Studiul pompelor cu pistoane pentru foraj

Generalitati

Pompele cu piston sunt mașini hidraulice care au ca principiu de funcționare variația continuă a volumului de lucru. Acestea se caracterizează prin presiunile de lucru uzuale de până la 350 bar (posibile 2 000 bar) și debite mici 5 - 10 l/s. Au o construcție complicată și un preț de cost corespunzător dar în domeniul presiunilor mari și la produse vâscoase constituie una dintre soluțiile tehnice. În ultimul timp pe o gamă de presiuni mai mici sunt concurate de pompele cu cavități progresive. În continuare sunt prezentate noțiunile referitoare la cinematica și calculul debitului pentru aceste mașini hidraulice.

1. Pompele cu piston, avantaje dezavantaje

Pompele cu piston sunt mașini hidraulice care au ca principiu de funcționare variația continuă a volumului de lucru. Acestea transformă energia mecanică în energie hidraulică, preponderent hidrostatică. Pompa cu piston este una dintre mașinile de lucru ale instalației de foraj (pompa de noroi), aceasta realizând circulația fluidului de foraj [1,5]. De asemenea se folosesc la:

- extracția petrolului din sonde;

- pe agregatele de cimentare și fisurare hidraulică [6] ;

- pentru vehicularea petrolului de la parcurile de separatoare la parcurile centrale și de aici către rafinării;

- la vehicularea petrolului și derivatelor acestuia în rafinării.

Avantajele și dezavantajele pompelor cu pistoane sunt:

- randamentul este mare nefiind influențat de vâscozitatea lichidului pompat.

- presiunea de pompare poate fi oricât de mare și este independentă de debit.

Pompele cu piston prezintă mai multe dezavantaje [5]:

- dimensiuni de gabarit mari în special la debite mari;

- posibilități limitate de reglare a regimului fără oprirea agregatului;

- cost relativ ridicat;

- condiții de exploatare mai dificile; 2-3

- necesitatea montării amortizoarelor de pulsații a debitului ;

- imposibilitatea de a transporta petrol brut care conține chiar foarte puține impurități solide;

- dificultatea automatizării funcționării stațiilor de pompe.

2. Clasificarea pompelor cu piston

a) după modul de acționare:

- pompe cu acționare directă (pot fi acționate cu: abur, hidraulic și pneumatic);

- pompe cu acționare indirectă - acționarea se face printr-o transmisie (lanț, curele)ce se află între mașina de forță și pompă .

b) după forma constructivă a organului de lucru:

- organul de lucru în formă de piston, la care lungimea pistonului mai mică decât diametrul;

- organul de lucru în formă de plunger, la care la care lungimea pistonului mai mare decât diametrul;

- organul de lucru în formă de piston glisant la care supapa de refulare se află inclusă în piston.

c) după numărul de pistoane sau de cilindrii, i - numărul de pistoane:

- i = 1, pompă simplex;

- i = 2, pompă duplex;

- i = 3, pompă triplex;

- .;

- i = n, pompă multiplex.

d) după numărul de efecte:

- pompă cu simplu efect, la care j = 1;

- pompă cu dublu efect, la care j = 2.

e) după poziția cilindrilor pompei:

- pompe cu cilindrii orizontali;

- pompe cu cilindrii verticali;

- pompe cu cilindrii în “V” La simbolizarea pompelor cu piston se folosesc elementele din figura 2.1.