Dalgıç pompa - Submersible pump

Yeraltı suyunu pompalamak için 0.75 HP'lik bir delikli dalgıç pompa kullanılmıştır .

Bir dalgıç pompa (veya alt pompa, elektrikli dalgıç pompa ( ESP )), pompa gövdesine yakın bağlanmış, hava geçirmez şekilde kapatılmış bir motora sahip bir cihazdır . Tüm tertibat pompalanacak sıvıya daldırılır. Bu tip pompanın ana avantajı , pompa ile akışkan yüzeyi arasındaki yüksek kot farkıyla ilişkili bir sorun olan pompa kavitasyonunu önlemesidir . Dalgıç pompalar, bir vakum oluşturan ve atmosfer basıncına dayanan jet pompaları yerine sıvıyı yüzeye iter. Dalgıçlar, bir elektrik motoru yerine bir hidrolik motoru deliğe sürmek için yüzeyden basınçlı sıvı kullanır ve tahrik sıvısı olarak ısıtılmış su ile ağır petrol uygulamalarında kullanılır.

Endüstriyel kullanım için tek tip dalgıç pompa. Çıkış borusu ve elektrik kablosu bağlı değil.

Tarih

CA. 1928 Ermeni petrol dağıtım sistemi mühendisi ve mucit Armais Arutunoff , bir petrol sahasına ilk dalgıç yağ pompasını başarıyla kurdu. 1929'da Pleuger Pumps (bugünkü Pleuger Industries), modern çok kademeli dalgıç pompanın öncüsü olan dalgıç türbin pompasının tasarımına öncülük etti.

Çalışma prensibi

Elektrikli dalgıç pompalar, dikey konumda çalışan çok kademeli santrifüj pompalardır. Çark tarafından hızlandırılan sıvılar, kinetik enerjisini basınç enerjisine dönüşümünün gerçekleştiği difüzörde kinetik enerjilerini kaybeder. Bu, radyal ve karışık akışlı pompaların ana çalışma mekanizmasıdır. HSP'de motor, bir elektrik motorundan ziyade bir hidrolik motordur ve kapalı çevrim (güç akışkanını üretilen akışkandan ayrı tutarak) veya açık çevrim (güç akışkanını üretilen akışkan alt deliği ile karıştırma, yüzey ayırma ile) olabilir. .

Pompa mili, pompanın altındaki mekanik bir kaplin ile gaz ayırıcıya veya koruyucuya bağlanır. Akışkanlar, bir giriş süzgecinden pompaya girer ve pompa kademeleri tarafından kaldırılır. Diğer parçalar, pompa miline radyal destek sağlayan, milin uzunluğu boyunca dağıtılan radyal yatakları (burçlar) içerir. İsteğe bağlı bir baskı yatağı, pompada ortaya çıkan eksenel kuvvetlerin bir kısmını karşılar, ancak bu kuvvetlerin çoğu, koruyucunun baskı yatağı tarafından emilir.

Vidalı dalgıç pompalar da vardır, içlerinde çalışma elemanı olarak kullanılan çelik vida vardır. Vida, pompanın yüksek kum içeriğine ve diğer mekanik kirliliklere sahip suda çalışmasını sağlar .

Uygulamalar

Dalgıç pompalar birçok uygulamada bulunur. Tek kademeli pompalar drenaj, kanalizasyon pompalama , genel endüstriyel pompalama ve çamur pompalama için kullanılır. Havuz filtreleri ile de popülerdirler. Çok kademeli dalgıç pompalar tipik olarak bir sondaj deliğine indirilir ve en tipik olarak konut, ticari, belediye ve endüstriyel su çıkarma (soyutlama) , su kuyuları ve petrol kuyularında kullanılır .

Dalgıç pompaların diğer kullanımları arasında kanalizasyon arıtma tesisleri, deniz suyu işleme, yangınla mücadele ( alev geciktirici kablo olduğu için), su kuyusu ve derin kuyu sondajı , açık deniz sondaj kuleleri , yapay asansörler , maden susuzlaştırma ve sulama sistemleri bulunur.

Yanıcı sıvılar veya yanıcı sıvılarla kirlenmiş olabilecek su için kullanılan elektrik açısından tehlikeli konumlardaki pompalar , sıvıyı veya buharları tutuşturmayacak şekilde tasarlanmalıdır.

Petrol kuyularında kullanım

Dalgıç pompalar, petrol üretiminde , geniş bir akış hızı ve derinlik aralığında çalışabilen, nispeten verimli bir "yapay kaldırma" biçimi sağlamak için kullanılır . Kuyu dibindeki basıncı azaltarak (delik dibi akış basıncını düşürerek veya su çekmeyi artırarak), doğal üretime kıyasla kuyudan önemli ölçüde daha fazla petrol üretilebilir. Pompalar tipik olarak elektrikle çalışır, Elektrikli Dalgıç Pompalar (ESP) olarak adlandırılır veya hidrolik olarak çalıştırılıyorsa Hidrolik Dalgıç Pompalar (HSP) olarak adlandırılır.

ESP sistemleri, hem yüzey bileşenlerinden (üretim tesisinde, örneğin bir petrol platformunda bulunur) hem de yüzey altı bileşenlerinden ( kuyu deliğinde bulunur) oluşur. Yüzey bileşenleri arasında motor kontrolörü (genellikle bir değişken hız kontrolörü), yüzey kabloları ve transformatörler bulunur. Yeraltı bileşenleri, yüzeydeyken bir boru dizisinin alt delik ucuna takılarak yerleştirilir ve daha sonra boru ile birlikte kuyu deliğine indirilir.

Yüzeydeki yüksek voltajlı (3 ila 5 kV) alternatif akım kaynağı, yeraltı motorunu çalıştırır. Yakın zamana kadar, kaynaktan motora uzanan bir elektrik kablosunun gerekliliği nedeniyle ESP'lerin kurulumu maliyetliydi. Bu kablonun eklemli borunun etrafına sarılması ve her bir eklemde bağlanması gerekiyordu. Yeni sarmal boru göbekleri , hem boruların hem de elektrik kablosunun tek bir geleneksel sarmal boru birimi ile yerleştirilmesine olanak tanır. Sensör ve kontrol verileri için kablolar da dahil edilebilir.

Yeraltı bileşenleri genellikle bir pompa bölümü ve bir motor bölümü içerir ve motor deliği pompadan aşağı iner. Motor, sıvıyı üretim borularından yüzeye çıkarmak için pompa çarklarını döndüren bir şaftı döndürür. Bu bileşenler, 300 °F'ye (149 °C) kadar yüksek sıcaklıklarda ve 5.000 psi'ye (34 MPa) kadar yüksek basınçlarda, 12.000 fit (3,7 km) derinliğe kadar olan derin kuyulardan, yüksek enerji gereksinimleriyle güvenilir bir şekilde çalışmalıdır. 1000 beygir gücüne (750 kW) kadar. Pompanın kendisi çok kademeli bir ünitedir ve kademe sayısı işletme gereksinimlerine göre belirlenir. Her aşamada bir pervane ve difüzör bulunur. Her bir çark, dönen şafta bağlıdır ve sıvıyı şaftın yakınından radyal olarak dışa doğru hızlandırır. Akışkan daha sonra mile bağlı olmayan ve akışkanı mile doğru geri yönlendiren kanatlar içeren dönmeyen bir difüzöre girer. Pompaların çapları 90 mm (3,5 inç) ila 254 mm (10 inç) arasındadır ve uzunlukları 1 metre (3 ft) ile 8,7 metre (29 ft) arasında değişir. Pompayı çalıştırmak için kullanılan motor tipik olarak üç fazlı, sincap kafesli bir asenkron motordur ve 7,5 kW ile 560 kW (60 Hz'de) aralığında bir isim plakası güç derecesine sahiptir.

ESP tertibatları ayrıca şunları içerebilir: motor ve pompa arasındaki mile bağlı contalar; kumu reddetmek için ekranlar; ve pompa girişinde gaz, yağ ve suyu ayıran sıvı ayırıcılar. ESP'ler, pompa girişinde yaklaşık %10'dan daha büyük olan önemli gaz fraksiyonları ile önemli ölçüde daha düşük verimliliğe sahiptir, bu nedenle gazı pompadan önce yağdan ayırmak önemli olabilir. Bazı ESP'ler, suyun kuyudan yeniden enjekte edilmesini sağlayan bir su/yağ ayırıcı içerir. Bazı kuyular %90'a kadar su ürettiğinden ve sıvı kaldırma önemli bir maliyet olduğundan, suyu yüzeye kaldırmadan önce yeniden enjekte etmek enerji tüketimini azaltabilir ve ekonomiyi iyileştirebilir ESP'lerin 4000 rpm'ye (67 Hz) varan yüksek dönüş hızı göz önüne alındığında ve dar boşluklar, kum gibi katı maddelere karşı çok toleranslı değildirler.

Dünyada kullanılan en az 15 petrol sahası ESP markası vardır.

kablolar

Dalgıç Pompa Kabloları: PVC ve Kauçuk İzolasyonlu 3&4 Damarlı Yuvarlak ve Yassı Kablolar

Dalgıç pompa kablosu , ıslak zeminde veya su altında kullanılmak üzere tasarlanmış, pompa ortam koşullarına özel türleri ile elektrik iletkenleridir.

Dalgıç pompa kablosu, derin bir kuyuda veya benzer şekilde zorlu koşullarda dalgıç pompa için kullanılacak özel bir üründür. Bu tür bir uygulama için gereken kablo, kurulum yeri ve ortamı son derece kısıtlayıcı ve düşmanca olabileceğinden, dayanıklı ve güvenilir olmalıdır. Bu sayede dalgıç pompa kablosu hem tatlı hem de tuzlu suda kullanılabilir. Ayrıca doğrudan gömme ve kuyu içi dökümler için de uygundur. Bir dalgıç pompa kablosunun kurulum alanı fiziksel olarak kısıtlayıcıdır. Kablo üreticileri, mümkün olan en yüksek güvenilirlik derecesini elde etmek için bu faktörleri akılda tutmalıdır. Dalgıç pompa kablosunun boyutu ve şekli, tesisatçının kullanım ve tercihine ve pompalama aletine bağlı olarak değişebilir. Pompa kabloları tek ve çok iletkenli tipte olup düz veya yuvarlak kesitli olabilir; bazı tipler, pompa motoru için kontrol kablolarının yanı sıra güç iletkenlerini içerir. İletkenler genellikle tanımlama için renk kodludur ve genel bir kablo kılıfı da renk kodlu olabilir.

Farklı SPC türleri

Başlıca kablo türleri şunları içerir:

Sağ taraftaki SPC tipleri resmine göre 3 ve 4 Çekirdekli kabloda, iletken olarak düz Bakır/Kalaylı Bakır kullanılır.

  • PVC 3 ve 4 Çekirdekli Kablo
    • Düz kablo
    • Yuvarlak Kablo
  • Kauçuk 3 ve 4 Çekirdekli Kablo
    • Düz kablo
    • Yuvarlak Kablo
  • Düz İçilebilir
  • HO7RN-F Kablosu
İÇİLEBİLİR Şema

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • Lyons, William C., ed. (1996). Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Standart El Kitabı . 2 (6 baskı). Körfez Profesyonel Yayıncılık. ISBN'si 0-88415-643-5.

Dış bağlantılar