Регулятор давления и расхода Советский патент 1986 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к устройствам для регулирования давления и расхода газообразных и жидких сред и может быть использовано в нефте- газодобьшающей промышленности для регулирования закачки газа или жидкости в скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На чертеже изображен регулятор давления и расхода, общий вид.

Регулятор давления и расхода содержит входной 1 и выходной 2 патрубки, задатчик 3 давления, клапан с эластичным регулирующим органом 4 и подпружиненньй шариковьй запорный элемент 5.

Задатчик 3 давления имеет чувствительный элемент б, вьшолненный в виде тонкой стальной мембраны, и пружину 7 задания, воспринимающую усилия, развиваемые на мембране.

Клапан с эластичным регулирующим оргаком содержит седло 8, корпус 9 и эластичную втулку 4, концентрично установленную в седле 8, прич€;м в седле 8 вьшолнены радиальные отверстия 10 для прохода среды, перекрываемые втулкой 4, Втулка 4 одета на хвостовик корпуса 9, имеющий полость 11, в которой размещен подпружиненньй шариковый запорньй элемент 5. Кроме того, в корпусе 9 имеются радиальный 12 и осевой 13 каналы связи, предназначенные для сообщения кольцевой управлянщей полости 14, образованной эластичной втулкой 4 и хвостовиком корпуса 9, соответственно с выходным 2 и входным 1 патрубками устройства.

Шариковьй элемент 5 связан через толкатель 15 со штоком 16, вьтолнен- ным в виде стакана. Причем в полости штока 16 установлена пружина 17,под- пруткинивагадая толкатель 15 относительно штока 16. Шток 16 служит для передачи колебаний мембраны 6 на ша-ч риковьй запорньй элемент 5, а также для защиты от поломок толкателя 15.

На канале, сообщающем полость 14 с выходным патрубком 2, устан овлен клапан 18, предназначенньй для при- нухщтапьного запирания регулятора.

Регулятор расхода содержит во входном патрубке 1 сужающее устройство (диафрагму) 19 и каналы 20 и 21 связи, подключенные соответственно после и до сужакндего устройства 19.

5

0

5

Причем канал 20 сообщает входной патрубок 1 с надмембранной полостью, а канал 21 - с подмембранной полостью задатчика 3, вьтолняющего в этом случае функции задатчика перепада давления.

Принцип действия регулятора давления основан на непосредственном сравнении усилия, развиваемого выходным давлением (в выходном патрубке 2) на чувствительном элементе (мембране) 6 с усилием пружины 7 задания, и передаче результатов сравнения на шариковьй запорньй элемент 5, формирующий командньй сигнал в полости 14, под действием которого втулка 4 изменяет проходное сечение седла 8.

Когда давление в выходном патрубке 2 ниже давления настройки, элемент 5 под действием пружины 7 задания перемещается вниз. Это приводит к снижению давления в полости 14, вызывающему сжатие эластичной втулки 4, которая отходит от седла 8, увеличивая расход среды, поступающей в вы- . ходной трубопровод.

Увеличение расхода вызывает рост выходного давле йия. При повьш1ении выходного давления выше давления настройки пружина 7 задания сжимается, элемент 5 перемещается вверх.При этом давление в полости 14 повышается, что приводит к расширению втулки 4, вызывающему уменьшение расхода газа, проходящего через регулятор, и снижению выходного давления.

Таким образом, при работе регулятора элемент 5 автоматически устанавливается в положении, обеспечивающем пропуск через регулятор потока среды, необходимого для поддержания заданного давления в выходном патрубке 2.

При падении давления в патрубке 2 гшачительно ниже давления задания пружина 17, подпружинивающая толка- тель относительно штока 16, сжимается и предохраняет толкатель 15 и шариковьй элемент 5 от поломок (усилие предварительного поджатия пружины рассчитано на максимально возможньй перепад на элементе 5).

Регулятор при необходимости можно использовать как отсекатель. Для этого на канале связи, сообщакацем выход- 5 ной патрубок 2 с полостью 14, установлен клапан 18. При запирании клапана 18 в полости 14 поднимается давление до величины входного (в патруб0

5

0

5

0

31

ке 1) давления, что приводит к запиранию регулирующего органа (втулка 4) Принцип действия регулятора расхода тот же, что и у регулятора давления, с той лишь разницей, что с усилием поужины 7 задания сравнивается не выходное давление, а перепад давления на сужающем устройстве 19.

При увеличении расхода во входном патрубке 1 увеличивается перепад давления на сужающем устройстве 19, при этом пружина 7 задания сжимается,элемент 5 перемещается вверх, вызывая повьшение командного давления в полости 14. Это приводит к расширению втулки 4, вызьшающему уменьшение расхода среды, проходящей через регуля36440 4

тор, и снижению перепада давления на устройстве 19.

При снижении перепада давления на сужающем устройстве пружина 7 зада- 5 ния разжимается, элемент 5 перемещается вниз. При этом командное давление в полости 14 снижается, что приводит к сжатию эластичной втулки, вызьшающему увеличение расхода среды,

to поступающей в выходной трубопровод.

Таким образом, при работе регулятора элемент 5 автоматически устанавливается в положении, обеспечивающем пропуск через регулятор потока среды,,

15 необходимого для поддержания на сужающемся устройстве 19 заданного перепада давления, а следовательно, и заданного расхода среды.

Составитель В.Булыгин Редактор Л.Гратилло Техред И.Попович

Заказ 3089/50 Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Л.Патай f