УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МАЛЫХ ДОЗ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к области сбора и подготовки нефти, в частности к устройствам для дозирования подачи химических реагентов в малых дозах в трубопроводы систем транспорта нефти.
Известно, что во многих случаях в поток жидкости необходимо добавлять малые дозы другой жидкости, например, в трубу от пункта сбора нефти необходимо постоянно добавлять малое количество специального реагента (далее - реагента), не позволяющего остывающему парафину осаждаться на стенках трубы. Это количество реагента может быть в пределах 1,0-0.1 л/сутки. Такое малое количество не может подать насос.
Можно подавать из емкости, находящейся под давлением через дозирующий дроссель или жиклер. Но этот механизм будет иметь очень маленькие размеры, возникнут большие погрешности из-за нестабильной работы механизма от засорения дросселя. [Гидравлика, гидромашины, гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М.Башта, С.С.Руднев, Б.Б.Некрасов и др. - М.: Машиностроение, 1982, с 375].
Известно устройство, которое позволяет осуществлять дозировку реагентов в количестве от 0.1 до 1000 л/сут. с погрешностью не более 5% (А.С. СССР 987079). Погрешность дозировки определяется изменением уровня реагента в емкости, а также проницаемости гидравлического сопротивления. Это дозировочное устройство состоит из емкости, гидравлического сопротивления, реагентопровода и газопровода, гидравлическое сопротивление установлено в газопроводе. Такое выполнение устройства позволяет увеличить проходное сечение реагентопровода и обеспечить устойчивую подачу вязких жидкостей при любых расходах. В качестве гидравлического сопротивления используют низкопроницаемую пористую среду, например песчаную пробку, заключенную в соответствующий патрубок. Точность регулирования достигается как изменением длины и сечения патрубка, так и изменением проницаемости пористой среды путем подбора фракционного состава песка, что связано с остановкой устройства и заменой патрубка или пористой среды.
Недостатком известного устройства является увеличение времени регулирования, связанное с заменой гидравлического сопротивления.
В качестве прототипа выбрано дозировочное устройство (патент РФ №2260678), которое решает задачу упрощения и сокращения времени регулирования дозированной подачи вязких химреагентов. Дозировочное устройство, включающее емкость с реагентопроводом, связанным с нефтепроводом, гидравлическое сопротивление в виде патрубка с пористой средой. Гидравлическое сопротивление установлено на реагентопроводе, а пористая среда размещена в камере, образованной внутренней поверхностью патрубка и дисками с отверстиями, насаженными на полую трубу внутри патрубка и образующими входную и выходную полости патрубка, причем реагентопровод сообщен с входной полостью патрубка. Полая трубка сообщена своим открытым концом с выходной полостью патрубка. Один из дисков установлен на полой трубке с возможностью перемещаться и фиксации. Полая трубка связана с нефтепроводом.
Объем емкости с волокнами пеньки заранее настроен на подачу необходимого количества химреагента определенной вязкости. При необходимости подача регулируется с помощью регулировочных болтов и фиксирующих гаек. При этом изменяется проницаемость волокон пеньки, и соответственно количество реагента, проходящего через волокнистый носитель. Устройство является простым, надежным и удобным в эксплуатации и обеспечивает подачу малых доз вязких химреагентов (200-800 г./сут.).
Однако очень малые дозы, например (1,0-0.1 л./сут.) сложно отрегулировать в полевых условиях. Погрешность регулирования не позволит точно определить количество поступающего в трубопровод химреагента.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое устройство, является определение количества малых доз реагента, поступающего в нефтепровод (далее - в трубу) и регулирование подачи в полевых условиях.
Для достижения названного технического результата предлагается устройство, образованное двумя частями, первая из которых составляет схему подачи, где в качестве подающего устройства используется гидравлическое сопротивление с пористой средой (далее - мягкий дроссель), причем мягкий дроссель установлен на реагентопроводе с возможностью переключаться с подачи реагента в трубу на узел настройки подачи. Узел настройки предназначен для замера и регулирования подачи реагента в единицу времени и составляет вторую часть устройства.
3
3
Предлагаемое устройство для подачи малых доз жидкости содержит емкость (Е) с реагентопроводом, связанным с нефтепроводом; насос с минимальной подачей (например, НШ-20 или еще меньше); двигатель (Д), обратный клапан (КО), гидроаккумулятор - небольшой гидроцилиндр с дренажом (ГЦ) и подвижным грузом (Р); манометры (M1) и (М3); верхний и нижний концевые выключатели (ВК1) и (ВК2); гидравлическое сопротивление с пористой средой (далее - мягкий дроссель (ДрМ), установленный на реагентопроводе и заранее настроенный на подачу необходимого количества реагента; узел настройки, который состоит из сливного клапана (КС), вентиля В2 и манометра М2, с помощью которых регулируется давление сливного клапана (КС), мерника (М). Поскольку подача очень мала, в качестве мерника может служить колба медицинского шприца на 20 см-2 см.
Устройство работает следующим образом: Насос кратковременно включается, а гидроцилиндр (ГЦ) подает реагент через, мягкий дроссель в трубу. Для замера и регулирования подачи малых доз реагента в трубу на момент замера мягкий дроссель переключают на узел настройки. Для переключения закрывают вентиль (В1) и открывают вентиль (В2). Реагент из дросселя начинает поступать вместо трубы к клапану (КС). Клапан регулируют на давление, равное давлению в трубе. При достижении этого давления реагент открывает клапан (КС) и капает в мерник (схем замера).
Пропускная способность клапана намного выше данного расхода, поэтому препятствием на пути реагента является мягкий дроссель. Получают идентичность схемы подачи и схемы замера. Количество реагента поступающего в мерник в единицу времени будет равно количеству поданного в трубопровод в единицу времени.
Возможно проверить расход реагента индикатором, как в устройстве по А.С. РФ №2382812, установив его на рычаге гидроцилиндра. Но в этом случае не будет учитываться расход реагента на небольшие утечки в гидроцилиндре, которые сбираются через дренажную систему в емкость.
Изменение подачи производится изменением давления гидроцилиндра подвижным грузом (Р) или изменением сжатия мягкой массы в дросселе. Предлагаемая полезная модель позволяет точно отрегулировать в полевых условиях очень малый расход реагента, подаваемый в трубопровод.