animateMainmenucolor
 
Малогабаритные буровые установки
 
 
Вездеходы Арго
 
 
Каталог предприятий
 
 
Сделай заказ
 
 
Наличие на складе
 
 
Буровые установки
 
 
Буровое оборудование
 
 
Буровой инструмент
 
 
Запчасти к буровым установкам
 
 
Технология бурения скважин
 
 
Расчеты в бурении
 
 
Горные породы
 
 
Природные ресурсы
 
 
Техника для содержания скважин
 
 
Бурильно-крановые машины
 
 
Буровые вышки
 
 
Насосное оборудование
 
 
Оборудование водопонижения
 
 
Нефтегазопромысловое оборудование
 
 
Нефтегазопромысловая спецтехника
 
 
Горнодобывающее оборудование
 
 
Геофизическое оборудование
 
 
Геологоразведка
 
 
Добыча золота
 
 
Словарь
 
 
Реклама
 
 
Инженерно-геологические изыскания
 
 
Инженерно-геодезические изыскания
 
 
Учебные заведения
 
 
Дополнительное оборудование
 
 
Фотографии
 
 
Заказать буровое оборудование, станок СКБ 4
 
 
Карта сайта
 
 
{продукция}
{компания}

Клапаны буровых насосов

Для разобщения и соединения рабочей камеры цилиндра поршневого насоса попеременно с всасывающим и напорным трубопроводами служат клапаны.

В современных поршневых насосах широкое распространение получили самодействующие клапаны, которые открываются под действием протекающей через них жидкости, а закрываются под действием пружины и веса тарелки клапана и пружины.

Наиболее распространены кольцевые и тарельчатые самодействующие клапаны.

Кольцевые клапаны (одно- и двухкольцевые) обладают большой пропускной способностью, поэтому применяются в поршневых насосах с большой подачей.

Тарельчатые клапаны (с плоской тарелкой и конической посадочной поверхностью) применяются в насосах высокого давления, а также в насосах для перекачки жидкости с содержанием твердой фазы (глинистые растворы, естественные промывочные жидкости и др.).

К конструкциям клапанов поршневых буровых насосов предъявляют следующие основные требования: обеспечение герметичности в закрытом пространстве, своевременное открытие и закрытие отверстия седла, через которое протекает жидкость, минимальные гидравлические потери при истечении жидкости через клапан, достаточная прочность и износоустойчивость деталей клапана.

Основные размеры клапанов зависят от подачи и числа двойных ходов поршня насоса, а высота его подъема определяется скоростью потока жидкости в клапанной щели. Если размеры клапана и его гидравлическое сопротивление рассчитаны неправильно, то при его закрытии появляется характерный стук, который принимают за критерий правильности выбора размеров клапана для заданных условий работы.

Для соблюдения этого условия - безударной посадки тарелки на седло согласно экспериментальным данным максимальная высота подъема тарелки (в мм):

          (12.170)

где nв - частота вращения вала насоса, мин-1

Меньшие значения hmax - принимают при перекачке воды, а большие - при перекачивании вязких промывочных жидкостей.

Минимальная высота подъема тарелки клапана должна быть больше диаметра твердых частиц, содержащихся в промывочной жидкости и для насосов геологоразведочного бурения hmin≥2,5 мм.

Экспериментально установлено, что при диаметре поршня 130-180 мм высота подъема нагнетательного клапана составила 13-28 мм, а всасывающего 10-25 мм. Окончательные размеры клапанов, нагрузка на них и высота всасывания должны быть проверены при испытаниях насосов.

Диаметр конического клапана определяют из выражения:

               (12.171)

где F- площадь сечения поршня; R - радиус кривошипа; ω - угловая скорость коренного вала насоса; α=45-60° - угол наклона образующей посадочной поверхности тарелки к оси клапана; μк - коэффициент расхода через клапанную щель; ΔР≈10-20 кПа - перепад давления в щели клапана; р - плотность промывочной жидкости.

 

Коэффициент расхода определяется по графику (рис. 12.18), представленного зависимостью от безразмерного параметра А, равного отношению площади выходного сечения щели клапана (lh) к площади поперечного сечения седла клапана (1 -длина щели)

            (12.172)

 

Рис. 12.18. Зависимость коэффициента расхода μк от параметра А.

Диаметр отверстия седла клапана

Возможная высота всасывания насоса:

формула (12.173)

где ρ- плотность промывочной жидкости, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2; ра - атмосферное давлении, Па; рп - давление паров жидкости. Па; рн - потери давления на преодоление инерционных сопротивлений жидкости во всасывающей линии, Па; рк - потери давления в открываемом напором клапане, Па; рг - давление, вызванное гидравлическими сопротивлениями всасывающей линии.

Ниже приведены зависимость атмосферного давления ра от высоты местности над уровнем моря:

высота местности над уровнем моря, м

0

400

800

1500

2000

3000

среднее атмосферное давление, кПа.

100,9

95,5

91,5

83,7

78,7

70,6

Теоретический напор зависит от высоты местности над уровнем моря

Высота на уровнем моря, м

0

100

200

500

800

1000

1500

2000

3000

теоретический напор, м

10,38

10,2

10,1

9,7

9,4

9,2

8,6

8,1

6,9

При всасывании теплой воды в цилиндре насоса выделяются пары, создающие во всасывающей трубе парциальное давление рп, которое зависит от температуры:

Температура воды, °С

0

10

20

30

40

50

80

100

Парциальное давление паров воды, кПа

0,6

1,25

2,36

4,29

7,5

25

48,24

108,3

Потери напора рн на преодоление инерционных сопротивлений жидкости во всасывающей линии зависят от степени действия насоса и скорости вращения коленчатого вала, причем с увеличением частоты вращения коленчатого вала (числа ходов поршня, плунжера) эти потери увеличиваются.

Потери давления рк во всасывающем клапане определяются разностью давлений, действующих на нижнюю и верхнюю омываемые поверхности тарелки.

Потери давления, вызванные гидравлическим сопротивлением всасывающей линии рг, определяются длиной всасывающего трубопровода и количеством различных местных сопротивлений (сужений, крутых поворотов и т.п.).

Напор, развиваемый поршневыми насосами (при расположении на уровне моря), приведен в табл. 12.14

Таблица 12.14 Напор, развиваемый поршневыми насосами, м

Число
двойных
ходов, мин-1

Температура воды, °С

0

20

40

50

60

70

50

7,0

6,5

5,5

4,0

2,5

0

60

6,5

6,0

5,0

3,5

2,0

0

90

5,5

5,0

4,0

2,5

1,0

0

120

4,5

4.0

3.0

1,5

0,5

0

Торговый дом АУМАС