Сигнализатор пульсирующего расходажидкости

 

библиотек!ы . ". ..:

1 (щ 419733

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

С оцналистнкеских

Реогубпик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.04.71 (21) 164?611/18-24 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень:¹ 10

Дата опубликования описания 19.08.74 (51) М. Кл. б Olf 15/02

G 01f 3/20

Государс твенный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621-525(088.8) (72) Автор изобретения

Ю. И. Колганов (71) Заявитель (54) СИГНАЛИЗАТОР ПУЛЬСИРУЮЩЕГО РАСХОДА

ЖИДКОСТИ

Предложенный сигнализатор пульсирующего расхода жидкости для выдачи информации об отклонении потока жидкости от номинального значения может применяться в тех областях техники, где необходимо получать оперативную информацию о потоках жидкостей, в частности, в нефтедобывающей промышленности для выдачи диспетчеру оперативной информации об уменьшении потока жидкости на устье скважины.

Известны сигнализаторы расхода жидкости, содержащие измерительную диафрагму и чувствителвный элемент, связанный импульсными трубками с полостями диафрагмы.

Недостаточная надежность обусловленная конструкцией сигнализатора и неизменным сечением диафрагмы, а также имеет место ложные срабатывания в случае пульсирующего расхода.

С целью повышения надежности работы устройства и расширения рабочего диапазона

:в сигнализаторе в импульсных трубках между разделителями и камерами чувствительного элемента установлены дроссели, которые сглаживают пульсации, а измерительная диафрагма выполнена с регулируемым проходным сечением.

На чертеже приведена схема предлагаемого сигнализатора.

Датчик перепада давления состоит из корпуса 1 с прикрепленным K нему слева чувствительным элементом — сильфоном 2. К донышку. сильфона 2 крспится одним концом сердечник 3, содержащий вставку из железа

Армико и опирающийся другим концом на фторопластовый подшипник 4, закрепленный в цилиндрической крышке 5 корпуса 1 (c противоположной по отношению K сильфону стороны). Сильфон 2 закрыт крышкой 6, прикрепленной болтами к корпусу 1. Полость, ограниченная корпусом 1, сильфоном 2 и крышкой 6, представляет плюсовую камеру датчика, а полость, ограниченная внутренней поверхностью спльфона 2 и цилиндрическим корпусом 5, представляет минусовую камеру датчика. Плюсовая и минусовая камера coQ" динена трубками 7 соответственно с плюсовым и минусовым разделителями. Разделите20 ли выполнены одинаково и каждый из них представляет собой вялую мембрану 8 с жестким центром, зажатую между верхней крышкой 9 и нижней крышкой 10, которые стянуты болтами. К крышке 9 разделителя крепится корпус 11 с прикрепленной к нему

IIIIIH 7 hi<3 liH I phllllKO11 12. В I Op II " e 1 1 p BCIIOложен дроссель, представляющий собой трубку 13 с внутренним малым диаметром, оба конца которой защищены фильтрами 14 и 15 соответственно на крышках 12 и 9. Все поло419733 сти датчика заполнены незамерзающей промежуточной жидкостью. При заправке жидкостью жесткие центры вялых мембран 8 находятся в среднем нейтральном положении.

После заправки датчика жидкостью заправочные отверстия закрываются пробками 16.

Прокладки 17 — 20 обеспечивают герметичность. На цилиндрическом корпусе 5 из цветного немагнитного материала установлен дифференциальный трансформатор соленоидного типа 21. Положение трансформатора 21 относительно сердечника 3. при настройке выбирается вращением резьбовой пробки 22 в резьбовой части стакана 23, прикрепленного к корпусу 1 шпильками. Контргайка 24 и пружина 25 постоянно поджимают трансформатор 21 к резьбовой пробке 22, предотвращая сбой настройки при трясках и вибрации. К стакану 23 крепится крышка 26, имеющая сальниковый ввод 27 для четырехжильного кабеля 28, связывающего трансформатор 21 с электронным блоком. Прокладки 29, 30 герметизируют соединения.

Кольца 31 герметизируют объем жидкости, заключенный внутри сильфона 2 при перегрузке, и тем самым предохраняют его от разрушения. Все ответственные движущиеся детали датчика работают в среде незамерзающей жидкости и не соприкасаются с внешней средой.

Сужающее устройство представляет собой сегментную диафрагму с проходным отверстием переменного сечения. Оно выполнено из двух патрубков 32 и 33, фланцы которых 34 и 35 скреплены болтами, и в состоянии сборки образуют паз, где помещается задвижка 36 с прикрепленным к ней винтом 37. Задвижка

36 сверху закрыта крыкой 38, через сальниковый узел которой проходит винт 37. Уплотнение достигается сальниковой набивкой 39, поджатие ее осуществляется гайкой 40. К крышке 38 болтами крепит)ся кронштейн 41, содержащий гайку 42, через которую проходит винт 37.

Прокладки 43, 44 служат для уплотнения.

Вращением гайки 42 поднимается или опускается винт 37 с задвижкой 36. Отбор давлений — камерный. Давление от камер су>кающего устройства под вялые мембраны 8 разделителей подается по импульсным трубкам 45 и 46, соединенным с разделителями датчика перепада давления с помощью муфт 47. Импульсные трубки 45 и 46 сообщаются между собой трубкой 48. Краны 49 и 50 служат для съема датчика без прекращения подачи среды по трубопроводу. Открывая кран 51, можно сообщить между собой импульсные трубки 45 и 46, что необходимо при настройке. Флапцы

52 сужающего устройства и обратные флапцы

53 стянуты между собой болтовыми соединениями. Прокладка 54 — у)плотнительная.

Стрелкой показано направление движения потока.

Электронный блок сигпализатора предназначен для выдачи .сигнала аварии в случае

65 изменения дебита скважины, а также при перегрузке прибора в случае загрязнения сужающего устройства.

Ус)ройство работает следующим образом.

В исходном состоянии задвижка 36 поднята вверх, крапы 49, 50, 51 открыты, перепад давления отсутствует, сильфон 2 не поджат, сердечник 3 находится в исходном состоянии, его перемещение Х=О мм, при этом напряжение, cllH»aeмое с лифферепциального транс(рорма)ора 21 рав))о U=0,5 в. Для пуска устройс)ва в рабо)у необходимо закрыть кран 51 и, пользуясь залвижкой 36, создать на сужающем усгройстве перепад давления Рр. За счет перепада лавления вялая мембрана 8 плюсового разделителя несколько поднимается и вытесняет некоторый объем промежуточной жидкости через дросселирующую трубку

13 с фильтрами 14, 15 и по трубке 7 под крышку 6 датчика, при этом сильфон 2 с сердечником 3 смещается вправо на величину

).:

7

S jil) где V — ооъем жидкости, поступившей под крышку 6;

S,„), -- эффективная площадь сильфона 2; л — — ход сердечника 3.

При смещении сильфо) а 2 право точно

"QIKOlI #AC OO EQUI 1I

3,),.=5 мм, напряжение на выходе т рансформатср-:. 21 pal:)Io U=-1 в.

На пульс lpyio)IIем потоке перепад давления меняется от 0 до ЛР„„„., где ЛР„„„— пиковое значение перепада давления. Датчик выполнен ill)epll))o)IIIHlii. Инерционность придается лросселирующими трубками 13, установленными па каждом из разделителей. Трубка 13 имеет внутренний диаметр 0,5 мм и длину

150 мм. Инерционность системы задается такой, что датчик совершенно не реагирует на пульсирующий характер потока, сильфон 2 смещается только под действием усредненного перепада давления ЛР .

Только устойчивое понижение дебита вызывает смещение сильфона 2 влево до тех пор, пока не наступит новое равновесие сил; при этом в линию связи посылается сигнал аварии, если новое положение сердечника 3 (сильфона 2) соответствует проценту расхода, заданному программным переключателем.

В случае перегрузки сильфона 2 при одностороннем ..1авлении, например, при засорении сужающего устройства сильфон смещает4I9733 ся вправо до упора кольцом 31 в конусную расточку корпуса 1, объем жидкости внутри сильфона 2 запирается, предохраняя его от разрушения, Одновременно (после окончания времени заданного реле времени) срабатывает индикатор перегрузки, исполнительное реле замыкает контакты, и посылается сигнал аварии с одновременным загоранием лампочки на корпусе электронного блока. Таким ооразом устройство сообщает о своем собственном аварийном состоянии, необходимости очистки сужающего устройства. Происходит это тогда, когда сильфон 2 смещается вправо до упора и ход его равен Х=-7 — 8 мм.

Предмет изобретения

Сигиализатор пульсирующего расхода жидкости, содержащий измерительную диафрагму, полости которой подключены к камерам разделителей сред с вялыми мембранами, и чувствительный элемент, подключенный к выходному электрическому преобразователю и заполненный незамерзающей жидкостью, отI и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и расширения рабочего диапазона, в нем в импульсных трубках между разделителями и камерами чувствительного элемента установлены дроссели, а измерительная диафрагма выполнена

15 с регулируемым проходным сечением.