Регулятор давления и расхода

(59 4 С 05 0 16/О с ЕЛЬСТ ТОРСКОМУ Св ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗО(46) 07.06.86. Бюп. 9 21 (71) Казахский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Л.И.Лунц и З.П.Мокрищев (53) 621.646.3 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР 9 260986, кл. С 05 Р 16/06, 1967.Авторское свидетельство СССР В 359640, кл. С 05 Э 16/06, 1970.Авторское свидетельство СССР У 360647, кл. С 05 Р 16/06, 1971. (54)(57) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ И РАСХО ДА, содержащий корпус с входным и в ходным патрубками, клапан с эластич 80123644 ным регулирующим органом и мембранной головкой со штоком и задатчиком,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности, регулируюшчй орган выполнен в виде эластичной втулки, седла и сердечника,на котором установлена эластичнаявтулка, 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 снабженподпружинейным шаровым запорным элементом, взаимодействующим со штоком,подпружиненным относительно штокамембранной головки.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 б, 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, перекрыва" емые 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, вьпзолненным в виде стакана. Причем в полости штока 16 установлена пружина 17,подпружинивающая толкатель 15 относительно штока 16Шток 16 служит для передачи колебаний мембраны 6 на ша.ъ 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 19.5 О 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 50 55 Причем канал 20 сообщает входной патрубок 1 с надмембранной полостью, а канал 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) б 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 повышении 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 толка- тель относительно штока 16, сжимается и предохраняет толкатель 15 и шариковый 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 патрубТираж 836И Государственногоделам изобретенийМосква, Ж, Ра Подписное митета СССРткрытийкая наб., д.4/5 нно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 изво 3ке 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 повышение 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 насужающем 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.