往復(fù)式泥漿泵出口流量
發(fā)布時間：2015年10月13日 10:15 閱讀：5517
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澤德
往復(fù)式泥漿泵出口流量
鉆井用的往復(fù)式泥漿泵，俗稱鉆井的“心臟”，它的重要功用是向井下循環(huán)保送鉆井泥漿，將鉆井歷程中鉆頭破碎的巖屑從井底攜帶進去并為井下能源能源鉆具供給能源。泥漿泵的出口流量是影響鉆井效力的一個重要參數(shù)，也是最優(yōu)化鉆井工藝中必需優(yōu)選的參數(shù)，泥漿泵的出口出壓力很高（個別在20—25MPa），且保送含砂量較高的泥漿，采取普通的流量計對其流量進行間接計量存在兩個問題；一是低壓密封問題，二是泥漿得沉積和梗塞問題。因而間接計量較為艱難。
依據(jù)往復(fù)泥漿泵的任務(wù)原理，其在單位時光內(nèi)保送的液體體積（既泥漿泵的實踐均勻流量Q理）與泥漿泵的活塞截面積S 。?；钊谐涕L度1，以及活塞每分種在缸套種往復(fù)的次數(shù)（稱作泥漿泵的沖數(shù)或泥漿泵數(shù)）n有關(guān)。S和I是泥漿泵的構(gòu)造參數(shù)，關(guān)于給定的泥漿泵是肯定不變的量，因而，若能測量出泥漿泵的沖數(shù)n 。就可盤算出泥漿泵的出口流量。
第一、泥漿泵沖數(shù)的測量
因為往復(fù)式泥漿泵的沖數(shù)與其驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速成反比，因而可通過測量其驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速換算出泥漿泵沖數(shù)，
第二、轉(zhuǎn)速傳感器的任務(wù)原理
泥漿泵驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速采取霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測量，圖1和圖2分手為霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的構(gòu)造原理和接線圖。
傳感器的定子上有2個相互垂直的饒組A和B，在繞組的中央線上粘有霍爾片Ha和Hb，轉(zhuǎn)子為永恒磁鋼，霍爾元件Ha和Hb的鼓勵電機分手與繞組A和B相連，它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸入。
上面推導(dǎo)傳感器輸入的霍爾電動勢的表白式。當永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，在轉(zhuǎn)子和定子的氣隙中變造成隨時光按正弦法則變更的交便磁場，設(shè)穿過霍爾元件Ha的磁通密度Bh 為
因為繞組A在空間上帶后 Ha90o，故繞組A處的磁通密度Ba 為該交變磁場將在繞組 A中感應(yīng)出交變電動勢Ea由楞次定律而Ea在Ha中將發(fā)生交變鼓勵電源；
因為霍爾元件H a自身也處于磁場中，其霍爾電極上將發(fā)生霍爾電動勢；
式中；L1為繞組A的電感；R1 為繞組A和霍爾元件Ha 組成的回路等效電阻；K1為霍爾元件的敏銳度，它是與霍爾元件的資料及構(gòu)造有關(guān)的參數(shù)。
相似地，因為霍爾元件Hb 所出無暇間地位超前Ha90o，而繞組B又超前Hb90o，同理可推出Hb發(fā)生的霍爾電動勢Ehb為
故傳感器總的輸入電動勢為
它與被測轉(zhuǎn)速成反比。
第三、轉(zhuǎn)速傳感器的現(xiàn)場裝置
為了用轉(zhuǎn)速傳感器測量出泥漿泵驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速，可在泥漿泵驅(qū)動軸上裝上皮帶輪或鏈輪來驅(qū)動轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，這種裝置方法既簡便易行，又不影響泥漿泵的正常任務(wù)。
第四、泥漿泵出口流量的盤算
測出泥漿泵的沖數(shù)n 后，既可依據(jù)往復(fù)泥漿泵的構(gòu)造和作用方法盤算其出口的實踐均勻流量Q理 。
關(guān)于單缸單作用泥漿泵，實踐均勻流量為
Q理 = Sln （m3÷min ）= Sln÷60（m3÷s ）
式中；S為泥漿泵的 活塞面積；l為活塞行程長度。
關(guān)于多缸單作用泥漿泵，設(shè)缸數(shù)位M，則其實踐均勻流量為
Q理 = MSln （m3÷min ）
關(guān)于多缸雙作用泥漿泵，活塞往復(fù)一次，各液缸保送液體兩次，體積為（2S－S’ ）式中S’為活塞桿截面積，則M各缸的實踐均勻流量為
Q理=M（2S－S’）ln （m3÷min ）
在實踐測量中發(fā)明，往復(fù)式泥漿泵任務(wù)時，因為吸入閥和消除閥封閉的不及時，泥漿泵閥，活塞和其余蜜封出有低壓液體陋失；泥漿泵缸中或液體內(nèi)含有氣體等起因，使泥漿泵的實踐均勻流量Q要低于實踐均勻流量，既Q = aQ理
a的大小視泥漿泵的任務(wù)狀況，個別取 0。85－0。95。
通過測量泥漿泵的沖數(shù)來間接測量泥漿泵的出口流量的方法，簡樸易行，防止了間接測量中傳感器蒙受低壓和液體侵蝕的問題，且拆裝不便，易行保護，實踐測量中發(fā)明，當泥漿泵的充溢度不高或不恒定是，此法的測量誤差將增大，因而，當對測量準確請求高時，則應(yīng)考率采取其余非接觸式測量方法。
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