阀盘的运动特性与泵阀失效机理

对钻井泵阀阀盘运动特性进行了计算分析。结果表明，泵阀密封面联接磨损的磨损速度与密封面上的接触比压成正比，泵的冲次是影响阀盘运动规律及对阀座产生冲击的重要因素，泵阀产生磨粒磨损和疲劳磨损的主要原因是泥浆、阀盘和阀座的冲击，冲蚀磨损导致泵阀的刺蚀。因此，优化泵的工作参数是提高泵阀的密封性能、延长其使用寿命的重要途径。     

钻井泵泵阀的应力分析

应用ＡＤＩＮＡ程序对钻井泵泵阀进行了讨论，结果表明，阀座的形状结构决定的应力分布状态是其下部锥面下沉的原因之一；通孔阀中不加强筋也不会发生颈缩，密封圈下部穴窝状剥落可能是气蚀和冲蚀联合作用产生的结果。     

钻井泵泵阀的应力分析

应用ＡＤＩＮＡ程序对钻井泵泵阀进行了计算，结果表明，阀座的形状结构决定的应力分布状态是其下部锥面下沉的原因之一；通孔阀中不加强筋也不会发生颈缩。密封圈下部穴窝状剥落可能是气蚀和冲蚀联合作用产生的结果。     

小波消噪用于钻井泵阀泄露故障诊断

讨论了钻井泥浆泵阀的失效机理,提出影响泵阀寿命的2个主要因素是阀的冲击造成的阀的疲劳点蚀和由泥浆液的刺蚀、犁沟造成的冲蚀磨损。针对钻井泵现场工况,采用声信号进行诊断,泵阀声信号的特征是信噪比低、冲击信号丰富、故障信息的时域特征明显和非平稳性。因此通过对声信号的小波降噪处理,突出了泵阀失效的故障特征,Fourier分析很难达到这样的效果,说明小波分析对这类信号的消噪有着Fourier分析不可比拟的优点,同时通过消噪也为进一步诊断中特征量的提取奠定了基础。     

压力波动规律研究及其对钻井泵液缸体系的影响

本文在联立活塞的运动方程、液缸内流体的控制方程及阀盘的运动方程三者的基础上,建立起了钻井泵液缸内压力波动规律的一阶数学控制模型,该数学模型可以用来模拟压力随时间的变化规律、阀盘升距的变化规律以及阀盘对阀座的冲击力计算。在此基础上,进一步全面分析了压力波动对液缸体系的影响。     

往复泵阀运动规律的测试

本文介绍测试泵阀运动规律所用的传感器及测试系统和相应仪表;并在实验室实测了地质泥浆泵阀的位移曲线、加速度曲线和阀盘滞后活塞动作的时间、高度或角度及泵缸内压力变化曲线,并指出这些曲线的用处。     

液压锥阀阀口冲蚀磨损数值预测与对策

针对液压锥阀阀口冲蚀磨损问题,运用Fluent中的离散相模型(DPM)进行了锥阀阀口流域固-液两相流数值计算.研究结果表明:在阀口主流束冲蚀与阀腔漩涡离心颗粒磨蚀联合作用下,阀口处阀芯壁面出现大面积冲蚀磨损,阀座拐角工作面冲蚀磨损率最大;随着压差和介质黏度的增大,阀座壁面的冲蚀磨损加剧;圆弧形阀座工作面具有"圆角效应",能够光顺阀口主流束颗粒轨迹,迫使阀腔漩涡区域后移并远离工作区,其工作面基本无冲蚀.     

密封磨损自动补偿式蝶阀

目前,蝶阀已由对称轴蝶阀发展到单偏心轴蝶阀和双偏心轴蝶阀。单偏心轴蝶阀是在对称轴蝶阀的基础上,将阀杆中心线在密封圈中心线上偏离密封面,使阀杆位于密封圈的一侧,解决了对称轴蝶阀中阀芯上的密封面与阀杆相交处密封性不良及密封圈不易更换的问题;双偏心轴蝶阀又在单偏心轴蝶阀的基础上,再将阀杆中心线偏离密封圈中心线,使阀杆偏置于密封圈的一侧,减少了阀门在启闭过程中阀芯与密封圈上密封面之间的机械磨损,使阀门的寿命和密封性得到进一步提高。但是,上述蝶阀都未解决其密封面被冲刷磨损和机械磨损后的补偿问题,也未彻底消除其密封面之间在阀门     

BW-150泥浆泵中泵阀改进研究

泵阀是泥浆泵中一个非常关键的部件,属于泵的易损件.通过对泵阀的工作原理、阀在稳定与非非稳定状态下的运动规律以及泵阀失效分析,提出了泵阀的几点改进意见,提高了泵阀使用寿命.     

有杆抽油泵固定阀阀球运动规律模拟分析*

在常规有杆抽油泵流体进泵过程中,固定阀阀球的运动规律是影响固定阀开启程度、过阀流量以及流体进泵时间的主要因素之一。详细描述分析固定阀阀球的运动规律,对有杆抽油泵进泵流量和开启程度的准确计算具有十分重要的意义。针对以往的固定阀阀球运动规律模型在对阀球受力分析以及求解过程中存在的不足,综合考虑泵阀开启和关闭阶段对阀球运动的影响,对阀球的受力和运动特性进行了全面分析,建立了完善的固定阀阀球运动规律模型。利用该模型可以模拟分析不同因素对阀球运动规律的影响,并对泵阀开启和关闭阶段出现的滞后现象进行了详细的计算分析。     

煤系地层水平井低流速液流有杆泵泵阀运动特性

综合低沉没度和大斜度等因素耦合作用的影响,推导泵阀阀球伴随弹簧运动和造斜段泵腔液流连续流动的微分方程,建立水平井造斜段泵阀随液流运动的数学模型,依据数值求解结果揭示低流速液流中泵阀伴随弹簧的运动特性。结果表明:低沉没度和大斜度等因素耦合作用下,增大冲程和冲次会提高泵阀阀球伴随弹簧运动的升程、速度和加速度,且增大冲程更有利于提高低流速液流入泵流速并使液流顺利进泵,下冲程中弹簧力与阀球重力的双重作用使得固定阀球伴随弹簧快速复位,这有利于顺利开启游动阀球和提高泵效;低流速液流中水平井泵阀开启瞬间的阀球加速度会出现短暂的周期性波动并在短时间内迅速变小,易引起阀球"抖动"现象并降低泵效,且增大冲程和冲次将缩短阀球加速度趋向平缓的时间。     

钻井泵泵阀状态的监测与故障诊断

对钻井泵泵阀故障识别进行了实验研究，提出了一种简单而实用的泵阀故障诊断方法。以位置传感器测量活塞死点所产生的信号为触发信号，可用计算机准确采集到钻井泵泵阀关闭时在阀箱上激起的瞬态响应信号。对该瞬态信号的时域和同步功率谱进行分析后，可较为准确地判别泵阀的工作状态。用该方法可检测出较为明显的故障信息。     

高压压裂泵配流阀流场特性分析及结构参数优化

针对高压压裂泵配流效率低、配流阀工作寿命短的问题,通过流场特性仿真对配流阀的结构参数进行优化。分析阀盘升程及锥角对阀内压力、阀口流速及流量系数的影响,得出合适的阀盘升程及锥角参数。结果表明:阀盘底部所受压力最大,阀口流道中靠近阀盘底角处流体速度最大,由于流体速度方向的变化,在靠近阀座处出现固体颗粒堆积;阀盘锥角一定时,阀口流体流速及流量系数随阀盘升程增大而减小;阀盘升程一定时,阀口流体流速随阀盘锥角增大而减小,流量系数则随阀盘锥角的增大先升后降,锥角为60°时流量系数最大;阀盘锥角和升程的优化值分别为60°和15 mm,这有利于降低阀口流速,减弱高速流体对阀盘密封面的冲蚀作用,提高配流效率并延长配流阀的使用寿命。     

不同阀座半锥角条件下的锥阀阀口流场仿真

针对锥阀阀口在小开度条件下的高速喷流容易产生气穴的特性,采用流固耦合的方法,模拟锥阀在真实开口情况下的流动状态,研究在不同阀座半锥角条件下阀口的流动特性.通过仿真计算表明,不同阀座半锥角对阀口的流动特性有显著的影响,通过合理选取阀座半锥角,可改善阀芯的稳定性;同时减小气穴区域,可改善阀口出流的流动特性.     

空气冲击造型机快开阀开启运动的分析

依据空气动力学原理，建立了空气冲击造型机快开阀的开启运动方程，通过数值仿真计算，分析了快开阀的结构参数对快开阀开启运动的影响，为空气冲击造型机快开阀优化设计提供参考。     

横门发电厂#3炉高压过热器出口电动总阀方向装反的补救方案

横门发电厂#3机组投产后首次A修,发现锅炉高压过热器出口电动总闸阀进口侧阀座、阀瓣严重磨损。经分析,是由于该阀投产时方向装反所致,必须采取补救措施,否则该闸阀将会报废。对该闸阀方向装反的后果进行分析,提出简便可靠的补救方案。     

钻井泵泵阀状态的监测与故障诊断

对钻井泵泵阀故障识别进行了实验研究,提出了一种则实用的泵阀故障诊断方法。以位置传感器测量活塞死点所产生的信号为触发信号,可用计算机采集到钻井泵泵阀关闭时在阀箱上激起的瞬态响应信号。对该瞬态信号的时域和同步功率谱进行分析后,可较为准确地判别泵阀的工作状态。用该方法可检测出较为明显的故障信息。     

抽油泵泵阀运动规律研究

在用三元振动求出柱塞，泵筒运动规律的基础上，用空间运动理论对泵阀的运动规律进行了研究，并用微机进行了编程计算，通过不同参数泵阀运动规律影响的分析，得出了降低成本，提高泵阀组件寿命，提高泵效的措施。     

水压锥阀阀口气穴数值模拟与可视化研究

气穴是研制水压阀存在的主要难题。认识阀口形状与气穴的关系,避免产生气穴现象极其重要。应用有限体积数值计算方法针对阀座倒角长度变化对水压阀阀道内流场的影响进行数值模拟和可视化研究,得到了一些有益的结论:倒角长度的改变对阀口间隙以及阀芯锥面与柱面相接的地方的负压会产生比较大的影响。     

页岩气超高压往复泵工作腔压力测试与分析

以用于页岩气水平井压裂的超高压往复泵为研究对象,为探索提高泵工作性能及可靠性的解决思路,开展了泵工作腔内压力变化规律及基本特征的分析研究。根据力学基础理论,定性地分析了泵阀开启、关闭时刻点的工作腔内压力变化。搭建了全尺寸超高压往复泵工作腔压力测试台架,获得了4种柱塞冲次和5种排出管汇压力下的泵腔压力变化曲线。实验结果表明,排液冲程中柱塞冲次和排出管汇压力对工作腔压力降低的滞后时间具有显著影响,工作腔压力在临近峰值的高压区间内会产生“M”型压力冲击特征,对此特征的分析将为进一步分析阀箱内壁疲劳失效原因、优化泵阀运动机理提供解决思路及实验依据。