12 приходит в свое первоначальное положение. Пробойник для прочистки отверстия дросселя 7 представляет собой полую втулку, внутренняя часть которой движется по направляющему стержню. Наружный диаметр пробойника входит в отверстие дросселя по ходовой посадке. К тому же

978107

Моменту нахождения пробойника в отверстии дросселя рабочая среда (жидкость) имеет возможность проходить по внутреннему каналу и боковому пазу в выходную полость 8 регулятора.

Таким образом, при работе предлагаемого регулятора расхода автоматически осуществляется прочистка отверстия дросселя с определенной периодичностью, чем достигается сохранение его характериСтики в течение длительного времени эксплуатации.

Целесообразность применения такой кинематики очевидно, поскольку при этом отпадает необходимость вводить в устройство отдельный двигатель.

Кроме того, постоянство сохране ния размера отверстия дросселя и перепада давления на нем исключает необходимость установки расходомерного узла.

Предлагаемый регулятор расхода позволяет- в течение длительного времени эксплуатации надежно поддерживать расход рабочей среды при работе на вязких компонентах (ингибиторах), способных налипать на стенках дросселя.

Формула изобретения

Регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами, входной полостью, в которой установлен клапан, жестко связанный с подпружиненной первой мембраной, дросселем, выходная и входная полости которого соединены соответственно с надмембранной пружинной полостью и .выходным каналом и подмембранной полостью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в выходной полости д ос о селя соосно с ним установлен с возвратной пружиной трубчатый пробойник, кинематически связанный с приводом прочистки, состоящим из барабана с кулачком, внутренней пружиной и фикt5 сатором, червячного редуктора с храповым колесом, связанным с толкателем, жестко соединенным с подпружиненной второй мембраной, расположенной между выходной полостью дросселя и вход;у ной полостью регулятора, и плоского золотника, установленного между входным каналом и входной полостью регулятора, одна иэ пластин плоского золотника связана с толкателем с люф 5 том, причем барабан через вал связан с червячным редуктором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 330435, кл. G 05 0 7/01, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 393731, кл. G 05 D 7/01, 1970 (прототип).

978107

J0

У1

17

Составитель Н.Гондаксазова

Редактор Ю.Середа Техред A.Áàáèíåö Корректор В.Прохненко

Заказ 9217/63 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",.r.Óæãîðîä, Ул.Проектная, 4