РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
CONTROL DEVICE

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и может быть использовано для установки на газовых скважинах газовых промыслов для регулирования потока транспортируемой среды.
4
Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш (а.с. №785579, МПК F16K 3/00, приоритет от 17.10.75 г.).
7
Известно регулирующее устройство, в корпусе которого с входным и выходным каналами и проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш, при этом в корпусе за седлом соосно проходному отверстию расположен запорный орган, выполненный в виде ступенчатой втулки с герметизирующей поверхностью, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем отверстия в корпусе выполнены сопрягаемыми с поверхностями ступенчатой втулки с образованием полости, сообщающейся с входным каналом отверстием в корпусе, при этом в выходном канале корпуса навстречу запорному органу выполнено дополнительное седло с возможностью взаимодействия с герметизирующей поверхностью запорного органа, причем входной и выходной каналы сообщаются между собой через отверстия в корпусе (патент №2240460, МПК F16K 3/02, 02.04.2003).
7
Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа является регулирующее устройство, в корпусе которого с входным и выходным каналами и проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш, при этом в корпусе за седлом соосно проходному отверстию расположена ступенчатая втулка, установленная с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем отверстия в корпусе выполнены сопрягаемыми с поверхностями ступенчатой втулки с образованием полости, при этом полость сообщается с атмосферой, а ступенчатая втулка в одном из крайних положений прижимается к корпусу пружиной, причем в ступенчатой втулке соосно ей расположена дополнительная защитная втулка с возможностью вращательного перемещения в ступенчатой втулке под действием потока транспортируемой среды (патент №2313022, МПК F16K 3/02, 17.04.2006).
Известные устройства могут использоваться на нефтегазоконденсатных промыслах с номинальным давлением до PN 32 МПа в качестве регулирующих устройств расхода газа путем изменения площади проходного сечения (т.е. местного гидравлического сопротивления). Как правило, площадь проходного сечения устройства значительно меньше площади сечения технологического трубопровода, на котором оно установлено, примерно в 4-10 раз, а перепад давления на регулирующем органе достигает большой величины (до 10 МПа), чтобы устройство обеспечивало максимально возможный по технологии расход газа из скважины. Уменьшение сечения прохода обусловлено необходимостью понижения температуры газа при дросселировании, что требуется по технологии подготовки газа. Открытие новых нефтегазоконденсатных месторождений (например, Ачимовского) с номинальным давлением до PN 50 МПа потребовало использования специальных регулирующих устройств, обеспечивающих стабильную работу при перепаде давления на регулирующем органе до 20 МПа. Использование известных устройств в таких сложных условиях приведет к снижению надежности их работы, повышенному износу и, как следствие, сокращению срока службы, что и является недостатком указанных устройств.
Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого повышалась надежность и увеличивалась долговечность работы устройства.
Для достижения названного технического результата в корпусе регулирующего устройства с входным и выходным каналами и проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш.
Заявляемое регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что со стороны, противоположной штоку привода, соосно ему, расположен разгрузочный шток, соединенный с плоским шибером, диаметр которого равен диаметру штока привода, при этом под корпусом, параллельно ему, расположен соединенный с ним идентичный корпус с входным и выходным каналами и проходным отверстием в идентичном седле с установленными в нем идентичными вкладышем и плоским шибером с отверстием, соединенным с дополнительным штоком, расположенным соосно разгрузочному штоку, диаметр которого равен диаметру последнего, при этом со стороны, противоположной дополнительному штоку, соосно ему, расположен дополнительный разгрузочный шток, соединенный с плоским шибером, диаметр которого равен диаметру дополнительного штока, причем разгрузочный шток соединен с дополнительным штоком с возможностью одновременного перемещения обоих плоских шиберов штоком привода, при этом выходной канал корпуса соединен с входным каналом идентичного корпуса,
Предлагаемое изобретение изображено на чертежах, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в закрытом положении между монтажными фланцами, а на фиг.2 - выносной элемент А.
Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и проходным отверстием 4. Внутри корпуса расположено седло 5 с отверстием 6. В седле между направляющими 7 установлены плоский шибер 8 с отверстием 9, вкладыш 10 и уплотнительный элемент 11, герметизирующий уплотнительные поверхности вкладыша и седла на всем диапазоне регулирования. Плоский шибер соединен со штоком 12 привода 13. Со стороны, противоположной штоку привода, соосно ему, расположен разгрузочный шток 14, соединенный с плоским шибером, диаметр которого равен диаметру штока привода.
Под корпусом, параллельно ему, расположен соединенный с ним стаканом 15 идентичный корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и проходным отверстием 4. Внутри корпуса расположены идентичные седло 5 с отверстием 6 с установленными в нем между направляющими 7 вкладышем 10 и плоским шибером 8 с отверстием 9, представляющие собой вторую ступень регулирования. Плоский шибер соединен с дополнительным штоком 16, расположенным соосно разгрузочному штоку, диаметр которого равен диаметру последнего. Со стороны, противоположной дополнительному штоку, соосно ему, расположен дополнительный разгрузочный шток 17, соединенный с плоским шибером, диаметр которого равен диаметру дополнительного штока. Разгрузочный шток соединен осью 18 с дополнительным штоком с возможностью одновременного перемещения обоих плоских шиберов штоком привода, при этом выходной канал корпуса соединен трубопроводом 19 с входным каналом идентичного корпуса.
Разгрузочный и дополнительный разгрузочный штоки предназначены для разгрузки плоских шиберов от действия давления регулируемой среды на шток привода, что значительно снижает мощность последнего, и установлены, как шток привода и дополнительный шток, в Т-образных пазах плоских шиберов.
Устройство работает следующим образом. При необходимости регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 13, шток 12 которого одновременно перемещает плоские шиберы 8 с вкладышами 10 вниз относительно седел 5. В результате этого отверстия 6 в седлах 5 синхронно частично открываются шиберами 8 и происходит двухступенчатое регулирование (увеличение) расхода газа, при котором общий перепад давления на регулирующем устройстве равномерно распределяется между двумя ступенями регулирования.
Благодаря такой конструкции повышается надежность и увеличивается долговечность работы регулирующего устройства.