УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к устройствам для регулирования перепада давления жидкости или газа и может быть использовано в нефтедобыче для регулирования уровня в сепарационных емкостях, а также в качестве запорного устройства на технологических линиях для создания заданного перепада давления.
Известна заслонка (МПК 20.00.00.000, ТУ 4315-002-339811243-96), которая состоит из корпуса с проходным отверстием, где запирающий элемент управляется эксцентриком. Поворотом вала эксцентрика производится открывание и закрытие заслонки. Недостатком этого изделия является относительно небольшое проходное сечение, заклинивание эксцентрика при наличии перепада, сильное изменение усилия управления в зависимости от величины перепада и от направления потока регулируемой среды. Известно подобное устройство (патент №2191308), где запирающим элементом является шибер. Недостатком этого является большое усилие открывания при наличии перепада. Как правило, устройство регулирования перепада управляется поплавковым механизмом, поэтому фактор изменения усилия нарушает нормальную работу. Таким образом, ни в одном из известных решений не описан принцип использования гильзы в качестве запорного элемента, позволяющего исключить влияние перепада давления на усилие открывания и закрывания заслонки.
Целью полезной модели является исключение влияния перепада давления регулируемой среды на величину внешнего управляющего воздействия.
Технический результат: обеспечивается независимость усилия управления от величины перепада давления, и тем самым достигается высокая точность регулирования.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство регулирования перепада давления, состоящее из корпуса с проходным отверстием и уплотнительным элементом, поршня, жестко соединенного с корпусом и снабженного уплотнителем, запирающего элемента, управляемого валиком посредством вилки, отличающееся тем, что запирающим элементом является цилиндрическая гильза. Кроме того, гильза выполнена так, что перепад давления устройства до и после нее не оказывает силового воздействия на перемещение гильзы вдоль ее геометрической оси. Кроме того, к гильзе посредством спиц прикреплен магнит, а поршень выполнен из магнитного материала.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показан внешний вид гильзы, где 1 - валик, 2 - корпус, 3 - отверстие для прохода регулируемой среды, 4-спицы для удержания поршня.
На Фиг.2 показан регулятор в разрезе (вилка и валик не показаны). Стрелками показана траектория движения регулируемой среды (например, газа), где 5 - гильза, 6 - поршень, 7 - уплотнитель, 8 - канавки для обхвата вилкой, 9 - уплотнитель поршня.
На Фиг.3 показан регулятор в разрезе в положении «Открытом. Стрелками показана траектория движения регулируемой среды (например, газа).
На Фиг.4 показано конструктивное устройство вилки.
На Фиг.5 показан вариант исполнения регулятора с магнитом, где 10 - магнит, 11 - спицы для удержания магнита.
Осуществление полезной модели
На Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3 показаны корпус (2) цилиндрической гильзы, состоящий из проходного отверстия (3) с уплотнительным элементом (7), поршня (6), снабженного уплотняющим элементом (9) и жестко соединенного с корпусом (2) гильзы. На поршень (6) надевается гильза (5) (запирающий элемент). Управление положением гильзы при работе регулятора производится посредством вилки (см. Фиг.4), вставляемой в канавки (8), и валика (1).
Принцип работы гильзы с магнитом (см. Фиг.5) основан на том, что магнит (10), притягиваясь к поршню (6), который также должен быть выполнен из магнитного материала, с одной стороны обеспечивает более плотное закрытие прохода, а с другой обеспечивает «резкое» открывание, т.е. обеспечивает «релейность» работы устройства, если это необходимо по условиям работы. Магнит (10) может удерживаться на корпусе с помощью спиц (11).
В положении «закрытом (см. Фиг.2) гильза своим торцом обхватывает полностью проходное отверстие. Так как внутри гильзы находится неподвижный поршень, то прохождение регулируемой среды (жидкости или газа) исключено. Избыточное давление давит на поверхность цилиндра равномерно по всей окружности, поэтому оно не может повлиять на усилие управления. Если с помощью вилки переместить гильзу в другом направлении (выдвинуть), то открывается проход для регулируемой среды. Это состояние схематично показано на Фиг.3.
Регулятором иногда регулируют расход газа. Известные расходомеры газа плохо "чувствуют" слабый поток газа. Заявленное устройство позволяет это делать.
В зависимости от места эксплуатации (от требований к ней) регулятор работает в двух режимах: плавное регулирование или же «релейное». Во втором случае предпочтительнее использовать магнит, как показано на Фиг.5.
Независимость усилия управления от величины перепада давления обеспечивается за счет того, что поршень жестко закреплен к корпусу, а избыточное давление давит перпендикулярно на цилиндрическую поверхность гильзы равномерно на всю поверхность, при этом не оказывает силовое воздействие на гильзу вдоль направления ее перемещения.
Это в свою очередь позволяет достичь высокой точности регулирования.