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Le pétrole dans le sol peut être difficile à atteindre. Les ingénieurs ont besoin de méthodes de pompage de l'huile vers la surface afin de pouvoir la traiter de manière appropriée. Les pompes submersibles offrent aux chercheurs un moyen d'obtenir de l'huile. La tête d'une pompe submersible vous indique à quelle hauteur le liquide peut atteindre le système de pompe.
Tête de pompe submersible
Vous trouverez des pompes submersibles soulevant des fluides du sol dans les champs pétrolifères ainsi que dans les zones sous-marines. Ils sont devenus populaires parce qu'ils sont généralement moins chers que les moteurs secs lors de l'installation. Vous l'utilisez en immergeant la pompe dans un fluide de sorte que la cavitation de la pompe, qui se brise dans le flux de fluide provoquée par la différence d'altitude entre une pompe et un fluide, ne se produise pas. Le moteur des pompes immergées est scellé dans un boîtier étanche.
Ces pompes sont généralement efficaces car elles n’ont pas besoin d’utiliser autant d’énergie que la plupart des autres types de pompes. Ils fonctionnent à travers une série de chambres, appelées étages, connectées pour ajouter de la portance à la pompe, au-dessus du moteur situé au bas de la pompe. Lorsque le moteur crée un écoulement dans le liquide, il s'écoule de bas en haut et ce débit est inversement proportionnel à la pression de refoulement. Le calcul des longueurs de chaque étape est pertinent pour laisser le fluide s'écouler.
Exemple de calcul de la tête de pompe
Le calcul de l’étage de la pompe submersible vous indique le nombre d’étapes nécessaires. Vous le trouvez en divisant le tête dynamique totale (TDH) par la longueur de chaque étape. Le TDH est égal à la somme du niveau de pompage, de la longueur de la tête, de la perte de friction dans le tuyau de descente et de la valeur de friction. Le clapet anti-retour est au-dessus des étages pour permettre au fluide de remonter à la surface, et la perte de friction du tuyau de chute est la friction affectant les liquides et les matériaux au sommet de la pompe.
Un exemple de calcul de la tête de pompe peut le démontrer. Si vous aviez 200 pieds de niveau de pompage, 140 pieds de la tête de la pompe, 4,4 pieds de perte de friction du tuyau de descente de 8 pouces et 2,2 pieds de perte de friction du clapet de retenue, vous auriez un TDH de 346,6 pieds.La sélection de l’étage de la pompe submersible peut utiliser cette valeur 346,6 pour des étages de 125 pieds pour vous indiquer d’utiliser trois étages pour vous donner une pression suffisante pour utiliser cette pompe.
Autres utilisations
Les moteurs immergés peuvent être utiles pour extraire le pétrole brut du sol, mais ils sont désavantagés par rapport aux autres moteurs en ce que vous ne pouvez pas les observer directement en fonctionnement. Les améliorations apportées à la conception des moteurs depuis leur première invention ont toutefois donné à ces moteurs davantage d’isolation et des méthodes de contrôle des performances de la pompe pour surmonter cet obstacle.
Pompe immergée électrique Les systèmes (ESP) sont utiles pour les puits dans le sol qui n’ont pas suffisamment de pression pour apporter du liquide à la surface. L'électricité des systèmes ESP leur permet d'augmenter le débit pour les applications impliquant des puits, des caissons et des colonnes montantes. Les étages ESP sont empilés les uns sur les autres. Ils utilisent des chambres rotatives qui créent une force centrifuge pour permettre au fluide de monter vers le haut.
Lorsque vous utilisez des systèmes ESP, vous devez faire très attention aux gaz dans les chambres qui peuvent interférer avec le flux de liquide. De nombreuses installations d'ESP laissent le gaz s'écouler au sommet lors de l'extraction de gisements de pétrole. L'utilisation d'une pression appropriée dans la tête du boîtier peut empêcher les gaz de perturber l'écoulement du liquide. Ces types de pompes nécessitent des tensions élevées et vous devrez parfois utiliser un transformateur pour vous assurer qu'une source d'alimentation électrique a une tension suffisante.
Pompe hydraulique submersible Les systèmes (HSP) utilisent une pompe de fond de trou à turbine pour tirer parti de la pression variable des fluides lors de la remontée des substances à la surface. Ces types de pompes conviennent parfaitement aux applications à haute aspiration pour des applications telles que le dérivation d'égout. Vous pouvez également les voir utilisés pour l'assèchement des mines et des gravières. Ils ont l'avantage d'être dépourvus de canalisations d'aspiration et d'électricité tout en fonctionnant même sans surveillance.