Регулятор давления газа

 

СОюз СОВетских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 040777 (21) 2503990/18-24 с присоединением заявки Мо

"(23) Приоритет

Опубликовано 07.07,80. Бюллетень М2 25

G 05 0 1б/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 64б. 4 (088.8) Дата опубликования описания 07.0780 (72) Авторы изобретения

H.Å. Малахов и Д.М. Еремин

Специальное проектно-конструкторское бюро Нефтеавтоматика Всесоюзного объединения Союзнефтеавтоматнка (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к области автоматического регулирования, может быть использовано для регулирования давления в нефтегазодобывающей промышленности.

Известны регуляторы давления газа, содержащие исполнительное устройство и управляющее устройство с чувствительным элементом в виде гибкой мембраны, отделяющей регулируемую газообразную среду.от атмосферы. МеМбрана соединена с клапаном, регулирующим давление в камере управления исполнительного механизма регулятора (13 и (23 .

Низкая механическая прочность, свойственная мембранам, делает известные регуляторы давления непригодными для эксплуатации при высоком рабочем давлении регули руемой среды. Отсутствие предохранительных устройств у известных регуляторов также ограничивает выбор величины рабочего давления, так как при высоких давлениях регулируемой среды, во время резкого нарастания. входного давления при пуске или резком падении давления на выходе регулятора (напри мер аварийная ситуация) чувствительный элемент исполнительного устройства регулятора может ока- заться под перепадом давления, превышающим его прочность.

Известен также регулятор давления газа, содержащий исполнительный механизм с входной, выходной и управляющей полостями, задатчик давления с выходной камерой, связанной с управляющей полостью исполнительного механизма, канал питания, в котором установлен,подпру-. жиненйый регулирующий клапан, связанный штоком с чувствительным элементом задатчика давления, канал сброса и дроссель f33 .

Недостатком известного регулятора является отсутствие элемента, ограничивающего перепад давления на чувствительном элементе испол- нительного механизма.

Целью изобретения являеТся повышение надежности регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в нем установлен двухмембранный ограничитель перепада давления, входной канал и меамембранная ка- мера которого соединены соответ746459 ственно с входной и выходной по лостями исполнительного механизма, а выходная камера с каналом пи тания задатчика давления, канал сброса которого соединен через дроссель с выходной полостью исполнительного механизма.

На чертеже изображена конструктивная схема регулятора давления газа.

Регулятор состоит из исполнительного механизма 1 с входной 2, выходной 3 и управляющей 4 полостями, эадатчика 5 давления с выходной камерой б, связанной с управляющей полостью 4 исполнительного механизма

1, канала 7 питания, в котором установлен регулирующий клапан 8 с пружиной 9, связанный штоком 10 с чувствительным элементом 11 задатчика давления, канала 12 сброса, в котором установлен дроссель 13, двухмембранного ограничителя 14 перепада давления, входной канал 15 и межмембранная камера 16 которого соединены соответственно с входной 2 и выходной 3 полостями исполнительного механизма, а выходная камера 17 с каналом 7 питания задатчика 5 давления, канал 12 сброса которого соединен с выходной полостью 3 исполнительного механизма.

Чувствительный элемент задатчика давления связан со стаканом 18, нагруженным пружиной 19, усилие которой регулируется винтом 20. Исполнительный механизм имеет регулирующий орган 21, пружину 22 и чувствительный элемент 23.

Двухмембранный ограничитель перепада давления имеет мембраны 24, полый клапан 25, пружину 26.

Мембраны 24 закреплены между крышкой 27, кольцом 28 и корпусом, на котором крепится фильтр 29.

Регулятор давления работает следующим образом.

Подвижные элементы исполнительного механизма регулятора в установившемся режиме работы находятся в равйовесий под действием пружины 22, воздействующей на регулирующий орган 21, и перепада входного и стабилизированного управляющего давле ния на чувствительном элементе (сильфоне) 23 исполнительного механизма. При изменении выходного давления этот перепад мейяется, равновесие нарушается, регулирующий

" орган перемещается, изменяя проходное сечение двухнедельного клапа на и расход газа s сторону восстановления давления на выходе, а эле менты исполнительного механизма приходят в новое положение равновесия.

Задатчик давлейия задает давление в камере управления и исполнительного механйзма, стабилизируя его значение независимо от колебаний

60 а также дает возможность настройки регулятора в широком диапазоне рабочих параметров, требуемых для различных скважин.

Принцип регулирования, используемый в конструкции предлагаемого давления на входе и выходе регулятора. При возрастании давления газа, поступающего с входа регулятора через ограничитель 14 перепада,увеличивается давление в выходной камере б и внутри чувствительного элемента 11 задатчика давления.Чувствительный элемент растягивается, шток 10 отходит от обратного клапана 8, который прикрывает проход газа в выходную камеру 6 эадатчика давления и полость 4 управления исполнительного механизма 1. B случае уменьшения величины давления на входе регулятора, подаваемого к задатчику давления, чувствительный

15 элемент 11 будет сжиматься, воздействуя через шток 10 на клапан 8, который увеличивает проходное сечение. Таким образом, при любых изменениях давления на входе регулято20 ра давление в выходной внутренней камере 6 эадатчика 5 давления и в полости камеры 4 управления восстанавливается до заданного значения

Ограничитель перепада давления д5 служит для ограничения скорости нарастания управляющего давления и не позволяет превысить допустимую величину перепада давления на чувствительном элементе 23 исполнительного механизма 1, например в период пуска регулятора в работу, или при аварийной ситуации — резком падении давления на выходе.

Газ с входа ограничителя поступает в полость пружины 26 и под крышку 27 через канал 25 клапана, а далее к обратному клапану 8 задатчика давления. Выходное давление регулятора попадает в межмембранную полость ограничителя. В

40 случае превышения перепада входного и выходного давления на регуляторе допустимой величины высокое входное давление, воздействуя на мембраны редуктора со стороны по45 лостей пружины и крышки, эа счет разности площадей мембран, преодолевая сопротивление воздействия выходного давления в межмембранной полости и пружины, запирает клапан 25 ограничителя до тех пор, пока перепад не снизится до допустимой величины.

Регулятор давления газа позволяет более полно автоматизировать технологический процесс газлифтной добычи нефти. Его конструкция позволяет эксплуатацию в условиях низких температур с применением сырого газа (содержащего конденсат, агрессивные и механические примеси), 746459

Формула изобретения

26 25! 2 26 112179 б 10 f1 /У

Г1 1Р /3 22 23

Составитель Л. Птенцова

Петко Корректор В. Синицкая

Редактор Г. Петрова Техред М. етк

Заказ 3942/37

Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета С митета СССР по де елам изобретений и открытий . аб. . 4/5

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Филиал ППП "Патент, r. Ужгор д, у

II о л. Проектная, 4 регулятора, отвечает требованиям охраны природы, экономного исполь-, зования природных ресурсов, охраны труда и безопасной эксплуатации устройства. Он исключает стравливание некоторой части газа в атмосферу и сохранение высокого давления в нагрузочной камере, после отключения подачи газа в магистраль.

Регулятор давления газа, содержащий исполнительный механизм с входной, выходной и управляющей полостями, задатчик давления с выходной камерой, связанной с управляющей полостью исполнительного механизма, канал питания, в котором установлен подпружиненный клапан, связанный штоком с чувствительным элементом задатчика давления, канал сброса и дрос сель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в нем установлен двухмембранный ограничитель перепада давления, входной канал и межмембранная

5 камера которого соединены соответственно с входной и выходной полостями исполнительного механизма, а выходная камера — с каналом питания задатчика давления, канал сброса которого соединен через дроссель с выходной полостью исполнительного механизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 90869, кл. G 05 0 16/06, 1950.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 419857, кл. G 05 0 16/06, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

I» 480056, кл. G 05 0 16/06, 1975

20 (прототип).