Дросель регулювальний

Винахід відноситься до техніки пневмоавтоматики і може бути використаний в нафтогазовій промисловості. Відомий дросель регулювальний, що містить корпус, у який вмонтується штуцер, складений з набору шайб, який утворює прямоточні канали уздовж корпуса. Перша та остання шайби служать для повороту каналу на 180 [див. "Збірник наукових праць УкрНДІгазу. Питання надійності системи газопостачання України (Москва, ВНИОНГ, 1981, стор.6-8)]. Зменшуючи або збільшуючи кількість проміжних шайб, можна змінювати довжину каналу, а отже, регулювати опір дросельного пристрою. Зменшуючи, або збільшуючи діаметр отворів у шайбах, можна регулювати продуктивність дросельного пристрою. Недоліком такого дроселя є те, що зміна довжини каналу, і, як слідство, регулювання його опору, зв'язана із відключенням технологічної лінії і викидом газу з корпуса дросельного пристрою в атмосферу. Це призводить до забруднення середовища природним газом, тимчасовому припиненню подачі газу і порушенню технологічного процесу. Відомий також дросель регулювальний по патенту Російської Федерації №2013797 кл. 5 G 05 Д 7/01, що містить корпус із вхідної і вихідної порожнинами, між якими розташований вузол, що дроселює, і регулюючий шток, з'єднаний із вузлом, що дроселює. При цьому вузол, що дроселює, виконано у вигляді порожньої циліндричної пробки, утворююча поверхня якої має повздовжні і поперечні канали, які з'єднані радіальними отворами. Радіальні отвори розміщені в одній поперечній площині перетину пробки, а регулюючий шток, оснащений отвором, з'єднує порожнину пробки з одним із радіальних отворів. Пробка виконана у вигляді пучка трубок, з'єднаних торцевими заглушками. Змінюючи положення штока, щодо осі, в поперечному напрямку і поєднуючи отвір штока з радіальними отворами пробки, можна змінювати довжину каналу, а, отже, і опір дроселя. Недоліком відомого дроселя є порушення процесу гальмування потоку при зміні довжини каналу, а при цьому число поворотів потоку газу або зменшується, або збільшується. Однак, перепад тиску газу при цьому мало змінюється. Найближчим аналогом - прототипом є дросель регулювальний по патенту Дочірній Компанії "Укргазвидобування" Український науково-дослідний інститут природних газів "УкрНДІгаз" (філія) №52748 кл. G 05 Д 7/01 15.01.2003р. Бюл.№1. Дросель регулювальний містить корпус із вхідною і вихідною порожнинами, між якими розташований вузол дроселювання і ходовий гвинт, з'єднаний з вузлом, що дроселює, який створено із пучків трубок з торцевою заглушкою і пробкою з повздовжніми каналами, з'єднаними з ходовим гвинтом, а заглушка виконана у вигляді пучка трубок, з'єднаних між собою і встановлених з можливістю переміщення пучка трубок у повздовжніх каналах пробки, а у вихідної порожнині встановлена тяга, яка з'єднана з гайкою, ходовим гвинтом та заглушкою. Зміна довжини каналу у запропонованому пристрої дроселя регулювального не впливає на характер гідравлічних втрат у дроселі, тому що число поворотів каналу залишається незмінним. Однак і цей відомий дросель має недоліки, до яких можна віднести вузький діапазон регулювання перепаду тиску газу при зміні довжини каналу дроселя, внаслідок чого існує малий перепад температури від втрат енергії за рахунок гідравлічних втрат на тертя у каналах вузла дроселювання. Задачею дійсного винаходу є збільшення гідравлічних втрат у канали дроселя, а також поширення діапазону перепаду тиску газу при його дроселюванні. Для рішення поставленої задачі у запропонованому дроселі регулювальному вузол дроселювання виконано із трьох частин з'єднаних між собою і встановлених в корпусі дроселя у такому складі, що перша частка розташована на вході корпуса і виконана у вигляді набору шайб з повздовжніми каналами, які складені між заглушкою та пробкою, друга частка, вона же щілинний затвор, який виконано з повздовжнього остова, на обох торцях якого виконані отвори, а в середній частці - радіального виступу та тяги, один кінець якої з'єднано з гайкою, котра сполучена з ходовим гвинтом, а другий, який виконано у вигляді скоби, з'єднано з радіальним виступом остова з можливістю переміщення тяги, отже і скоби, в поперечному напрямку відносно до радіального виступу остова, і, крім того, скоба і радіальний виступ остова створюють між собою повздовжній канал, а третя частка вузла дроселювання розташована на виходу корпуса і виконана у вигляді сопла, яке ізольовано від корпусу пружними кільцями, наприклад, гумовими. Створений таким чином вузол дроселювання, у якому одна частка складена з наборушайб з повздовжніми каналами і розташованими між заглушкою та пробкою, друга - у вигляді щілинного затвору, а третя у вигляді сопла, дозволяє збільшувати гідравлічні втрати у каналі дроселя, а щілинний затвор - розширенню діапазону перепаду тиску газу при його дроселюванні. На Фіг.1 зображено повздовжній переріз дроселя регулювального. На Фіг.2 - поперечний переріз вузла кріплення сопла та щілинного затвору. На Фіг.3 - поперечний переріз пробки і заглушки. При цьому на Фіг.2 січна площина проходить через диск 29 кріплення сопла 26, повздовжній остов 12, радіальний виступ 15 і скобу 19 щілинного затвору, а на Фіг.3 січна площина проходить через поперечний переріз пробки 9 та заглушки 8 у місцях повороту повздовжніх каналів шайб 6 на 180°. Дросель регулювальний містить корпус 1, у якому між входом 2 і виходом 3 розташовані вузол дроселювання, виконаний із трьох частин з'єднаних одне до одної обичайками 4 та 5 і встановлених у корпусі 1 дроселя у такому складі, що перша частка розташована на вході корпуса і виконана у вигляді набору шайб 6 з повздовжніми каналами 7, які складені між заглушкою 8 та пробкою 9, а також обичайки 4. Заглушка 8 має впускний отвір 10, а пробка 9 - випускний отвір 11. Обичайка 4 з'єднана з другої часткою дроселя, тобто з щілинним затвором, який виконано з повздовжнього остова 12, на обох торцях якого виконані отвори 13, а в середній частці порожнини остова 14 - радіальний виступ 15 та тяги 18, один кінець якої з'єднано з гайкою 17, котра сполучена з ходовим гвинтом 16, а другий, який виконано у вигляді скоби 19, з'єднано з радіальним виступом 15 остова. Скоба 19 і радіальний виступ 15 остова створюють між собою повздовжній канал 20. Тяга 18 з скобою 19 з'єднано з радіальним виступом 15 остова 12 з можливістю переміщення тяги у поперечному напрямку відносно радіального виступу остова. На гвинту 16 виконано буртик 21, який розташовано між внутрішнім 22 та зовнішнім 23 фланцями. Внутрішній фланець 22 кріплять до зовнішнього фланця 23 болтами 24. Герметичність між ходовим гвинтом 16 та зовнішнім фланцем 23 забезпечують ущільнювальні кільця 25. Третя частка вузла дроселювання розташована на виходу 3 корпуса 1 і виконано у вигляді сопла 26, яке ізольовано від корпусу 1 пружними кільцями 27, наприклад, гумовими. Пружини кільця 27 розташовані в кільцевих канавках 28 диска 29, за допомогою якого сопло 26 з'єднано з обичайкою 5, котра в свою чергу з'єднана з остовом 12 щілинного затвору. Диск 29 і обичайка 5 з'єднані стопорним штифтом 30. На соплі 26 диск 29 утримується між конфузором і дифузором. Конфузор і дифузор складають між собою нарізне з'єднання сопла 26. Фланець 23 кріплять до корпусу 1 шпильками 31 та гайками 32. Герметичність між фланцем 23 і корпусом 1 забезпечує прокладка 33. Від повздовжнього переміщення вузол дроселювання утримають стопорні гайки 34 і 35. Пристрій працює наступним чином: При входженні потоку газу в першу частку вузла дроселювання, яка складена з набору шайб 6 з повздовжніми каналами 7 та кінцевою заглушки 8 і пробки 9 з впускним та випускним отворами 10 та 11, відповідно, через гідравлічний опір і гальмування потоку газу, що викликається зміною напрямку руху у кінцевих ділянках заглушки 8 і пробки 9, а також у повздовжніх каналах 7 шайб 6, спрацьовується необхідна частина тиску. Температурний перепад потоку газу на виході з першої частки вузла, що дроселює, досягається не тільки за рахунок гідравлічних втрат не тертя в повздовжніх каналах 7 шайб 6 дроселя, але і внаслідок його гальмування на кінцевих ділянках, створених заглушкою 8 та пробкою 9, при зміні в них напрямку руху потоку газу на 180°. В другій частці вузла дроселювання, при проходженні потоку газу через повздовжній канал 20, спрацьовується частина тиску, а також досягається деякий температурний перепад потоку газу. Далі, в третій частці вузла дроселювання, при проходженні потоку газу через сопло 26 також, внаслідок гідравлічних втрат при звуженні та поширенні потоку газу у соплі 26, спрацьовується необхідна частина тиску, а отже і температурний перепад потоку газу. Загальний перепад тиску складається з втрат тиску кожної частки вузла дроселювання і може досягати значних величин. Регулювання гідравлічного опору виконується обертанням ходового гвинта 16 при цьому гайка 17 одержить переміщення у поперечному напрямку відносно щодо осі дроселя. Тому що вона з'єднана з тягою 18, то і остання буде переміщатися і призводить до переміщення скоби 19. Це в свою чергу буде змінювати поперечний переріз повздовжнього каналу 20, який утворюють між собою радіальний виступ 15 остова 12 і скоба 19 тяги 16, збільшуючи або зменшуючи його. Характер гідравлічних втрат у дроселі, в цьому випадку, залишається незмінним. Позитивний ефект від застосування пристрою полягає в збільшенні, а також у регулюванні перепаду тиску потоку газу за рахунок незмінності характеру гідравлічних втрат у всьому діапазоні регулювання дроселя. Також, проходження потоку газу у осьовому напрямку збільшує довговічність роботи основних вузлів дроселя, таких як радіальний виступ 15 остова 12, скоба і 9 щілинного затвору, а також сопло 26. Використання винаходу дозволить зменшити металовитрати на облаштування газових і нафтових промислів, а також підвищити захист середовища від забруднення природним газом при видобутку нафти і газу.