RU2239743C2

RU2239743C2 - Regulating unit

Info

Publication number: RU2239743C2
Application number: RU2002135232/06A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Коблев (RU); А.Н. Коблев
Original assignee: ОАО "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-11-10

Abstract

FIELD: pipe line fittings; shut-off fittings with performing sliding motion over seat surface between inlet and outlet passages for underground gas stations.

SUBSTANCE: proposed regulating unit has body with flow-through hole where flat gate and insert are mounted. Gate is connected with rod of drive. Flat gate and insert are located between two L-shaped guides which are secured in seat. Seat is mounted on four bolts located symmetrically and secured in body. They are axially movable and may be locked in extreme positions. Located between bolt heads and seat are flexible members.

EFFECT: enhanced reliability and economical efficiency due to reduced loss of pressure pumping gas into well.

3 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и может быть использовано для установки на газовых скважинах станций подземного хранения газа (СПХГ) для регулирования расхода природного газа при отборе и для закачки газа с минимальным гидравлическим сопротивлением.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting devices with a locking element that makes a sliding movement along the saddle surface between the inlet and outlet channels, and can be used for installing underground gas storage stations (LNG) in gas wells to control the flow of natural gas during sampling and for gas injection with minimal hydraulic resistance.

Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее седло, корпус с входным и выходным патрубками, в полости которого установлен шибер с отверстием и вкладышем, связанный штоком с приводом (патент СССР №1780573, кл. F 16 K 3/00, 1990).Known locking and regulating device containing a saddle, a housing with inlet and outlet nozzles, in the cavity of which a slide is installed with an opening and an insert, connected by a rod with a drive (USSR patent No. 1780573, class F 16 K 3/00, 1990).

Недостатком этого устройства является невозможность использования его на СПХГ для закачки газа в скважину после завершения отбора, так как оно полностью перекрывает проходное сечение при обратном потоке газа.The disadvantage of this device is the impossibility of using it on an LNG to pump gas into the well after completion of the selection, since it completely blocks the flow cross section during a reverse gas flow.

Известен регулирующий штуцер, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, соосно которым с возможностью поступательного перемещения по направляющим поверхностям установлены плоские шиберы, связанные с приводом и имеющие соосные отверстия (а.с.№438826, кл F 16 K 3/34, 1973 г.).Known regulating fitting containing a housing with inlet and outlet openings, coaxially with which with the possibility of translational movement along the guide surfaces are installed flat gates associated with the drive and having coaxial holes (A.S. No. 438826, class F 16 K 3/34, 1973 .).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш (а.с.№785579, 4 МПК F 16 K 3/00, 17.10.75).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a locking and regulating device, in the housing of which with a through hole in the saddle there is a flat gate with an opening connected to the actuator stem and an insert (a.c.№785579, 4 IPC F 16 K 3/00, 10.17.75).

На СПХГ добыча газа из скважины чередуется с закачкой газа в скважину компрессорными установками. Известные устройства могут использоваться на СПХГ для регулирования расхода газа при его отборе из скважин, но являются существенной помехой при закачке газа в скважины, создающей потерю напора.At an underground gas storage facility, gas production from a well alternates with gas injection into the well by compressor units. Known devices can be used at an underground gas storage facility to control gas flow when it is taken from wells, but they are a significant obstacle when injecting gas into wells, creating a pressure loss.

Недостатком известных устройств является их низкая надежность и экономичность, обусловленные тем, что при закачке газа в скважину требуются дополнительные энергетические затраты компрессорных установок на преодоление значительного местного гидравлического сопротивления, создаваемого устройством.A disadvantage of the known devices is their low reliability and efficiency, due to the fact that when injecting gas into the well, additional energy costs of compressor units are required to overcome the significant local hydraulic resistance created by the device.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого обеспечивалась бы надежность и повышалась экономичность работы устройства.The problem achieved by the invention is to create a technical solution, the use of which would ensure reliability and increase the efficiency of the device.

Для достижения названного технического результата в корпусе регулирующего устройства с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш.To achieve the named technical result, a flat gate with a hole connected to the actuator stem and an insert are installed in the housing of the regulating device with a through hole in the saddle.

Заявляемое регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что плоский шибер и вкладыш расположены между двумя Г-образными направляющими, закрепленными в седле, которое установлено на четырех симметрично расположенных направляющих болтах, закрепленных в корпусе с возможностью осевого перемещения и фиксации его в крайних положениях, причем между головками болтов и седлом расположены упругие элементы.The inventive control device differs from the prototype in that the flat gate and the liner are located between two L-shaped guides mounted in a saddle, which is mounted on four symmetrically located guide bolts mounted in the housing with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, and between the bolt heads and the saddle are elastic elements.

Предлагаемое изобретение изображено на чертежах, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в открытом положении при отборе газа из скважины, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - продольный разрез устройства при закачке газа в скважину.The invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the device in the open position when taking gas from the well, Fig. 2 is a view A in Fig. 1, Fig. 3 is a longitudinal section of the device when gas is injected into the well.

Устройство содержит корпус 1 с проходным отверстием 2. Внутри корпуса по оси проходного отверстия установлено седло 3 с отверстием 4. В седле неподвижно установлены две Г-образные направляющие 5, между которыми расположены плоский шибер 6 с отверстием 7, вкладыш 8 и уплотнительный элемент 9, герметизирующий уплотнительные поверхности шибера, вкладыша и седла на всем диапазоне регулирования. Седло установлено на четырех симметрично расположенных направляющих болтах 10 с головками 11, закрепленных в корпусе, в результате чего оно имеет возможность осевого перемещения вдоль проходного отверстия. Между головками болтов и седлом расположены упругие элементы 12. В корпусе со стороны седла расположен уплотнительный элемент 13, герметизирующий уплотнительные поверхности седла и корпуса при регулировании расхода газа. Плоский шибер соединен со штоком 14 привода 15.The device comprises a housing 1 with a through hole 2. Inside the housing along the axis of the through hole, a saddle 3 with an opening 4 is installed. Two L-shaped guides 5 are fixedly mounted in the saddle, between which there is a flat gate 6 with a hole 7, an insert 8 and a sealing element 9, Sealing sealing surfaces of the gate, liner and saddle over the entire control range. The saddle is mounted on four symmetrically located guide bolts 10 with heads 11 fixed in the housing, as a result of which it has the possibility of axial movement along the passage hole. Between the bolt heads and the seat are elastic elements 12. In the housing on the side of the seat there is a sealing element 13, which seals the sealing surfaces of the seat and the housing when controlling the gas flow. The flat gate is connected to the rod 14 of the actuator 15.

Устройство работает следующим образом. В исходном открытом положении седло 3 с направляющими 5, плоским шибером 6, вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 прижато упругими элементами (пружинами) 12 к уплотнительному элементу 13 корпуса 1.The device operates as follows. In the initial open position, the saddle 3 with guides 5, a flat gate 6, the liner 8 and the sealing element 9 is pressed by the elastic elements (springs) 12 to the sealing element 13 of the housing 1.

При необходимости регулирования расхода при отборе газа из скважины подают соответствующий сигнал на привод 15, шток 14 которого перемещает шибер 6 с вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 относительно седла 3 вниз, в результате чего отверстие 4 в седле 3 частично закрывается шибером 6 с вкладышем 8 и происходит регулирование расхода газа.If it is necessary to control the flow rate when taking gas from the well, a corresponding signal is supplied to the actuator 15, the rod 14 of which moves the gate 6 with the liner 8 and the sealing element 9 relative to the seat 3 downward, as a result of which the hole 4 in the saddle 3 is partially closed by the gate 6 with the liner 8 and there is a regulation of gas flow.

При необходимости закачки газа в скважину подают соответствующий сигнал на привод 15, шток 14 которого перемещает шибер 6 с вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 относительно седла 3 вверх, в крайнее верхнее положение, соответствующее максимальному расходу газа при отборе.If necessary, the gas is injected into the well, a corresponding signal is supplied to the actuator 15, the rod 14 of which moves the gate 6 with the liner 8 and the sealing element 9 relative to the saddle 3 upwards, to the highest position corresponding to the maximum gas flow rate during sampling.

В дальнейшем при закачке газа в скважину седло 3 с направляющими 5, плоским шибером 6, вкладышем 8 и уплотнительным элементом 9 под действием скоростного напора и перепада давления на седле 3, сжимая пружины 12, перемещается по направляющим болтам 10 до упора направляющими 5 в головки 11 болтов 10, открывая проходное отверстие 2 для прохода газа в скважину со значительно меньшим местным гидравлическим сопротивлением.Subsequently, when gas is injected into the well, the saddle 3 with guides 5, a flat gate 6, a liner 8 and a sealing element 9 under the action of high-speed pressure and pressure drop on the saddle 3, compressing the springs 12, moves along the guide bolts 10 to the stop with the guides 5 in the heads 11 bolts 10, opening the passage hole 2 for the passage of gas into the well with significantly lower local hydraulic resistance.

Благодаря уменьшению потери напора при закачке газа в скважину обеспечивается надежность и повышается экономичность работы устройства.By reducing the pressure loss when injecting gas into the well, reliability is ensured and the efficiency of the device is increased.

Claims

Регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с отверстием, соединенный со штоком привода, и вкладыш, отличающееся тем, что плоский шибер и вкладыш расположены между двумя Г-образными направляющими, закрепленными в седле, которое установлено на четырех симметрично расположенных направляющих болтах, закрепленных в корпусе с возможностью осевого перемещения вдоль проходного отверстия и фиксации его в крайних положениях, причем между головками болтов и седлом расположены упругие элементы.A regulating device, in the case of which a flat gate with a hole is installed, connected to the actuator stem, and an insert, characterized in that the flat gate and insert are located between two L-shaped guides mounted in a saddle, which is mounted on four symmetrically located guide bolts fixed in the housing with the possibility of axial movement along the bore hole and fixing it in extreme positions, with elastic elements located between the bolt heads and the saddle cops.