Регулятор давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 37420 А РЕСПУБ 5 605016 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛ АВТОРСКОМУ и обретение отия давления ифтедобываюдки газлифтн последней д ли глубинн носится к технике регулиможет быть использоващей промышленности для й скважины после осталя проведения ремонтых исследовательских рован новне разря новки ных и работ че держ бопро помо рающ ны от уравн го тру регул е гулят , нади ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Восточный научно-исследовательскинефтегазовый институт по технике безопаности и промсанитарии(56) Авторское свидетельство СССРМ 706833, кл. 6 05 О 16/06, 1980.Авторское свидетельство СССРК. 1363159, кл. 6 05 О 16/06, 1987.(57) Изобретение относится к технике регулрования давления и может быть использовно в нефтедобывающей промышленност звестен регулятор давления, предназный для поддержания постоянного ния в отводящем трубопроводе и соащий подводящий и отводящий труводы, сообщающиеся между собой с щью отверстий, перекрываемых запиим элементом, нагруженным со стороводящего трубопровода пружиной и овешиваемым со стороны подводящебопровода давлением от мембранногоятора.едостатками ука Р ора ения являются. ых чие для разрядки газлифтной скважины после остановки последней для проведения ремонтных или глубинных исследовательских работ, Цель изобретения - повышение надежности и точности работы регулятора давления. Регулятор содержит затвор, выполненный в виде установленного в отверстии седла плунжера с продольными каналами переменного сечения на боковой поверхности и капиллярного узла, выполненного в виде набора конусных шайб, на поверхности которых выполнены капиллярные каналы. В центральном отверстии конусных шайб расположен плунжер, кинематически связанный с сильфоном через клиновую передачу, Ось сильфона расположена под углом к оси плунжера, 7 ил.мембранного узла, снижающего надежность работы при высоких давлениях, во-вторых, регулирование давления осуществляется изменением площади отверстий, соединяющих подводящий и отводящий трубопрово" ды, что снижает точность регулирования при больших перепадах давления на регуляторе и не исключает возможность "проскока давления" в отводящий трубопровод и порыв последнего и находящихся после него узлов. При этом возникает возможность возникновения опасных условий для обслуживающего персонала.Известен также регулятор давления, состоящий из корпуса с входной и выходной полостями и расположенного в нем между чувствительным элементом в виде диаграммы и регулирующим органом дифференциального поршня, перваяи вторая полости которого соединены каналом и связаны со 1737420ответственно с полостью заборника и выходной полостью, причем в канале установлено клапанное устройство, выполненное ввиде подпружиненного профилированногоэлемента, Разгрузка чувствительного элемента осуществляется при помощи регулирующей пружины, дифференциальногопоршня.Недостатком известного устройства яв;ляется использование диафрагмы в качестве чувствительного элемента, что снижаетнадежность его работы. Кроме того, регулирование давления осуществляется в прерывистом режиме, особенно в период пускарегулятора в работу путем перепускания газа в выходную полость через зазор междурегулирующим органом и седлом, что затрудняет плавность и точность регулирования давления при больших перепадахдавления (4,0-8,0 МПа) в процессе разрядки газлифтовой скважины,Наиболее близким к предлагаемому яв ляется регулятор давления, содержащийкорпус в виде фланца с радиальным гнездом и с выходной полостями и расположенный в нем чувствительный элемент,выполненный в виде сильфона, связанный срегулирующим органом посредством толкателя, регулирующий орган выполнен в видецилиндра с многозаходным винтовым капилляром на боковой поверхности и входным каналом на торцовой поверхности,причем чувствительный элемент расположен в обойме, установленной в радиальномгнезде корпуса,Недостатком устройства является то,что все усилие, необходимое для удержанияили перемещения регулирующего органа,передается через толкатель непосредственно на сильфон, отрицательно влияет на работоспособность последнего, снижаянадежность работы регулятора давления.Цель изобретения - повышение надежности и точности работы регуляторадавления.Указанная цель достигается тем, что затвор выполнен в виде установленного в отверстии седла плунжера с продольнымиканалами переменного сечения на боковойповерхности и капиллярного узла, выполненного в виде установленного в выходнойполости корпуса набора конусных шайб, наповерхности которых выполнены капиллярные каналы, прияем в центральном отверстии конусных шайб расположен плунжер,. кинематически связанный с сильфоном через клиновидную передачу, а ось сильфонарасположена под углом к оси плунжера.На фиг.1 показан. регулятор давления,общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1;20 пазы 21 25 Регулятор давления работает следующим образом. 30 40 45 ном 7, находящегося в крайнем верхнем50, положении (фиг.1), так как горизонтальное шайбой подобран так, что в начальный момент работы регулятора происходитдроссе лирование газа, что необходимо для 10 15 на фиг.З - узелна фиг.1; на фиг. 4 - вид Б на фиг,З; на фиг,5 - узел И на фиг.1; на фиг;6 -разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - узелна фиг.2.Регулятор давления состоит(фиг,1, 2) из корпуса 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, чувствительного элемента 4 в виде сильфона, размещенного в гильзе 5 корпуса 1 и связанного шпилькой 6 с ходовым клином 7 клиновой передачи, установленным и имеющим зацепление с внешней 8 и внутренней 9 щеками корпуса клиновой передачи и запорным клином 10, который соединен с плунжером 11 с ка, злами 12 переменного сечения на его боковой поверхности, входящим в центральное отверстие ",3 капилляр- ного узла 14, состоящего из набора конусных шайб 15 (фиг,З) с капиллярами 16 (фиг,4) на их поверхности и установленного в седле 17, закрепленным в корпусе 1 фигурной втулкой 18 с отверстиями 19, причем втулки 17 и 18 образуют между собой коническую полость 20, в щеках 8 и 9 выполненыПеред монтаком регулятора давленияна скважине сильфон 4 заряжается на расчетное давление Р 1, зависящее от рабочего давления Рз (минимального) в системе сбора продукции скважин (выкидной линии и эамерной установке) и максимального регулируемого давления Р 2 газб высокого давления.В исходном положении, когда давление в полости 3 (фиг.2) минимальное, сильфон 4 имеет максимальную длину, соответствующую давлению Р 1 его разрядки, При этом входная полость 2. и выходная полость 3 соединены посредством щели (фиг.7), образованной нижней кромкой седла 17 и верхней. кромкой шайбы плунжера 11, далеечерез максимальное сечение каналов 12плунжера 11, находящегося в крайнем вер-.хнем положении (фиг.1 и 2), и максимальное количество капилляров 16 конусных шайб 15 (фиг.2), коническую полость 20 и запорный клин 10, зацепленный.с ходовым клидвижение его ограничено пазами 21 щек 8 и 9 (фиг,6). Размер щели между седлом 17 и предупреждения резкого проскока давления в выходную полость и после нее.При подаче газа высокого давления (Р 2) в полость 2, при проходе его в полость 3 и в зависимости от давления Рз сильфон 4 сжимается и перемещает ходовой клин 7, имеющий возможность движения вправо и вле. во (фиг.1 и 5), который, в свою очередь,перемещает зацепленный с ним и со щеками 8 и,9 (фиг,6) запорный клин 10 вниз 5(фиг.2), При этом плунжер 11, соединенныйсвоей головкой с запорным клином 10(фиг,5, 6), перемещается (оказывается нижеего положения, показанного на фиг.2) в отверстии 13 капиллярного узла 14 (фиг.3), 10уменьшая рабочее сечение каналов 12 и количество капилляров.16(конусных шайб), покоторым газ движется из полости 2 в полость 3, т.е. обеспечивает дросселированиегаза до заданной величины в зависимости 15от режимных параметров. По мере уменьшения давления Р 2 во входной полости 2снижается давление Рз в выходной полости. З,.что приводит к снижению нагрузки насильфон 4, последний разжимается и через 20клиновую передачу перемещает вверх плункер 11 из капиллярного узла 14, увеличиваярабочее сечение каналов 12 и капилляров16, т.е. уменьшая местные сопротивления.потоку газа через регулирующий орган и 25устанавливая давление Рз на заданномуровне,, Связь чувствительного элемента (сильфона) 4 с ретулирующим плунжером 11 через клиновую пару - .ходовой клин 7 и 30запорный клин 10 - уменьшает нагрузку насильфон 4 от силы, действующей на регулирующий плунжер 11 от перепада давленияЬР = Р 2- РЗ.Предлагаемая форма регулирующего 35плунжера 11 и капиллярного узла 14 позволяет обеспечить длину капилляров 16, обеспечивающихточное итонкое регулированиетребуемого перепада давления, причем пригабаритах узла меньших, чем в известных 40устройствах. Таким образом применение предлагаемого регулятора давления позволяет получить положительный эффект и обеспечить по сравнению с известными устройствами следующие преимущества: уменьшить нагрузку на чувствительный орган регулятора и увеличить точность регулирования давления, повысив тем самым надежность его работы и снизив вероятность порыва, выкидной линии и разгерметизации элементов системы сбора и возникновения опасных условий на обьектах нефтедобычи при разрядке гаэлифтной скважины от газа высокого давления; уменьшить загрязнение воздушного бассейна на территории куста скважина при проведении ремонтных и исследовательских работ в газлифтной скважине; уменьшить габариты регулирующего органа и, соответственно, снизигь его металлоемкость.Формула изобретения Регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, и расположенные в нем чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, и регулирующий орган, выполненный в виде седла, расположенного в корпусе между входной и выходной полостями, и затвора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности, затвор выполнен в виде установленного в отверстии седла плунжера с продольными каналами переменного сечения на боковой поверхности и капиллярного узла, выполненного в виде установленного а выходной полости корпуса набора конусных шайб, на поверхности которых выполненц капиллярные каналы, причем в центральномотверстии конусных шайб расположен плунжер, кинематически связанный с сильфоном через клиновую передачу, а ось сильфона расположена под у лом к оси плунжера.1737420 Составитель С.ЯхинРедактор М,Недолуженко Техред М,Моргентал Корректор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 3 1891 Тираж По ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская на писноеоткрытиям при ГКНТ СССР