Запорно-регулирующее устройство Советский патент 1992 года по МПК F16K3/00 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре для газовой промышленности и предназначено для установки на технологических линиях газовых промыслов для регулирования транспортируемой среды.

Известен штуцер регулируемый типа ШРП1 с пневмоприводом, в корпусе которого расположены неподвижное седло и подвижный шибер с соосными отверстиями, причем шибер может совершать возвратно- поступательное перемещение по направляющим поверхностям относительно седла (см. Тараненко Б.Ф., Герман ВТ. Автоматическое управление газопромысловым объектом. М.: Недра, 1976, с. 213).

Известен регулируемый штуцер, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, соосно которым с возможностью поступательного перемещения по направляющим поверхностям установлены плоские шиберы, связанные с приводом и имеющие соосные сквозные отверстия (см.

авт. св. СССР № 438826, кл. F 16 К 3/34. - 1973).

Известен штуцер регулирующий ШР12 ТУ 25-1655.056-89, в корпусе которого расположены неподвижное седло и подвижный шибер с соосными отверстиями, причем шибер связан со штоком ручного привода и может совершать возвратно-поступательное перемещение по направляющим поверхностям относительно седла.

Известно также устройство, выбранное в качестве прототипа 1, содержащее корпус с проходным каналом, соосно которому установлено неподвижное седло с отверстием. В седле установлен плоский шибер с вкладышем. При необходимости регулирования проходящей среды подают соответствующий сигнал на привод, который перемещает плоский шибер с вкладышем относительно седла, в результате чего проходное отверстие в седле частично перекрывается шибером.-

00

о

сл

V4 00

00

Указанные устройства используются на газовых промыслах в качестве регулирующих устройств расхода газа путем изменения площади проходного сечения (местного гидравлического сопротивления) и имеют площадь проходного сечения значительно меньше площади технолдгического трубопровода, на котором они установлены примерно в 4-10 раз. Такое уменьшение сечения прохода обусловлено необходимостью понижения температуры газа за счет внезапного расширения сечения прохода за шиберной заслонкой, что требуется по технологии подготовки газа, при этом перепад давления на регулирующем шибере достигает большой величины до 10 МПг, обеспечивающей максимально возможный по технологии расход газа. Регулирующие устройства, как правило, устанавливаются на выходах газовых шлейфов перед установкой комплексной подготовки газа (УКПГ), при этом на входах шлейфов со стороны газовых скважин для закрытия скважин при аварийном падении давления в шлейфах (разрыв шлейфа)устанавливаются клапаны- отсекатели, а со стороны УКПГтаких отсека- телей нет Поэтому при разрыве шлейфа, газ из внутрипромыслового коллектора устремляется через регулирующее устройство в ра- зорванный шлейф и в атмосферу, т е. регулирующее устройство оказывается под действием обратного потока газа и под максимальным перепадом давления, что может привести к поломке устройства и значительному выбросу газа в атмосферу и загрязнению окружающей среды

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в запорно-регулирующем устройстве, содержащем корпус, в полости которого между входным и выходным патрубками установлены связанный через шток с приводом шибер с отверстием, контактирующий с седлом, поворотный запорный орган из двух заслонок, основной и дополнительной, причем дополнительная заслонка выполнена с упором, установлена на оси и размеще- на со стороны шибера, а основная установлена с возможностью взаимодействия с фиксаторам, запорный орган размещен на выходном патрубке со стороны выхода, седло и выходной патрубок выполнены с дополнительными отверстиями, фиксатор выполнен в виде промежуточного штока, размещенного в дополнительном отверстии выходного патрубка, которое сообщено с входным патрубком дополнительным отверстием в седле.

На чертеже изображен продольный разрез устройства в закрытом положении.

Запорно-регулирующее устройство содержит корпус 1 с входным патрубком 2,

полостью 3, выходом 4 выходного патрубка 5 с размещенным в нем дополнительным отверстием 6, сообщающим входной 2 и выходной 5 патрубки. В полости 3 между вход- ным 2 и выходным 5 патрубками

0 установлены неподвижное седло 7 с проходным отверстием 8, и дополнительным отверстием 9, соосным отверстию 6 корпуса 1, иуплотнительный элемент 10. В седле 7 в направляющих элементах 11 установлены

5 плоский шибер 12с отверстием 13, вкладыш 14 и уплотнительный элемент 15, герметизирующий уплотнительные поверхности шибера 12 и седла 7 на всем диапазоне регулирования Плоский шибер 12 через по0 движный шток 16 связан с приводом 17.

В торце 4 выходного патрубка 5 на оси 18 кронштейна 19 размещен поворотный запорный орган из двух заслонок, основной 20 и дополнительной 21, выполненной с упо5 ром 22, причем дополнительная заслонка 21 установлена на оси 23 кронштейна 24, закрепленного на основной заслонке 20 и обращена в сторону шибера 12 Основная заслонка 20 взаимодействует с фиксатором,

0 выполненным в виде промежуточного штока 25 с торцом 26 и уплотнительным элементом 27, размещенным в дополнительном отверстии 6 выходного патрубка 5. В торце 4 выходного патрубка 5 расположен уплот5 нительный элемент 28, герметизирующий уплотнительные поверхности торца 4 и основной заслонки 20 при обратном потоке транспортируемой среды

Устройство работает следующим обра0 зом

При необходимости регулирования расхода газа подают соответствующий сигнал на привод 17, подвижный шток 16 которого вместе с шибером 12 и вкладышем 14 пере5 мещается вниз относительно неподвижного седла 7. в результате чего проходное отверстие 8 в седле 7 частично открывается шибером 12 и расход увеличивается. Промежуточный шток 25 под действием дав0 ления газа, поступающего через дополнительное отверстие 9 в седле 7, за счет перепада давления на плоском шибере 12 перемещается в крайнее правое положение до упора торцом 26 в корпус 1 и поворачи5 вает на оси 18 кронштейна 19 основную заслонку 20, полностью открывая отверстие выходного патрубка 5 для протекания газа из входного патрубка 2 и полости 3, при этом дополнительная заслонка 21 под действием скоростного напора газа поворачивается на оси 23 кронштейна 24 и прижимается к основной заслонке 20, также открывая отверстие выходного патрубка 5 для протекания газа.

При аварийном понижении давления в шлейфе (разрыв шлейфа) давление газа с обеих сторон шибера 12 во входном 2 и выходном 5 патрубках выравнивается, скоростной напор газа падает до нуля, дополнительная заслонка 21 под действием собственного веса поворачивается на оси 23 кронштейна 24 и упором 22 прижимается к основной заслонке 20, занимая вертикальное положение и перекрывай выходной патрубок 5.

После того, как газ устремляется в обратном направлении из выходного патрубка 5 в полость 3, входной патрубок 2, шлейф и в атмосферу, дополнительная заслонка 21 под действием скоростного напора ёза и перепада давления на плоском шибере 12 стремится переместиться в выходной патрубок 5 в сторону шибера 12, но так как она упором 22 прижимается к основной заслонке 20, то происходит их совместный поворот на оси 18 кронштейна 19 в сторону торца 4 выходного патрубка 5 для его перекрытия. При этом промежуточный шток 25 под действием перепада давления на нем и скоростного напора газа на основную заслонку 20 перемещается в крайнее левое положение до упора в седле 7, а основная заслонка 20 опускается на торец 4 выходного патрубка

5 с уплотнительным элементом 28, герметично перекрывая выходной патрубок 5 для протекания газа в атмосферу.

Технико-экономическое преимущество

запорно-регулирующего устройства заключается в повышении надежности работы устройства за счет предотвращения его разрушения и загрязнения окружающей среды газом при аварийном разрыве шлейфа.

Формула изобретения

Запорно-регулирующее устройство, содержащее седло, корпус с входным и выход- ным патрубками, при этом в полости корпуса установлен шибер с отверстием, связанный штоком с приводом, поворотный запорный орган, состоящий из двух заслонок, основной и дополнительной, причем дополнительная заслонка выполнена с упором, установлена на оси и размещена со стороны шибера, а основная установлена с возможностью взаимодействия с фиксатором, отличающееся тем, что запорный орган размещен на выходном патрубке со стороны выхода сеДлоивыходйой патрубок выполнены с дополнительными отверстиями, а фиксатор выполнен в виде промежуточного штока, размещенного в дополнительном отверстии выходного патрубка, которое сообщено с входным патрубком отверстием в седле.

Сущность изобретения: в полости корпуса установлен шибер с отверстием, связанный штоком с приводом. Поворотный запорный орган состоит из двух заслонок, основной и дополнительный. Дополнительная заслонка выполнена с упором, установлена на оси и размещена со стороны шибера, основная установлена с возможностью взаимодействия с фиксатором. Седло и выходной патрубок выполнены с дополнительными отверстиями. Фиксатор выполнен в виде промежуточного штока, размещенного в дополнительном отверстии выходного патрубка, к-рое сообщено с входным патрубком отверстием в седле. 1 ил.