Регулятор расхода Советский патент 1983 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к регуляторам расхода текучей среды, например воздуха, предназначенным для систем пневматического транспортирования,,и может использоваться в различных областях народного хозяйства-, напримерпри откачке жидкости из скважин с помощью эрлифтных систем. Известен регулятор расхода воздуха, применяемый в системах пневмотранспортера и аэрации, ;реагирующий одновременно на колебания давления в сети и изменения работы контролируемого .объекта. Регулятор содержит корпус, чувствительный элемент в виде поршня с. подпружиненным штоком установленные в.корпусе регулировочные элементы, причем поршень .вьтолняет функции .клапана и снабжен отверстиями, одни из которых рассчитаны на минимальный расход, выполнены в торце поршня и постоянно открыты, а другие являются рабочими и выполнены на боковой поверхности поршня l Наиболее близким к изобретению является регулятор расхода, содержащий корпус с симметрично расположенными в нем чувствительным элементом в виде поршневого клапанас боковь ми и торцовыми отверстиями, который закреплен на подпружиненном штоке, установленном через фланец с отверстиями, причем на штоке между фланцем с отверстиями и торцовой частью поршнево(р клапана установлен подпружиненный тарельчатый клапан с отверстиями для минимального расхода воздуха, соосно расположенными lio отношению к отверстиям поршневого клапана для прохождения максимального расхода воздуха. Площадь поперечного сечения и величину открытия отверстий поршневого клапана длягпрохождёния максимального расхода выбирают из расчета пропуска воздуха к потребителю в тре буемых количествах в зависимости от увеличения нагрузки пневмотранспортных систем. Таким образом, применение известного регулятора предполагает наличие фактических данных объекта по требуемому количеству воздуха в зависи-. мости от нагрузки, что ограничивает его применение на объектах с заранее неизвестными или значительно измениющимиоя в процессе эксплуатации параметрами t 2. : Недостатком известного регулятора является также невозможность его настройки в.процессе работы контродируемого объекта, так как его приме нение при этом предполагает остановк объекта и разгерметизацию регулировочных элементов, установленных в корпусе регулятора. Цель изобретения - расширение области применения регулятора. Указанная цель достигается тем, что в известном регуляторе расхода, содержащем мембранную коробку, надмембранная и подмембранная полости которой соединены соответственней с входным и выходным патрубками корпуса, в котором расположены седло и клапан с отверстием, связанный посредством штока с подпружиненной мембраной, мембранная коробка связана с корпусом клапана с возможностью регулирования их взаимного положения. Связь мембранной коробки с корпусом выполнена по резьбовому соединению. На фиг. 1 изображен разрез регулятора; на фиг. 2 - схема его установки на эрлифтной системе. Регулятор содержит мембранную коробку 1, надмембранная полость 2 которой соединена с входным патрубком.З корпуса 4, выходной патрубок 5 которого соединен с подмембранной полостью 6 мембранной коробки 1. В корпусе 4 расположено седло 7 и клапан 8. с отверстием 9. Клапан 8 посредством штока 10 связан с подпружиненной мембраной 11. Мембранная коробка 1 связана с корпусом 4 по резьбовому соединению, обеспечивающему возможность регулирования их взаимного положения. Соединение надмембранной полости 2 с входным патрубком 3 осуществляется Через пневмотрубу 12, а подмембраной полости 6с выходным патрубком 5 - через зазор 13 между штоком 10 и корпусом. Фиксация частей регулятора осуществляется контргайкой 14, Регулятор работает следующим образом. Для обеспечения минимального значения удельного расхода сжатого воздуха при откачке жидкости из скважины регулятор расхода настраивают на эрлИфтиой системе следующим образом. Ослабляют контргайку 14 и откручиванием мембранной головки 1 устанавливают максимальную пропускную способность регулятора. Открывают вентиль 15 и дают возможность откачивать жидкость из.скважцны в течение некоторого времени (fliS мин) для последующей настройки регулятора на истинное значение водопритока в фильтр скважины, т.е. некоторое время эрлифт работает напрямую без регулировки количества подаваемого сжатого воздуха. Затем приступают к настройке регулятора, для чего контргайку 14 опускают до упора, а мембранную головку 1 постепенно закручивают по резьбовому соединению, плавно уменьшая величину зазора f между клапаном 8 и седлом 7, что приводит к уменьшению поступления сжатого воз- духа на объект и к увеличению перепада давлений В полостях 2 и 6, что, в свою очередь, приводит к перемещению штока 10 вниз за счет усилий, возникакицих на подпружиненной мембране 11..

Дальнейшее плавное закручивание мембранной головки 1 приводит к та кому увеличению перепада давлений в полостях 2: и 6, ЧТО усилив, возникающее на мембране, преодолевает усилие пружины,, и клапан быстро перемещается вниз, закрывая основное проходное сечение, образованное между клапаном и седлом.

Дгшее регулятор контролирует расход ежа то го воздуха на объект, т.е. поступающее через отверстие 9 минимальное кояичество воздуха по мере увеличения противодавления со стороны объекта, в данном случае по мере накопления жидкости в колонне скважины, приводит к уменьшению перепада давлений в прлостях 2 и 6 и к повторному открытию основного сечения, а следовательно, к. повторному пуску скважины. Пр мере откачки жидкости.из скважины противодавление с ее стороны уменьшается, увеличивается перепал давлений в полостях 2 и б, который в определенных его значениях приводит к повторному перекрытию основного сечения запорного устройствaiи т.д. Затем части регулятора фиксируют контргайкой 14,

Настроенный таким образом регулятор на м лодебитных скважинах автоматически обеспечивает периодическую откачку жидкости из любых скважин по мере ее накопления, что способствует значительной зконрмии Сжатого воздуха.

Перенастройка регулятсфа должна быть произведена при значительном изменении параметров объекта путем поворота мембранной головки 1 относительно корпуса 4 на несколько градусов в ту или иную сторону, что приводит к изменению взаимного их

расположения и изменению зазора . Этим обеспечивается оптимальный рабочий перепад давлений в ПРЛОСТЯХ 2 и 6 в соответствии с конкретными значениями параметров раббчего объекта.

Таким образом, предложенная конструкция регулятора расхода прзволяет изготавливать их в массовом количестве независимо от свойств объекта, а настройку его производить непосРедственно на месте установки в зависимости от конкретных значений контролируемргр рабочего объекта.

Изменением взаимного расположения частей регулятора можно компенсйровать неточности в изготовлении регулятрра/ в частности чувствительного элемента и пружины, поскольку регулятор позволяет устанавливать оптимальные значения перепада давлеНИИ в каждом конкретном случае вне жесткой зависимости от характеристик изготовленного регулятора.

1. РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий мембран ную коробк у, над:мембраиная и подмембравная полости которой соединены соотвётственнб с входньм и выходным патрубками корпуса, в котором расположены седло и клапан с отверстием, связанный посредством штока с подпружиненной мембраной, о т л и ч а ю щ и и с я тем, 4ToJ с целью расширения области применения регулятора, мембранная коробка связана с корпусом клапана с возможностью регулирования их взаимного положения. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что связь мембранной коробки с корпусом выполнена по резьбовому соединению. V) СО ел СП ч1