Генеральный партнер и сервисный центр компании
white line white line

Гидравлические насосы поршневые/плунжерные (тихоходные)
Насосы (системы) ППД

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию насосы (системы) ППД, гидравлические насосы поршневые/плунжерные (тихоходные).

Историческая справка

На протяжении многих десятков лет промышленные предприятия всего мира использовали механические с кривошипным приводом трех-пяти плунжерные насосы в сочетании с аккумуляторами и дроссельными клапанами для приведения в действие гидрооборудования или тривиальной перекачки жидкостей (например для поддержания пластового давления).

Эти механические насосы имеют низкую эффективность, сопряжены с дорогостоящим обслуживанием и обеспечивают только фиксированную подачу при фиксированной скорости вращения электродвигателя.

Трех- пяти плунжерные насосы нуждаются в установке механического зубчатого редуктора между электромотором и насосом (для снижения скорости вращения кривошипного вала и соответственно скорости движения поршней).

Установка фаз распределения клапанного механизма и герметизация поршней в трех- пяти плунжерных насосах являются наиболее проблематичной задачей т.к. на них физически на них действуют поршни со значительными синусоидальными скоростями (мгновенная линейная скорость поршня в макс точке превышает 4 метра в секунду)

Учитывая данные факты, мы пришли к заключению, что необходимо выпустить на рынок новую концепцию насосов, обладающую большей эффективностью, высокой точностью работы механизмов и сниженными затратами на обслуживание и ремонт.

Современная стратегия закупок клиентов при выборе оборудование ориентируется на затраты по обслуживанию и ремонту оборудования в том числе его энергопотреблению, что в конечном итоге влияет на окупаемость.

Концепция гидравлических насосов

Наша компания, опираясь на рабочий опыт консолидировала имеющиеся технологии для разработки насоса, способного обеспечить варьируемый расход питания гидро аккумуляторов или расхода впрыска в скважину.

Произведённая инженерная разработка имела целью предложить линейку тихоходных гидравлических поршневых (ТГП) насосов для различных нужд промышленности, давлений и мощностей.

По сути ТГП насос - это насос с поршнями, которые приводятся в действие при помощи масляной гидравликой, что даёт возможность очень точно регулировать расход по объёму и давлению и повышает общую эффективность насосов по сравнению с насосами приводимых коленчатым валом.

ТГП насосы не являются простыми насосами для накачки гидро аккумуляторов, т.к. это регулируемые насосы, которые могут: регулироваться по давлению, регулироваться по расходу, регулироваться по мощности.

Они могут использоваться напрямую, без использования гидро аккумуляторов и дроссельных клапанов, предоставляя такие преимущества, как (касается прессового хозяйства):
- регулировка усилия
- остановка в заданном положении
- регулировка скорости

ТГП в сравнении с трех-/пятиплунжерным насосом

Основными преимуществами ТГП по сравнению с возвратно-поступательными насосами с кривошипным приводом являются:

Варьируемый расход против неизменного расхода при фиксированной частоте вращения двигателя

Насосы с фиксированным расходом используются совместно с аккумуляторами и дроссельными клапанами, выделяя тепло, растрачивая энергию, вызывая износ комплектующих из-за эрозии.

Пульсация потока

Триплексные насосы вырабатывают пульсацию потока, что приводит к необходимости применения демпферов пульсаций. У ТГП насосов пульсации отсутствуют, благодаря постоянной скорости перемещения поршней.

Снижение расходов на обслуживание

Низкая скорость движения плунжеров насосов ТГП (0,25 м/сек.) что значительно снижает износ поршней и уплотнений узлов плунжер - цилиндр.

ТГП просты в обслуживании, которое соответствует обслуживанию стандартной гидравлической масляной установки.

Переменная нагрузка на распределительные валы триплексных насосов приводит, в конечном счете, к его усталостному разрушению.

Тихоходный гидравлический поршневой насос в сравнении с триплекс-насосом

  Триплексный насос ТГП насос
Средняя скорость плунжеров 2,5 м/сек. 0,25 м/сек.
Максимальная скорость плунжеров до 4 м/сек.

(синусоидальная, скорость непостоянна)

0,33 м/сек возврат поршня и 0,25 м/сек рабочий ход
Продолжительность цикла 0,2 сек. 8 сек.
Кол-во циклов для впускного/ выпускного клапанов 300/мин. 7,5/мин.
Расстояние, проходимое поршнями за 1 мин (средняя скорость). 150 м 15 м

Преимущества насосов ТГП

Внизу перечислены наиболее значимые преимущества тихоходных гидравлических насосов:

  • Возможность контроля и регулировки скорости и напора за счёт регулировки расхода масла гидравлической системы привода насоса;
  • Возможность работы с широким диапазоном агрессивных и нейтральных жидкостей;
  • Модульное устройство компонентов, позволяющее адаптировать оборудование под имеющееся место в насосном отсеке или в контейнере для мобильного использования;
  • Пониженное энергопотребление (КВт/ч) приблизительно на 15 % меньше (общее энергосбережение из расчёта на 12-месячного цикла постоянной работы);
  • Новый подход к гидравлической системе водяного оборудования с прямой накачкой цилиндров без использования аккумуляторов (прессовое хозяйство);
  • Возможность получения высокого давления (до 1000 бар);
  • Снижение расходов на обслуживание;
  • Очень длительный ресурс работы агрегата (30 - 50 лет).

Рабочий цикл тихоходных гидравлических поршневых насосов

Виды (типы) насосов ТГП

Разработанная линейка насосов может поставляться в следующей гамме:

  Входная мощность (кВт/л.с.) Макс.расход (л/мин) Макс.давление (в барах) Гидравлическая мощность (кВт/л.с.)
1 500 1000 260 433
2 630 1000 300 500
3 750 1500 260 650
4 945 1500 300 750
5 1260 2000 300 1000

Благодаря модульному исполнению насосов ТГП, возможна поставка специально разработанного оборудования в соответствии с потребностями клиента (для очень высокого давления, специальных жидкостей и т.д.).

Регистрационные данные насосов ТГП

тихоходные гидравлические насосы

Кривая давления - трехплунжерный насос с кривошипным приводом

тихоходные гидравлические насосы

Кривая давления - трехплунжерный насос с кривошипным приводом

тихоходные гидравлические насосы

Техническое предложение
Тихоходные Гидравлические Плунжерные (ТГП) насосы

Описание и принцип действия

Настоящим предлагается запатентованный тихоходный гидравлический плунжерный (ТГП) насос для ППД в модульном контейнерном исполнении - новый концепт насосов с регулируемой производительностью.

Основной принцип действия насосов ТГП, заключается в паре низкоскоростных цилиндро - поршневых агрегатов, которые приводят в действие еще одна пара гидравлических масляных цилиндра. Гидравлический привод - это классическая масляная ГСУ, позволяющая предложить все возможные виды контроля на насосах с гидравлическим масляным приводом: переменный объём подачи, компенсация давления, ограничение мощности.

Насос ТГП обеспечивает переменный, но непульсирующий поток в системе, и ему не требуются гасители пульсации, используемые в предыдущих решениях: трёхплунжерных насосах, приводимых в движение механически с помощью редукторов, распределительного вала с высокими линейными скоростями поршней.

Переменный поток насоса ТГП позволяет пользователям прекратить подачу во время простоя. Эта характеристика вместе с общей повышенной эффективностью сократит потребление электроэнергии системой.

Как уже объяснялось, ТГП насос переменной производительности, очень подходит для применения закачки жидкости в пласт (в том числе ППД) и реализует параметры расход/давление со значительным улучшением объемной эффективности по сравнению с трехплунжерными насосами с коленчатым валом.

Основные технические причина этого улучшения малая скорость работы движущихся частей гидравлического агрегата и, в связи с этим, снижение стоимости использования оборудования и расходов на техническое обслуживание.

Запатентованная ТГП система с ее переменной производительностью также предоставляет пользователю возможность управлять операциями плавно и без каких-либо толчков (в начале и в конце хода поршня), чтобы выполнять несколько, необходимых на месторождении различных типов насосных операций.

Мы также можем предложить насосный модуль для работы в очень жестких климатически условиях (летом и зимой).

Например, технология ТГП была использована на нефтяных и газовых месторождений насосных высокого давления (USA).

A Техническое введение:

A1 Исторически Трехплунжерные/Механические насосы основаны на концепции коленчатого вала, который вращается с “низкой скоростью” около 300 оборотов в мин. В связи с этим необходимо применять редуктор для снижения частоты вращения двигателя.

Поршни соединенные шатунами и крейцкопфами с валом, установлены горизонтально (в количестве от 3 до 5 или более) В большинстве случае и все гидравлические головки таких насосов оснащены всасывающими и напорными клапанами.

Первый момент, который следует отметить, является то, что каждый клапан должен открываться и закрываться 300 раз в минуту.

Во-вторых, насос, имеющий высокую инерцию вращающихся частей (мотор, коленчатый вал, а также поршни) и может работать только с фиксированными расходом и очень низким временем отклика.

Третий момент (является наиболее критическим), скорость поршня кривошипного плунжерного насоса изменяется по синусоидальному закону (от нуля до максимальной скорости 300 раз в минуту), а не является величиной постоянной и мгновенную пиковая скорость поршня составляет около 4 метров в секунду.

Последствия этого хорошо известны и могут быть подведены кратко следующим образом:

  • Объемная эффективность хуже и это особенно ощутимо при перекачке легких жидкостей. Это происходит из-за того, что входной и выходной клапан имеет очень малое время для открытия и закрытия, из-за этого перекачиваемый поток может проскакивать обратно во входной клапан, если он не полностью закрыт. И действительно в ряде случаев величина расхода и объемная эффективность может доходить до 50% от номинального значения указанного в спецификации трехплунжерного механического насоса.
  • Скользящие поверхности поршней и уплотнения узлов плунжер-цилиндр никогда не работают с постоянной “приемлемой” скоростью (в реальности скорость изменяется от нуля до 4 метров в секунду, и это 300 раз в минуту). Это определенно и негативно влияет на их срок службы, поэтому необходимы значительное техническое обслуживание насосов и расходы на техническое обслуживание.

A2 Мы предлагаем взамен трехплунжерных с кривошипным приводом тихоходные гидравлические плунжерные насосы с гидравлическим приводом.

  • Электроприводные масляные насосы подают масло к узлу плунжер - цилиндр (2 штуки) для привода их в действие. Узел плунжер - цилиндр (на рисунке ниже показан вертикальный вариант установки) конструктивно состоит из масляной стороны и стороны перекачиваемой жидкости, двойного уплотнения между ними, наружного дренажа между ними для предотвращения смешивания сред противоположных сторон.
  • Когда один из двух поршней нагнетает воду, второй возвращается в исходное состояние. За счет использования двух поршней с точной координацией хода достигается очень плавная, без пиков подача напора.
тихоходные гидравлические насосы
тихоходные гидравлические насосы

Последствия этого и вытекающие достоинства можно суммировать кратко следующим образом:

  • Скорость поршня в 10 раз меньше чем в случае с приводом кривошипным валом (не более чем 350 мм/сек), что способствует увеличению величины объемной эффективности.
  • Входной и выходной клапан работает в 10 раз реже, чем на трехплунжерном насосе и обладает в связи с этим достаточным временем для правильного открытия и закрытия. Это является
    ключевым моментом для объемного КПД как для общей энергоэффективности которая до 25% выше.
  • Гидравлический электронасосный привод минеральным маслом позволяет насосной системе плавно перекачивать рабочую жидкость и предоставляет бесконечные возможности по
    регулировке производительности.
  • Скорость и способ нагрузки поршней, уплотнений, клапанов (те основных компонентов насоса) уменьшает их износ минимум в 10 раз, что увеличивает надежность и снижает затраты на обслуживание.

B Техническое описание предложения

Насосный блок в контейнерном исполнении и готовности к работе.

Спецификация:

  • Перекачиваемая среда: Пластовая вода (1000 кг/м3) в жидкой фазе.
  • Давление на входе: от 3 до 5 бар (перекачивается только жидкая фаза).
  • Давление напора: 190 бар изб.
  • Температура перекачиваемой жидкости: от +5°C до +20°C.
  • Температура окружающей среды: от -55°C до +36°C.
  • Расход от 5 до 25 м3/час (от 80 до 400 л/ мин) на один насос
  • 2 насоса (1 в работе, 1 в резерве)

ТГП насосы установлены в контейнере:

  • Размер контейнера: 12 000 мм длинной x 2400мм шириной x 2600 мм высотой, размеры контейнера могут быть уменьшены после детальной проработки проекта, если это возможно
  • Мощность основных насосов: 200 кВт (x2)
  • Насос охлаждения/ циркуляции 5.5 кВт
  • Пилотный насос = 15 кВт
  • Воздушный холодильник = 10 кВт
  • Реверсивная система вентиляции и кондиционирования = 25 кВт
  • Необходимая мощность 280 кВт, 400В, 50Гц, 3 фазы.
  • Расход: Полностью регулируемый оператором панели от 0 до 25 м3/час.

Основной дизайн (схема, чертеж) предлагаемого решения

тихоходные гидравлические насосы

Объем поставки:

Как описано выше, это предложение 2 комплектов насосных установок в полностью оборудованном контейнере, протестированных на заводском стенде.

В объем поставки включены:

  • Комплект ТГП насосных модулей 2шт. в комплекте с масляной гидравликой - резервуар, насосы с переменной производительностью и электроприводом, трубная обвязка по маслоприводу, полностью оборудованный резервуар масла, входной и выходной манифольд, горизонтальные гидравлические цилиндры в сборе.

Вид сзади промышленных сборок плунжер-цилиндр

тихоходные гидравлические насосы
  • Панель оператора машинного интерфейса ручная и съемная консоль (проводное подключение).
  • Реверсивный воздушный кондиционер контейнера (для работы от -55°C до +36°C окружающего воздуха).
  • Воздушный холодильник минерального масла.
  • Оборудование освещения и удаления конденсата контейнера.
  • Необходимые детекторы безопасности и аварийные кнопки остановки оборудования.

Индикация панели управления возможно на двух языках Русский и/или Английский.

Техническая документация:
Поставщик предоставит один комплект следующей технической документации в бумаге и на CD диске
Электрика:
Лицензированное программное обеспечение
Документация программного обеспечения
Технические спецификации и деталировки
Электрические схемы
Инструкции по работе и обслуживанию
Основное ПЛК, Безопасность ПЛК

Гидравлика:
Основная технологическая схема
Гидравлическая схема
Чертеж установки в сборе
Техническая спецификация и деталировка
Рекомендации по обслуживанию и список рекомендованных запасных частей.

Запасные части:
В объем поставки входит 1 комплект запасных частей в соответствии со списком ниже:

  • 1 серво-пилотный насос
  • 1 карта
  • 1 пилотный клапан каждого типа
  • 1 комплект уплотнений и пружин для каждого клапана
  • 1 комплект уплотнений для каждого насоса
  • 1 комплект фильтр элементов
  • 1 датчик давления каждого диапазона.
  • 1 набор стандартных фильтров.
  • 1 комплект уплотнения цилиндра в сборе.

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым насосам (системам) ППД, гидравлическим поршневым/плунжерным насосам (тихоходные).

Ваши запросы на оборудование просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86

Центральный сайт компании ENCE GmbH
Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:
России
Казахстане
Украине
Туркменистане
Узбекистане
Латвии
Литве

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH