多級離心泵快速復(fù)位固定閥與現(xiàn)有固定閥的力學(xué)對比分析

　　多級離心泵快速復(fù)位固定閥開啟、關(guān)閉時(shí)閥芯瞬間受力方程式為：

　　1、開啟瞬間　F1-FW.sin β-F2-F3>0;

　　2、關(guān)閉瞬間　F3+FW.sin β+F2-F1>0。

　　在用固定閥開啟、關(guān)閉時(shí)閥芯瞬間受力方程式為：

　　3、開啟瞬間　F1-FW.sin β-F2>0;

　　4、關(guān)閉瞬間　FW.sin β+F2-F1-ΔAp1>0。

　　從式(4)可知，活塞下行關(guān)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(dāng)p1在8.5～15.5 MPa范圍內(nèi);ΔA>1 mm2時(shí)，則式(5)不成立，即現(xiàn)有在用的固定閥漏失嚴(yán)重或滯后。

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

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

　　當(dāng)取F3=10～20 N時(shí)，則Δp=350～700 Pa。

　　從計(jì)算結(jié)果表明，多級離心泵快速復(fù)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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