РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для снижения расхода жидкости, например, воды, закачиваемой в скважину для поддержания пластового давления нефти.
Известен регулятор расхода жидкости (типа РРЖ ..0-30х210, паспорт РРЖ 00.00.000ПС, завод-изготовитель ООО «ЛОЗНА», 423250, Республика Татарстан,г.Лениногорск,ул.Чайковского,д-40) содержащий штуцерный и проходной полукорпусы, соединенные между собою ниппелями запорных кранов, причем к штуцерному и проходному полукорпусу прикреплены с помощью шпилек с гайками фланцы, причем штуцерный полукорпус снабжен керамическими штуцерами и дисковыми фильтрами, причем каждый штуцер и фильтр установлены в цилиндрической выборке, сообщающейся через отверстие на штуцерном полукорпусе с полостью запорного крана. Недостатком известного регулятора расхода жидкости является низкий коэффициент использования. Для замены керамического штуцера или нескольких керамических штуцеров, а также для замены запорного крана регулятор расхода жидкости полностью демонтируют с трубопровода. Это отнимает значительную часть времени эксплуатации регулятора расхода жидкости и снижает коэффициент использования.
Целью изобретения является повышение коэффициента использования регулятора расхода жидкости. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе расхода жидкости, содержащем штуцерный и проходной полукорпусы, соединенные между собою ниппелями запорных кранов, причем к штуцерному и проходному полукорпусу прикреплены с помощью шпилек с гайками фланцы, причем штуцерный полукорпус снабжен керамическими штуцерами и дисковыми фильтрами, причем каждый штуцер и фильтр установлены в цилиндрической выборке, сообщающейся через отверстие на штуцерном полукорпусе с полостью запорного крана, причем каждое отверстие на штуцерном полукорпусе выполнено по всей толщине
штуцерного полукорпуса, причем перпендикулярно оси каждого отверстия и оси штуцерного полукорпуса с боковой стенки этого полукорпуса выполнена резьбовая выборка, причем со дна резьбовой выборки выполнена коническая выборка с сужающейся к оси штуцерного полукорпуса конической поверхностью, причем в каждую коническую выборку установлен штуцеродержатель, выполненный в виде усеченного конуса, имеющего на большом основании соосно расположенный стержень с резьбовым выступом на свободном конце, причем на свободном -горце и по диаметру резьбового выступа выполнен паз, причем в каждую резьбовую выборку штуцерного полукорпуса завернут винт, имеющий на свободном торце, например, две одинакового диаметра и расположенные по диаметру торца отверстия, и сквозное отверстие, расположенное соосно винту, причем высота винта выбрана меньше длины стержня, а диаметр сквозного отверстия выбран больше диаметра стержня, причем винт зафиксирован на стержне гайкой, завернутой на резьбовой выступ усеченного конуса, причем в каждую резьбовую выборку штуцерного полукорпуса завернута резьбовая пробка, имеющая цилиндрическую выборку, выполненную с ее внутреннего торца, причем диаметр цилиндрической выборки выбран больше наружного диаметра гайки, причем на каждом штуцеродержателе параллельно пазу резьбового выступа и напротив отверстия, близлежащего к запорному крану, выполнена цилиндрическая выборка, снабженная керамическим штуцером и дисковым фильтром, причем на штуцеродержателе со дна цилиндрической выборки соосно этой выборке выполнено сквозное отверстие, причем диаметр каждого сквозного отверстия, например, на проходном полукорпусе выбрано больше наружного диаметра ниппеля запорного крана, причем соосно каждому сквозному отверстию проходного полукорпуса и со стороны ниппеля с торца проходного полукорпуса выполнена цилиндрическая и ближе к торцу резьбовая выборки, причем в каждую цилиндрическую выборку установлено уплотнение ниппеля, а в каждую резьбовую выборку завернута резьбовой частью грондбукса, выполненная в виде втулки с наружной резьбой причем фильтр зафиксирован от выхода с цилиндрической выборки упругой пластиной, контактирующей средней частью с поверхностью фильтра, а двумя концами - с поверхностью цилиндрической выборки, причем длина упругой пластины выбрана незначительно больше диаметра цилиндрической выборки
штуцеродержателя, причем в каждое цилиндрическое отверстие проходного полукорпуса установлен кольцевой выступ дополнительного фильтра, выполненного в виде колпака с кольцевым выступом на открытом торце и сквозными отверстиями на боковой стенке и на дне, причем в полость каждого колпака установлен ниппель запорного крана, причем концы, например, четырех шпилек, находящихся на штуцерном полукорпусе, жестко соединены с помощью стержней с напротивлежащими концами шпилек, находящихся на проходном полукорпусе, причем диаметр каждого стержня незначительно меньше диаметра выступа резьбы гайки шпильки.
На фиг.1 изображен общий вид регулятора расхода жидкости (далее - регулятор) в разрезе; на фиг.2 - вид I фиг.1; на фиг.3 - вид II фиг.1
Регулятор содержит штуцерный 1 (фиг.1)и проходной 2 полукорпусы, связанные между собой ниппелями 3 четырех запорных кранов (далее - кран) 4. К свободным торцам этих полукорпусов прикреплены с помощью шпилек 5 и гайек 6 фланцы 7. На штуцерном 1 и проходном 2 полукорпусе выполнены четыре сквозные отверстия 8, каждое из которых сообщается с полостью отдельного ниппеля 3 крана 4. Перпендикулярно оси верхнего отверстия 8 и оси штуцерного полукорпуса 1 и напротив этих осей с боковой стенки штуцерного полукорпуса 1 выполнена резьбовая выборка 9. Аналогичным образом напротив нижнего отверстия 8 и напротив резьбовой выборки 9 выполнена такая же резьбовая выборка 9. Также правее резьбовых выборок 9 с боковой стенки штуцерного полукорпуса 1 напротив двух других отверстий 8 выполнены резьбовые выборки 9 (на фиг. не показаны). Со дна каждой резьбовой выборки 9 выполнена коническая выборка 10 с сужающейся к оси штуцерного полукорпуса 1 конической поверхностью 11. В каждую коническую выборку 10 установлен штуцеродержатель 12, выполненный в виде усеченного конуса 13 (фиг.2). Последний имеет на большом основании соосно расположенный стержень 14 с резьбовым выступом 15 на свободном конце. На свободном торце и по диаметру резьбового выступа 15 выполнен паз 16. В каждую резьбовую выборку 9 штуцерного полукорпуса 1 завернут винт 17. Эти винты имеют на свободном торце две одинакового диаметра расположенные по диаметру торца отверстия 18 и сквозное отверстие 19, расположенное соосно винту 17. Высота каждого винта 17 выбрана незначительно меньше длины стержня 14, а
диаметр сквозного отверстия 19 выбран больше диаметра стержня 14. Винты 17 зафиксированы на стержнях 14 двумя гайками 20, завернутыми на резьбовые выступы 15 усеченных конусов 13. Между стержнем 14 и гайками 20 на резьбовой выступ 15 установлена шайба 21. В каждую резьбовую выборку 9 штуцерного полукорпуса 1 завернута с помощью уплотнительной прокладки 22 резьбовая пробка (далее - пробка) 23, имеющая цилиндрическую выборку 24. Она выполнена с внутреннего торца пробки 23 и ее диаметр выбран больше наружного диаметра гайки 20. На каждом усеченном конусе 13 штуцеродержателя 12 параллельно пазу 16 резьбового выступа 15 и напротив правой части отверстия 8, близлежащей к крану 4, выполнена цилиндрическая выборка 25. Она снабжена керамическим штуцером 26, имеющим по оси сквозное отверстие (на фиг. не показано), и дисковым фильтром 27. Последний зафиксирован от осевого перемещения упругой пластиной 28, которая средней частью контактирует с правой поверхностью фильтра 27, а двумя - с поверхностью цилиндрической выборки 25. Длина упругой пластины 28 выбрана незначительно больше диаметра цилиндрической выборки 25 штуцеродержателя 12. На штуцеродержателе 12 со дна цилиндрической выборки 25, соосно этой выборке, выполнено сквозное отверстие 29. Диаметр каждого сквозного отверстия 8 на проходном полукорпусе 2 выбрано больше наружного диаметра ниппеля 3 крана 4. Соосно каждому сквозному отверстию 8 проходного полукорпуса 2 и со стороны ниппеля 3 с торца 30 выполнена цилиндрическая 31 (фиг.3) и ближе к торцу 30 резьбовая 32 выборки. В каждое цилиндрическое отверстие 31 проходного полукорпуса 2 установлен кольцевой выступ 33 (фиг.3) дополнительного фильтра 34, выполненного в виде колпака с кольцевым выступом 33 на открытом торце и сквозными отверстиями 35 на боковой стенке 36 и на конической формы дне (позиция не дана). В полость каждого колпака установлен ниппель 3 запорного крана 4, а в каждую цилиндрическую выборку 31 установлено уплотнение 37 ниппеля 3. В каждую резьбовую выборку 32 завернута резьбовой частью грондбукса 38, выполненная в виде втулки с наружной резьбой. Правые концы, например, четырех (всего 8 шпилек) шпилек 5, находящихся на штуцерном полукорпусе 1, жестко соединены с помощью стержней 39 с напротивлежащими левыми концами шпилек 5, находящихся на проходном полу корпусе 2. Диаметр
каждого стержня 39 незначительно меньше диаметра выступа резьбы гайки 6 шпильки 5.
Работает регулятор расхода жидкости следующим образом. Допустим, что за ручки 40 открыты все краны 4. Жидкость, например, вода, проходит под избыточным давлением через отверстия 35 дополнительных фильтров (далее - фильтр) 34. При этом механические примеси (шлак от сварки, камни и другие твердые примеси) задерживаются дном и стенкой 36 фильтров 34. Далее вода поступает в полости правых ниппелей 3, в краны 4, левые ниппеля 3 и отверстия 8 штуцерного полукорпуса 1. С отверстий 8 вода поступает в правые полости цилиндрических выборок 25 штуцеродержателей 12. Оттуда вода проходит через отверстия фильтров 27, отверстия керамических штуцеров 26, отверстия 29 штуцеродержателей и через отверстия 8 поступает в полость левого фланца 7. При перемещении воды через отверстия керамических штуцеров 26, она испытавает гидравлическое сопротивление и поэтому снижается расход воды. Фильтра 27 задерживают механические примеси (кварцевый песок, ржавщину, шлаки, камни) и предохраняют попадание этих примесей в отверстия керамических штуцеров 26. В процессе работы регулятора отверстия керамических штуцеров 26 изнашивается и их диаметры увеличивается. Поэтому такие керамические штуцера 26 меняют на новый. Для этого вначале закрывают за ручки 40 все запорные краны 4 для снижения давления воды в полостях отверстий 8 штуцерного полукорпуса 1. Далее откручивают пробки 23 с резьбовых выборок 9 штуцерного полукорпуса 1. Затем, установив в отверстия 18 цилиндрические выступы трубчатого ключа, откручивают каждый винт 17. При этом винт 17, действуя своей наружной торцевой поверхностью на шайбу 21 и гайки 20, за резьбовой выступ 15 и стержень 14 вытаскивает с конической выборки 10 штуцеродержатель 12. С него снимают вначале упругую пластину 28, а затем - фильтр 27 и керамический штуцер 26. На каждом снятом штуцеродержателе 12 вместо изношенных керамических штуцеров 26 устанавливают новый керамический штуцер 26. Далее устанавливают в цилиндрические выборки 25 фильтра 27 и стопорят их упругими пластинами 28. Каждый собранный штуцедержатель 12 устанавливают в свою резьбовую выборку 9, направив открытую часть цилиндрической выборки 25 в сторону проходного полукорпуса 2. Затем, придерживая отверткой за паз 16 штуцеродержатель 12 в
таком положении, трубчатым ключом закручивают в резьбовую выборку 9 винт 17. При этом штуцеродержатель 12 входит в коническую выборку 10. Затем отверткой паз 16 устанавливают параллельно оси штуцерного полукорпуса 1 и винт 17 закручивают до остановки. При этом усеченный конус 13 (штуцеродержатель 12) устанавливается в конической выборке 10 с фильтром 27 напротив ниппеля 3 крана 4, а отверстие 29 располагается напротив отверстия 8 (как изображено на фиг.2). После установки вышеуказанным образом каждого штуцеродержателя 12 в штуцерный полукорпус 1 закручивают пробки 23 предварительно установив на нее прокладку 22. Затем открывают краны 4 и запускают регулятор расхода жидкости в работу. Для замены неисправного крана 4 стравливают давление в полостях правого и левого фланцев 7. Затем откручивают на несколько оборотов грондбуксу 38, чтобы ослабить прижатие уплотнения 37 на правый ниппель 3 неисправного крана 4. После этого отсоединяют правый ниппель 3 неисправного крана 4, откручиванием накидной гайки (на фиг. не показана) этого крана, и перемещают ниппель 3 вправо. При этом правый конец ниппеля 3 располагается правее в полости фильтра 34. Также при этом между ниппелем 3 и неисправным краном 4 образуется зазор. Далее, откручиванием левой накидной гайки, отсоединяют неисправный кран 4 от левого ниппеля 3. Вместо этого крана 4 на левый ниппель 3 соединяют накидной гайкой исправный запорный кран 4. К нему перемещают справа налево правый ниппель 3, которую соединяют (закручиванием накидной гайки на щтуцер крана) с установленным исправным краном 4. После этого закручивают грондбуксу 38 для прижатия уплотнения, чтобы обеспечить герметичность соединения правого ниппеля 3 с проходным полукорпусом 2. Такое выполнение регулятора позволяет производить замену неисправного крана 4 без снятия других кранов и без перемещения разжимными приспособлениями фланца 7 от штуцерного полукорпуса 1. Поэтому снижаются затраты на ремонт регулятора. При замене кранов 4, а также при эксплуатации регулятора стержни 39 обеспечивают жесткое соединение штуцерного и проходного полукорпусов между собой. Этим предотвращается изгиб ниппелей кранов и поломка регулятора из-за появления трещины в местах соединения ниппелей со штуцерным полукорпусом.
В предлагаемом регуляторе расхода жидкости замена керамического штуцера, в отличие от прототипа, осуществляется снятием штуцеродержателя путем откручивания пробки и винта 17. Это отнимает значительно меньше времени, чем демонтаж самого регулятора, что делается в прототипе. Поэтому в предлагаемом повышается коэффициент использования.