Исполнительное устройство для систем регулирования расхода

О П И С А Н И Е (сс) 442462ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(32) Приор Государстввнньсй косиитет Совета Министров СССР Опубликовано 05.09.7 Дата опубликованияюллетень Ле исания 12.04 елам изобретен и аткрьстнй ийко и В. Я. Быркосесотозного научно-иссле института комплексногазовой промышленност вательского ав том атизацс 4) ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДАавтомаможет й продежность работы устройства. ения устройства и уменьшетоке регулирующего органа двухпозиционного клапана 3(71) Заявитель Краснодарский филиал и проектно-конструкторско нефтянойИзобретение относится к системамтического регулирования расхода инайти применение в газодобывающемышленности.Известны системы автоматического регулирования расхода, в которых в качестве исполнительного устройства применены дроссельные регулирующие клапаны, оснащенные регуляторами постоянного перепада давления на регулирующем органе, причем перемещение регулирующего органа осуществляется с помощью мембранного исполнительного механизма, управляемого сжатым воздухом,Известно также исполнительное устройство для систем регулирования расхода, содержа щее дроссельный элемент с регулирующим органом и мембранным приводом, регулятор постоянного перепада, выполненный в виде затвора, жестко связанного с мембраной, образующей подмембранную и надмембранную 20 полости регулятора, и два соленоидных двух- позиционных клапана.Недостатками известных устройств являются сложность, необходимость подвода сжатого воздуха, а также большие усилия, возникаю щие на штоке.Это снижает наС целью упрощния усилий на швходы каждого 0 соединены с подмембрапной и надмембранной полостями регулятора постоянного перепада давления, а выходы связаны с полостями привода регулирующего органа.Таким образом, управление исполнительным устройством при подаче командного электрического импульса осуществляется за счет перепада давления транспортируемой жидкости, имеющегося на дроссельном регулирующем органе, равного перепаду давления на чувствительном элементе регулятора постоянного перепада давления этого исполнительного устройства. Другим достоинством такого исполнительного устройства является то, что шток мембранной головки, связанный с регулирующим органом, практически не испытывает действия выталкивающей силы, поскольку он расположен в полостях либо с одинаковым давлением, либо давление в сисх отличается на сравнительно малую величину (так как перепад давления регулятором перепада обычно поддерживается в пределах 0,5 - 2 кгс(см), Это уменьшает трение в уплотнительном соединении штока и облегчает управление перемещением регулирующего органа за счет уменьшения перестановочных усилий. Это особенно важно для конструкции устройств, регулирующих расход жидкости под высоким давлением.60 65 На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.В корпусе 1 исполнительного устройства помещен затвор 2 регулятора постоянного перепада давления, который разобщает входной канал 3 и подмембранную полость 4, Затвор 2 жестко связан с мембраной 5, закрепленной в корпусе 1. На выходе из подмембрацной полости 4 расположен дроссельный элемент 6, который сопряжен с регулирующим органом 7 и прижат к нему пружиной 8. Выход из дроссельного элемента сообщен с надмембранной полостью 9, имеющей выходной канал 10 для жидкости, Мембрана 5 в полости 9 воспринимает усилия пружины 11.В корпусе 1 имеется канал 12 для уравновешивания затвора 2, канал 13 - для выхода жидкости из подмембранной полости 4 и канал 14 - для выхода жидкости из надмембранной полости 9. Регулирующий орган 7 соединен со штоком 15, который связан с мембраной 16, образующей две полости 17 и 18. Шток 15 разобщает полость 17 и надмембранную полость 9 с помощью уплотнения 19.Полость 17 мембраны 16 трубопроводом 20 соединена с двухпозиционным соленоидным клапаном 21, к которому подведены трубопроводы 22 и 23, сообщающие клапан соответственно с каналами 14 и 13. Полость 18 мембраны 16 трубопроводом 24 связана с двухпозиционным соленоидным клапаном 25, к которому подведены отводы тех же трубопроводов, что и к клапану 21. На трубопроводах 20 и 24 могут устанавливаться дроссельные элементы 26 и 27 для управления скоростью перемещения регулирующего органа 7.Устройство работает следующим образом.Рабочая жидкость поступает в канал 3, затем в подмембранную полость 4, откуда через дроссельный элемент 6 и надмембранную полость 9 через канал 10 идет на выход,Требуемый технологическим процессом расход жидкости определяется величиной проходного сечения дроссельного элемента 6 и величиной перепада давления жидкости на этом элементе. Перепад давления на дроссельном элементе 6 в предлагаемом устройстве поддерживается постоянным при всех возможных колебаниях давления на входе жидкости в устройство и на выходе из него с помощью регулятора постоянного перепада давления, который работает следующим образом; при повышении давления жидкости, например ца входе (и в канале 3), увеличивается давление в подмембранной полости 4. При этом нарушается равновесие мембраны 5, которое определяется усилием пружины 11 и перепадом давления на дроссельном элементе 6. Мембрана 5 прогибается и, сжимая пружину 11, перемещает затвор 2, прикрывающий канал 3, ограничивая доступ жидкости в подмембранную полость 4. Продолжающийся расход жидкости из полости 4 вызывает уменьшение давления в ней; и по мере восстановления перво 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 начального перепада давления, пружина 11 отжимает мембрану 5 с затвором 2 вправо до тех пор, пока це приоткроется выход пз канала 3 ца величину, необходимую для восстановления равновесия силы пружины 11 и силы воздействия ца мембрану перепада давления на дроссельном элементе,Для изменения величины расхода жидкости необходимо переместить соответствующим образом регулирующий орган 7, изменяющий проходное сечение дроссельного элемента 6.Система, регулирующий орган 7 - шток 15 - мембрана 16, уравновешена (чертеж), если в полостях 17 и 18 установлены одинаковые давления, равные давлению в надмембранной полости 9, за счет того, что при обесточенных катушках клапанов 25 и 21 полость 17 сообщена трубопроводами 20 и 22 через клапан 21 и канал 14 с надмембранцой полостью 9, полость 18 сообщена трубопроводами 24 и 22 через клапан 25 и канал 14 с той же полостью 9. При необходимости увеличить расход жидкости подается командный электрический сигнал ца клапан 21. При этом разобщаются трубопроводы 20 и 22, а трубопровод 20 и полость 17 сообщается с трубопроводом 23, который соединен каналами 13 и 12 с подмембранной полостью 4. Так как давление в подмембрацной полости 4 и в полости 17 выше давления в полости 18 на величину, равную перепаду давления ца дроссельном элементе 6, мембрана 16 прогнется влево, перемещая шток 15 и регулирующий орган 7, который приоткроет проходное отверстие дроссельного элемента 6.При достижении требуемого значения расхода жидкости системой автоматического регулирования снимается командный электрический сигнал с соленоидцого клапана 21. При этом запирается выход из трубопровода 23 и полости 17 и 9 вновь соединяются трубопроводами 20 и 22. Наступает равновесие системы, мембрана 16 - шток 15 - регулирующий орган 7, в иовом положении регулирующего органа 7.При необходимости уменьшить расход жидкости командный электрический сигнал подается ца клапан 25. При этом с подмембранной полостью 4 чсрез каналы 12, 13, трубопровод 23,клапан 25 и трубопровод 24 сообщается полость 18, в результате чего мембрана прогнется вправо, перемещая шток 8 и регулирующий орган 7, который прикроет проходное отверстие дроссельного элемента 6. Предмет изобретения Исполнительное устройство для систем регулирования расхода, содержащее дроссельцый элемент с регулирующим органом и мембранным приводом, регулятор постоянного перепада, выполненный в виде затвора, жестко связанного с мембраной, образующей подмем442462 бранную и надмембранную полости регулятора, и два соленоидных двухпозиционных клапана, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и уменьшения усилий на штоке регулирующего органа, входы кажСоставитель В. Фролов елактор Е. Сотник Техред В, Рыбакова Корректор Л. ЬрахниПодписноеСССР Тираж 760го комитета Совета Мннистзобретений и открытий5, Раушская наб., д. 475 ипография, пр. Сапунова, 2 За: аз 877/ Изд. ЪЪ 46ПНИИПИ Государственнпо деламМосква, Ж дого двухпозиционного клапана соединены с подмембранной и надм-.мбранной полостями регулятора постоянного перепада давления, а выходы связаны с полостями привода регули рующего органа.