Hvad er de fælles udfordringer ved lange skaftpumper i dybe brønd- eller downhole -applikationer

Som et specielt designet pumpeudstyr bruges langskaldspumper i vid udstrækning under underjordiske arbejdsvilkår, såsom dyb brøndpumpning, minedrenering og offshore-platforme. Dens unikke langskaftstruktur gør det muligt for pumpekroppen effektivt at udtrække væsker dybt under jorden, men det bringer også mange tekniske og tekniske udfordringer. En dyb forståelse af disse udfordringer vil hjælpe virksomheder og teknikere med at forbedre udstyrets pålidelighed og driftseffektivitet og sikre projektets glatte fremskridt.

Udfordringer med skaftlængde og mekanisk styrke
Dybt brøndmiljø kræver, at pumpeakslen har tilstrækkelig længde til at nå den specificerede pumpedybde. Skaftets længde på langskaldspumper er normalt meget længere end for almindelige pumper. Efterhånden som skaftlængden øges, bliver skaftets stivhed og stabilitet de vigtigste problemer. Lange aksler er tilbøjelige til at bøje deformation og vibrationer, hvilket resulterer i mekanisk træthed eller endda brud, hvilket påvirker pumpens liv og sikker drift. Materialevalg, varmebehandlingsproces og skaftdiameterdesign af skaftet skal tage hensyn til både styrke og elasticitet for at sikre, at det kan modstå høje belastninger og dynamiske påvirkninger.

Kompleksitet af bærende og forseglingssystemer
Bæringsarrangementet af langskaldspumper er komplekst, og flere lejer er ofte påkrævet for at understøtte den lange skaft. Lejerne skal fungere pålideligt i højtryk, høj-temperatur, fugtige og endda mudrede miljøer. At bære smøring bliver et vanskeligt punkt. Vandkvaliteten af dybe brønde er kompleks og kan indeholde ætsende stoffer og urenheder. Valget af smøreolie og tætningseffekten påvirker direkte lejerne. Forseglingssystemet står også over for alvorlige test. Skaftstætningen skal forhindre flydende lækage og forhindre urenheder i at invadere lejerområdet. Almindelige tætningsmetoder inkluderer mekaniske tætninger og pakningstætninger, men tætningsfejl er en af de vigtigste årsager til langvarig pumpesvigt.

Vibrationer og dynamiske balanceproblemer
På grund af lang akselpumpe Skaftlegeme og høj kørselshastighed, vibrationsproblemet er mere fremtrædende. Vibrationer påvirker ikke kun stabiliteten af mekaniske dele, men reducerer også pumpens arbejdseffektivitet og levetid. Det underjordiske miljø er ofte pladsbegrænset, og installationsfejl, der bærer slid osv. Vil forværre vibrationen. Vibrationsovervågning og dynamisk afbalanceringskorrektion er vigtige tekniske foranstaltninger for at opretholde den stabile drift af lange skaftpumper. Under installationen skal koaksialiteten og aksial clearance kontrolleres strengt, og vibrationssignalet skal overvåges regelmæssigt for at forhindre mekaniske fejl.

Termisk ekspansion og temperaturstyring
Den omgivende temperatur på dybe brønde kan være høj. Under betjeningen af den lange skaftpumpe vil skaftets krop og pumpe krop opleve termisk ekspansion, hvilket resulterer i ændringer i aksiale og radiale dimensioner, hvilket påvirker den bærende forudindlæsning og forseglingsydelse. Hvis termisk deformation ikke kontrolleres korrekt, vil den forårsage bærende overbelastning, tætningsfejl eller skaft- og pumpehusspyltetøj. Når du designer, er det nødvendigt at overveje den termiske ekspansionskompensationsstruktur, vælge høj temperaturresistente materialer og designe et rimeligt afkølings- og smøresystem for at sikre, at udstyrets stabile drift i et miljø med høj temperatur.

Komplekse installations- og vedligeholdelsesproblemer
Langakselpumper er store i størrelse og kompleks i struktur, og installationen kræver placering af høj præcision og professionelt udstyr. I dybe brøndmiljøer er rummet smalt, byggeforholdene er hårde, installationscyklussen er lang, og fejlfindingen er vanskelig. Udstyr i borehullet er upraktisk at vedligeholde. Når en fiasko opstår, er vedligeholdelsescyklussen lang, og omkostningerne er høje. Designet af pumpekroppen skal overveje let at adskille sig og vedligeholdelse. Den modulære struktur bruges til at reducere tiden til adskillelse og samling, og fejlforebyggelse og daglig vedligeholdelsesplan forberedes på forhånd for at forbedre pålideligheden af udstyrsdrift.

Påvirkningen af flydende egenskaber på pumpekroppen
Væsken pumpet fra dybe brønde indeholder normalt silt, mineralpartikler eller ætsende komponenter, som forårsager slid og korrosion til pumpens pumpehjul, ærme og tætning. Valget af pumpekropsmaterialer og overfladebehandlingsteknologi er direkte relateret til udstyrets slid- og korrosionsmodstand. Højhårdhedslegeringsmaterialer, keramiske belægninger, sammensatte materialer osv. Bruges til at forbedre korrosionsmodstanden for pumpekroppen og forlænge udstyrets levetid. På samme tid optimeres pumpehjulsstrukturen til at reducere påvirkningen af partikler på knivene og opretholde transporteffektiviteten.

Udfordringer ved elektriske og kontrolsystemer
Langakselpumper drives normalt af fjerntliggende motorer, og motor- og pumpekroppen er forbundet med en lang skaft. Det dybe brøndmiljø har høje krav til motorens beskyttelsesniveau, og det elektriske udstyr skal være vandtæt og eksplosionssikre. Den aktuelle påvirkning, overbelastningsbeskyttelse og motorisk temperaturovervågning under motoropstart og drift kræver alle understøttelse af et komplet kontrolsystem. Reguleringsteknologi med variabel frekvenshastighed er vidt brugt i langskaldspumper for at opnå blød start, energibesparelse og pumpeflowregulering og forbedre systemets samlede ydelse.