Переключатель потока жидкости
Владельцы патента RU 2769624:
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина (RU)
Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в различных устройствах, переключающих потоки жидкостей, в частности к устройствам, замеряющим дебит нефтяных скважин. Переключатель потока жидкости содержит корпус с входным и выходным патрубком, измерительный патрубок, канал измерения, крышку с установленным на ней мотор-редуктором при автоматическом перемещении затвора или валом с шестерней и маховиком при ручном перемещении затвора. Корпус выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с установленными в нем входными патрубками подачи жидкости, выходным патрубком, соединённым с торцевой и боковой стенками корпуса. Измерительный патрубок соединён с корпусом с боковой стороны противоположно входным патрубкам. Затвор выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с отверстием для сообщения одного из входного патрубка с измерительным патрубком через впадину овальной формы с одной стороны и впадиной прямоугольной формы с другой стороны. Затвор соединён с валом, с установленным на его конце магнитом, и полым корпусом вала. На полом корпусе вала установлены датчики положения клапана, выполненные с возможностью инициации остановки перемещения затвора. Достигается технический результат – повышение эксплуатационной надежности, долговечности и эффективности устройства за счет изменения и упрощения конструкции, повышения герметичности в замерном тракте. 3 ил.
Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в различных устройствах, переключающих потоки жидкостей, в частности к устройствам, замеряющим дебит нефтяных скважин.
Известен переключатель скважин многоходовой (патент №2598490, МПК F16K 11/085, E21B 34/02, опубл. 15.12.2014, бюл. №19), содержащий корпус с установленным в нем обечайкой с отверстиями для подключения патрубков подачи рабочей жидкости, поворотный канал для отбора жидкости с подпружиненным подвижным уплотнительным узлом, снабженным роликами, отличающийся тем, что корпус уплотнительного узла и обечайка с отверстиями выполнены из нержавеющей стали, а отверстия в обечайке выполнены диаметром меньше внутреннего диаметра подводящего трубопровода на 3-5 мм, кроме того, по контуру отверстий и между отверстиями обечайки выполнены сварные соединения с корпусом.
Известен многоходовой переключатель потока жидкой среды (патент № 2614901, МПК F16K 11/074, опубл. 30.03.2017, бюл. №10), содержащий корпус с равномерно расположенными с угловым шагом α Т-образными радиальными распределительными каналами, верхнюю и нижнюю торцевые крышки, между которыми и торцами корпуса расположены соответственно верхний дисковый шибер с одним отверстием и нижний дисковый шибер с количеством отверстий, на одно меньше количества Т-образных радиальных распределительных каналов в корпусе, расположенных с угловым шагом, аналогичным расположению радиальных распределительных каналов, таким образом, что все они перекрыты верхним дисковым шибером, а шиберы соединены посредством вала, расположенного вдоль оси корпуса, и образуют с верхней и нижней торцевыми крышками соответственно верхнюю и нижнюю полости, причем верхняя полость имеет кольцеобразную форму, образованную кольцеобразной внутренней поверхностью верхней торцевой крышки, и сообщается с каналом подачи жидкости в узел измерения дебита, а нижняя полость сообщается с каналом подачи жидкости в трубопровод, при этом верхний и нижний дисковые шиберы ориентированы с возможностью переключения канала подачи жидкости в узел измерения дебита через отверстие в верхнем дисковом шибере к Т-образным радиальным распределительным каналам, а на поверхностях верхней и нижней торцевых крышек и корпуса, соприкасающихся с дисковыми шиберами, расположены кольцевые подшипники скольжения, при этом плоские поверхности верхнего и нижнего дисковых шиберов уплотнены по корпусу посредством подпружиненных седел, установленных в вертикальных участках Т-образных радиальных распределительных каналов и снабженных кольцевыми вставками на уплотняющих поверхностях.
Наиболее близким является переключатель скважин многоходовой (патент № 130654, МПК F16K 11/074, опубл. 27.07.2013, бюл. №21), содержащий корпус с подводящими патрубками в виде изогнутых отводов и выходным патрубком, крышку, измерительный патрубок, полый вал, канал измерения в виде угольника и патрубок с уплотнением, прижатый к корпусу, отличающийся тем, что привод канала измерения представляет собой мальтийский механизм, ведомым валом которого является полый вал, на котором установлена подвижная в осевом направлении шестерня, поджатая пружиной, а ведущим - либо вал с шестерней мотор-редуктора при автоматическом переключении, либо вал с шестерней и маховиком при ручном переключении, режим переключения устанавливается кулачком, закрепленным на оси с рукояткой.
Недостатками аналогов являются, большая металлоёмкость, сложность конструкции, относительно невысокая эксплуатационная надежность и потеря работоспособности узлов, высокая вероятность потери герметичности узла, высокая трудоемкость и стоимость ремонта, низкая ремонтопригодность, вызванная недолговечностью корпуса.
Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности, долговечности и эффективности устройства, за счет изменения и упрощения конструкции, повышение герметичности в замерном тракте.
Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик благодаря конструктивному выполнению, обеспечивающему устранению утечек между корпусом и патрубками подачи жидкости, уменьшение коррозионно-эрозионного износа деталей и узлов, предотвращение заклинивания переключателя.
Указанный технический результат достигается переключателем потока жидкостей, содержащий корпус с отверстиями для подключения патрубков подачи жидкости со скважин, выходной патрубок соединенный с каналом измерения и патрубок в линейный трубопровод, затвор для пропуска жидкости, электропривод, ручным дублером перемещения затвора.
Новым является то, что корпус выполнен в виде цилиндрической квадратной формы, расположенный в горизонтальном положении, входные патрубки размещены на корпусе относительно измерительного патрубка, соединенного с средством замера. Затвор, установленный в корпусе, имеет форму прямоугольного параллелепипеда с отверстием для сообщения одного из входного патрубка с измерительным патрубком сообщающейся со впадиной удлинённой овальной формы с одной стороны и впадиной прямоугольной формы, с другой стороны и наличием магнита на конце вала и датчиков на защитном корпусе.
На фиг.1 представлен общий вид переключателя потока жидкости в изометрии.
На фиг. 2 представлен вид со стороны входных патрубков переключателя потока жидкости в разрезе.
На фиг. 3 представлен вид со стороны выходных патрубков переключателя потока жидкости в разрезе.
Переключатель потока жидкости содержит полый корпус 1 в цилиндрической квадратной форме с входными патрубками 2 и выходным патрубком 3, соединённый с торцевой и боковой стенкой корпуса 1, измерительный патрубок 4, который соединён к корпусу 1 с боковой стороны противоположно входным патрубкам 2. Привод переключателя состоит из установленных в корпусе 1 затвора 5 (фиг.2-3), вала затвора 6 (фиг.2-3), магнита на конце вала (не показан), полого корпуса 7 вала затвора 6 с датчиками положения клапана 8, вала ручного привода с шестерней (не показан) и маховиком 9 и вала (не показан) мотор-редуктора 10 с шестерней (не показан). Мотор-редуктор и маховик установлены на крышке 11.
Переключатель потока жидкости работает следующим образом. Крутящий момент от мотор-редуктора 10 через шестерню (не показан) и вал затвора 6 перемещает и позиционирует затвор 5 напротив одного из входных патрубков 2 на корпусе, тем самым обеспечивается поступление жидкости через один из входных патрубков 2 через затвор 5 впадину удлиненной овальной формы затвора в измерительный патрубок 4. Жидкость не сообщенных с измерительным патрубком 4 распределяется через внутреннюю полость корпуса 1 в выходной патрубок 3. Положение затвора 5 с одним из входных патрубков 2 определяется датчиками положения 8, которые инициируют остановку перемещения затвора 5.
Вращением маховика 9 осуществляется ручное перемещение затвора 5 до определенного входного патрубка 2 для поступления жидкости в измерительный патрубок 4.
Предлагаемое устройство переключателя потока жидкости имеет простую конструкцию, позволяющее упростить процесс распределения потока жидкости с одновременным обеспечением герметизации пространства в устройстве, повысить ее надежность.
Переключатель потока жидкости, содержащий корпус с входным и выходным патрубком, измерительный патрубок, канал измерения, крышку с установленным на ней мотор-редуктором при автоматическом перемещении затвора или валом с шестерней и маховиком при ручном перемещении затвора, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с установленными в нем входными патрубками подачи жидкости, выходным патрубком, соединённым с торцевой и боковой стенками корпуса, при этом измерительный патрубок соединён с корпусом с боковой стороны противоположно входным патрубкам, затвор выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда с отверстием для сообщения одного из входного патрубка с измерительным патрубком через впадину овальной формы с одной стороны и впадиной прямоугольной формы с другой стороны, причем затвор соединён с валом, с установленным на его конце магнитом, и полым корпусом вала, на котором установлены датчики положения клапана, выполненные с возможностью инициации остановки перемещения затвора.
