РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК F16K3/04 F16K39/04 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и может быть использовано для установки на газовых скважинах станций подземного хранения газа (СПХГ) для регулирования расхода природного газа при отборе и для закачки газа с минимальным гидравлическим сопротивлением.

Известен регулирующий штуцер, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, соосно с которым с возможностью поступательного перемещения по направляющим поверхностям установлены плоские шиберы, связанные с приводом и имеющие соосные отверстия. (а.с. №438826, кл F 16 K 3/34, 1973 г.)

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш (а.с. №785579, 4 МПК F 16 K 3/00, 17.10.75).

На СПХГ добыча газа из скважины чередуется с закачкой газа в скважину компрессорными установками. Известные устройства могут использоваться на СПХГ для регулирования расхода газа при его отборе из скважин, при этом, как правило, площадь проходного сечения устройств значительно меньше площади сечения трубопроводов, на которых они установлены, но они являются существенной помехой при закачке газа в скважины, создающей потерю напора.

Недостатком известных устройств является их низкая надежность и экономичность, обусловленные тем, что при закачке газа в скважину требуются дополнительные энергетические затраты компрессорных установок на преодоление значительного местного гидравлического сопротивления, создаваемого устройством.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с выполненными в нем соосно входным и выходным патрубками, с расположенными в нем седлом и плоским шибером с отверстием и уплотнительным элементом, установленным с возможностью перемещения посредством штока привода по направляющим, выполненным в седле, при этом седло установлено на оси с возможностью поворота на ней (а.с. №1587301, 4 МПК F 16 K 3/00, приоритет от 26.05.88).

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, обусловленная тем, что при отборе газа из скважины шток фиксируется в плоском шибере, а при закачке газа в скважину происходит его расфиксация с плоским шибером.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого упрощалось бы конструкция устройства и обеспечивалась его надежность.

Для достижения названного технического результата в корпусе регулирующего устройства с входным и выходным каналами расположены седло и плоский шибер с отверстием и уплотнительным элементом, установленный с возможностью перемещения посредством штока привода по направляющим, выполненным в седле, установленном на оси с возможностью поворота на ней.

Заявляемое регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что плоский шибер установлен на штоке привода на оси с возможностью одновременного поворота на ней и перемещения вдоль седла при его повороте.

Предлагаемое изобретение изображено на чертеже, где на фиг.1 изображен

продольный разрез устройства в открытом положении при отборе газа из скважины, на фиг.2 - вид А на фиг.1 ( крышка снята ), на фиг.3 - продольный разрез устройства при закачке в скважину.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 каналами и уплотнительным элементом 4. Внутри корпуса на оси 5 установлено седло 6 с отверстием 7, неподвижным вкладышем 8, уплотнительным элементом 9 и направляющими 10. В седле между направляющими установлены плоский шибер 11 с отверстием 12, вкладыш 13 и уплотнительный элемент 14, герметизирующий уплотнительные поверхности шибера и неподвижного вкладыша на всем диапазоне регулирования. Корпус закрыт крышкой 15 с упором 16. Плоский шибер установлен на штоке 17 привода 18 на оси 19.

Устройство работает следующим образом. При отборе газа из скважины седло 6 и плоский шибер 11 под действием скоростного напора и перепада давления газа прижаты к уплотнительному элементу 4 корпуса 1.

При необходимости регулирования расхода при отборе газа из скважины подают соответствующий сигнал на привод 18, шток 17 которого перемещает шибер 11 с вкладышем 13 и уплотнительным элементом 14 относительно неподвижного вкладыша 8 вниз, в результате чего отверстие в неподвижном вкладыше 8 частично закрывается шибером 11 с вкладышем 13 и происходит регулирование (уменьшение) расхода газа.

При необходимости закачки газа в скважину подают соответствующий сигнал на привод 18, шток 17 которого перемещает шибер 11 с вкладышем 13 и уплотнительным элементом 14 относительно неподвижного вкладыша 8 вверх, в крайнее верхнее положение, соответствующее максимальному расходу газа при отборе.

В дальнейшем при закачке газа в скважину седло 6 с неподвижным вкладышем 8, уплотнительным элементом 9 и направляющими 10 под действием скоростного напора и перепада давления на неподвижном вкладыше 8 поворачивается на оси 5, отчего одновременно с этим плоский шибер 11 с вкладышем 13 и уплотнительным элементом 14 перемещается по направляющим 10 вдоль неподвижного вкладыша 8 вниз и поворачивается на оси 19 до тех пор, пока не достигнет упора 16, открывая проход газу из выходного 3 во входной 2 канал со значительно меньшим гидравлическим сопротивлением. Для полного открытия прохода при закачке газа в скважину угол поворота седла 6 составит ~15-20 градусов. Одновременный поворот седла 6 и шибера 11 обеспечивается за счет выполненных в них овальных отверстий под оси 5 и 19 соответственно.

Благодаря установке шибера на штоке привода на оси упрощается конструкция и обеспечивается надежность работы устройства.

Регулирующее устройство предназначено для использования в трубопроводной арматуре и газовых скважинах станций подземного хранения газа. Регулирующее устройство содержит расположенный в корпусе плоский шибер с отверстием и уплотнительным элементом. Плоский шибер установлен на штоке привода на оси с возможностью одновременного поворота на ней и перемещения вдоль седла при его повороте. Обеспечивается упрощение конструкции и надежность работы устройства. 3 ил.

Регулирующее устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами, с расположенными в нем седлом и плоским шибером с отверстием и уплотнительным элементом, установленным с возможностью перемещения посредством штока привода по направляющим, выполненным в седле, установленном на оси с возможностью поворота на ней, отличающееся тем, что плоский шибер установлен на штоке привода на оси с возможностью одновременного поворота на ней и перемещения вдоль седла при его повороте.