Регулятор расхода жидкости на высокое давление

Регулятор расхода межфланцевый на высокое (до 320 кгс/см2) давление (жидкости и газа, содержащих твердые частицы) с условным проходом от 0 до 30 (65) мм - двухкамерное многоканальное (многошпиндельное) однокорпусное запорно-регулирующее устройство дискретного типа с полуавтоматическим ручным управлением.

Регулятор выполняет функции: запирания (задвижки), регулирования расхода рабочей среды и воздействия на изменение нефтеотдачи пластов; устанавливаются на водоводах и арматуре нагнетательных скважин, в блоке водораспределительной гребенки в кустовых насосных станциях вместо: задвижки ЗМШ65x210 (ЗМС65х210) со штуцерным устройством; задвижек ЗДШ65х210, ЗДШ-5-65х210 - револьверного типа, шаровых кранов с керамическими вставками КШД-20х210.

Регулятор расхода межфланцевый образован входной делительной штуцерной камерой и выходной сборной камерой, которые соединены между собой корпусом в виде цилиндра с несколькими (например четырьмя) параллельными каналами с индивидуальными на каждую шаровую пробку шпинделями и рукоятками для открытия-закрытия каждого канала поворотом на 90°. Со стороны делительной камеры каналы корпуса имеют специальные гнезда для установки сменных керамических втулок с дроссельными отверстиями от 2 до 20 мм и более. При этом поворотом всех рукояток на 90° происходит перекрытие регулятора, обратным поворотом всех рукояток обеспечивается максимальный проход среды, а комбинированием числом открытых-закрытых каналов обеспечивается регулирование потока жидкости: по времени от доли минуты и более; по расходу от Ду 0 мм до Ду, равного суммарной площади сечений дроссельных отверстий втулок.

Регулятор расхода межфланцевый на давление до 320 кгс /см2 относится к дискретно регулирующим расход жидкости (газа) запорно-регулирующим устройствам и может быть использован во многих отраслях промышленности для быстрого изменения расхода и давления рабочей среды.

Преимущественное применение регулятора - в производствах связанных с трубопроводной транспортировкой под высоким давлением рабочих сред с механическими примесями, в том числе в системах поддержания пластового давления в нефтедобыче.

Известны регуляторы расхода (1), работающие на изменения общего проходного сечения путем комбинирования состояния клапанов на седлах регулирующих элементов.

Однако такое устройство предназначено для регулирования потока газа в вакуумных системах, то есть с низким давлением и чистой рабочей средой, не имеющей механические и друге примеси. Кроме того, конструкция достаточно сложна и недостаточно надежна (имеется в виду пружинный механизм).

Известны регуляторы или задвижки шиберные с быстросменными штуцерами, имеющими дроссельные отверстия от 2 до 12 мм и 32 мм (2), в том числе револьверного типа.

Недостатками штуцерной задвижки является: узкий диапазон регулирования условного прохода (от 2 до 12 мм и 32 мм); невозможность одновременного использования нескольких штуцеров или всех сразу или комбинированного их использования для достижения максимального количества вариантов суммарного проходного сечения регулятора; необходимость перекрытия водовода перед сменой штуцера; создание гидроудара на столб жидкости в нагнетательной скважине высотой 1500 и более метров; ручное управление задвижкой (сменой штуцеров). Увеличение количества штуцеров диаметром от 25 мм до 65 мм на данном устройстве привело бы к

резкому увеличению его габаритов и веса, что не допустимо с точки зрения встраиваемости габаритной задвижки в стандартные элементы конструкции устьевой арматуры или трубопровода.

Известны автоматизированные регуляторы расхода жидкости (3), представляющие собой штуцерно-крановые устройства, в которых комбинирование суммарного проходного сечения отверстий штуцеров осуществляется открытием - закрытием шаровых кранов.

Недостатком регуляторов является значительная металлоемкость конструкции и себестоимость.

Целью данного предложения является упрощение конструкции, сокращения времени прохождения жидкости от входа до выхода, уменьшения гидропотерь на отводах и переходах, снижения себестоимости.

Регулятор расхода межфланцевый образован входным 2 и выходным 9 фланцами, соединенными между собой шаровым устройством (корпусом) 4 в виде цилиндра с несколькими (например, четырьмя) параллельными каналами с индивидуальными на каждую шаровую пробку 6 шпинделями 7 и рукоятками 10 для открытия, закрытия каждого канала поворотом на 90°. Со стороны входного фланца 2 каналы корпуса имеют специальные гнезда для установки сменных керамических втулок 3 с дроссельными отверстиями от 2 до 20 мм и более. Торцы корпуса 4 имеют форму и назначение уплотнительного межфланцевого кольца (прокладки) за счет чего шпильками 1 и гайками корпус зажимается между фланцами 2 и 9, образуя запорно-регулирующее устройство (регулятор).

Регулятор работает следующим образом: в соответствии с технологической картой режимов открытие всех каналов обеспечивает быстрое заполнение объекта регулирования например водоводов к пласту; перекрытие всех каналов обеспечивает срабатывание устройства как «закрыто», а комбинирование числом открытых-закрытых каналов

позволяет регулировать поток жидкости: по времени от доли минуты и более; по расходу: от Ду 0 до Ду, равного суммарной площади отверстий втулок. (Ду - условный диаметр).

Число возможных комбинаций суммарного сечения составляет несколько десятков, а дискретность регулирования по объему (расходу) позволяет производить программно-регулируемое поддержание пластового давления при нефтедобыче.

Ссылки.

(1) А.С. №1275382 А1, 1985 г.

(2) Задвижка стальная с дисковым шибером с быстросменными штуцерами ЗДШ-65-210 и ЗДШ5-65-210 ТУ3741-001-49652808-2000, производство «Техновек», Удмуртия, г.Воткинск.

(3) Патент на полезную модель №43636 от 09.08.2004 г.

Формула полезной модели

Регулятор расхода жидкости или газа межфланцевый на высокое давление, содержащий делительную штуцерную и выходную сборную камеры, корпус с шаровыми пробками, шпиндели, штуцеры, уплотнительные прокладки, отличающийся тем, что корпус выполнен цельным, в виде цилиндра с несколькими, например, четырьмя параллельными каналами с индивидуальными на каждую пробку шпинделями и рукоятками для открытия каждого канала поворотом на 90°, при этом со стороны делительной камеры каналы переходят в специальные гнезда, в которые устанавливаются сменные керамические втулки с дроссельными отверстиями диаметрами от 2 до 20 мм и более, а торцы корпуса имеют форму и назначение уплотнительного межфланцевого кольца.