Сильфонные клапаны бывают двух типов:работающие от давления в межтрубном пространстве работающие от давления в НКТ
.Сильфонный клапан, управляемый давлением
(рис. 10), состоит из сильфонной камеры 1, заряженной азотом на давления
Эффективная площадь сечения сильфона
На штоке 2 имеется клапан 3, сечение седла которого
Через штуцерное
отверстие 4 газ поступает из межтрубного пространства через клапан в НКТ.При закрытом клапане давление
в нем будет действовать на площадь сильфона
за вычетом площади клапана
Рисунок 2. Зависимость расхода газа через клапан от перепада давлений
Рисунок 3. Принципиальная схема клапана, управляемого давлением в межтрубном пространстве
Со стороны НКТ на площадь будет действовать давление
Обе эти силы будут стремиться открыть клапан. Препятствовать открытию будет давление газа в сильфоне
действующее на площадь
. Открытие клапана произойдет, если
Давление, при котором откроется клапан, будет равно
Деля числитель и знаменатель справа на
и обозначая
получим
Это будет давление в межтрубном пространстве, при котором клапан откроется.Решая (4) относительно
— давления зарядки сильфона, найдем
Это будет давление, которое необходимо создать в сильфонной камере при ее зарядке на поверхности при задание давлении в межтрубном пространстве для открытия клапана
После открытия клапана давление внутри клапана будет действовать на всю площадь сильфона, поэтому будет справедливо равенство сил
Непосредственно перед закрытием клапана в нем под сильфоном должно быть давление закрытия
Откуда видно, что
Тогда разница открывающего и закрывающего перепадов будет равна
После подстановки в (5) значения
согласно найдем (4)
Из (6) видно, что
является важной величиной, определяющей характеристику клапана.Обычно диаметр седла клапана колеблется в пределах от 3 до 12 мм, a R
от 0,08 до 0,5. Однако действительная величина R из-за неучета сил трения газа в клапане меньше расчетной, определяемой формулой (6). Это означает, что эффективное значение R меньше действительного. Уменьшение составляет ~6—7 %. Таким образом, изменением давления в межтрубном пространстве можно управлять работой клапана, т. е. открывать его или закрывать.Принципиальная схема клапана, чувствительного к изменениям давления в трубах, показана на рис. 4. В нем на сильфон всегда действует давление
устанавливающееся трубах. При накоплении жидкости в НКТ и соответствующем увеличении давления сопротивление сильфона преодолевается, и клапан открывается, впуская газ в НКТ из межтрубного пространства. После открытия давление
будет действовать на всю площадь сильфона
При снижении давления в трубах до некоторой величины клапан закроется, так как сила, действующая со стороны сильфона, станет больше, чем сила, действующая со стороны камеры клапана. Комбинированные клапаны имеют в дополнение к сильфону цилиндрическую пружину, которая воспринимает на себя часть нагрузки. Это позволяет делать сильфон более чувствительным к изменениям давления, действующего на него при прямом и обратном ходе.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему