УСТАНОВКА ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ ХИМРЕАГЕНТА

Полезная модель относится к насосной установке для жидкостей, предназначенной для дозированной подачи химреагента в трубопровод или в емкость с нефтью.
Известна «Установка дозированной подачи химреагента» УДПХ «ЛОЗНА»-4-2 (10/25)-2(6/6)-С, завод-изготовитель ООО «Лениногорский опытный завод нефтеавтоматики», 423250, Республика Татарстан, г.Лениногорск, ул.Чайковского, д. 40), содержащий дозировочный насос, емкость химреагента, сообщающаяся с полостью приемного трубопровода дозировочного насоса, соединенного с выкидным трубопроводом, снабженным предохранительным клапаном. Известная установка дозированной подачи химреагентов подает в трубопроводы и в технологические объекты, например, в емкости химреагент в объеме от 0,4 до 10 литров в час. Такой диапозон подачи обусловлен технической характеристикой дозировочных плунжерных насосов, которые входят в состав этой установки. Химреагента меньше 0,4 литров в час вышеуказанная установка не может подавать.
Целью полезной модели является расширения диапазона подачи химреагента. Указанная цель достигается тем, что в установке дозированной подачи химреагента, содержащей дозировочный насос, емкость химреагента, сообщающаяся с полостью приемного трубопровода дозировочного насоса, соединенного с выкидным трубопроводом, снабженным предохранительным клапаном, к выкидному трубопроводу соединен запорный клапан с дополнительным выкидным трубопроводом и с электромагнитным приводом, связанным электрической цепью с реле времени, причем корпус запорного клапана имеет форму цилиндра с цилиндрической резьбовой выборкой, выполненной с одного торца цилиндра, причем со дна цилиндрической резьбовой выборки выполнена соосно другая цилиндрическая выборка меньшего диаметра с коническим дном, причем перпендикулярно этой цилиндрической выборке выполнена радиальная цилиндрическая выборка, причем на корпус запорного клапана напротив радиальной цилиндрической выборки герметично закреплен штуцер выкидного трубопровода дозировочного насоса,
причем на свободном торце цилиндра выполнен цилиндрической выступ с наружной резьбой и со сквозной цилиндрической выборкой, соосной цилиндрической выборке с коническим дном, причем на наружную резьбу завернута накидная гайка дополнительного выкидного трубопровода, причем в цилиндрической выборке с коническим дном, соосно этой выборке и с зазором, расположен игольчатый клапан, выполненный в виде стержня с острым концом, имеющим коническую поверхность, контактирующую в исходном положении запорного клапана с конической поверхностью конического дна цилиндрической выборки, причем игольчатый клапан другим концом жестко закреплен к торцу подпружиненного штока, расположенного внутри направляющей гильзы электромагнита, выполненного с продольным пазом прямоугольного поперечного сечения на боковой стенке, и имеющего кольцевой выступ на близлежащем к игольчатому клапану конце, причем кольцевой выступ с пружиной сжатия расположены в цилиндрической выборке, выполненной с торца направляющей гильзы, причем на боковой стенке кольцевого выступа выполнен продольный паз прямоугольного поперечного сечения, причем направляющая гильза выполнена в форме колпака и неподвижно установлена в цилиндрической выборке корпуса электромагнита, причем на выступающей с корпуса электромагнита части направляющей гильзы выполнена наружная резьба, причем на цилиндрическую резьбовую выборку корпуса запорного клапана герметично завернута резьбовая часть направляющей гильзы, причем со свободного торца цилиндрического выступа корпуса запорного клапана выполнена цилиндрическая резьбовая выборка с коническим дном и с резьбой на близлежащей к торцу части боковой стенки, причем в цилиндрическую выборку цилиндрического выступа установлен и прижат к коническому дну пружиной сжатия шарик, причем на резьбовую часть этой выборки завернут полый цилиндр, выполненный с наружной резьбой, причем направляющая гильза электромагнита выполнена с коническим дном, а близлежащий ко дну направляющей гильзы торец штока выполнен с коническим выступом, причем крышка электромагнита снабжена цилиндрической формы магнитопроводом, жестко закрепленным на эту крышку, проходящим внутри катушки с электропроводом, и выполненным с коническим углублением на свободном торце, причем коническая поверхность конического углубления
магнитопровода прилегает к наружной стенке конического дна направляющей гильзы электромагнита, причем выкидной трубопровод дозировочного насоса и дополнительный выкидной трубопровод запорного клапана соединены между собою в один трубопровод, причем на трубопровод, соединяющий выкидной трубопровод дозировочного насоса с дополнительным выкидным трубопроводом запорного клапана, установлен запорный кран, причем на дополнительный выкидной трубопровод запорного клапана установлен запорный кран.
На фиг.1 изображена принципиальная схема установки дозированной подачи химреагента; на фиг.2 - то же, в другом варианте исполнения, на фиг.3 изображен запорный клапан в разрезе.
Установка дозированной подачи химреагента включает дозировочный (плунжерный или шестеренчатый) насос 1 (фиг.1), емкость 2 для химреагента. Полость емкости 2 сообщена с полостью приемного трубопровода 3 дозировочного насоса 1, к которому соединен выкидной трубопроводом 4. Он снабжен предохранительным клапаном 5 со сливным трубопроводом 6 и к нему соединен запорный клапан 7 с электромагнитным приводом 8 (в дальнейшем - электромагнит), (фиг.3). Последний связан электрической цепью с реле времени (на фиг. не показано). Корпус 9 запорного клапана 7 имеет форму цилиндра с цилиндрической резьбовой выборкой 10, выполненной с верхнего (по фиг.3) торца. Со дна цилиндрической резьбовой выборки 10 выполнена соосно другая цилиндрическая выборка 11 с коническим дном 12. Диаметр этой выборки выбран меньше, чем диаметр цилиндрической резьбовой выборки 10. Перпендикулярно этой цилиндрической выборке выполнена радиальная цилиндрическая выборка 13. На корпус 9 запорного клапана 1 напротив радиальной цилиндрической выборки 13 герметично, например сваркой, закреплен штуцер 14 выкидного трубопровода 4 дозировочного насоса 1. На штуцер 14 закручивается накидная гайка (на фиг. не показана) выкидного трубопровода 4. На нижнем (по фиг.3) свободном торце корпуса 9 выполнен цилиндрической выступ 15 с наружной резьбой и со сквозной цилиндрической выборкой 16 соосной цилиндрической выборке 11. На наружную резьбу этой выборки завернута накидная гайка дополнительного выкидного трубопровода 17 (фиг.1). В цилиндрической выборке 11, соосно этой выборке и с зазором, расположен игольчатый клапан 18, выполненный в
виде стержня с острым концом 19, имеющим коническую поверхность. Эта поверхность контактирует в исходном положении запорного клапана 7 с конической поверхностью конического дна 12 цилиндрической выборки 11. Игольчатый клапан 18 верхним концом жестко закреплен к нижнему торцу подпружиненного пружиной сжатия штока 20. Он выполнен в виде цилиндра с продольным пазом прямоугольного поперечного сечения на боковой стенке и с кольцевым выступом 21 на нижнем конце. Кольцевой выступ 21 также выполнен с продольным пазом прямоугольного поперечного сечения на боковой стенке. Верхняя часть подпружиненного штока 20 расположена внутри направляющей гильзы 22 электромагнита 8. Направляющая гильза 22 выполнена в форме колпака со ступенчатой боковой стенкой и неподвижно, например резьбовым соединением, установлена в цилиндрической выборке 23 корпуса 24 электромагнита 8. На выступающей вниз с корпуса 24 электромагнита 8 части направляющей гильзы 22 выполнена наружная резьба. На цилиндрическую резьбовую выборку 10 герметично с помощью прокладки 25 завернута резьбовая часть направляющей гильзы 22. В другом варианте исполнения установки дозированной подачи химреагена с нижнего свободного торца цилиндрического выступа 15 корпуса 9 запорного клапана 7 выполнена цилиндрическая резьбовая выборка 26 с коническим дном 27. В эту выборку 26 установлен и прижат к коническому дну 27 пружиной сжатия 28 шарик 29. Также на эту выборку завернут полый цилиндр 30, выполненный с наружной резьбой. В другом варианте исполнения направляющая гильза 22 электромагнита 8 выполнена с коническим дном 31. Близлежащий ко дну 31 направляющей гильзы 22 торец подпружиненного штока 20 выполнен с коническим выступом 32. Крышка 33 электромагнита 8 прикреплена к корпусу 24 двумя болтами, выполнена со сквозным отверстием в центре и снабжена цилиндрической формы магнитопроводом 34, выполненным с резьбовой выборкой 35. Через отверстие крышки 33 пропущен болт 36, который завернут в резьбовую выборку 35 магнитопровода 34. Последний проходит внутри катушки 37 с электропроводом и выполнен с коническим углублением 38 на нижнем торце. Коническая поверхность конического углубления 38 магнитопровода 34 прилегает к наружной стенке конического дна 31 направляющей гильзы 22 электромагнита 8. В другом варианте исполнения установки дозированной подачи химреагентов выкидной трубопровод 4 дозировочного насоса 1 и
дополнительный выкидной трубопровод 17 запорного клапана 7 соединены между собою в один выкидной трубопровод 39 трубопроводом 40 через запорный кран 41. На дополнительный выкидной трубопровод 17 установлен запорный кран 42.
Принцип работы установки дозированной подачи химреагента заключается в следующем. После включения дозировочного насоса 1 в работу химреагент из емкости 2 по приемному трубопроводу 3 поступает на выкидной трубопровод 4. Оттуда химреагент через штуцер 14 и радиальную цилиндрическую выборку 13 поступает в цилиндрическую выборку 11. Если на электромагнит 8 подана электроэнергия на определенное время, установленное реле временем, то подпружиненный шток 20 вместе с игольчатым клапаном подняты вверх. При этом химреагент из цилиндрической выборки 11 поступает в цилиндрическую выборку 16 и по дополнительному выкидному трубопроводу 17 - в полость трубопровода с нефтью. В другом варианте исполнения установки дозированной подачи химреагента за счет давления химреагента в цилиндрической выборке 16 подпружиненный шарик 29 отходит вниз от конического дна 27 цилиндрической выборки 26. Через образовавшийся зазор между шариком 29 и коническим дном 27 химреагент поступает в цилиндрическую выборку 26. Затем химреагент через отверстие 42 полого цилиндра 30 поступает на дополнительный выкидной трубопровод 17. После прекращения подачи электроэнергии на электромагнит 8 подпружиненный шток 20 вместе с игольчатым клапаном 18 за счет усилия деформации пружины сжатия опускается вниз. При этом химреагент по продольным пазам подпружиненного штока 20 и кольцевого выступа 21 поступает в полость над подпружиненным штоком 20. После опускания вниз игольчатого клапана 18 коническая поверхность острого конца 19 контактирует с коническим дном 27 цилиндрической выборки 11 и закрывает проходное сечение этой выборки. Таким образом прекращается подача химреагента на дополнительный выкидной трубопровод 17. При этом на выкидном трубопроводе 4 поднимается давление химреагента и поэтому открывается предохранительный клапан 5 и часть химреагента по сбросному трубопроводу 6 поступает в емкость 2. Затем за счет срабатывания реле времени на электромагнит 8 подается электроэнергия и подпружиненный шток 20 вместе с игольчатым клапаном 18 поднимается вверх. При этом химреагент с полости над подпружиненным штоком 20
вытесняется через продольные пазы подпружиненного штока 20 и кольцевого выступа 21 в цилиндрическую выборку 11. Дальнейшая работа установки дозированной подачи химреагента происходит аналогично вышеописанному. В другом варианте исполнения устройства для подачи химреагента в трубопровод с нефтью в количестве, которую может подать дозировочный насос 1, открывают запорный кран 41. При этом на электромагнит 8 электроэнергию не подают. Химреагент от выкидного трубопровода 4 по трубопроводу 40 и открытый запорный кран 41 поступает на выкидной трубопровод 39. Через запорный клапан 7 химреагент не проходит, так как игольчатый клапан 18 находится под действием пружины сжатия в нижнем положении и шарик 29 прижат пружиной сжатия 28 к коническому дну 27 цилиндрической выборки 26. При этом острый конец 27 игольчатого клапана 18 перекрывает проходное сечение цилиндрической выборки 16 и поэтому химреагент не проходит по этой выборке. При обслуживании запорного клапана 7 и электромагнита 8 закрывают оба запорных крана 41 и 42, отключив от электросети дозировочный насос 1 и электромагнит 8.
В предлагаемой установке дозированной подачи химреагента, в отличии от прототипа, подача химреагента зависит от частоты включений электромагнита и времени нахождения запорного клапана в открытом состоянии. Эти величины управляются приборами автоматики (например, реле временем), которых настраивают на необходимую подачу химреагента. Поэтому в предлагаемой установке расширен диапазон подачи химреагента. Она позволяет подавать химреагент в объеме от 0,01 литра в час, а в прототипе минимальная подача химреагента составляет 0,4 литра в час. Выполнение направляющей гильзы в форме колпака с коническим дном позволяют изготовить направляющую гильзу с тонкими стенками и тонким дном. Благодаря этому увеличивается сила перемещения подпружиненного штока электромагнитом при подаче электроэнергии. Поэтому игольчатый клапан, соединенный с подпружиненным штоком быстро поднимается вверх при значительном давлении химреагента и меньше изнашивается его острый конец от потока реагента.
Перечень использованной литературы: завод-изготовитель OOO «Лениногорский опытный завод нефтеавтоматики», 423250, Республика Татарстан, г. Лениногорск, ул. Чайковского, д. 40)