252641

252641 Своз Советовит Совиалистическиз РеслуслизЗависимое от авт. свидетельстваКл. 42 е, 142 е, 23/50 Заявлено 27.Ч 1,1968 ( 1251089/18-10)с присоединением заявкиМПК 6 ОИ Ст ОП УДК 681,121.3(0ПриоритетОпубликовано 22 1 Х,1969, Бюллетень29Дата опубликования описания 19.11,1970 итет оо вел изооретвний и открыти ори Совете Министров СССРАвторыизобретения Кирпатовский, В, Е. Павленко, В. И, Руденко, Э. А. Трауб и И. Н. Кулицкий Львовский ордена Ленина политехнический институтЗаявител БЪЕМНЫЙ СЧЕТЧИК КОЛИЧЕСТВА НЕФТЕГАЗОВОЙ СМЕ тора, диаметр вен сумме диаравляющие для орезях ротора,к внутреннеи поверхности ст проточной полости которой р метров кулачка и ролика. На лопастей, расположенные в п выполнены ребристыми. Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения объемного количества или расхода нефте-газовой смеси, выдаваемой фонтанирующей скважиной на нефтепромыслах.Известны объемные ротационные счетчики, которые применяются для чистых жидкостей, но непригодны для контроля потоков, содержащих более двух-трех объемов газа на один объем жидкости. Непригодны также они для контроля загрязненных нефтепродуктов.В конструкциях известных счетчиков наблюдаются жесткое сопряжение деталей, относительно большие зазоры, циклическое удаление и приближение лопасти к цилиндрической поверхности статора, что создает условия для попадания между ними твердых частиц, способных вызвать заклинивание ротора.С целью избежания этого и для уменьшения утечки газа через зазоры и повышения надежности в предлагаемом счетчике установлены две неподвижные жесткие кольцевые диафрагмы, ограничивающие проточную полость счетчика с торцов и имеющие по одному внешнему круговому кольцевому кулачку, расположенному на внешней стороне диафрагмы соосно с цилиндрической полостью счетчика, и ролики, опирающиеся на внекиюю поверхность кулачков и с помощью подпружиненных рычагов прижимающие рабочие кромки лопастей В предлагаемом счетчике осуществлено непрерывное и упругое (подпружиненное) сопряжение лопастей со стенками проточной по 10 лости статора, что возможно только при эксцентричном расположении ротора относительно статора. Непрерывное упругое сопряжениеобеспечивает также самоочищение полостисчетчика. В отличие от внутреннего кулачка,15 расположенного внутри ротора и примененного в известном устройстве, в предложенномсчетчике применен внеш 1 ний кулачок, не требующий локальных поверхностей. Принципиально новым в устройстве является непод 20 вижный круговой кулачок, размещенный внепроточной полости прибора, т, е. вне объемаротора и вне объема, описываемого лопастями,Внешнее расположение кулачка позволяет25 легко отрегулировать силу прижатпя лопастей, что в сочетании с подпружиненным ихконтактом со стенками проточной полостиподдерживает нормальную работу счетчикадаже при значительном износе трущихся дета 30 лей, благодаря чему он долговечен,На фиг, 1 изображен предлагаемый лопастной счетчик объемного количества, продольный разрез Б - Б по лопастному датчику; на фиг. 2 - то же, ступенчатый разрез А - А.Внутри статора 1 (фиг. 1) имеются три полости: средняя и две боковые, которые отделяются от средней 4 Ьолости двумя кольцевыми жесткими диафрагмами 2, Диафрагмы винтами 3 крепятся на прокладках 4 к станине. На поверхности каждой диафрагмы 2, ео стороны боковой полости, имеется кольцевей круговой кулачок, соосный со средней полостью статора. В каждой боковой полости статора размещаются криволинейные рычаги 5 с каретками б (фиг, 2) и через каждую боковую полость проходит вал ротора.В средней полости эксцентрично расположен ротор 7 с лопастями 8. Середняя полость сообщается с нефтегазовым трубопроводом посредством входного и выходного патрубков. Входным является левый, выходным - правый патрубок (фиг. 2). Датчик надо устанавливать так, чтобы входной патрубок был сверху, выходной внизу. На статоре видны прилегающие к патрубкам серповидные выемки, улучшающие самоочищение измерительной камеры на выходе.К торцам статора винтами 9 крепятся крышки 10, Каждая из них имеет по одному круговому отверстию, соосному с валом ротора, В отверстии установлена со скользящей посадкой подшипниковая втулка 11 с подшипником 12. Изнутри, со стороны боковой полости, подшипник защищен сальником И поджатым к подшипниковой втулке нажимным кольцом 14. Такая установка сальника обеспечивает защиту подшипников вала ротора от коррозионного действия и загрязнения контролируемой средой, которая будет проникать в боковые полости через вырезы диафрагмы датчика.Ротор 7 представляет собой стальной барабан, выточенный заодно с валом, две части которого выступают с торцов ротора. С торца ротора в пазы ласточкина хвоста запреосованы четыре платы с ребристыми направляющими 15, которые контактируют с поверхностями лопастей. На периферии ротора вдоль его образующей выфрезерованы четьре канавки под уплотнения 1 б, последние представляют собой узкие и тонкие пластичны, расположенные по длине образующей ротора. Каждое уплотнение вставляется в канавку и фиисируепся двумя винтами 17. Сопряжение торцов ротора с поверхностями диафрагм 2 осуществляется по кольцевым поверхностям торцовых концентрических буртиков ротора, что уменьшает поверхность трения и возможность задира,Для уменьшения веса ротор имеет две сквозные цилиндрические полости. По всей длине ротора проходят две радиальные прорези, в которых радиально перемещаются лопасти 8 с фасками на кромках, сопрягающихся с внутренней цилиндрической поверхностью 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4средней полости статора. Каждая лопасть связана с двумя каретками б посредством двух криволинейных рычагов 5, жестко скрепленных с лопастью заклепками 18, Каждыч криволинейный рычаг имеет шарнирно-пружинную связь с роликом 19, опирающимися на круговой кулачок. С торцов в пазах каждой лопасти расположены вставки 20, которые под действием пружин 21 прижимаются к поверхностям диафрагм и выбирают зазор между лопасгью и диафрагмой.Предлагаемый счетчик работает следующим образом.Нефте-газовая смесь под напором поступает через входной патрубок в среднюю полость и давит на лопасть, выступающую из ротора. Под действием разности давлений на входе и выходе датчика лопасть передает момент давления нефтегазового потока через направляющие 15 на ротор, вращая его. Лопасть, имеющая одну степень свободы, по направляющим 15 в прорезях ротора 7, увлекаемая ротором, совершает сложное движение в средней полости статора, результатом которого является выталкивание объемной порции нефтяной смеси в выходной патрубок (ход измеряемого потока указан стрелками на фиг, 2).Вместе с тем, через криволинейные рычаги лопасть увлекает две каретки с роликами, которые обегают два неподвижных круговых кулачка и пружинами сжатия постоянно прижимают лопасть к цилиндрической поверхности средней полости статора. За счет этого постоянного прилегания рабочая кромка лопасти очищает поверхность проточной камеры от абразивных частиц и парафина.Другая лопасть действует идентично первой, но со сдвигом во времени. Сумма диаметров кругового кулачка и ролика берется обязательно равной диаметру расточки средней полости статора, благодаря чему годограф оси ролика совпадает с годографом точки на рабочей кромке лопасти и с окружностью цилиндрической полости статора. Поэтому пружина каретки ролика не управляет перемещением лопасти, а только подпружинивает сопряжение последней с внутренней цилиндрической поверхностью статора.При такой кинематике пружина каретки не испытывает сколько-нибудь существенных циклических относительных деформаций, что обеспечивает ее длительную надеиную раба. ту,Количество оборотов ротора, пропорциональное объемному количеству протекшей нефте-газовой смеси, с помощью электрического тахогенератора преобразуется в,количество электричества, измеряемое электрическим счетчиком стандартного токового сигнала.Возможно также применение механического счетчика числа оборотов, совершаемых ротором и пропорциональных объемному количеству протекшего потока.252641 14 Предмет изобретения 1, Объемный счетчик количества нефтегазовой смеси, содержащий статор с цилиндрической полостью, ротор, эксцентрично расположенный в полости статора, лопасти, перемещающиеся в радиальных прорезях ротора, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения утечки газа через зазоры и повышения надежности, в нем установлены две неподвижные жесткие кольцевые диафрагмы, ограничивающие проточную полость счетчика с торцов и имеющие по одному внешнему круговому кольцевому кулачку, расположенному на внешней стороне диафрагмы соосно с цилиндрической полостью счетчика, и ролики, опирающиеся на 5 внешнюю поверхность кулачков и с помощьюподпружиненных рычагов прижимающие рабочие кромки лопастей к внутренней поверхности статора, диаметр проточной полости которой равен сумме диаметров кулачка и ро лика.2. Счетчик по п. 1, отличающийся тем, чтонаправляющие для лопастей, расположенные в прорезях ротора, выполнены ребристыми,)МСоставитель Н. П. Варнек дактор М. В. Афанасьева Техред А, А. Камышиикова Корректор Р. И, Крючкоаз 208/10 Тираж 480 Подписное ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб д, 4/5нпография, пр. Сапунов