多級離心泵快速復位固定閥與現(xiàn)有固定閥的力學對比分析

　　多級離心泵快速復位固定閥開啟、關閉時閥芯瞬間受力方程式為：

　　1、開啟瞬間　F1-FW.sin β-F2-F3>0;

　　2、關閉瞬間　F3+FW.sin β+F2-F1>0。

　　在用固定閥開啟、關閉時閥芯瞬間受力方程式為：

　　3、開啟瞬間　F1-FW.sin β-F2>0;

　　4、關閉瞬間　FW.sin β+F2-F1-ΔAp1>0。

　　從式(4)可知，活塞下行關閉瞬間F2=F1，則可簡化為

　　5、FW.sin β-ΔAp1>0， 式中，F(xiàn)1地層壓力，N;F2為泵筒壓力，N;F3為彈簧彈力，N;FW為閥的重力，N;β為井斜角度，0°;p1為地層流壓，Pa;ΔA為閥球與擋板膠聯(lián)面積，m2。

　　閥球質(zhì)量m為 m=Vρ=4R3ρ/3，kg， 式中，R為閥球半徑，mm;ρ為閥球體積密度，kg/m3。

　　當p1在8.5～15.5 MPa范圍內(nèi);ΔA>1 mm2時，則式(5)不成立，即現(xiàn)有在用的固定閥漏失嚴重或滯后。

　　由上述可知，活塞下行關閉瞬間，F(xiàn)2=F1，則式(2)恒成立，即多級離心泵快速復位固定閥不存在滯后或漏失現(xiàn)象。

　　多級離心泵快速復位固定閥在開啟瞬間所增加的壓力差Δp為：Δp≥F3/ΔA。

　　當取F3=10～20 N時，則Δp=350～700 Pa。

　　從計算結(jié)果表明，多級離心泵快速復位固定閥所施加的彈力對閥的開啟影響是微乎其微的。

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