تفاوت های انتخاب ساختار اسپول های شیر کنترلی حفاری

انواع ساختار اسپول و ویژگی های آنها

دریچه های اسپل کشنده

دریچه های اسپول کشنده رایج ترین ساختارهای هسته ای دریچه در دریچه های کنترل حفاری هستند. این دریچه ها دارای یک اسپول استوانه ای هستند که برای کنترل جریان مایع در داخل بدن دریچه می کشند.اسپول دارای زمین ها و شکاف هایی است که با دریچه های موجود در بدن دریچه برای هدایت مایع هیدرولیکی به قسمت های مختلف سیستم هیدرولیکی حفاری است.

یکی از مزایای اصلی دریچه های اسپول اسلایدی توانایی آنها در رسیدگی به فشار بالا و برنامه های جریان بالا است. طراحی ساده آنها اجازه می دهد تا ساخت و نگهداری آسان باشد.حرکت خطی اسپول کنترل دقیق سرعت جریان مایع را فراهم می کند، که آنها را برای کاربردهایی که کنترل دقیق سرعت محرک های هیدرولیکی مورد نیاز است، مانند حرکات بوم و بازوی حفاری مناسب می کند.

از نظر تنظیم جریان، دریچه های اسپول کششی می توانند با انواع مختلف شکاف های خنک کننده بر روی سطح اسپول مجهز شوند. به عنوان مثال، شکل U، شکل V،و خروجی های خستگی شکل K ویژگی های جریان متفاوت را ارائه می دهند.شکاف های U- شکل رابطه ی نسبتاً خطی جریان و فشار را فراهم می کنند که برای کنترل صاف و قابل پیش بینی مفید است.ارائه یک تغییر سریع تر در نرخ جریان با جابجایی اسپول، اجازه می دهد تا تنظیم سریع در سرعت محرک.

دریچه های عروسک

دریچه های پاپت در مقایسه با دریچه های اسپول کششی یک اصل عملی متفاوت دارند. آنها شامل یک پاپت (یک عنصر مخروطی یا کروی) هستند که برای کنترل جریان مایع در مقابل صندلی دریچه قرار می گیرند.وقتي که عروسک از صندلي بلند شد، مایع می تواند از طریق شیر عبور کند، و وقتی که آن را نشسته است، جریان مسدود می شود.

دریچه های پاپت به خاطر توانایی های مهر و موم با فشار بالا شناخته می شوند. شکل مخروطی یا کروی پاپت باعث ایجاد یک سطح بزرگ مهر و موم می شود.که به جلوگیری از نشت حتی در شرایط فشار بالا کمک می کند.این باعث می شود که آن ها برای کاربردهایی که حفظ یک مهر و موم محکم بسیار مهم است، مانند دریچه های کنترل فشار در سیستم های هیدرولیکی حفاری مناسب باشند.

یک مزیت دیگر از شیرهای پاپت، زمان پاسخ سریع آنهاست. به دلیل طراحی ساده و جرم کم قطعات متحرک (پاپت) ، می توانند به سرعت باز و بسته شوند.امکان تغییر سریع جریان مایعاتاین امر به ویژه در کاربردهای مربوط به ایمنی، مانند شیر فشار بیش از حد، که در آن پاسخ سریع برای جلوگیری از آسیب به سیستم هیدرولیکی ضروری است، مهم است.

دریچه های اسپول چرخان

دریچه های اسپول چرخشی از یک اسپول چرخشی برای کنترل جریان مایع استفاده می کنند. اسپول دارای دریچه ها یا کانال هایی است که در هنگام چرخش با دریچه های بدن شیر هماهنگ می شوند و به مایع اجازه عبور یا مسدود شدن می دهند.

یکی از مزایای اصلی دریچه های اسپول چرخشی طراحی فشرده آنها است. آنها می توانند در مقایسه با برخی از دریچه های اسپول کششی کوچکتر باشند و در عین حال سطح مشابهی از کنترل جریان را فراهم کنند.این فشرده سازی در حفاری که فضای آن اغلب محدود است، سودمند است، و یک ترتیب شیر ساده تر مورد نیاز است.

دریچه های اسپول چرخشی نیز ویژگی های توزیع جریان خوبی را ارائه می دهند. حرکت چرخش اسپول می تواند توزیع یکسانی تری از مایع به خروجی های متعدد را تضمین کند.که در کاربردهایی که چندین محرک هیدرولیک را باید به طور همزمان کنترل کنند مفید است.، مثل در لوازم چند وظیفۀ یک حفاری.

درخواست - ملاحظات انتخاب مبتنی بر

برنامه های کاربردی کنترل دقیق

در کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیقی از محرک های هیدرولیک دارند، مانند در عملیات درجه بندی دقیق سطل حفاری،دریچه های اسپول کششی با طرح های محدودی خروجی اغلب ترجیح داده می شوندتوانایی تنظیم دقیق سرعت جریان از طریق شکاف های خنک کننده اجازه می دهد تا حرکت صاف و دقیق سطل را فراهم کند و به اپراتورها اجازه می دهد تا کارهای ظریف را به راحتی انجام دهند.

به عنوان مثال، یک دریچه اسپول کششی با ترکیبی از شکلی U و V شکل خروجی می تواند طیف گسترده ای از گزینه های کنترل جریان را فراهم کند.شکلهاي U را مي توان براي حرکت آهسته و ثابت استفاده کرد، در حالی که در صورت لزوم می توان برای تنظیمات سریع شکلی V را به کار گرفت.

استفاده از فشار بالا و ایمنی

در مورد کاربردهای فشار بالا و عملکردهای مربوط به ایمنی در سیستم هیدرولیکی حفاری، شیرهای پاپت انتخاب رایج هستند.توانایی های بسیار عالی آنها در بسته بندی با فشار بالا تضمین می کند که سیستم هیدرولیک می تواند در شرایط شدید به طور ایمن کار کند.

در دریچه های تخلیه فشار بیش از حد، دریچه های پاپت برای محافظت از سیستم از افزایش فشار بیش از حد استفاده می شوند.عروسک از صندلی اش بلند شده، اجازه می دهد تا مایع خارج شود و فشار را کاهش دهد. زمان پاسخ سریع شیرهای پاپت تضمین می کند که فشار به سرعت کاهش می یابد و از آسیب احتمالی به اجزای هیدرولیکی جلوگیری می کند.

برنامه های کامپکت و چند کارکرد

برای حفاری که فضای محدودی دارند یا مجهز به لوازم چند منظوره، دریچه های اسپول چرخشی گزینه مناسبی هستند.طراحی فشرده آنها اجازه می دهد تا آنها را در فضاهای تنگ بدون قربانی عملکرد نصب.

در یک دستگاه حفاری چند عملکردی، مانند یک شکافنده هیدرولیک یا یک قیچی، چندین محرک هیدرولیک باید به طور همزمان کنترل شوند.دریچه های اسپول چرخشی می تواند جریان مایع را به طور مساوی به این محرک ها توزیع کندحرکت چرخش اسپول همچنین مکانیسم کنترل را ساده می کند و کار کردن دستگاه چند کارکرد را آسان تر می کند.

عملکرد و نگهداری - عوامل انتخاب مرتبط

ظرفیت جریان و کارایی

ظرفیت جریان یک ساختار اسپول دریچه کنترل یک عامل مهم برای در نظر گرفتن در هنگام انتخاب است. دریچه های اسپول کشویی به طور کلی می توانند نرخ جریان بالا را اداره کنند.که آن ها را برای حفاری های بزرگ با سیستم های هیدرولیکی قدرتمند مناسب می کند.با این حال، کارایی جریان می تواند تحت تاثیر عوامل مانند فاصله بین اسپول و بدن شیر باشد.

دریچه های پاپت، در حالی که دارای مهر و موم فشار بالا هستند، ممکن است ظرفیت جریان کمی کمتر نسبت به برخی از دریچه های اسپول کششی داشته باشند.اما زمان پاسخ سریع آنها می تواند این را در برخی از برنامه های کاربردی که در آن تغییرات جریان سریع مهم تر از حداکثر جریان است جبران کند.

دریچه های اسپول چرخشی تعادل بین ظرفیت جریان و فشرده سازی را ارائه می دهند.ویژگی های توزیع جریان آنها می تواند کارایی کلی سیستم هیدرولیکی را با اطمینان از اینکه مایع به محرک ها به بهترین نحو تحویل داده می شود، بهبود بخشد.

الزامات نگهداری

الزامات نگهداری ساختارهای مختلف اسپیل نیز بر روند انتخاب تأثیر می گذارد.دریچه های اسپول کششی ممکن است به دلیل احتمال فرسایش بین اسپول و بدن شیر نیاز به تعمیرات مکرر داشته باشندبرای اطمینان از عملکرد مناسب و جلوگیری از نشت ، باید به طور منظم از مجوزها چک و تنظیم شود.

از سوی دیگر، دریچه های پاپت دارای قطعات متحرک کمتری و طراحی ساده تری هستند که به طور کلی منجر به نیاز به نگهداری کمتر می شود.عروسک و صندلی شیر اجزای اصلی هستند که ممکن است نیاز به بازرسی و تعویض در طول زمان، اما این معمولا یک فرآیند کمتر پیچیده و وقت گیر در مقایسه با نگهداری دریچه های اسپول کشنده است.

دریچه های اسپول چرخشی نیز نیاز به نگهداری نسبتاً کم دارند. در مقایسه با حرکت کششی یک دریچه اسپول کششی، احتمال سایش در اسپول چرخشی کمتر است. با این حال،مهر و موم های اطراف شاخه چرخش باید به طور دوره ای بررسی شود تا از نشت مایع جلوگیری شود.