и
7
, дроссель
8
, вытеснители
9
, магнитный клапан
10
; сливной канал
14
и отверстия сливного канала
11
.
Рабочая среда через входной штуцер
2
(см. рис. 1) поступает во
входную камеру
6
, а затем через дроссель
8
проходит в секцию маг-
нитного клапана
10
. Для организации движения потоков жидкости
в секции магнитного клапана и обеспечения его надежной работы
предусмотрены вытеснители
9
. Это сделано в целях организации
движения потока в секции клапана для компенсации сил, действую-
щих на затвор, в поперечном направлении относительно перемещения
затвора.
При расходе жидкости и/или газа через АСРП меньше номиналь-
ного затвор магнитного клапана открыт и удерживается в фиксирован-
ном положении коэрцитивной силой постоянного магнита. При уве-
личении расхода жидкости более номинального клапан срабатывает,
затвор закрывается и поток перенаправляется в дроссель, следующий
за клапаном, тем самым увеличивая общее гидравлическое сопроти-
вление системы, что в случае постоянного перепада давления между
пластом и сборной трубой приводит к понижению расхода среды. Ха-
рактеристики дроссельных ступеней были определены в предыдущих
работах [1, 2].
В дальнейшем при снижении расхода среды через АСРП коэрци-
тивная сила постоянного магнита возвращает затвор клапана в ис-
ходное положение, и поток среды поступает в сливной канал, минуя
вторую дроссельную ступень (см. рис. 1). При этом общее гидравличе-
ское сопротивление системы уменьшается, что, в свою очередь, при-
водит к увеличению расхода среды. Таким образом, поддерживается
общий расход среды через АСРП в заданных пределах при изменении
или перепада давления между пластом и сборной трубой, т.е. условий
добычи жидких полезных ископаемых.
Постановка задачи.
Необходимо провести моделирование магнит-
ного клапана, чтобы определить действующие на него гидродинамиче-
ские силы; зависимости составляющих гидродинамической силы, дей-
ствующей на открытый клапан одной секции, от расхода через клапан;
оценить влияние конструкции сливного канала (см. рис. 1) на наличие
застойных зон и на значение гидродинамической силы, действующей
на клапан для одной секции.
Решение задачи.
Трехмерная модель клапана в открытом и закры-
том состояниях приведена на рис. 2,
а
и
б
. Клапан закрывается при
превышении номинального расхода через него, когда поток рабочей
среды срывает его с магнитного подвеса и вдавливает в коническую
часть седла.
Из-за неравномерного подвода среды могут возникать пульсации
давления в потоке, что приводит к увеличению нагрузок на клапан.
24 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 3
