Olej v zemi môže byť ťažko dosiahnuteľný. Inžinieri potrebujú metódy čerpania oleja na povrch, aby ho mohli vhodne spracovať. Ponorné čerpadlá poskytujú výskumníkom spôsob získavania oleja. Hlava ponorného čerpadla vám hovorí, ako vysoko môže kvapalina dosiahnuť cez systém čerpadla.
Hlava ponorného čerpadla
Nájdete ponorné čerpadlá na zdvíhanie tekutín zo zeme cez ropné polia aj z podmorských oblastí. Stali sa populárnymi, pretože sú zvyčajne lacnejšie ako suché motory pri inštalácii. Používate ho tak, že ponoríte čerpadlo do kvapaliny, aby nedošlo k kavitácii čerpadla a prerušeniu prúdu kvapaliny spôsobenému výškovým rozdielom medzi čerpadlom a kvapalinou. Motor ponorného čerpadla je utesnený vo vzduchotesnom puzdre.
Tieto čerpadlá sú všeobecne účinné, pretože nepotrebujú na prenos energie potrebnú toľko energie, aby ich pumpovala voda ako iné typy čerpadiel. Pracujú cez sériu komôr známych ako stupne, ktoré sú spojené s cieľom zvýšiť zdvih čerpadla nad motorom v spodnej časti čerpadla. Keď motor vytvára prietok v kvapaline, prúdi zdola nahor a tento prietok nepriamo súvisí s tlakom hlavy. Výpočet dĺžok každého stupňa je relevantný pre umožnenie toku tekutiny.
Príklad výpočtu hlavy čerpadla
Výpočet stupňov ponorného čerpadla informuje o tom, koľko stupňov je potrebných. Nájdete ho rozdelením celková dynamická hlava (TDH) o dĺžku každej etapy. TDH sa rovná súčtu úrovne čerpania, dĺžky hlavy, straty trením v poklese rúry a trenia skontrolovanej hodnoty. Spätný ventil je v hornej časti stupňov, aby umožňoval tekutine stúpať na povrch, a strata trením v poklese potrubia je trenie ovplyvňujúce kvapaliny a materiály v hornej časti čerpadla.
Môže to demonštrovať príklad výpočtu hlavy čerpadla. Ak by ste mali čerpaciu hladinu 200 stôp, 140 stôp hlavy čerpadla, 4,4 stôp 8-palcovej straty trením v poklese potrubia a 2,2 stôp straty trenia spätného ventilu, mali by ste TDH 346,6 stôp. Pri výbere stupňa ponorného čerpadla môže táto hodnota 346,6 pre stupne 125 stôp povedať, že máte použiť tri stupne, aby ste dostali dostatočný tlak na použitie tohto čerpadla.
Iné použitia
Ponorené motory môžu byť užitočné pri získavaní surovej ropy zo zeme, ale v porovnaní s inými motormi sú v nevýhode, pretože ich nemôžete priamo pozorovať pri prevádzke. Vylepšenia v konštrukcii motorov od ich prvého vynájdenia však priniesli týmto motorom väčšiu izoláciu a metódy kontroly výkonu čerpadla, aby sa táto prekážka prekonala.
Elektrické ponorné čerpadlo Systémy (ESP) sú užitočné pre studne v zemi, ktoré samy o sebe nemajú dostatočný tlak na vynášanie kvapaliny na povrch. Elektrina systémov ESP im umožňuje zvyšovať prietokový výkon pre aplikácie zahŕňajúce studne, kesóny a stúpačky. Stupne ESP sú umiestnené na sebe. Používajú rotujúce komory, ktoré vytvárajú odstredivú silu a umožňujú tekutine stúpať nahor.
Pri používaní systémov ESP musíte venovať zvýšenú pozornosť plynom v komorách, ktoré môžu narúšať tok kvapaliny. Mnoho nastavení ESP umožňuje pri ťažbe z ropných ložísk plyn prúdiť na vrchol. Použitím vhodného tlaku v puzdre hlavy môžete zabrániť tomu, aby plyn bránil toku kvapaliny. Tieto typy čerpadiel vyžadujú vysoké množstvo napätia a niekedy budete musieť použiť transformátor, aby ste sa ubezpečili, že zdroj elektrickej energie má dostatočné napätie.
Hydraulické ponorné čerpadlo Systémy (HSP) používajú turbínové downhole čerpadlo na využitie meniaceho sa tlaku medzi tekutinami pri vynášaní látok na povrch. Tieto typy čerpadiel sú veľmi vhodné na aplikácie s vysokým sacím zdvihom na účely, ako je obtok kanalizácie. Môžete tiež vidieť, ako sa používajú pri odvodňovaní baní a štrkovísk. Majú výhody v tom, že sú bez sacích potrubí a elektriny, zatiaľ čo fungujú aj bez dozoru.