РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к области приборостроения, в частности к регуляторам расхода в нефтяных системах и трубопроводах в качестве регулирующего органа для поддержания фиксированного перепада давления проходящих через него нефтепродуктов.
Известен регулятор расхода [1], предназначенный для работы в условиях воздействия температуры окружающего воздуха от +50°С до -50°С с относительной влажностью не более 80% в условиях рабочих сред: сернистый газ, воздух, нефтепродукты. Регулятор состоит из корпуса, регулировочной пружины, трех фиксаторов и подвижного поршня. В зависимости от перепада давлений в трубопроводе поршень передвигается за счет усилия пружины, проточки и шариков фиксаторов открытого и закрытого положений, открывая/закрывая проход рабочей среды.
Известен турбинный расходомер [2], располагаемый на магистральных трубопроводах, перекачивающих бензин. Расходомер включает корпус, входной и выходной обтекатели, крыльчатку на валу, заполненные воздухом для обеспечения нулевой плавучести в измеряемой среде, пластина из магнитного материала на крыльчатке, датчик осевых перемещений на выходном обтекателе, подключенный через регулятор тока к электромагниту в полости входного обтекателя. Однако, расходомер непригоден для перекачки нефтепродуктов из-за их вязкости, которая приведет к забиванию проходов между крыльчаткой и корпусом парафином, а также в связи с неоднородностью потока нефтепродуктов из-за наличия в них газов.
Известен регулятор расхода [3], взятый за прототип, предназначенный для обеспечения равномерного расхода жидкости в замерной линии и установок типа «Спутник» и «БИУС», рассчитанный на рабочее давление 4,0
-6
-4
МПа с пропускной способностью в пределах 12*10-46*10. Регулятор состоит из корпуса, регулировочной пружины, фиксаторов открытого и закрытого положения, подвижного штока, втулки с кольцевой проточкой. Срабатывание устройства происходит также в результате перепада давлений в трубопроводе, путем попадания и выталкивания шарика из кольцевой проточки. Недостатком аналога и прототипа является большое трение скольжения, возникающее в месте контакта пары шарик-проточка, приводящее к истиранию кромок проточки, а, в конечном итоге, фиксаторы открытого и закрытого положений не удерживают перепад давлений (регулятор расхода либо «заклинивает», либо «зависает»), что приводит к некачественным замерам. Замена изношенных частей устройства оказывается достаточно дорогостоящей.
Указанный недостаток ликвидирован путем использования в регуляторе расхода жидкости постоянного магнита 1, рассчитанного на усилие 2500 н, который имеет форму кольца с ⌀10 мм и закрепленный винтами к верхней части корпуса 2 регулятора расхода жидкости. В верхней части корпуса 2 и выполнено сквозное отверстие ⌀10,1 мм, через которое соосно оси корпуса 2 размещен шток 3, имеющий резьбу ⌀8 в нижней части. Шток 3 ввинчен в нижнюю опору 4 пружины 5. На верхнюю часть штока 3 навинчен фланец 6, который в исходном положении регулятора расхода притянут к магниту 1. К нижней опоре 4 пружины 5 примыкает втулка 7, внутри которой соосно перемещается нижний шток 8. Фланец 6 выполнен из магнитомягкого материала, например стали Ст.3.
Устройство работает следующим образом. В исходном положении устройства фланец 6 притянут к магниту 1, а перепускной клапан закрыт. Поступающий из сепаратора газ давит на мембрану, усилие от нее передается через нижний шток 8, который перемещается вверх, давит на втулку 7, а она, в свою очередь, на нижнюю опору 4 пружины 5. Когда перепад давлений газа в сепараторе и коллекторе достигнет величины 1,5 атм. давление на пружину 5 таково, что она сжимается и, преодолевая силу магнита 1, отрывает от него
фланец 6 с верхним штоком 3. При перемещении верхнего штока 3 вверх открывается перепускной клапан и в трубопроводе сбрасывается около 50 л нефтепродуктов для выравнивания величины расхода.
Опытный образец с использованием предполагаемой полезной моделью работает с 12.11.2002 г. на ГЗУ-27 Лозолюкско-Зуринском месторождении УДНГ-2 НГДП «Север». В результате использования предлагаемого устройства увеличивается долговечность нефтяного оборудования за счет возрастания межремонтного периода с месяца до 1 года. При этом предлагаемое устройство значительно более ремонтопригодно по сравнению с прототипом, так как не требует сложной сборки-разборки для замены изношенных узлов.
В таблицах 1,2 приведены относительные показатели количества качественных замеров расхода нефтепродуктов к общему количеству замеров за месяц в период с января по август 2003г. для регулятора расхода [3], используемого ранее, и регулятора расхода по предполагаемой полезной модели.
Таблица 1
показатель
январь
февраль
март
апрель
май
июнь
июль
август
Кол-во качествен.замеров
26
48
49
48
37
40
50
67
Всего замеров за месяц
65
76
60
63
70
62
94
103
К=кол-во кач.зам./ кол-во зам.за мес.
0,40
0,63
0,82
0,76
0,53
0,65
0,53
0,65
Таблица 2
показатель
январь
февраль
март
апрель
май
июнь
июль
август
Кол-во качествен.замеров
30
31
59
73
62
49
66
30
Всего замеров за месяц
45
35
70
75
70
59
69
32
К=кол-во кач.зам./ кол-во зам.за мес.
0,67
0,89
0,84
0,97
0,89
0,83
0,96
0,94
Подсчитаны средние значения коэффициента К=0,62 для регулятора расхода [3], взятого за прототип, и К=0,87 для регулятора расхода по предполагаемой полезной модели. Видно, что данный показатель для регулятора расхода по предполагаемой полезной модели превышает прототип на 25%. Таким образом, предполагаемая полезная модель повышает качество замеров расхода жидкости.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Регулятор расхода ТПК «ТрансТЭК». Паспорт МПК 10.00.00.000 ПС. Набережные челны. 2000.
2. Патент RU №2084828. Турбинный расходомер. G 01 F 1/10,1997.
3. Регулятор расхода ДАО «ОЗНА АВТОМАТИКА». Паспорт Ха 2.573.006 ПС. Октябрьский, 1999 (прототип).