Olej w ziemi może być trudno dostępny. Inżynierowie potrzebują metod pompowania oleju na powierzchnię, aby mogli go odpowiednio przetworzyć. Pompy zatapialne dają naukowcom sposób na pozyskiwanie ropy. Głowica pompy głębinowej informuje o tym, jak wysoko ciecz może dotrzeć przez system pompy.
Głowica pompy zatapialnej
Znajdziesz pompy zatapialne podnoszące płyny z ziemi na polach naftowych, a także z obszarów podwodnych. Stały się popularne, ponieważ podczas instalacji są generalnie tańsze niż silniki suche. Używasz go poprzez zanurzenie pompy w płynie, aby nie wystąpiła kawitacja pompy, przerwa w strumieniu płynu spowodowana różnicą wysokości między pompą a płynem. Silnik pompy zatapialnej jest zamknięty w hermetycznej obudowie.
Pompy te są generalnie wydajne, ponieważ nie muszą zużywać tyle energii, aby przenosić wodę do pompy, jak robią to inne typy pomp. Pracują przez szereg komór, zwanych stopniami, połączonych w celu zwiększenia podnoszenia pompy nad silnikiem na dole pompy. Kiedy silnik wytwarza przepływ w cieczy, płynie ona od dołu do góry, a ta prędkość przepływu jest odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia w głowicy. Obliczanie długości każdego etapu jest istotne dla umożliwienia przepływu płynu.
Przykład obliczenia głowicy pompy
Obliczenie stopnia pompy głębinowej informuje, ile stopni jest wymaganych. Znajdziesz to, dzieląc całkowita dynamiczna głowa (TDH) o długość każdego etapu. TDH jest równa sumie poziomu pompowania, długości głowicy, strat tarcia w rurze spadowej i wartości tarcia kontrolnego. Zawór zwrotny znajduje się na szczycie stopni, aby umożliwić podniesienie się płynu na powierzchnię, a utrata tarcia w rurze spadowej jest tarciem wpływającym na ciecze i materiały w górnej części pompy.
Przykład obliczenia głowicy pompy może to zademonstrować. Gdybyś miał 200 stóp poziomu pompowania, 140 stóp wysokości głowicy pompy, 4,4 stopy 8-calowej rury opadowej i 2,2 stopy straty tarcia zaworu zwrotnego, miałbyś TDH 346,6 stopy. Wybór stopnia pompy głębinowej może użyć wartości 346.6 dla stopni o długości 125 stóp, aby powiedzieć, że należy użyć trzech stopni, aby zapewnić ciśnienie wystarczające do użycia tej pompy.
Inne zastosowania
Silniki zanurzone mogą być przydatne w pozyskiwaniu ropy naftowej z gruntu, ale w porównaniu z innymi silnikami są w gorszej sytuacji, ponieważ nie można ich bezpośrednio obserwować. Udoskonalenia w konstrukcjach silników od czasu ich wynalezienia dały jednak tym silnikom większą izolację i metody sprawdzania wydajności pompy, aby przezwyciężyć tę przeszkodę.
Elektryczna pompa zanurzeniowa Systemy (ESP) są przydatne w przypadku studni w ziemi, które same w sobie nie mają wystarczającego ciśnienia, aby wynieść ciecz na powierzchnię. Elektryczność systemów ESP pozwala im zwiększyć natężenie przepływu w zastosowaniach związanych ze studniami, kesonami i pionami linii przepływu. Etapy ESP są ułożone jeden na drugim. Używają obrotowych komór, które wytwarzają siłę odśrodkową, aby umożliwić podniesienie się płynu do góry.
Korzystając z systemów ESP należy zwrócić szczególną uwagę na gaz w komorach, który może zakłócać przepływ cieczy. Wiele instalacji ESP umożliwia przepływ gazu do góry podczas wydobycia ze złóż ropy naftowej. Stosowanie odpowiedniego ciśnienia w głowicy obudowy może zapobiec blokowaniu przepływu cieczy przez gaz. Tego typu pompy wymagają wysokiego napięcia, a czasami może być konieczne użycie transformatora, aby zapewnić wystarczające napięcie w źródle energii elektrycznej.
Hydrauliczna pompa głębinowa (HSP) wykorzystują turbinową pompę wiertniczą, aby wykorzystać zmienne ciśnienie między płynami podczas przenoszenia substancji na powierzchnię. Pompy tego typu doskonale nadają się do zastosowań wymagających wysokiego ssania, takich jak obejście kanalizacyjne. Można je również zobaczyć przy odwadnianiu kopalń i żwirowni. Mają one zalety, że są wolne od przewodów ssących i elektryczności podczas funkcjonowania nawet bez nadzoru.