Насосная станция для перекачки многофазных сред

Изобретение относится к насосным станциям и может быть использовано, например, для однотрубного транспортирования продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти. Насосная станция для перекачки многофазных сред включает линию ввода 8 рабочей среды со смесителем 2 и линию ее вывода 13, мультифазный насос 1 и устройство защиты 3 насоса 1 с контуром терморегуляции, которое связано с линией 13, соединено с выходом насоса 1 напорной линией 10 подачи рабочей среды, а со смесителем 2 - перепускной линией 9 с клапаном 7. Устройство защиты 3 включает центробежно-вихревой сепаратор 4, соединенный с линией 13 линиями 11 и 12 подачи газа и смеси водной и углеводородной фаз, оснащенный в приосевой области заборным устройством 5 для вывода углеводородной фазы, связанным с линией 9. В качестве контура терморегуляции используется холодильник 6, установленный на линии 10. Изобретение направлено на упрощение, снижение металлоемкости и повышение надежности работы насосной станции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к насосным станциям и может быть использовано, например, для однотрубного транспортирования продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти.

Известна станция перекачки и сепарации многофазной смеси [RU 2516093, опубл. 20.05.2014 г., МПК F17D 1/00, F04F 5/54], содержащая коллектор, сепаратор с напорным трубопроводом водогазонефтяной смеси и трубопроводом водонефтяной смеси, на котором расположена как минимум одна насосная установка, соединенная с как минимум одним гидроструйным насосом, связанным с коллектором и с сепаратором трубопроводом подачи водогазонефтяной смеси.

Основным недостатком известной станции является большие энергозатраты для сжатия водогазонефтяной смеси из-за низкого коэффициента полезного действия гидроструйного насоса.

Наиболее близка по технической сущности к заявляемому изобретению мультифазная насосная станция, включающая линию ввода/вывода рабочей среды, мультифазный насос и устройство защиты мультифазного насоса [RU 2539214, опубл. 20.01.2015 г., МПК F04C 2/16], содержащее резервуар с резервным объемом жидкой фазы рабочей среды, в котором размещен контур терморегуляции, при этом резервуар соединен с линией вывода рабочей среды, оснащенной датчиком наличия жидкости, соединен напорной линией подачи рабочей среды с выходом насоса, а перепускной линией, на которой расположен клапан, управляемый датчиком наличия жидкости, и механизм для непрерывной подачи жидкости в виде винтового героторного насоса или дросселя - со смесителем, установленным на линии ввода рабочей среды.

Недостатками данной станции являются сложность и большая металлоемкость из-за установки резервуара с контуром терморегуляции и механизма для непрерывной подачи жидкости в виде винтового героторного насоса или дросселя, а также низкая надежность из-за циркуляция механических примесей по контуру "рабочий объем резервуара - перепускная линия - клапан - винтовой героторный насос (или дроссель) - смеситель - насос - напорная линия", что приводит к повышенному износу деталей и механизмов.

Задачей изобретения является упрощение, снижение металлоемкости и повышение надежности работы насосной станции.

Техническим результатом является упрощение и снижение металлоемкости станции за счет установки центробежно-вихревого сепаратора взамен резервуара и размещения холодильника на напорной линии подачи рабочей среды, а также повышение надежности работы станции за счет соединения смесителя с приосевой областью сепаратора.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой насосной станции, включающей линию ввода рабочей среды со смесителем и линию ее вывода, мультифазный насос и устройство защиты мультифазного насоса с контуром терморегуляции, которое связано с линией вывода рабочей среды, соединено с выходом насоса напорной линией подачи рабочей среды, а со смесителем - перепускной линией с клапаном, особенностью является то, что устройство защиты мультифазного насоса включает центробежно-вихревой сепаратор, соединенный с линией вывода рабочей среды линиями подачи газа и смеси водной и углеводородной фаз, оснащенный в приосевой области заборным устройством для вывода углеводородной фазы, связанным с перепускной линией, а в качестве контура терморегуляции оборудованный холодильником, установленным на напорной линии подачи рабочей среды.

В качестве мультифазного насоса целесообразно установить роторно-поршневой насос на базе гидравлической машины Рыля, обладающий минимальными требованиями к наличию жидкой фазы в рабочей среде, высоким коэффициентом полезного действия и повышенным ресурсом. На линии ввода рабочей среды может быть установлено устройство для отделения механических примесей в виде фильтра и/или центробежного сепаратора, а в качестве холодильника - аппарат воздушного охлаждения.

Установка центробежно-вихревого сепаратора с заборным устройством, расположенным в приосевой области, позволяет предотвратить унос жидкости во время прохождения газовой пробки, что гарантирует непрерывную подачу углеводородной фазы на вход мультифазного насоса из приосевой области сепаратора, где она концентрируется из-за более низкой плотности, при этом вода и механические примеси собираются в пристеночной области и выводятся с низа сепаратора, что снижает количество механических примесей, попадающих в насос, и повышает надежность работы станции.

Установка холодильника на напорной линии подачи рабочей среды позволяет эффективно регулировать температуру перекачиваемой смеси как на выходе из насосной станции, так и входе в насос путем изменения расхода перепускаемой углеводородной фазы за счет теплоты испарения легких углеводородов при редуцировании.

На чертеже изображена насосная станция.

Предлагаемая насосная станция состоит из мультифазного насоса 1, смесителя 2 и устройства защиты мультифазного насоса 3, включающего центробежно-вихревой сепаратор 4 с заборным устройством 5, холодильник 6 и клапан 7. При работе станции многофазная, например водогазонефтяная, смесь по линии 8 поступает в насос 1 после смешения в смесителе 2 с углеводородной фазой, подаваемой по линии 9 через клапан 7 из заборного устройства 5. Из насоса 1 сжатую рабочую среду подают по напорной линии 10 через холодильник 6 в сепаратор 4, из которого по линии 11 выводят газ, а по линии 12 - смесь водной и углеводородной фаз, содержащую механические примеси, которую смешивают с газом и выводят по линии 13. На линии 8 может быть установлено устройство для отделения механических примесей 14 с линией 15 вывода их концентрата (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая насосная станция проста, надежна, имеет низкую металлоемкость и может быть использована в промышленности.

1. Насосная станция для перекачки многофазных сред, включающая линию ввода рабочей среды со смесителем и линию ее вывода, мультифазный насос и устройство защиты мультифазного насоса с контуром терморегуляции, которое связано с линией вывода рабочей среды, соединено с выходом насоса напорной линией подачи рабочей среды, а со смесителем - перепускной линией с клапаном, отличающаяся тем, что устройство защиты мультифазного насоса включает центробежно-вихревой сепаратор, соединенный с линией вывода рабочей среды линиями подачи газа и смеси водной и углеводородной фаз, оснащенный в приосевой области заборным устройством для вывода углеводородной фазы, связанным с перепускной линией, а в качестве контура терморегуляции оборудованный холодильником, установленным на напорной линии подачи рабочей среды.

2. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве мультифазного насоса установлен роторно-поршневой насос на базе гидравлической машины Рыля.

3. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что на линии ввода рабочей среды установлено устройство для отделения механических примесей в виде фильтра и/или центробежного сепаратора.

4. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве холодильника установлен аппарат воздушного охлаждения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к модульным насосным агрегатам и может применяться для перекачки больших объемов жидкости, например, в системах пожаротушения. Насосный агрегат включает насосы для перекачки жидкости, взаимодействующие с ними редукторы и электродвигатели, и остов.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторным устройствам, и может быть использовано для перемещения жидкостей. Двухроторный насос состоит из двух половин, каждая из которых включает внутренний цилиндр корпуса 1, 11, внешний цилиндр ротора 2, 12 с шиберной прегородкой 5, 15, выпускное отверстие 3, 13, впускное отверстие 4, 14, камеру всасывания 6, 16, камеру выпуска 7, 17, эксцентриковую втулку 9, 19 на валу 10, подшипник 8, 18, роликовое уплотнение 22, 23.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к конструкции секционных шестеренных насосов. Секционный насос содержит две и более секции, разделенные между собой промежуточной пластиной, ведомые шестерни, свободно установленные на общем для секций насоса ведомом валике, ведущие шестерни, установленные на общем для секций насоса ведущем валике с возможностью перемещения вдоль его оси и соединенные с ним, подшипники скольжения, являющиеся опорами валиков, стопорные кольца, установленные в канавках ведущего валика и расположенные с противоположных сторон одной из ведущих шестерен.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к многоступенчатым объемным роликовым насосам, которые могут использоваться для подъема жидкости из нефтяных скважин.

Изобретение относится к многоступенчатым скважинным насосам. Насос содержит корпус 1, приводной вал 2, роторы 3, эластичные лопатки 4 и металлические кольца 5, жестко связанные с корпусом 1.

Изобретение относится к насосной установке для смазки в вертолетах. Насосная установка (1) содержит приводной вал (3), проходящий по продольной оси, кожух (2), содержащий боковую стенку (8), ограничивающую входное окно (38) и нагнетательное окно, заднюю стенку (9) и переднюю стенку, противоположные друг другу, и поперечные оси, средство нагнетания, смонтированное в кожухе (2) и содержащее два роторных насоса (34), проходящих вдоль соответствующих осей параллельно продольной оси.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных маслонасосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных насосов наружного зацепления, применяемых, в частности, в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях М>2,3 и высотах Н>25 км.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к насосным станциям и может быть использовано, например, для однотрубного транспортирования продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти. Устройство для перекачки многофазных сред включает линию ввода 7 рабочей среды со смесителем 2 и линию ее вывода 12, мультифазный насос 1, контур терморегуляции и узел защиты насоса 1, который связан с линией 12, соединен с выходом насоса 1 напорной линией 9, а со смесителем 2 - перепускной линией 8 с клапаном 6. Узел защиты состоит из центробежно-вихревого сепаратора 3, соединенного с линией 12 линиями подачи газа и жидкости 10 и 11 соответственно. Сепаратор 3 оснащен узлом забора 4 жидкости из приосевой области, связанным с перепускной линией 8. В качестве контура терморегуляции на линии ввода 7 после смесителя 2 размещен холодильник 5. Изобретение направлено на упрощение и повышение надежности устройства, снижение энергопотребления. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосным станциям и может быть использовано, например, для однотрубного транспортирования продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти. Устройство для перекачки многофазных сред включает линию ввода 7 рабочей среды со смесителем 2 и линию ее вывода 12, мультифазный насос 1, контур терморегуляции и узел защиты насоса 1, который связан с линией 12, соединен с выходом насоса 1 напорной линией 9, а со смесителем 2 - перепускной линией 8 с клапаном 6. Узел защиты состоит из центробежно-вихревого сепаратора 3, соединенного с линией 12 линиями подачи газа и жидкости 10 и 11 соответственно. Сепаратор 3 оснащен узлом забора 4 жидкости из приосевой области, связанным с перепускной линией 8. В качестве контура терморегуляции на линии ввода 7 после смесителя 2 размещен холодильник 5. Изобретение направлено на упрощение и повышение надежности устройства, снижение энергопотребления. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосным станциям и может быть использовано, например, для однотрубного транспортирования продукции нефтяных скважин на центральный пункт сбора и подготовки нефти. Насосная станция для перекачки многофазных сред включает линию ввода 8 рабочей среды со смесителем 2 и линию ее вывода 13, мультифазный насос 1 и устройство защиты 3 насоса 1 с контуром терморегуляции, которое связано с линией 13, соединено с выходом насоса 1 напорной линией 10 подачи рабочей среды, а со смесителем 2 - перепускной линией 9 с клапаном 7. Устройство защиты 3 включает центробежно-вихревой сепаратор 4, соединенный с линией 13 линиями 11 и 12 подачи газа и смеси водной и углеводородной фаз, оснащенный в приосевой области заборным устройством 5 для вывода углеводородной фазы, связанным с линией 9. В качестве контура терморегуляции используется холодильник 6, установленный на линии 10. Изобретение направлено на упрощение, снижение металлоемкости и повышение надежности работы насосной станции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх