V dnešnom upstream a stredný prúd ropy a zemného plynu prostredie, závitovkových čerpadiel hrajú väčšiu rolu v tom, čo je tradične radiálne piestové čerpadlo na trhu. To je z veľkej časti k technologickým inováciám výrobcovia vretenové čerpadlo a priemyslu je potrebné čerpadlo ťažšie ropy. Obaja dvoušnekové a tri závitovkových čerpadiel sa úspešne pôsobí v viacfázových, ťažké ropy a ropných / vodné emulzie aplikácií.
Ropný a plynárenský priemysel vyrába, preprave a rafináciu viac nekonvenčné, ťažšie stupne ropy z miest, ako je Kanada, Kalifornia, Mexika a Južnej Ameriky. Ropu z týchto oblastí je vysoko viskózny, často vyžadujúce rozpúšťadlá, pary alebo ďalšie stimuláciu len tok ropy z nádrže do potrubia. Tieto netradičné stupne ropy sú ideálne pre čerpanie skrutkou čerpadlom.
V závislosti na aktuálnej aplikácii, sú buď dvoušnekové alebo tri skrutky čerpadla používaná v surovej služieb ropovodu. Tri závitovkových čerpadiel sú typické pre zvýšenie tlaku prípojok na hlavné potrubie, zatiaľ čo dvoušnekové čerpadlá sú prevažne využívané v hlavnom potrubí posilnenie staníc. Hlavnými výhodami skrutkových čerpadiel patrí schopnosť vysporiadať s celou radou viskozít, centrifugals môžu odparovaním paliva pri čerpaní roztokom zmesi ropy a stať sa extrémne neefektívne pri čerpaní ropy ťažšie ako 250 cSt. Vretenové čerpadlá majú extrémne nízky tep, čo eliminuje potrebu tlmiče pulzácií alebo zložité systémy potrubné podporu vyžaduje piestovými čerpadlami.
Tri niekým
Tri návrhy vretenové čerpadlo sú všeobecne schopné prietokov presahujúcej 1100 gpm a diferenčné tlaky až 1700 psi. Čerpadlo sa skladá z troch rotorov, jeden napájací a dvoma poháňanými, jeden externe mazané ložisko schopný si poradiť s axiálne zaťaženie spôsobené vysokým vstupným tlakom, jeden vyvážené mechanické upchávky, vložky, púzdra a ložiská / upchávky. Napájanie rotora (spolu s vodičom) vykonáva čerpacie práce, pričom kladky akt utesnenie čerpacie komory. Krútiaci moment sa prenáša na hnaný rotor o valivého kontaktu. Čerpanou kvapalinou vytvorí bariéru medzi rotačné časti, bráni kov na kov kontaktu rotujúcich prvkov. Kvapalina Film tiež podporuje rotory v líniové, odstránenie kontaktu medzi rotormi a vložiek.
Ako ropy vstúpi tri vretenové čerpadlo, zapĺňa sacie čerpacie komory skrutiek, ako skrutky zase ropa dopravená od sania na plnenie. Tento pozitívny posun akcie jednoducho presunie objem od sania plniť, ako by to bol nekonečný zdvih piesta bez nutnosti použitia zložitých vnútorných portu a valving.
Vo väčšine prípadov sú tri závitovkových čerpadiel v aplikáciách, kde sa piesok a prach bol odstránený z ropy (tj potrubia stupeň ropy). Avšak, pretože niektoré častice môžu prežili ropy usadzovacej proces, väčšina čerpadlá sú k dispozícii alternatívne líniovej vrstvy, aby sa zabránilo predčasnému opotrebovaniu, a rotory sú obvykle kalená.
Tri závitovkových čerpadiel sa obvykle zvýši potrubia bočný tlak na hlavnom plynovode, ktorá tečie k rafinérii alebo terminálu. Hlavné potrubie zvyčajne vyžadujú vyššiu prietoky a tlaky, ktoré je najlepšie ubytovanie veľkými dvoušnekové čerpadla. Dnes, dvoušnekové čerpadlá flow schopnosti presahujúcu 11.500, gpm a diferenčné tlaky na 1400 psi.
Dvoušnekové čerpadla
Dvoušnekové čerpadlá sú hydraulicky vyvážené, bez pulzácia a dodávať daný objem od sania plniť, rokovania bez ohľadu na protitlak systém kladie na čerpadle. Čerpadlo má dva rotory, jeden disk a jednu riadený, a spolieha na čerpanou kvapalinou na vyplnenie medzery medzi rotormi a rotory a krycie vrstvy. Čerpanou kvapalinou tesnenie jednotlivých čerpacích komôr skrutky Profily, ktoré čerpadlo pre udržanie premiéra. V pevnej rotor design, kvapalina pôsobí ako tesniaca mechanizmus iba nepôsobí ako s podporou pre rotormi.
Rotory sú podporované na oboch koncoch ložiská, a krútiaci moment sa prenáša z disku na rotor poháňaný pomocou ozubených kolies. Odstránením valivého kontaktu medzi rotory, ako je to s tromi skrutkami čerpadlá, môže dvoušnekové čerpadlá zvládnuť všetko, čo z vody ťažké ropy.
Vo väčšine návrhov, ozubených kolies a ložísk sú mimo čerpanou kvapalinou. Ozubených kolies sú mazané olejom, pričom ložiská sú mazané tukom alebo olejom. V závislosti na požiadavkách diferenčného tlaku, ložísk a ozubených kolies môže vyžadovať nútený mazacieho oleja systém riadne odvádzať teplo a zlepšiť celkovú spoľahlivosť jednotlivých komponentov.
Pretože tam sú najmenej štyri ložiská v dvoušnekové čerpadlo, sú tam štyri šachty prestupov a štyri mechanické upchávky. Tesnenia sú k dispozícii v jedno a dvojlôžkových tesnenie konfigurácie v závislosti na aktuálnej služby. Single tesnenia sa zvyčajne používajú pre hrubé služieb, zatiaľ čo dvojité mechanické upchávky systémom bariérou tekutiny sú tiež k dispozícii.
Dvoušnekové čerpadlá sú stále obľúbenejšie na trhu stredný prúd, kde je ich schopnosť zvládať vysoké viskozity umožňuje obsluhe čerpadla chladnejšie, alebo použiť menej riedidlá. Toto je obzvlášť evidentné v prebiehajúcich projektoch rozvodových sietí, prináša ťažké kanadskej ropy na americký trh.
Viacfázový aplikácie
Vývoj dvoušnekové čerpadiel vedie k ich realizácii v viacfázových aplikáciách. Dvojitá čerpadla skrutka štýle dominuje predchádzajúcom trhu vo viacfázových aplikáciách vďaka svojej prevádzkovej flexibilite a ekonomické inštaláciu. Viacfázových čerpadla zvýšenie neošetrené toku potoka vyrobené z ropných vrtov na následné spracovanie a zhromažďovania zariadenia. To znamená, že čerpadlá rukoväte 100 percent kvapaliny na 100 percent plynu (s recirkuláciou) a všetky kombinácie medzi nimi. Tieto čerpadlá sú balené pre pozemné, námorné a podmorských aplikácie.
Viacfázové čerpadlá sú zvyčajne nachádza v nasledujúcich služieb:
- Nižšia a tlaku v hlave, ako rezervoár starší, ich prirodzený tlak klesá a klesá výroba. Viacfázové čerpadlá sú schopné zvýšiť prietok tlak v potrubí, čo umožňuje zvýšenie sadzieb výrobný tok, zatiaľ čo vzpiera prúdu tlaku v potrubí. Tým, čerpanie a tlaku v hlave, bude ďalší výrobný nastať ako na prítoku do zvyšuje produkciu potrubia.
- Znížená zariadenia, skôr než oddeľovať plyn od kvapaliny, ošetrovanie fázy a potom kompresiu a čerpanie jednotlivých fáz, viacfázové čerpadlá zvládnuť neliečených a prietok s jedným zariadením. Vďaka využitiu jedného zariadenia, ekonomické zdôvodnenie je výrazne vyššia u vzdialených jedno dobre výroby a tiež rozvoj klastrov s centralizovaným procesom zariadenia.
- Prietok istotu, viacfázových čerpadlá dodávať konštantný prúd pri danej rýchlosti bez ohľadu na tlak v systéme. Zmenou otáčok čerpadla, môžu operátori optimalizovať prietok a tlak na vstupe, a zvýšiť tak celkovú obnovu nádrže, zlepšenie konci života výroby a znižovanie parafín alebo hydrátu nahromadenie.
Súčasné návrhy viacfázové čerpadlo dodať až 330 tisíc barelov denne, (celkový prietok) pri rozdiele tlaku až 1200 psi. S ohľadom na súčasný trend smerom k hlbinnej rozvoj ťažby ropy a plynu v poslednej dobe upozorňujú na potrebu viacfázové Čerpadlá tokov až 600.000 barelov denne (celkový prietok) a diferenciálna tlaky presahujúce 2400-psi.
Operatívnej flexibility, vyššiu účinnosť a odolnosť závitovkových čerpadiel je robí ideálnymi kandidátmi pre stále väčšiu škálu aplikácií v ropnom a plynárenskom priemysle. Pokračujúci rozvoj techniky vretenové čerpadlo len rozšíriť ich použitie vo viacfázových, ropa, emulzie a vody vyrobené služby.