ДОЗИРОВОЧНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится преимущественно к нефтяной промышленности и может быть использована при дозированной подаче реагентов на объектах добычи, подготовки и транспортирования, а также в любой другой отрасли промышленности, где технологический процесс включает дозировку какой-либо жидкости.
В основном дозировка реагентов производится с использованием дозировочных насосов. Известны дозировочные насосы различных типоразмеров (Сафин В.А. и др. «Технология и технические средства химизации процессов нефтедобычи»: - М: ВНИИОЭНТ, 1985, с.20-22). Подача реагента дозировочными насосами определяется конструктивными характеристиками последних; в частности, зависит от диаметра и хода плунжера насоса. Недостатком дозировочных насосов является неустойчивая дозировка при малых расходах и малый диапазон регулирования дозировки.
Известны дозировочные устройства, работающие на основе истечения реагента через калибровочные отверстия (см. вышеуказанный источник, стр. 36-40). Недостатком является также трудность регулирования дозировки, невозможность обеспечения малых доз.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является запорный клапан, который позволяет регулировать расход жидкости путем изменения положения штока (ОАО «Благовещенский арматурный завод», Трубопроводная арматура, Каталог 2005, стр. 67 -прилагается). Устройство включает корпус с патрубками для входа и выхода дозируемого реагента, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение. Недостатком прототипа является грубое регулирование расхода (дозировки) реагента в узком диапазоне изменений расхода.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении регулируемой дозировки жидкости в широком диапазоне изменений, включая малые и большие дозы.
Поставленная задача решается тем, что в дозировочном клапане, содержащем корпус с патрубками для входа и выхода дозируемой жидкости, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение, - отверстие выполнено удлиненным, а нижний конец штока выполнен в виде иглы постоянного сечения с возможностью ее размещения в отверстии седла с образованием кольцевого канала.
Высота кольцевого канала зависит от глубины размещения иглы в отверстии седла.
При перемещении штока по высоте, в седле изменяется длина кольцевого канала, что позволяет плавно регулировать расход реагента, проходящего по этому каналу. При малом сдвиге штока с нижнего положения, расход жидкости минимальный, а после выхода иглы штока из отверстия седла (верхнее положение штока) расход жидкости становится максимальным.
На фигуре 1 представлено заявляемое устройство. Здесь: 1 -корпус; 2 - втулка; 3 - седло; 4 - шток; 5 - гайка накидная; 6 - сальниковое уплотнение; 7 - прокладка под втулку, 8 - прокладка под седло; 9 - игла; 10 - отверстие.
По внешнему виду дозировочный клапан представляет собой обычный запорный клапан типа ВКС 15-160 с условным проходом 15 мм, увеличенным ходом штока 4, равным высоте седла 3. Сальниковое уплотнение 6 и прокладки 7, 8 обеспечивают герметичность уплотнений при рабочем давлении системы дозировки жидкости. Ход штока 4 обеспечивается вращением по внутренней резьбе во втулке 2.
Дозировочный клапан работает следующим образом. Там, где необходимо обеспечить дозировку жидкости с расходом, определенным технологическим процессом, в систему дозировки монтируется дозирующий клапан. Величина дозировки жидкости устанавливается путем размещения иглы 9 штока 4 в определенном положении в отверстии 10 седла 3 по высоте седла. Положение иглы 9 штока 4 в отверстии 10 седла 3 устанавливается путем вращения штока 4. Шток 4 вращается внутри втулки 2, например, с помощью отвертки (на фигуре 1 показано гнездо для отвертки). Могут быть использованы и другие варианты: с помощью штурвала, микрометрической головкой с одновременным определением смещения штока с определенного положения.
Величина дозировки непосредственно связана с положением штока 4, а именно: с глубиной размещения иглы 9 внутри отверстия 10 в седле 3.
Для определения необходимого положения штока при заданной величине дозировки используют предварительно полученную характеристику пропускной способности дозирующего клапана, которая определяется для каждого типоразмера при конкретных условиях применения. Для примера, такая характеристика приведена на фигуре 2, отражающей зависимость пропускной способности дозировочного клапана от хода штока, считая от закрытого положения клапана, когда шток садится на седло. В случае работы дозировочного клапана в условиях, отличных от условий определения характеристики, вводится необходимая корректировка в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
Предлагаемый дозировочный клапан позволяет без использования дозировочного насоса и дополнительного привода дозировать реагент или любую другую жидкость.
Дозировочный клапан имеет широкий диапазон регулирования величины дозы: более чем в 1000 раз.
Один типоразмер дозировочного клапана позволяет регулировать малую величину дозы, недоступную для дозировочных насосов, и большую величину дозы, соответствующую расходу при истечении реагента через отверстие определенного сечения при определенном перепаде давления.
Предлагаемый дозировочный клапан обеспечивает необходимую дозировку реагента и любой другой жидкости в определенных технологических процессах наиболее просто, с минимальными затратами, высокой надежностью и безопасным способом.