Регулятор расхода

Полезная модель относится к пневмогидравлической запорной арматуре, в частности к отключающим и отсечным клапанам для газонефтепроводов, по которым перекачиваются жидкости под давлением.
Известен регулятор расхода, содержащий корпус с установленным в нем штоком, взаимодействующим с системой рычагов, на торце штока установлен клапан, регулятор содержит шайбу, установленную на корпус при помощи резьбового соединения и снабженную по меньшей мере двумя фиксирующими винтами, с возможностью осевого перемещения относительно штока и фиксации положения, а между шайбой и клапаном установлена пружина (патент № RU2649172, МПК F16K15/063, опубл.30.03.2018).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является регулятор расхода, содержащий корпус с установленным в нем штоком, взаимодействующим с системой рычагов, на торце штока установлен клапан, между корпусом и клапаном установлена пружина, в корпусе установлен ограничитель хода штока, система рычагов выполнена в виде двух пар взаимосвязанных рычагов, причем один конец каждой пары закреплен, второй конец каждой пары соединен со штоком, соединения рычагов каждой пары подпружинены, клапан выполнен в виде соосных несущего, подпорного и ограничительного колец, прижатых крышкой, между крышкой и несущим кольцом установлены сальниковое и амортизирующее кольца, между несущим и подпорным кольцами установлено уплотнительное кольцо,  корпус герметично соединен с трубопроводом хомутом, подпорное кольцо выполнено с отверстиями, выполненными по периметру кольца, уплотнительное кольцо выполнено с выступом по периметру, ограничительное кольцо выполнено с уступом (патент №RU76096, МПК F16K 17/04, опубл. 10.09.2008г.)
Недостатками известных устройств является отсутствие герметичности корпуса, а именно полости, в которой расположен рычажный механизм, обусловленная наличием отверстий на нижней стенке корпуса для выравнивания давления. Это приводит к ухудшению работы рычажного механизма.
Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства, лишенного указанного недостатка.
Технический результат состоит в обеспечении изоляции полости, в которой расположен рычажный механизм, от воздействия рабочей жидкости.
Технический результат достигается тем, что в регуляторе расхода, содержащем корпус со сквозными соосными отверстиями, верхнее отверстие закрыто крышкой, а в нижнем - расположена направляющая втулка с размещенным в ней штоком, в боковых соосных отверстиях расположены штуцеры с подпружиненными поршнями, шток и подпружиненные поршни взаимодействуют с рычажным механизмом, расположенным в полости корпуса, на штоке установлен клапан, между корпусом и клапаном установлена пружина, в корпусе выполнен канал для создания уравновешивающего давления, который расположен на боковой стенке корпуса и соединен с газопроводом, крышка корпуса выполнена глухой, кроме того в нижней части направляющей втулки расположено с натягом уплотнение.
Канал для создания уравновешивающего давления выполнен на уровне расположения рычажного механизма.
Новыми признаками заявляемого технического решения является расположение канала на боковой стенке корпуса и соединение его с газопроводом, выполнение крышки корпуса глухой, а также расположение в нижней части направляющей втулки уплотнение.
Все перечисленные признаки позволяют создать изолированную полость, в которой расположен рычажный механизм, обеспечивающий возвратно - поступательное перемещение штока с клапаном. Наличие уплотнения, расположенного с натягом, предохраняет полость от накапливающейся грязи, пыли, частиц, влаги или любого иного материала, что также положительно влияет на работу рычажного механизма.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков технического решения позволяет получить заявляемый технический результат.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 – регулятор расхода, общий вид;
Фиг. 2 – регулятор расхода, вид сверху;
Фиг. 3 – сечение А-А на фиг. 2;
Фиг. 4– сечение Б-Б на фиг. 1;
Фиг. 5 –сечение В-В на фиг. 1;
Регулятор расхода содержит корпус 1, крышку 2, опору 3 с рычажным механизмом 4.
Корпус 1 выполнен из металла и на его боковой поверхности нанесена маркировка изделия. Корпус 1 выполнен полым со сквозными соосными отверстиями. Верхнее отверстие закрыто крышкой 2. Крышка 2 выполнена глухой и соединяется с корпусом посредством резьбы. Между контактирующими поверхностями крышки и корпуса размещено уплотнительное кольцо. В нижнем отверстии корпуса 1 расположена направляющая втулка 5 с размещенным в ней штоком 6.В нижней части направляющей втулки 5 расположено с натягом уплотнение7, предохраняющее полость корпуса 1 от накапливающейся грязи, пыли, частиц, влаги или любого иного материала.
В соосных отверстиях боковой стенки корпуса 1 расположены штуцера 8, в которых расположены поршни 9 взаимодействующие с пружинами 10.
В корпусе 1 расположено основание 3. Основание 3 выполнено в виде диска и к нему прикрепляются одни концы верхних рычагов рычажного механизма 4. Другие концы верхних рычагов соединены с верхними концами нижних рычагов рычажного механизма 4, а их нижние концы крепятся к штоку 6. Концы всех рычагов крепятся шарнирно на осях. Верхние рычаги рычажного механизма 4 взаимодействуют с пружинами 10. Давление пружин 10 на верхние рычаги регулируется давлением болтов 11 на поршень 9.
Боковая стенка корпуса 1 выполнена с каналом 12, предназначенным для создания уравновешивающего давления. Канал 12 выполнен на уровне расположения рычажного механизма 4 и соединен посредством штуцера 13 с газопроводом.
Корпус 1 выполнен с посадочным фланцем и крепится на трубопроводе посредством хомута.
На штоке 6 расположен клапан 14. Между корпусом 1 и клапаном 14 установлена пружина 15.Кроме того на штоке 6 установлен диск 16 с проходными отверстиями (парус).
Между корпусом 1 и всеми взаимодействующими с ним поверхностями установлены уплотнения.
Регулятор расхода работает следующим образом:
Рычаги рычажного механизма 4 поджимают шток 6 с помощью пружин 10. Усилие воздействия поршней 9 на пружины 10 регулируется с помощью болтов 11. Перед началом работы в изолированную полость корпуса 1 заливается масло, таким образом рычажный механизм 4 работает в масле. Излишки масла сливаются через канал 12. Уравновешивание давления при запуске регулятора в работу осуществляется подачей газа в полость корпуса через канал 12.В исходном, закрытом, положении клапан 14 удерживается за счет усилия пружины 15 и рычагов рычажного механизма 4, взаимодействующих с пружинами 10.При достижении перепада давления на входе и на выходе регулятора до заданной величины шток 6 смещается, поднимает клапан 14 регулятора и открывает канал гнезда трубопровода, при этом энергия потока жидкости, протекающей через канал гнезда трубопровода, перемещает шток 6 регулятора в открытое положение и с помощью рычажного механизма 4  и паруса 16 фиксирует его в открытом положении. Регулятор расхода в таком положении полностью открыт. По мере сброса жидкости из сепаратора измерительной установки перепад давления снижается и при уменьшении суммарного усилия, действующего на клапан 14 от потока жидкости и от рычажного механизма 4, до значений меньше усилия возвратной пружины 15, клапан 14 перемещается в закрытое положение и фиксируется с помощью рычажного механизма 4. Регулировка величины перепада давления на открывание и закрывание клапана 14 регулятора осуществляется с помощью болтов 10 путем ослабления или подтягивания пружин 10, а также с помощью паруса 16.
Для обеспечения цикличной работы высокодебитных скважин с высоким газовым фактором рекомендуется устанавливать максимальный условный проход. Это достигается установкой детали парус 16 с большим проходным сечением или снятием детали  парус 16.
Для обеспечения цикличной работы низкодебитных скважин с зауженным проходом трубопровода рекомендуется устанавливать парус 16 с меньшим проходным сечением.
Таким образом, полезная модель обеспечивает в регуляторе достаточную герметичность и стойкость к агрессивным средам. Все это повышает функциональную надежность регулятора расхода.
Регулятор расхода промышленно применим, и может быть изготовлен на универсальном или специальном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.