離心式鉆井液砂泵啟動(dòng)前,砂泵先灌滿(mǎn)所需要輸送的液體;開(kāi)動(dòng)后,砂泵的葉輪旋轉,產(chǎn)生離心力。液體(鉆井液)從葉輪中心被拋向葉輪外周,砂泵動(dòng)能增加,并與很高的速度流入砂泵泵殼,在殼內減速,是大部分的動(dòng)能轉化為壓力能,然后從砂泵的排出口排到排出管。
鉆井液砂泵的液體被拋出后,葉輪中心形成真空。泵的吸入管路一端與葉輪中心相同,另一端則浸沒(méi)在被輸送的鉆井液中,在液面壓力(常為普通大氣壓)與砂泵內壓力(負壓)的壓差作用下,鉆井液便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內,填補了被排出的鉆井液的位置。只要葉輪不停的轉動(dòng),離心式砂泵便不停的吸入和排出鉆井液。由此可見(jiàn),離心式砂泵之所以能輸送液體,主要是依靠高速旋轉的砂泵葉輪所產(chǎn)生的離心力。
離心砂泵開(kāi)動(dòng)時(shí),如果砂泵內和吸入管路內沒(méi)有充滿(mǎn)鉆井液,它就沒(méi)有抽吸鉆井液的能力,這是因為空氣的密度比液體的密度小得多,砂泵葉輪旋轉產(chǎn)生的離心力不足以產(chǎn)生吸上液體所需要的真空度,這種因為砂泵泵殼內存在的氣體所導致的吸不上鉆井液的現象,稱(chēng)為砂泵氣縛。為防止砂泵氣縛現象的發(fā)生,離心式鉆井液砂泵啟動(dòng)前應該用鉆井液將泵內空間灌滿(mǎn),這一操作稱(chēng)為灌泵。為防止灌入泵殼內的液體因重力流入低位槽內,在鉆井液砂泵的吸入管路的入口處裝有止逆閥;如果泵的位置低于槽內的液面,啟動(dòng)時(shí)則無(wú)需灌泵。