ДРОССЕЛЬ ДИСКРЕТНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ
CONTROLLED DISCRETE THROTTLE

Изобретение относится к области регулирования расхода жидкости или газа и может быть использовано в нефтегазодобывающей и химической промышленности и предназначено преимущественно для вывода нефтяной или газовой скважины без ее остановки на заданный режим эксплуатации при добыче нефти или газа.
Известен регулятор расхода по авт. свид. №1667018 (МПК G05D 7/01, 1989 г.), содержащий сквозной корпус, в котором установлена цилиндрическая вставка с поперечной перегородкой в ее средней части и радиальным отверстием в стенке до и после перегородки, образующая в корпусе три полости и две втулки с радиальными отверстиями, совпадающими с отверстиями вставки. Регулятор снабжен чувствительным элементом в виде трубчатой пружины, установочным штоком, выведенным наружу через корпус, и качающимся рычагом с опорной осью в продольной прорези, закрепленной с возможностью перемещения во вставке и одной из втулок. При регулировке расходов жидкости или газа изменяют соотношения плеч качающегося рычага, перемещая опорную ось в прорези рычага, что равносильно изменению величины наклона рабочей характеристики чувствительного элемента (трубчатой пружины). Однако этот регулятор имеет сложную конструкцию и не может быть использован в дискретном исполнении.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению, принятый за прототип, является штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин, описанный в свидетельстве на полезную модель №54443 (МПК G05D 7/01, 2006 г.). Штуцер содержит сквозной корпус, размещенный в нем регулирующий элемент в виде золотника, имеющего форму полого цилиндра, по образующей которого выполнен ряд сквозных радиальных отверстий. Золотник связан с установочным валом, поджат седлом давлением, создаваемым при добыче нефти или газа в выкидной линии фонтанной арматуры, и имеет возможность вращательного движения для совмещения его сквозных отверстий с отверстием седла. Сквозные отверстия золотника выполнены цилиндрическими с заданными шагами и диаметрами, определяемыми заданным расходом жидкости или газа, установочный вал снабжен указателем и втулкой со шкалой, на которой нанесены величины соответствующих диаметров сквозных отверстий золотника, а седло, гайка и установочный вал уплотнены резиновыми кольцами.
Недостатком известного штуцера является то, что он имеет седло и сложную конструкцию установки и крепления его в корпусе. Седло размещается в гайке, которая во избежание утечек рабочей среды по резьбе завернута в корпус с использованием герметика или масляной краски. Подача рабочей среды сначала через отверстие в седле и дальнейшее ее дросселирование с большой скоростью через отверстие в золотнике в его внутреннюю полость, а также резкое изменение направления потока после соударения с внутренней боковой стенкой золотника будут приводить к быстрому износу и размыванию золотника средой.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции дросселя и снижение износа и размывания средой в процессе эксплуатации золотника.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в дросселе дискретном регулируемом золотник поджат седлом, установленным в расточку корпуса с уплотнительным кольцом без дополнительного крепления, а на входе в корпус дросселя (по направлению движения рабочей среды) выполнен овальный паз, смещенный относительно продольной оси корпуса вниз, причем ширина паза больше, чем наружный диаметр седла, а центр верхнего радиуса паза находится на продольной оси корпуса.
Вариант 1. В дросселе дискретном регулируемом в корпусе выполнено отверстие, ориентированное так, что при вращательном движении золотника осуществляется совмещение данного отверстия со сквозными отверстиями золотника, а на входе рабочей среды в корпусе дросселя выполнен овальный паз, смещенный относительно продольной оси корпуса вниз.
Вариант 2. В дросселе дискретном регулируемом проход отверстия, выполненного в корпусе, наплавлен износостойким твердосплавным материалом.
Установка седла с уплотнительным кольцом в расточку корпуса без дополнительного крепления, а также подача рабочей среды под золотник через выполненный в корпусе овальный паз, смещенный относительно продольной оси корпуса и последующее ее дросселирование через отверстие золотника вдоль продольной оси седла или отверстие в корпусе, которое может быть наплавлено износостойким твердосплавным материалом, позволяет упростить конструкцию и значительно снизить износ и размывание средой золотника и корпуса в процессе эксплуатации.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображен общий вид дросселя, на фиг.2 - вид А дросселя, на фиг.3 - сечение Б-Б дросселя, на фиг.4 - вариант общего вида дросселя с отверстием в корпусе, на фиг.5 - вариант общего вида дросселя с наплавкой отверстия в корпусе износостойким твердосплавным материалом.
Дроссель дискретный регулируемый содержит сквозной корпус 1, размещенный в нем регулирующий элемент в виде золотника 2, имеющего форму полого цилиндра, по образующей которого выполнен ряд сквозных радиальных отверстий 3. Золотник 2 связан с установочным валом 4, поджат седлом 5, выполненным в виде втулки с уплотнительным кольцом 6 из эластичного материала, и имеет возможность вращательного движения для совмещения его сквозных отверстий 3 с отверстием седла 5. Сквозные отверстия 3 золотника 2 выполнены цилиндрическими с заданными шагами и диаметрами, определяемыми заданным расходом жидкости или газа, установочный вал 4 снабжен втулкой со шкалой 7, на которой нанесены величины соответствующих диаметров сквозных отверстий 3 золотника 2, на корпусе 1 дросселя установлен указатель 8, а гайка 9 и установочный вал 4 уплотнены резиновыми кольцами 10, 11.
Вариант 1. Дроссель дискретный регулируемый содержит сквозной корпус 1, размещенный в нем регулирующий элемент в виде золотника 2, имеющего форму полого цилиндра, по образующей которого выполнен ряд сквозных радиальных отверстий 3. Золотник 2 связан с установочным валом 4 и имеет возможность вращательного движения для совмещения его сквозных отверстий 3 с отверстием 12 в корпусе 1. Сквозные отверстия 3 золотника 2 выполнены цилиндрическими с заданными шагами и диаметрами, определяемыми заданным расходом жидкости или газа, установочный вал 4 снабжен втулкой со шкалой 7, на которой нанесены величины соответствующих диаметров сквозных отверстий 3 золотника 2, на корпусе 1 дросселя установлен указатель 8, а гайка 9 и установочный вал 4 уплотнены резиновыми кольцами 10, 11.
Вариант 2. Дроссель дискретный регулируемый содержит сквозной корпус 1, размещенный в нем регулирующий элемент в виде золотника 2, имеющего форму полого цилиндра, по образующей которого выполнен ряд сквозных радиальных отверстий 3. Золотник 2 связан с установочным валом 4 и имеет возможность вращательного движения для совмещения его сквозных отверстий 3 с отверстием 12 в корпусе 1. Сквозные отверстия 3 золотника 2 выполнены цилиндрическими с заданными шагами и диаметрами, определяемыми заданным расходом жидкости или газа, установочный вал 4 снабжен втулкой со шкалой 7, на которой нанесены величины соответствующих диаметров сквозных отверстий 3 золотника 2, на корпусе 1 дросселя установлен указатель 8, а гайка 9 и установочный вал 4 уплотнены резиновыми кольцами 10, 11. Проход отверстия 12 в корпусе 1 наплавлен износостойким твердосплавным материалом 14.
Конструкция дросселя позволяет производить установку седла 5 с уплотнительным кольцом 6 в расточку корпуса 1 изнутри через овальный паз 13, смещенный относительно продольной оси корпуса 1 вниз, т.к. ширина паза 13 больше, чем наружный диаметр седла 5, а центр верхнего радиуса паза 13 находится на продольной оси корпуса 1, а также подачу рабочей среды под золотник 2 и через отверстия 3 в золотнике в отверстие седла 5, при этом золотник 2 поджат седлом 5 усилием уплотнительного кольца 6.
Вариант 1. Конструкция дросселя позволяет производить подачу рабочей среды под золотник 2 и через отверстия 3 в золотнике в отверстие 12 в корпусе 1.
Вариант 2. Конструкция дросселя позволяет производить подачу рабочей среды под золотник 2 и через отверстия 3 в золотнике в отверстие 12 в корпусе 1, наплавленное износостойким твердосплавным материалом 14.
Дроссель работает следующим образом.
Дроссель монтируется на выкидной линии фонтанной арматуры перед задвижкой. Установка требуемого расхода нефти или газа производится путем поворота установочного вала 4 до совмещения необходимого деления втулки 7 с указателем 8, в результате чего происходит поворот золотника 2 и совмещение требуемого сквозного отверстия 3 в золотнике 2 с отверстием седла 5 или отверстием 12 в корпусе 1.
Простота конструкции дросселя дискретного регулируемого, а также снижение износа и размывания золотника средой позволяют повысить его надежность при выводе нефтяных и газовых скважин на заданный режим эксплуатации без их остановки.