旋转阀和剪切阀都是连续波压力发生器。剪切阀有定子和转子两部分。定子和转子均有相同数量的孔口。在结构上也十分相似。定子固定不动,转子相对于定子以一定的角度偏差来回剪切振荡,当转子沿一个方向旋转时。钻井液流通面积减少,压力增加;当压力增加至最大处时,转子反向旋转,流通面积增加,压力减小,当转子和定子孔口重合时。压力恢复正常;转子相对于定子来回的剪切过程产生连续压力变化。此外,剪切阀转子的双向旋转特性可以有效降低转阀被钻井液固相颗粒堵塞的风险。剪切阀的不足之处在于口,两侧末位置速度为零,需要电机不断正反转驱动,这种控制方式通常采用步进电机,当遇到较大阻力时,电机难以转到设定位置。影响转子的剪切作用。
旋转阀在结构上与剪切阀完全相同,不同之处在于,旋转阀沿着一个方向转动。其防堵塞能力不如剪切阀,但是它的电机控制方式相对简单,可以选用线性电机,建立一个闭环反馈电路,通过电机精确控制转子的旋转,产生连续压力波。在流程工业中可调范围是最关键的,旋转阀的可调范围大约为150:1。旋转阀稳定性高,且能够提供长期的严密切断。旋转阀的流通能力比较强,它能够用于提高掺合量而不改变进料管线的大小,可以极大地降低成本。
在流程工业中节流可引起大量的气蚀,旋转阀具有坚固的设计,大大减少了由于水锤现象造成阀门动作失败,同时其阀芯可以吸收部分多余的能量,明显地降低气蚀及相关的问题。旋转阀还具有无外泄的特性,它的阀杆不作任何进出的移动,而作旋转运动,从而不伤害填料,从而避免了外泄漏。
|