Регулятор расхода Советский патент 1982 года по МПК G05D7/01 

. (54) РБГУ.ПЯТОР РАСХОДА

Изобретение относится к регуляторам расхода, например к системам ввода ингибиторов гидратообразования .или коррозии на газовых промыслах, а также к системам, где необходимо поддержать расход жидкости на постоянном уровне. Из:вестен регулятор расхода, представляющий собой совмещенный в одном корпусе регулируелалй дроссель с автоматическим регулятором постоянного перепада давления Г Недостатком итого регулятора является низкая надежность в условиях работы газовых промыслов, где в широких пределах изменяется температура и давление рабочей среды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ре гулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами, входной полостью, в которой установлен, клапан жестко связанный с подпружиненной первой мембраной, дросселем, выход- : ная и входная полости которого соеди11ены соответственно с надмембранной лружинной полостью и выходным каналом и подмембранной полостью f2j. Недостатком этого регулятора расхода является нестабильность характе ристики при работе на вязких компонентах (ингибиторах), способных налипать на стенки дросселя. Кроме того, в известном регуляторе отсутствует элемент, укаэывакнций на фактор засорения дросселя и нет сигнализатора об этом. Цель изобретения - повышение надежности регулятора. Поставленная цель достигается теМ, что в выходной полостидросселя сооано с ним установлен с возвратной пружиной трубчатый пробойник, кинемати- чески связанный с приводом прочистки, состоящим из барабана с кулачком, внутренней пружиной и фиксатором, червячного редуктора с храповьт колесом, связанным с толкателем, жестко соединенным с подпружиненной второй мембраной, расположенной между выходной полостью дросселя и входной по- ; лостью регулятора, и плоского золотника, установленного между входным каналсм и входной полостью регулятора, одна из пластин плоского золотника связана с толкателем с люфтом, причем барабан через вал связан с червячным редуктором. На чертеже схематически изображен предлагаемый регулятор расхода. Регулятор расхода содержит корпус 1с входным 2 и выходным 3 каналами,. входной полостью 4, в которой установлен клапан 5, жестко связанный с подпружиненной первой мембраной б,. с дросселем 7 выходная 8 и входная 9 полости которого соединены соответ ственно с надмембранной пружинной по лостью 10 и выходным каналом 3 и под мембранной полостью 11. В выходной полости дросселя 8 соосно ему установлен с возвратной пружиной 12 труб чатый пробойник 13, кинематически связанный с приводом 14 прочистки, состоящим из барабана 15 с кулачком 16, внутренней пружиной 17 и фиксато ром 18, червячного редуктора 19 с храповым колесом 20, связанным с тол кателем 21, жестко соединенным с под пружиненной второй мембраной 22, расположенной между выходной полость 8 и дросселя 7 и входной полостью 4 регулятора, и плоского золотника 23, установленного между входным каналом 2и входной полостью 4 регулятора и выполненного в виде двух пластин 24 и 25, верхняя пластина 25 связана с толкателем 21 с люфтом, причем барабан 15 через вал 26 связан с червяч,ным- редукторов 19. Подвижная пластина 25 плоского золотника 23 кинематически соединена со штоком 27 подпружиненного поршня 28, полость 29, образованная корпусом 1 и поршнем 28, со стороны пружины 30 через канал 31 соединена с входным каналом 2. В пластинах-24 и 25 выполнены сквозные отверстия 32 и 33. Регулятор расхода работает следующим образом. Рабочая среда поступает во входно канал 2,проходит через отверстия 32 и 33 плотно прилегающих друг к дрУгу пластин 24 и .25 плоского золотника 23 и далее проходит во входную полость 4 регулятора. Через канал 31 рабочая среда поступает в полость 29 и воздействует на поршень 28, поджатый пружиной 30. Из входной полости 4 регулятора рабочая среда через клапан 5 поступает в подмембранную полость 11 и далее во входную полост 9,.откуда дроссель 7 проходит в выходну-ю полость 8 и затем в выходной канал 3. .Из выходной полости 8 рабоч,ая среда проходит в надмембранную пружинную полость 10 первой мембраны .. Поскольку проходное сечение диафрагменного отверстия дросселя 7 постоянно, а перепад давления на нем поддерживается за счет воздействия первой мембраны 6 на клапан 5 постоянным, то величина расхода через регулятор поддерживается постоянной. В случае изменения перепада давления между входной полостью 4 регулятора и выходной полостью 8 дросселя 7 равноведие мембраны 22 нарушается, что в итоге приводит к перемещению толкателя 21 и движению пластины 25 по неподвижной пластине 24. При этом изменяется степень открытия отверстий твердосплавных пластин 24 и 25 и перепад давлениямежду полостями 4 и 8 восстанавливается. Для обеспечения плотного прилегания подвижной пластины 25 к неподвижной пластине 24 используется поршень 28, воздействующий через шток 27 на подвижную пластину 25. Усилие воздействия поршня 28 при этой конструкции пропорционально величине перепада давления на плоском золотнике 23. Поджатие пластин 24 и 25 при отсутствии давления внутри регулятора обеспечивается за счет пружины 30. Кинематическое зацепление подвижной пластины 25 с мембраной 22 осуществляется с гарантированным зазором (люфтом). Это обстоятельство прежде всего приводит к тому, что плоский золотник 23 входитВ режим автоколебаний, а мембрана 22 и толкатель 21 совершают незатухающее возвратно-поступательное движение. С помощью храпового колеса 20 происходит сложение возвратно-поступ,ательного движения толкателя 21 vi преобразование его во вращательное движение выходного вала червячного редуктора 19. В .итоге при работе регулятора происходит медленное, вращение вала 26 с достаточно большим крутящим моментом. Вращающийся с медленной скоростью вал 26 осуществляет закрутку внутреннего конца спиральной заводной пружины 17, внешний конец которой закреплен в барабане 15, при этом барабан с кулачком 16 остается в неподвижном, фиксированном состоянии за счет фиксатора 18. Начинает возрастать внутренняя потенциальная энергия спиральной пружины 17. Процесс накопления (аккумулирования) энергии спиральной пружиной 17 происходит до момента расфиксации барабана 15 и поворота его на один полный оборот, после чего он снова фиксируется в первоначальном состоянии. При повороте барабана 15 кулачок 6 вступает в непосредственный контакт с трубчатым пробойником 13 для прочистки .отверстия дросселя 7 и преодолевая усилие, пружины 12, продвигает его внутрь отверстия дросселя 7. После выхода из контакта кулачка 16 с пробойником 13 последний под действием усилия возвратной пружины 12 приходит в свое первонаЧсШьное положение. Пробойник для прочистки отверстия дросселя 7 представляет собой полую втул.ку, внутренняя часть которой движется по направляющему стержню. Наружный диаметр пробойника входит в отверстие дросселя по ходовой посадке. К тому же моменту нахождения пробойника в отверстии дросселя рабочая среда (жид кость) имеет возможность проходить по внутреннему каналу и боковому па в выходную полость 8 регулятора. Таким образом, при работе предлагаемого регулятора расхода автома тически осуществляется прочистка от верстия дросселя с определенной периодичностью, чем достигается сохра нение его характеристики в течение длительного времени эксплуатации. Целесообразность применения тако кинематики очевидно, поскольку при этом отпадает необходимость вводить в устройство отдельный двигатель. Кроме того, -постоянство сохране ния размера отверстия дросселя и :перепада давления на нем исключает необходимость установки расходомерного узла. Предлагаемой регулятор расхода позволяет в течение длительного вре мени эксплуатации надежно поддерживать расход рабочей среды при работ на вязких компонентах (ингибиторах) способных налипать на стенках дросселя . Формула изобретения Регулятор расхода, содержащий ко пус с входным и выходным каналами. входной полостью, в которой установлен клапан, жестко связанный с подпружиненной первой мембраной, дросселем, выходная и входная полости которого соединены соответственно с надмембранной пружинной полостью и -ВЫХОДНЫМ каналом и подмембранной полостью, отличающийся теМ, что, с целью повышения надежности регулятора, в выходной полости ; селя соосно с ним установлен с возвратной пружиной трубчатый пробойник, кинематически связанный с приводом прочистки, состоящим из барабана с кулачком, внутренней пружиной и фиксатором, червячного редуктора с храповым колесомj связанным с толкателем, жестко соединенным с подпружиненной второй мембраной, расположенной между выходной полостью дросселя и входной полостью регулятора, и плоского золотника, установленного между входным каналом и входной полостью регулятора, одна из пластин плоского золотника связана с толкателем с люфтом, причем барабан через вал связан с червячным редуктором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 330435, кл. G 05 О 7/01, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 393731, кл. G 05 D 7/01, 1970 (прототип) . ,