V dnešním upstream a střední proud ropy a zemního plynu prostředí, šnekových čerpadel hrají větší roli v tom, co je tradičně radiální pístové čerpadlo na trhu. To je z velké části k technologickým inovacím výrobci vřetenové čerpadlo a průmyslu je třeba čerpadlo těžší ropy. Oba dvoušnekové a tři šnekových čerpadel se úspěšně působí v vícefázových, těžké ropy a ropných / vodní emulze aplikací.
Ropný a plynárenský průmysl vyrábí, přepravě a rafinaci více nekonvenční, těžší stupně ropy z míst, jako je Kanada, Kalifornie, Mexika a Jižní Ameriky. Ropu z těchto oblastí je vysoce viskózní, často vyžadující rozpouštědla, páry nebo další stimulaci jen tok ropy z nádrže do potrubí. Tyto netradiční stupně ropy jsou ideální pro čerpání šroubem čerpadlem.
V závislosti na aktuální aplikaci, jsou buď dvoušnekové nebo tři šrouby čerpadla používaná v surové služeb ropovodu. Tři šnekových čerpadel jsou typické pro zvýšení tlaku přípojek na hlavní potrubí, zatímco dvoušnekové čerpadla jsou převážně využívány v hlavním potrubí posílení stanic. Hlavními výhodami šroubových čerpadel patří schopnost vypořádat s celou řadou viskozit, centrifugals mohou odpařováním paliva při čerpání roztokem směsi ropy a stát se extrémně neefektivní při čerpání ropy těžší než 250 cSt. Vřetenová čerpadla mají extrémně nízký tep, což eliminuje potřebu tlumiče pulzací nebo složité systémy potrubní podporu vyžaduje pístovými čerpadly.
Tři neky
Tři návrhy vřetenové čerpadlo jsou obecně schopné průtoků přesahující 1100 gpm a diferenční tlaky až 1700 psi. Čerpadlo se skládá ze tří rotorů, jeden napájecí a dvěma poháněnými, jeden externě mazané ložisko schopný si poradit s axiální zatížení způsobené vysokým vstupním tlakem, jeden vyvážené mechanické ucpávky, vložky, pouzdra a ložiska / ucpávky. Napájení rotoru (spolu s řidičem) provádí čerpací práce, přičemž kladky akt utěsnění čerpací komory. Točivý moment se přenáší na hnaný rotor o valivého kontaktu. Čerpanou kapalinou vytvoří bariéru mezi rotační části, brání kov na kov kontaktu rotujících prvků. Kapalina Film také podporuje rotory v liniové, odstranění kontaktu mezi rotory a vložek.
Jak ropy vstoupí tři vřetenové čerpadlo, zaplňuje sací čerpací komory šroubů, jako šrouby zase ropa dopravena od sání k plnění. Tento pozitivní posun akce jednoduše přesune objem od sání plnit, jako by to byl nekonečný zdvih pístu bez nutnosti použití složitých vnitřních portování a valving.
Ve většině případů jsou tři šnekových čerpadel v aplikacích, kde se písek a prach byl odstraněn z ropy (tj. potrubí stupeň ropy). Nicméně, protože některé částice mohou přežili ropy usazovací proces, většina čerpadla jsou k dispozici alternativní liniové vrstvy, aby se zabránilo předčasnému opotřebení, a rotory jsou obvykle kalená.
Tři šnekových čerpadel se obvykle zvýší potrubí boční tlak na hlavním plynovodu, která teče k rafinerii nebo terminálu. Hlavní potrubí obvykle vyžadují vyšší průtoky a tlaky, které je nejlepší ubytování velkými dvoušnekové čerpadla. Dnes, dvoušnekové čerpadla flow schopnosti přesahující 11.500, gpm a diferenční tlaky na 1400 psi.
Dvoušnekové čerpadla
Dvoušnekové čerpadla jsou hydraulicky vyvážené, bez pulsace a dodávat daný objem od sání plnit, jednání bez ohledu na protitlak systém klade na čerpadle. Čerpadlo má dva rotory, jeden disk a jednu řízený, a spoléhá na čerpanou kapalinou k vyplnění mezery mezi rotory a rotory a krycí vrstvy. Čerpanou kapalinou těsnění jednotlivých čerpacích komor šroubu Profily, které čerpadlo pro udržení premiéra. V pevné rotor design, kapalina působí jako těsnící mechanismus pouze nepůsobí jako s podporou pro rotory.
Rotory jsou podporovány na obou koncích ložiska, a točivý moment se přenáší z disku na rotor poháněn pomocí ozubených kol. Odstraněním valivého kontaktu mezi rotory, jako je tomu se třemi šrouby čerpadla, může dvoušnekové čerpadla zvládnout vše, co z vody těžké ropy.
Ve většině návrhů, ozubených kol a ložisek jsou mimo čerpanou kapalinou. Ozubených kol jsou mazány olejem, přičemž ložiska jsou mazána tukem nebo olejem. V závislosti na požadavcích diferenčního tlaku, ložisek a ozubených kol může vyžadovat nucen mazacího oleje systém řádně odvádět teplo a zlepšit celkovou spolehlivost jednotlivých komponent.
Protože tam jsou nejméně čtyři ložiska v dvoušnekové čerpadlo, jsou tam čtyři šachty prostupů a čtyři mechanické ucpávky. Těsnění jsou k dispozici v jedno a dvoulůžkových těsnění konfigurace v závislosti na aktuální služby. Single těsnění se obvykle používají pro hrubé služeb, zatímco dvojité mechanické ucpávky systémem bariérou tekutiny jsou také k dispozici.
Dvoušnekové čerpadla jsou stále oblíbenější na trhu střední proud, kde je jejich schopnost zvládat vysoké viskozity umožňuje obsluze čerpadla chladnější, nebo použít méně ředidla. Toto je obzvláště evidentní v probíhajících projektech rozvodových sítí, přináší těžké kanadské ropy na americký trh.
Vícefázový aplikace
Vývoj dvoušnekové čerpadel vede k jejich realizaci v vícefázových aplikacích. Dvojitá čerpadla šroub stylu dominuje předcházejícím trhu ve vícefázových aplikacích díky své provozní flexibilitě a ekonomické instalaci. Vícefázových čerpadla zvýšení neošetřené toku potoka vyrobené z ropných vrtů na následné zpracování a shromažďování zařízení. To znamená, že čerpadla rukojeti 100 procent kapaliny na 100 procent plynu (s recirkulací) a všechny kombinace mezi nimi. Tato čerpadla jsou baleny pro pozemní, námořní a podmořských aplikace.
Vícefázové čerpadla jsou obvykle nachází v následujících služeb:
- Nižší a tlaku v hlavě, jako rezervoár starší, jejich přirozený tlak klesá a klesá výroba. Vícefázové čerpadla jsou schopna zvýšit průtok tlak v potrubí, což umožňuje zvýšení sazeb výrobní tok, zatímco vzpírá proudu tlaku v potrubí. Tím, čerpání a tlaku v hlavě, bude další výrobní nastat jak na přítoku do zvyšuje produkci potrubí.
- Snížená zařízení, spíše než oddělovat plyn od kapaliny, ošetřování fáze a pak kompresi a čerpání jednotlivých fází, vícefázové čerpadla zvládnout neléčených a průtok s jedním zařízením. Díky využití jednoho zařízení, ekonomické zdůvodnění je výrazně vyšší u vzdálených jedno dobře výroby a také rozvoj klastrů s centralizovaným procesem zařízení.
- Průtok jistotu, vícefázových čerpadla dodávat konstantní proud při dané rychlosti bez ohledu na tlak v systému. Změnou otáček čerpadla, mohou operátoři optimalizovat průtok a tlak na vstupu, a zvýšit tak celkovou obnovu nádrže, zlepšení konci života výroby a snižování parafín nebo hydrátu nahromadění.
Současné návrhy vícefázové čerpadlo dodat až 330 tisíc barelů denně, (celkový průtok) při rozdílu tlaku až 1200 psi. S ohledem na současný trend směrem k hlubinné rozvoj těžby ropy a plynu v poslední době upozorňují na potřebu vícefázové Čerpadla toků až 600.000 barelů denně (celkový průtok) a diferenční tlaky přesahující 2400-psi.
Provozní flexibilitu, vyšší účinnost a odolnost šnekových čerpadel je dělá ideálními kandidáty pro stále větší škálu aplikací v ropném a plynárenském průmyslu. Pokračující rozvoj techniky vřetenové čerpadlo pouze rozšířit jejich použití ve vícefázových, ropa, emulze a vody vyrobené služby.