Το λάδι στο έδαφος μπορεί να είναι δύσκολο να προσεγγιστεί. Οι μηχανικοί χρειάζονται μεθόδους άντλησης λαδιού στην επιφάνεια ώστε να μπορούν να το επεξεργαστούν κατάλληλα. Οι υποβρύχιες αντλίες δίνουν στους ερευνητές έναν τρόπο απόκτησης λαδιού. Η κεφαλή μιας υποβρύχιας αντλίας σας λέει πόσο ψηλά μπορεί να φτάσει το υγρό μέσω του συστήματος αντλίας.
Υποβρύχια κεφαλή αντλίας
Θα βρείτε υποβρύχιες αντλίες που ανυψώνουν υγρά από το έδαφος σε πετρελαιοπηγές καθώς και από υποθαλάσσιες περιοχές. Έγιναν δημοφιλείς επειδή είναι γενικά φθηνότεροι από τους ξηρούς κινητήρες κατά την εγκατάσταση. Το χρησιμοποιείτε βυθίζοντας την αντλία σε υγρό, έτσι ώστε η σπηλαίωση της αντλίας, να σπάσει στη ροή του υγρού που προκαλείται από τη διαφορά ανύψωσης μεταξύ της αντλίας και ενός υγρού, να μην συμβεί. Ο κινητήρας της υποβρύχιας αντλίας είναι σφραγισμένος σε αεροστεγή θήκη.
Αυτές οι αντλίες είναι γενικά αποδοτικές, επειδή δεν χρειάζεται να χρησιμοποιούν όσο το δυνατόν περισσότερο νερό που κινείται στην αντλία, όπως κάνουν άλλοι τύποι αντλιών. Εργάζονται μέσω μιας σειράς θαλάμων, γνωστών ως σταδίων, που συνδέονται για να προσθέσουν ανύψωση στην αντλία πάνω από τον κινητήρα στο κάτω μέρος της αντλίας. Όταν ο κινητήρας δημιουργεί ροή στο υγρό, ρέει από κάτω προς τα πάνω και αυτός ο ρυθμός ροής σχετίζεται αντιστρόφως με την πίεση της κεφαλής. Ο υπολογισμός των μηκών κάθε σταδίου σχετίζεται με την παροχή ρευστού.
Παράδειγμα υπολογισμού κεφαλής αντλίας
Ο υπολογισμός του υποβρύχιου σταδίου αντλίας σας λέει πόσα στάδια απαιτούνται. Το βρίσκεις διαιρώντας το συνολική δυναμική κεφαλή (TDH) κατά το μήκος κάθε σταδίου. Το TDH ισούται με το άθροισμα του επιπέδου άντλησης, το μήκος κεφαλής, την απώλεια τριβής του σωλήνα πτώσης και την τριβή ελέγχου. Η βαλβίδα ελέγχου βρίσκεται στην κορυφή των σταδίων για να αφήσει το υγρό να ανέβει στην επιφάνεια και η απώλεια τριβής του σωλήνα πτώσης είναι η τριβή που επηρεάζει υγρά και υλικά στην κορυφή της αντλίας.
Ένα παράδειγμα υπολογισμού κεφαλής αντλίας μπορεί να το αποδείξει αυτό. Εάν είχατε 200 πόδια στάθμης άντλησης, 140 πόδια από την κεφαλή της αντλίας, 4,4 πόδια απώλειας τριβής σωλήνα πτώσης 8 ιντσών και απώλεια τριβής 2,2 ποδιών βαλβίδας ελέγχου, θα έχετε TDH 346,6 πόδια. Η επιλογή του υποβρύχιου σταδίου αντλίας μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτήν την τιμή 346,6 για στάδια 125 ποδιών για να σας πει να χρησιμοποιήσετε τρία στάδια για να σας δώσει επαρκή πίεση για να χρησιμοποιήσετε αυτήν την αντλία.
Άλλες χρήσεις
Οι βυθισμένοι κινητήρες μπορεί να είναι χρήσιμοι στην απόκτηση αργού πετρελαίου από το έδαφος, αλλά βρίσκονται σε μειονεκτική θέση σε σύγκριση με άλλους κινητήρες, καθώς δεν μπορείτε να τους παρατηρήσετε απευθείας σε λειτουργία. Οι βελτιώσεις στα σχέδια του κινητήρα από τότε που εφευρέθηκαν για πρώτη φορά, ωστόσο, έδωσαν σε αυτούς τους κινητήρες περισσότερη μόνωση και μεθόδους ελέγχου της απόδοσης της αντλίας για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο.
Ηλεκτρική υποβρύχια αντλία Τα συστήματα (ESP) είναι χρήσιμα για πηγάδια στο έδαφος που δεν έχουν αρκετή πίεση από μόνα τους για να φέρουν υγρό στην επιφάνεια. Η ηλεκτρική ενέργεια των συστημάτων ESP τους επιτρέπει να αυξάνουν το ρυθμό ροής για εφαρμογές που περιλαμβάνουν πηγάδια, κιβώτια και ανυψωτές γραμμών. Τα στάδια ESP στοιβάζονται το ένα πάνω από το άλλο. Χρησιμοποιούν περιστρεφόμενους θαλάμους που δημιουργούν μια φυγοκεντρική δύναμη για να αφήσουν το υγρό να ανέβει στην κορυφή.
Όταν χρησιμοποιείτε συστήματα ESP, πρέπει να προσέχετε ιδιαίτερα το αέριο στους θαλάμους που μπορεί να επηρεάσει τη ροή του υγρού. Πολλές ρυθμίσεις ESP αφήνουν το αέριο να ρέει στην κορυφή κατά την εξόρυξη από δεξαμενές πετρελαίου. Η χρήση κατάλληλης πίεσης κεφαλής περιβλήματος μπορεί να αποτρέψει το αέριο από το να αποτρέψει τη ροή του υγρού. Αυτοί οι τύποι αντλιών απαιτούν υψηλές ποσότητες τάσης και μερικές φορές ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε έναν μετασχηματιστή για να βεβαιωθείτε ότι μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει αρκετή τάση.
Υδραυλική υποβρύχια αντλία Τα συστήματα (HSP) χρησιμοποιούν μια αντλία βυθού στροβίλου για να επωφεληθούν από τη μεταβαλλόμενη πίεση μεταξύ των ρευστών όταν φέρνουν ουσίες στην επιφάνεια. Αυτοί οι τύποι αντλιών είναι κατάλληλοι για εφαρμογές ανύψωσης υψηλής αναρρόφησης για σκοπούς όπως παράκαμψη αποχέτευσης. Μπορείτε επίσης να δείτε ότι χρησιμοποιούνται στην αφυδάτωση ορυχείων και χαλικιών. Έχουν πλεονεκτήματα να είναι απαλλαγμένα από γραμμές αναρρόφησης και ηλεκτρισμό ενώ λειτουργούν ακόμη και όταν δεν παρακολουθούνται.