Клапаны буровых насосов

Касаясь темы конструкции и принципов работы буровых насосов, применяемых сегодня для решения задач по бурению скважин, нельзя обойти стороной такой важный элемент как клапаны буровых насосов. Эта важная деталь насоса расположена в клапанной коробке (или цилиндре) и обеспечивает попеременное сообщение и разделение рабочей камеры с всасывающей и напорной трубами, при этом обеспечивая движение воды или бурового раствора в одном направлении.

Крышка клапана бурового насоса НБ-32 02 002Сегодня в числе наиболее широко применяемых разновидностей клапанов буровых насосов выделяются самодействующие, то есть такие устройства, открытие которых происходит под действием проходящих сквозь них потоков жидкостей, а перекрытие канала обеспечивается пружиной и собственным весом тарелки клапана. Помимо них существуют клапаны принудительного действия, работа которых обеспечивается передаточным механизмом от вала насоса.

В свою очередь, в данной категории можно выделить две конструкционные вариации клапанов: кольцевые и тарельчатые. Кольцевые самодействующие клапаны отличаются более значительной пропускной способностью, а потому их применение целесообразно при использовании мощных насосов, которые могут обеспечить внушительный показатель подачи. Среди предлагаемых на рынке таких устройств различают вариации с одним или двумя кольцами.

Самодействующие тарельчатые клапаны за счет своей конструкции больше подходят для работы насосов высокого давления, а также при обеспечении перекачки составов, содержащих твердые частицы. В таких клапанах тарелка плоская, а посадочная поверхность имеет коническую форму.

Вне зависимости от типа своей конструкции клапан поршневого бурового насоса для эффективной работы должен отвечать ряду требований, в числе которых:

  • герметичность стыков и соединений,
  • обеспечение своевременности перекрытия и открытия отверстия седла,
  • обеспечение минимальных показателей гидравлических потерь,
  • износостойкость элементов.

Еще одно важный критерий, который относится уже не к самой конструкции, а к правильности выбора устройства для конкретного насоса – это безударность посадки тарелки на седло. Как и дефекты клапанов, неправильный расчет использования клапана может оказывать крайне негативное влияние на всю работу по бурению в целом. В случае, если расчеты произведены неверно, при закрытии клапана возникает стук, что и является одним из свидетельств ошибки. Критерии выбора размера клапана определяются на основе показателей подачи, числа двойных ходов поршня, а высота подъема зависит от скорости перемещения жидкости через него. При этом высота подъема должна учитывать наличие частиц твердой фазы в перекачиваемой жидкости и их размер.