Регулятор соотношения потоков Советский патент 1974 года по МПК G05D11/02 

1

Изобретение относится к устройствам для нронорционального регулирования расхода жидкости, например, в системах ввода ингиоитора гидратоооразования на газовых промыслах. Устройство может быть использовано В системах ввода одоранта на магистральных газопроводах и газораснределительных станциях и служит для регулирования соотношения потоков расхода газа и жидкости.

известны регуляторы соотношения потоков, содержащие корпус с каналом нодвода жидкости и расноложенным в нем чувствительным элементом, образующим с корпусом две полости и соединенным с регулирующим органом, датчик расхода газа, установленный в канале подвода газа и связанный с первой полостью исполнительного устройства.

Однако известные устройства ненадежны и отличаются сложностью, так как включают целый ряд приборов и элементов измерения, управления и регулирования.

С целью унрощения устройства вторая полость, образованная чувствительным элементом в корпусе регулятора, соединена через регулирующий орган с каналом подвода жидкости, а через постоянный дроссель с каналом подвода газа. В результате этого на чувствительный элемент воздействует непосредственно перепад давления, воспринимаемый датчиком расхода газа. При связи чувствительного

элемента с регулирующим органом, воздействующим на вход жидкости, этот же перепад давления автоматически поддерживается на дросселе, размещенном в канале, соедипяющем подвод газа и подвод жидкости. Таким образом, расход жидкости через постоянный дроссель всегда пропорционален расходу газа.

Такая конструкция позволяет значительно

упростить устройство регулирования соотношения потоков, так как оно выполнено в виде одного регулятора, в котором совмещены чувствительные, регулирующие и исполнительные элементы.

На чертеже показан предлагаемый регулятор.

Регулятор содержит корпус I, в котором размещен чувствительный элемент 2 (например, эластичная мембрана), образующий с

корпусом две полости 3 и 4 и соединенный с регулирующим органом 5 (например, золотник). Чувствительный элемент 2 зажат между корпусом 1 и крышкой 6. В корпусе 1 выполнен канал 7 для подвода жидкости и капал 8, служащий для уравновешивания регулирующего органа 5. Датчик 9 расхода (на чертеже показан в форме трубки Пито) установлен в канале 10 нодвода газа и связан с первой полостью 3. Вторая полость 4 чувствительного элемента 2 соединена через регулирующий орган 5 с каналом 7 нодвода жидкости и через ностоянный дроссель 11 и канал 12 - с каналом 10 нодвода газа. Дроссель 11 установлен с требуемым в соответствии с расходом нроходным сечением. Регулятор работает следующим образом. Регулирующий орган 5 неподвижен в том случае, когда чувствительный элемент 2 уравновешен, т. е. когда давление в нолостях 3 и 4 одинаково. При поступлении жидкости через канал 7 в полости 4 создается давление Яь соответствующее давлению перед постоянным дросселем 11. Давление в полости 3 представляет собой сумму статического давления газа, подводимого к регулятору - давление Ру, и давления скоростного напора, величина которого равна я/ 2 где L/2 - скорость движения газового потока; g - ускорение силы тяжести; Y - удельный вес газа. Таким образом, условие равновесия чувствительного элемента 2 с регулирующим органом 5 составляет . + ЪЭтому условию соответствует величина перепада давления на дросселе 11 YI АЯдр Я, - Я, 2g или, учитывая, что где Q - расход подводимого газа; F - площадь проходного сечения газопровода, получим ДЯ.. Расход жидкости через дроссель 11 определяется по известному соотношению g,, где а - коэффициент расхода; / - площадь проходного сечения дросселя II; Y2 - удельный вес жидкости. Подставив Л/др из выражения (3) уравнения (4), получим , (5) 4i/i-Из уравнения (5) следует, что в уравновешенном состоянии регулирующего органа 5 расход жидкости, поступающей в газовый поток, пропорционален расходу газа. Коэффициент пропорциональности, характеризующий величину отношения расхода жидкости к расходу газа, может настраиваться подбором соответствующего проходного сечения дросселя 11. При увеличении расхода газа увеличивается давление в полости 3 регулятора, чувствительный элемент 2 прогибается вправо, регулирующий орган 5 перемещаясь, приоткрывает входной канал 7 настолько, что давление в полости 4 увеличивается до нового значения, соответствующего давлению в полости 3 и уравновешенному состоянию чувствительноIo элемента 2. Перепад давления на дросселе 11 увеличивается, что соответствует увеличению расхода жидкости -пропорционально увеличившемуся расходу газа. Таким образом, регулятор обеспечивает автоматическое поддержание соотношения потоков «газ-жидкость. Предмет изобретения Регулятор соотношения потоков, содержащий корпус с каналом подвода жидкости и с расположенным в нем чувствительным элементом, образующим с корпусом две полости и соединепным с регулирующим органом, датчик расхода газа, установленный в канале подвода газа и связанный с первой полостью, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, вторая полость чувствительного элемента соединена через регулирующий орган с каналом подвода жидкости, а через постоянный дроссель - с каналом подвода газа.

S SSSSSS S S S 3S

Ю