ШТУЦЕР ДИСКРЕТНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использовано в качестве регулирующего расход жидкости элемента на трубопроводах, транспортирующих нефть или техническую воду, а также при промышленной газо- и нефтедобычи.
Известен штуцер, обеспечивающий дискретное регулирование потока для фонтанной арматуры нефтяных скважин, содержащий корпус, размешенный в нем и образующий в корпусе полости регулирующий элемент, выполненный в виде золотника, имеющего форму полого цилиндра, по образующей которого выполнен ряд сквозных радиальных отверстий. Штуцер также содержит установочный вал, выведенный наружу через корпус, а регулирующий элемент связан через кулачковый диск с установочным валом с образованием кулачково-дисковой муфты (см. патент на полезную модель RU 54443).
Недостатком известного штуцера является то, что регулирующий элемент имеет ограниченное количество отверстий для регулирования потока жидкости, которое не может быть увеличено механическим путем, что ограничивает его технические возможности.
Известен штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин, содержащий сквозной корпус с устройствами фиксации на фонтанной арматуре, размещенные в нем регулирующие элементы, выполненные в виде золотников, имеющих цилиндрическую форму, по образующей которых выполнены радиальные отверстия разного диаметра и каждый из которых связан с установочным валом, снабженным указателем и втулкой со шкалой, при этом один золотник установлен внутри другого золотника (патент на полезную модель RU 87274).
Недостатком данного штуцера является то, что золотники не могут работать автономно, так как один золотник установлен внутри другого золотника.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и выбранным в качестве прототипа является штуцер для фонтанной арматуры нефтяных скважин, содержащий сквозной корпус с устройствами фиксации на фонтанной арматуре, размещенные в нем регулирующие элементы (штуцеры), выполненные в виде золотников, имеющих форму полых цилиндров, снабженных сквозными радиальными отверстиями с заданным шагом и диаметрами, каждый из которых связан с возможностью вращения со своим установочным валом, выведенным наружу через корпус и снабженным указателем со шкалой. В данном штуцере золотники установлены на вертикальной оси корпуса один над другим и поджаты друг к другу, причем нижний золотник имеет отверстия диаметром от 2 мм до 14 мм, а верхний золотник имеет два калибровочных отверстия диаметром 14 мм и 34 мм, при этом установочный вал верхнего золотника снабжен фиксатором, выполненным в виде втулки, который соединен с валом штифтом, прижат к корпусу пружиной и имеет выступы, входящие в прорези крышки корпуса (см. патент на полезную модель RU 118449).
К недостаткам прототипа можно отнести малое количество проходов дросселирования: 2 в большом и 8 в малом золотнике (штуцере), при этом жидкость всегда проходит через малый золотник (штуцер), что приводит к износу (повреждениям и коррозии) отверстий малого золотника. Кроме того, в прототипе фиксаторы положения имеются только на большом золотнике (штуцере), а в малом золотнике (штуцере) они отсутствуют. При смене золотника (штуцера) фиксатор необходимо держать вручную. Все это не обеспечивает требуемого качества дросселирования, безопасности и удобства управления.
Технической задачей, стоящей перед полезной моделью, является увеличение числа проходов дросселирования, повышение безопасности работы, повышение легкости управления и обслуживания.
Указанная задача решается за счет того, что в штуцере дискретном регулируемом, состоящим из корпуса с установленными в нем малым и большим золотниками, поджатыми гайками и имеющими привод управления, согласно полезной модели, большой штуцер имеет пять проходов дросселирования, а малый штуцер имеет 12 проходов дросселирования, при этом при дросселировании большим штуцером малый штуцер изолирован от рабочей зоны дросселирования. Кроме того, штуцер снабжен фиксаторами положения каждого прохода дросселирования.
Корпус может быть выполнен с уплотнительными элементами для фиксации между двумя фланцами фонтанной арматуры, в виде сварной конструкции с приварными фланцами, составным с навернутыми по резьбе фланцами или составным с запрессованными втулками.
Заявляемый штуцер имеет значительно большее число проходов дросселирования 17 (5 в большом штуцере, 12 в малом) вместо 10 в прототипе, при этом, при дросселировании на больших проходах, малый штуцер изолирован от рабочей среды. Наличие фиксаторов положения каждого прохода дросселирования обеспечивает повышение надежности и безопасности работы. При смене проходов дросселирования фиксатор опускается вниз и фиксируется, что также повышает безопасность эксплуатации и обслуживания и облегчает управление.
Конструктивно шток, гайки, фиксаторы, крышки, указатели, уплотнения верхнего и нижнего штуцеров выполнены одинаковыми, что упрощает технологичность изготовления (отличаются только надписи на крышках, соответствующие проходу дросселирования). Также конструкция предусматривает защиту от неправильной сборки при установке указателей положения дросселирования и крышек с надписями, соответствующие значениям прохода дросселирования.
Проведенные патентные исследования показали, что заявляемая полезная модель является новой, то есть соответствует критерию «новизна».
Указанный штуцер соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, показано следующее:
фиг. 1 - общий вид сварного штуцера с приваренными фланцами, в том числе, вид спереди в разрезе, вид сбоку, вид сверху;
фиг. 2. - поперечные разрезы штуцера с приваренными фланцами в зоне дросселирования;
фиг. 3 - узел фиксации дросселирования штуцера;
фиг. 4 - общий вид цельного штуцера;
фиг. 5 - составной штуцер с навернутыми по резьбе фланцами, фиксируемыми винтами;
фиг. 6 и 7 - общий вид различных вариантов выполнения составного штуцера;
фиг. 8 - общий вид межфланцевого штуцера.
Штуцер (фиг.1) состоит из сквозного корпуса 1 с установленными в нем на вертикальной оси один над другим малым штуцером 2 и большим штуцером 3. выполненными в виде золотников, имеющих форму полых (сквозных) цилиндров, снабженных сквозными радиальными отверстиями с заданным шагом и диаметрами.
Большой штуцер 3 имеет пять проходов дросселирования (в опытном образце диаметр отверстий 12; 14; 18; 25; 30 мм) и одно отверстие (диаметр 10 мм) для направления потока жидкости в рабочую зону малого штуцера 2. При поворачивании большого штуцера 3 в положение дросселирования малым штуцером 2 (значение 2-10) отверстие «И» совпадает с входным отверстием штуцера и рабочая среда через отверстие в штуцере 3 попадает во внутреннюю полость малого штуцера 2, который имеет двенадцать проходов дросселирования (в опытном образце диаметр отверстий 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6; 7; 8; 9; 10 мм). При дросселировании большим штуцером 3 малый штуцер 2 изолирован от рабочей зоны дросселирования, что предохраняет от износа и коррозии отверстия малых проходов.
Со стороны входа потока жидкости ввернута гайка 4 с седлом 5 и уплотнительными элементами 6 и 7. Малый 2 и большой 3 штуцеры поджаты гайками 8 с уплотнительными элементами 9, 10, 11 и 12. Уплотнительные элементы 9 и 10 выполняют также роль подшипников скольжения для легкого управления штуцерами. Управление штуцерами осуществляется штоками 13, в которые установлены указатели дросселирования 14. Надписи, соответствующие проходам дросселирования нанесены на крышках 15 и 16, которые крепятся к корпусу 1 винтами 17. Для предотвращения самопроизвольного или случайного поворачивания штуцеров указатели 14 входят в пазы фиксаторов 18, выполненных в виде втулки с буртиками. Фиксаторы установлены между крышкой и гайкой 15 и 8, и 16 и 8 соответственно, имеющие специальные проточки, и поджимаются пружинами 19.
Для смены проходов дросселирования фиксатор 18 опускается вниз и поворачивается, выполненные снизу фиксатора 18 буртики опираются в крышку 15 или 16, не позволяя фиксатору подняться под действием пружины 19. После изменения проходов дросселирования фиксатор 18 поворачивается в обратном направлении, под действием пружины 19 возвращается в исходное положение и фиксирует шток 13 от самопроизвольного или случайного поворачивания. Гайки 8, штоки 13, указатели 14, фиксаторы 18, пружины 19, крышки 15 и 16 большого 3 и малого 2 штуцеров выполнены конструктивно одинаково, что повышает технологичность изготовления. Конструкция штуцера предусматривает защиту от неправильной сборки при установке указателей положения дросселирования 14 и крышек 15 и 16 с надписями, соответствующим значениям прохода дросселирования.
Корпус 1 может быть выполнен: сварной конструкции с приварными фланцами (фиг.1); цельный (фиг.4); составным с навернутыми по резьбе фланцами, фиксируемые винтами (фиг.5); составным с запрессованными втулками с уплотнительными элементами (фиг.6, фиг.7); межфланцовой конструкции с уплотнительными элементами для установки между двумя фланцами арматуры (фиг.8).