Основными плюсами регулируемого дросселя являются расширенные эксплуатационные характеристики. Оператор может плавно изменять давление, скорость рабочей среды в нагнетательной линии манифольда в ручном, удаленном режиме, либо переключить скважину в автоматический режим.
В нерегулируемом дросселе штуцеры нужно менять вручную, что увеличивает трудоемкость обслуживания арматуры. Возможен только ступенчатый, растянутый по времени, режим изменения характеристик рабочего потока. Зато стоят механические не регулируемые дроссели дешевле регулируемых аналогов.
Существует два варианта исполнения не регулируемого дросселя:
Простейшим вариантом прямого не регулируемого дросселя является пластина со сквозным отверстием и рукояткой. Она вставляется между фланцами, сразу после запорной арматуры. Другим вариантом исполнения является межфланцевая втулка, работающая по аналогичному принципу
Использование углового корпуса позволяет менять втулки штуцеров под давлением. Для этого достаточно снять фланец или БРС гайку с заглушкой.
Используемые в манифольдах противовыбросового оборудования и выкидных линиях устьевой арматуры регулируемые дроссели имеют следующую классификацию:
По типу регулирующего устройства редукционные дроссели классифицируются следующим образом:
В игольчатом дросселе конусный наконечник иглы вкручивается/выкручивается из седла для регулировки давления. Конструкция фактически является клапаном, в котором элемент затвора – игла, перемещается вдоль направления потока рабочей среды. При этом седло неподвижно фиксируется в корпусе клапана на резьбе.
В клеточном дросселе седло прижимается к внутренней поверхности клапана при помощи специальной втулки, которая носит название «клетки»
Дискретный дроссель представляет собой модифцированный кран. Элемент затвора в нем представляет собой тело вращения – цилиндр, с несколькими просверленными поперек него сквозными каналами разного сечения. При вращении рукоятки изменяется диаметр проходного отверстия, происходит ступенчатое регулирование характеристик потока рабочей среды.
В дроссельных устройствах, использующихся в нефтегазодобывающей промышленности, прервана связь «расход/давление». Привод осуществляется от сторонних источников энергии, а не от самого потока рабочей среды. Поэтому контролируются параметры звеньев технологического процесса, регулировка выполняется по мере необходимости.
Клеточные дроссели обладают следующими преимуществами в сравнении с игольчатыми штуцерами:
Игольчатые дроссели обозначаются ДНУ и ДРУ, рассчитаны на давление 21 – 105 МПа, имеют номинальный диаметр 50 – 100 мм. Уровень требований к параметрам по спецификации 6A API либо PR1, либо PR2, уровень спецификации PSL1 – PSL3, класс материалов для корпусных деталей AA – EE. Изготавливаются дроссели в обычном и коррозионностойком К1 – К2 исполнении.
Вся регулирующая арматура классифицируется по шести стандартным признакам:
В принципе, поток среды можно регулировать трубопроводной арматурой с любой схемой затворного узла – заслонкой, краном, задвижкой или вентилем. Однако на выбор конструкции дросселя влияет расход температура, давление, плотность, химический состав и физические свойства рабочей среды.
Дроссельный узел клеточного типа с перемещающимся плунжером внутри перфорированной втулки позволяет разделять поток на несколько струй, снижать акустический шум и защищать металлические поверхности сопряжения от кавитационного воздействия. Пузырьки газа, содержащиеся в нефти, схлопываются внутри втулки, не причиняя вреда наружным поверхностям запорного узла.
Герметичность А класса при температуре до +200°С могут обеспечить только фторопластовые кольца с резиновыми манжетами. Для сверхточной регулировки расхода в широком диапазоне используются дроссельные устройства специальной конструкции
Входной и выходной каналы внутри таких дросселей имеют не одинаковый диаметр. Наклон выходного канала 20° и овальная его форма в поперечном сечении позволяют гарантированно избежать гидравлических ударов в процессе эксплуатации.
Таким образом, нерегулируемый дроссель стоит дешевле, но менее удобен в работе, так как увеличивает трудоемкость обслуживания манифольда. Регулируемый дроссель стоит дороже, но может управляться дистанционно, изменяя характеристики потока среды в широком диапазоне.