Устройство для измерения расхода влажного пара

Устройство для измерения расхода влажного пара

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистнческнх

Республик

О П И с А Н И Е (1973811

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛВСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 02. 10. 80 (21) 3003564/22-03 с присоелинением заявки № (23) Приоритет (5l)M. Кд.

Е 21 В 47/10

1Ьеударстееииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (опубликовано 15. 11. 82. Бюллетень № 42 (53) УДК 622 241 (088. 8) Дата опубликования описания 1 5 . 1 1. 82

Ю. Н. Турчанинов, М. А. Диченко, А. Г. Вес- есный, Ю. В. Никифоров и В. В, Ироденко - т:-Вт;т и,, ттатт Q . з т ат т да

Ивано-Франковское специальное конструкторсйз@ бюро средств автоматизации (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВЛАЖНОГО

ПАРА

Изобретение относится к исследованию скважин и может быть использовано для измерения расхода влажного пара в продуктивные пласты нагнетательных скважин в процессе теплового воздействия.

Известны устройства для измерения расхода влажного пара, содержащие корпус с измерительным каналом, прямолопастную крыльчатку, установленную на валу, и электродвигатель, ротор которого размещен на крыльчатке, а статор — в корпусе (1).

Недостатком известного датчика является наличие на его корпусе реактивного крутящего момента, развиваемого электродвигателем в процессе работы и требующего погашения, в связи с чем датчик работоспособен только в стационарных условиях при жестком неподвижном закреплении корпуса. Наличие реактивного момента препятствует использованию прибора для скважинных измерений на гибкой кабельной подвеске, так как реактивное вращение корпуса приводит к искажению результатов измерений, а также к скручиванию и обрыву кабеля.

Цель изобретения - обеспечение воэможности измерения расхода в скважине с использованием гибкой кабельной подвески.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено размещенным на одном конце корпуса инерционным тормозом, выполненным в виде сво" бодно установленной в корпусе втулки со штифтами, на которых установлены с воэможностью взаимодействия с укрепленными в корпусе упорами подпружиненные тормозные- колодки.

zo При этом с целью повышения поперечной устойчивости корпуса устройство снабжено дополнительным инерционным тормозом, установленным на

3 97381 другом конце корпуса, а с целью обеспечения пакерования скважины устройство снабжено дополнительным инерционным тормозом, установленным непосредственно под первым со смещением относительно оси для перекрытия тормозными колодками сечения скважины.

На Фиг. 1 показано устройство, общий вид; на Фиг. 2 - тормоз в рабо- 1о чем положении (разрез A-А на фиг,l); на фиг. 3 — то же, в нерабочем положении; на фиг. 4 — конструктивное выполнение тормоза для выполнения им функций пакера. 15

Расходомер состоит (Фиг.1) из корпуса 1 с измерительным каналом 2,входным 3 и выходным 4 отверстиями, в котором на опорах 5 вращается прямолопастная крыльчатка 6, насаженная на вал 7.В корпусе расположен также встроечный асинхронный электродвигатель ротор 8 которого совмещен с крыльчаткой 6, а статор 9 герметично размещен в полости корпуса, Корпус подвешен на гибкой кабельной подвеске 10.

Расходомер оборудован инерционным тормозом, приводимым в действие реактивным крутящим моментом, возникающим на корпусе 1 при включенном элек- зо тродвигателе. Инерционный тормоз состоит из инерционной втулки 11, свободно посаженной на шейку проточки корпуса, несущей на штифтах 12 подвижные тормозные колодки 13, прижимаемые к упорам 14 корпуса 1 при помощи возвратных пружин кручения 15.

Устройство может содержать дополнительный тормоз 16, расположенный (Фиг.1) в противоположном конце корпуса. Кроме того, возможно использование тормоза для выполнения функций пакера, состоящих в полном перекрытии кольцевой щели между корпусом 1 и стенкой скважины, для чего изготавливаются несколько идентичных тормозов, расположенных рядом, впритык друг к другу, с определенным взаимным круговым смещением (фиг.4)так, чтобы они совместно полностью перек50 рывали участки кольцевой щели, не перекрытые разведенными тормозными колодками одного тормоза.

Устройство работает следующим образом.

После спуска расходомера в скважину на требуемую глубину в .обмотку электродвигателя подается по кабелю

1 4

10 электрический ток, S момент включения электродвигателя (Фиг.!) крыльчатка 6, совмещенная с ротором 8, начинает вращаться. Одновременно на статоре 9 электродвигателя, закрепленном в корпусе 1 прибора, возникает реактивный вращающий момент, и корпус резко поворачивается в противоположную направлению вращения крылы чатки сторону. Так как подвижно посаженная в проточке корпуса 1 инерционная втулка 11 сохраняет при этом некоторое время неподвижность (благодаря наличию момента инерции), происходит взаимное перемещение (Фиг.2 и 3) упоров 14 корпуса 1 и тормозных колодок 13, подвижно посаженных на штифты 12 .втулки 11. При этом упоры 14 набегают на внутренние скосы колодок l3, раздвигая колодки до упора в стенку скважины и подзаводя одновременно возвратные пружины 15. После этого корпус 1 приобретает круговую неподвижность (заклинивается), а усилие прижима колодок к стенке скважины поддерживается за счет дальнейшего воздействия реактивного момента. Таким образом на скосах происходит преобразование реактивного момента в усилие прижатия.

Измерение расхода производится следующим образом.

Поток контролируемой среды последовательно проходит через окна 3, измерительный канал 2 и окна 4 (направление движения потока на чертеже показано стрелками). Так как прямолопастная крыль-атка при этом совершает вращательное движение, поток нагружает вращающий крыльчатку электродвигатель моментом сопротивления вращению, пропорциональным массовому расходу. О величине момента (расхода) судят по величине потребляемого тока.

После окончания процесса измерений (или при необходимости перемещения прибора в иную точку) инерционный тормоз растормаживают. Для этого в обмотку статора подают кратковременный электрический импульс с одновременным изменением фазы. При этом двигатель ме>1яет направление врашения на обратное, и тормоз растормаживается.

Применение двух идентичных тормозов, расположенных на противоположных концах корпуса, позволяет по

9738 высить поперечную устойчивость закрепленного прибора. Возложение на инерционный тормоз функций пакера позволяет направлять весь контролируемый поток в измерительный канал и повысить точность измерений. Кроме того, отпадает необходимость в установке специального пакера.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения расхода влажного пара, содержащее корпус с измерительным каналом, пря- 1 молопастную крыльчатку, установленную на валу, и электродвигатель, ротор которого размещен на крыльчатке, а статор - в корпусе, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспе- 20 чения возможности измерения расхода в скважине с использованием гибкой кабельной подвески, оно снабжено размещенным на одном конце корпуса инерционным тормозом, выполненным в виде 2S

11 6 свободно установленной в корпусе втуЛки со штифтами, на которых установлены с возможностью взаимодейстР вия с укрепленными в корпусе упорами подпружиненные тормозные колодки.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения поперечной устойчивости корпуса, оно снабжено дополнительным инерционным тормозом, установленным на дру" гом конце корпуса.

3. Устройство по и.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения пакерования скважины, оно снабжено дополнительным инерционным тормозом, установленным непосредственно под первым со смещением относительно оси для перекрытия тормозными колодками сечения скважины.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 784 (прототип).

973811

А-д д-я

f2

12

Составитель А. Назаретова

Редактор Н.Швыдкая Техред M.Гергель Корректор С. Шекмар

Заказ 8644/39 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, M-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4