УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к средствам отбора представительной пробы и может быть использовано в нефтехимической, а также в горнодобывающей промышленности при газометрии скважин.
Известно пробоотборное устройство щелевого типа DN 300, состоящее из корпуса, заборной трубки, ребра и стабилизатора (ТУ 4318-014-00136662-99, копия прилагается).
Недостатком устройства является:
невысокая степень процентного соответствия составных частей (фаз) отобранных проб к реальным составным частям перекачиваемой среды ввиду того, что большая часть потока попадает из центральной зоны, где скорость потока больше, чем на периферии.
Известно также пробоотборное устройство с конусно-тангенциальным входом потока жидкости, состоящее из цилиндрического корпуса, центрального проходного канала, входной конусной поверхности завихрителя потока с тангенциальными каналами, бокового канала отбора проб, переходника и вентиля (Проспект НГДУ «Альметьевнефть» ОАО «Татнефть», рацпредложение №255 от 28.08.2001). Копия прилагается
Недостатки устройства:
- невысокая степень процентного соответствия составных частей (фаз) отобранных проб к реальным составным частям (фазам) перекачиваемой среды ввиду того, что большая часть потока в тангенциальные каналы попадает из центральной зоны, где скорость потока больше, чем на периферии;
- значительные потери давления на участке пробоотборника из-за малого сечения проходного канала.
Наиболее близким но технической сущности к предлагаемому является устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, состоящее из корпуса, смесителя-завихрителя, потоколовителя и приемника пробы (АС.№1.280.464 МПК G 01 N 1/10, 1986 г.).
Существенными недостатками устройства являются:
- неудовлетворительная степень идентификации составных частей
отобранных проб с реальными составными частями перекачиваемой среды в трубопроводе ввиду того, что отбор проб производится из разных элементарных сечений, расположенных друг от друга на некотором расстоянии по высоте, что не исключает поступление пробы из центральной зоны больше, чем из периферийной;
- сложность конструкции, следовательно, высокая себестоимость изготовления устройства из-за большого количества входящих в него узлов и деталей, значительные эксплуатационные расходы, обусловленные необходимостью привлечения высококвалифицированных специалистов для наладки и ремонта устройства.
Задачей полезной модели является создание устройства упрощенной конструкции, обладающего высокой степенью соответствия составных частей отобранных проб к реальным составным частям перекачиваемой среды.
Указанная задача решается предлагаемым устройством, состоящим из корпуса, смесителя-завихрителя, потоколовителя и приемника пробы.
Новым является то, что смеситель-завихритель выполнен в виде многозаходного шнека, установленного со стороны движения жидкости, а потоколовитель представляет из себя воронку, сплюснутую в диаметральном направлении так, что длина дуги входной части воронки в поперечном сечении уменьшается от периферии к центру, а входные участки стенок его загнуты в сторону потока, причем торец стенки, находящийся ближе к движущемуся потоку, располагается глубже от торца другой стенки, приемник пробы выполнен в виде U-образной трубки, один конец которой соединен с потоколовителем со стороны его малого основания, а второй сообщен с полостью корпуса с соблюдением параллельного выхода к направлению движения основного потока, причем наружный участок ее ветви, расположенный со стороны потоколовителя, снабжен соосным ей патрубком, сообщающим ее полость с атмосферой через запорный орган.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства в продольном разрезе.
На фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.
На фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.2.
Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг.1), снабженного фланцами 2 и 3 и манжетами 4 и 5, смесителя-завихрителя 6, выполненного в виде многозаходного шнека, потоколовителя 7, представляющего из себя воронку (усеченный конус), сплюснутую в диаметральном направлении так, что длина дуги входной части воронки в поперечном сечении уменьшается от периферии к центру
(фиг.2). Входные участки стенок потоколовителя загнуты в сторону потока (фиг.3), причем торец стенки, находящийся ближе к движущемуся потоку, располагается глубже от торца другой стенки. Потоколовитель одним открытым концом обращен к смесителю-завихрителю, а другим - через переходник 8 соединен с приемником пробы 9, выполненным в виде U-образной трубки, свободный конец которой находится внутри корпуса в центральной части сечения. Наружный участок ветви приемника пробы через переходник 10, запорный орган 11 и штуцер 12 соединен с атмосферой.
Работает устройство следующим образом.
Из трубопровода (на фиг.1 не показан) перекачиваемая среда поступает в смеситель-завихритель 6, где она дополнительно приобретает вращательное движение, одновременно здесь же происходит смешивание слойноформированных составных частей перекачиваемой среды.
Выходя из смесителя-завихрителя в закрученном состоянии, часть потока направляется в потоколовитель 7, проходит его диффузорный участок и в последующем входит в U-образную трубку 9, движется по ней и в конце выходит в полость корпуса.
С этого момента она продолжает свое движение с основным потоком. Процесс движения части объема через потоколовитель 7 и U-образную трубку 9 непрерывный, пока по трубопроводу есть движение потока перекачиваемой среды. Отбор пробы осуществляется открытием запорного органа 11 и направлением отбираемого флюида в приемную тару (на фиг.1 не показана).
Предлагаемое устройство позволяет:
- обеспечить достаточно высокую степень соответствия составных частей отобранных проб к реальным составным частям перекачиваемой среды в трубопроводе благодаря интенсивному смешиванию в винтовых каналах слойноформированных составных частей среды и направлению части смешанного объема в потоколовитель и непрерывному движению его по U-образной трубке;
- упростить конструкцию: в ней отсутствуют сложные узлы и одвижные элементы;
- снизить эксплуатационные расходы благодаря тому, что для эксплуатации устройства не требуется привлекать высококвалифицированных специалистов, а также благодаря его высокой надежности и длительному сроку службы.