带有用于干气密封件的屏障流体输送线路的泵送系统技术方案

一种用于二氧化碳（CO2）应用的泵送系统（200）包括多个离心泵（300,400），各个离心泵设有一个或多个干气密封件，以及一个或多个屏障流体输送线路（301,401），其用于将在运行条件下的泵（300,400）的泵排出口（330,430）流体地连接到在待机条件下的另一泵的至少一个干气密封件。泵送系统的泵可通过控制单元在运行条件和待机条件之间切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有用于干气密封件的屏障流体输送线路的泵送系统描述本公开涉及特别是但不仅仅是用于泵送二氧化碳（CO2）的流体泵送系统，其包括多个泵以及用于在待机条件期间保护所述泵（优选为离心泵）的干气密封件的完整性的干气密封件保护装置。更具体地，本公开涉及泵送系统，其对于CO2应用（例如在油气回收设备中回注、运输和隔离纯CO2以及CO2+烃）允许在所述泵的待机条件期间保护离心泵的干气密封件的完整性。对于轴密封将干气密封件代替液封件应用于离心泵提供若干益处，例如，减小功率消耗、减小密封系统足迹、增加可靠性以及消除与屏障流体再填充相关的维护成本。在离心泵的运行条件下，干气密封件的许多益处隐藏了与在其他操作条件下（例如待机条件中）在离心泵上使用干气密封件相关联的问题，这将在下文中更加清楚地解释。跨过主密封件的气体（且特别是CO2）泄漏是正常的，因为还在待机条件下，泵被加压并准备启动。因此，泵内的气体压力高于外部的大气压力。主密封件的下游存在由缓冲流体（典型的是在四到六巴的压力下可用的氮或空气）形成的压力。此外，较高压力和未处理的过程气体渗透主干气密封件，输送颗粒和液体污染物。这个问题在二氧化碳（CO2）作为过程流和或由于通过密封件的流体膨胀而可改变相（冰或液体）的任何其他流体的情况下加重。通过干气密封环的精密公差的二氧化碳（CO2）膨胀可在密封环上形成冰。随后，当泵返回到正常操作条件时，干气密封环之间的污染导致干气密封件的过早磨损和故障。参照图1至图3，示出了包括使用干气密封件的单个离心泵的已知构造。图1公开了用于二氧化碳（CO2）泵的干气密封（DGS）系统100的相关技术构造的详图。应当注意的是，在这种构造中，处于超临界状态的任何流体可代替示例性二氧化碳（CO2）用作屏障流体。图1的构造反映了在操作条件期间干气密封件的表现，并且包括其相关区域待密封的CO2泵102、干气密封件的主（内侧）密封件104、干气密封件的副密封件（外侧）106、过程流体过滤器108、过程流体加热器110、用于控制到爆发-安全区域的流的阀和控制元件120、中间缓冲气体过滤器114、中间缓冲气体116、屏障流体118、减压阀120、主干气密封室122和副干气密封室124。在图1的相关技术构造中示出了来自泵排出口的过程流体（例如二氧化碳）被用作屏障流体。屏障流体的压力由阀门120降低并且由加热器110加热。然后屏障流体由过滤器108过滤并注入到主干气密封室122中。屏障流体的压力高于泵的吸入压力，且因此其阻止任何未处理的过程气体进入主密封件104。屏障流体（二氧化碳）通过内部迷宫部分地流入泵中，并且通过主干气密封件部分地流至主通气口。接下来，在相关技术构造中，流入泵的二氧化碳（CO2）达到比二氧化碳（CO2）的临界压力高的吸入压力，且因此不会发生结冰的问题。此外在考虑的构造中，通过主密封件流到主通气口的二氧化碳（CO2）从P1膨胀到由缓冲气体形成的值（典型地为4到6巴下的N2/空气）。应当注意的是，在已知的构造中，二氧化碳（CO2）屏障流体的温度必须由加热器维持到足够高的值以避免在膨胀期间结冰的风险。中间缓冲气体116（例如氮或干燥空气）由过滤器114过滤并注入到副干气密封室124中。应当注意，在已知的构造中，除氮或空气以外的其它气体也可用作缓冲气体。中间缓冲气体116的压力高于通过主密封件104的屏障气体的压力，并防止屏障气体到达副密封件106。在已知的构造中，副干气密封室124中的屏障气体118和中间缓冲气体116的混合物通过阀112并流向爆发-安全区域。图2示出了当泵在待机条件时与图1相同的图。在这种条件下，来自泵的排出口压力等于待密封区域102中的压力。当泵在待机条件时，进入泵的压力达到非常接近吸入压力的一致的值。应该注意的是，在相关技术构造中，待机条件的结果是，来自泵排出口的过程流体不可再充当屏障流体，以防止未处理的过程流体从待密封区域102流入主密封件104。此外，未处理的过程流体未被加热或过滤，且因此污染物可进入主密封件104，并且可在主密封件104中发生结冰。由于泵也在待机条件下加压，所以当泵处于待机条件时存在跨过主密封件的自然的二氧化碳（CO2）泄漏。根据现有技术，参照图3，为了避免在泵处于待机条件时损坏和结冰的风险，对于屏障流体118设有额外的增压器（在图中未示出）以将屏障气体维持在泵的运行条件期间设置的条件下。该解决方案需要关于过滤和加热对过程流体的类似处理，以防止污染干气密封件。概要这里考虑用于二氧化碳（CO2）应用的设备，例如在油气回收设备中回注、运输和隔离纯二氧化碳和二氧化碳+烃。在所述设备中，提供至少一个离心泵，优选地提供至少两个交替工作的离心泵，以便当第一泵处于操作/运行条件时，第二泵处于待机条件。在泵之间切换允许降低由于替换屏障流体造成的维护成本，并增加MTBF（故障之间的平均时间）。具有更多的离心泵，则每个泵可工作较少的时间，从而延长一个故障和另一个之间的预期时间（MTBF）。此外，使用更多的离心泵避免了设备停机，当必须对第一泵执行维护时，能够操作第二泵。本公开的目的是提供一种适合于实现（尤其是）上面列出的优点的泵送系统。进一步的细节和具体实施例将参照附图，其中：-图1为当泵处于操作/运行条件时干气密封件和相关联的气体支持系统的示意图；-图2为当泵处于危险待机条件（有损坏和结冰的风险）时的干气密封件和相关联的气体支持系统的示意图；-图3为当泵处于安全待机条件（没有损坏和结冰的风险）时干气密封件和相关联的气体支持系统的示意图；-图4为根据本公开的泵送系统的示意图；-图5表示根据本公开的方法的步骤的流程图。详细描述示例性实施例的以下描述参照附图。以下详细描述不限制本公开。而是，本专利技术的范围由所附权利要求限定。本公开涉及油气回收设备，即，在离岸油气注入器（implant）上。更详细地说，本公开涉及用于二氧化碳（CO2）应用的工业设备。二氧化碳的一些最常共享的应用是在油气回收设备中回注、运输和隔离纯二氧化碳和二氧化碳+烃。在所述设备中，提供至少一个离心泵，优选地提供至少两个交替工作的离心泵，以便当第一泵处于操作/运行条件时，第二泵处于待机条件。在泵之间切换允许降低由于替换屏障流体造成的维护成本，并增加MTBF（故障之间的平均时间）。具有更多的离心泵，则每个泵可工作较少的时间，从而延长一个故障和另一个之间的预期时间（MTBF）。此外，使用更多的离心泵避免了设备停机，当必须对第一泵执行维护时，能够操作第二泵。本公开的目的是提供一种适合于实现（尤其是）上面列出的优点的泵送系统。根据本公开的泵送系统200至少包括第一泵300和第二泵400，优选地，第一泵和第二泵是离心泵，至少一个干气密封件与第一泵和第二泵中的每一个相关联。根据本专利技术的泵送系统200包括过程共享流体输送线路150，它继而包括第一屏障流体输送线路301，其将第一泵300的泵排出口330流体地连接到第二泵400的至少一个干气密封件，以将屏障流体输送到第二泵400的所述至少一个干气密封件。根据本专利技术的共享过程流体输送线路150包括第二屏障流体输送线路401，其将第二泵400的泵排出口430流体地连接到第一泵300的至少一个干气密封件，以将屏障流体输送到所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
泵送系统（200），至少包括第一泵（300）和第二泵（400），所述泵（300,400）中的每一个设有一个或多个干气密封件并且可在待机条件和运行条件之间切换，所述泵（300,400）中的每一个至少包括泵入口和泵排出口（330,430），所述泵送系统（200）还至少包括共享过程流体输送线路（150），所述共享过程流体输送线路（150）将所述泵（300,400）中的每一个的所述泵排出口（330,430）流体地连接到所述泵（300,400）中的每一个的所述干气密封件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.04 IT 1020150000416081.泵送系统（200），至少包括第一泵（300）和第二泵（400），所述泵（300,400）中的每一个设有一个或多个干气密封件并且可在待机条件和运行条件之间切换，所述泵（300,400）中的每一个至少包括泵入口和泵排出口（330,430），所述泵送系统（200）还至少包括共享过程流体输送线路（150），所述共享过程流体输送线路（150）将所述泵（300,400）中的每一个的所述泵排出口（330,430）流体地连接到所述泵（300,400）中的每一个的所述干气密封件。2.根据权利要求1所述的泵送系统（200），其特征在于，所述共享过程流体输送线路（150）包括：将所述第一泵（300）的泵排出口（330）流体地连接到共享管线（500）的第一屏障流体输送线路（301），以及将所述第二泵（400）的泵排出口（430）流体地连接到所述共享管线（500）的第二屏障流体输送线路（401），所述共享管线（500）继而流体地连接到所述泵的干气密封件。3.根据前述权利要求所述的泵送系统（200），其特征在于，所述共享管线（500）至少设有减压阀（512）、至少设有过滤器（514）、至少设有加热器（513）且至少设有共享集管（515），所述减压阀（512）倾向于降低来自所述泵排出口（330,430）的屏障流体的压力。4.根据前述权利要求所述的泵送系统（200），其特征在于，在所述共享集管（515）的下游，所述共享过程流体输送线路（100）的所述共享分支（500）分成第一返回分支管线（517）和第二返回分支管线（518），所述第一返回分支管线（517）将所述共享集管（515）流体地连接到所述第一泵（300）的所述一个或多个干气密封件，且所述第二返...

【专利技术属性】
技术研发人员：F米洛内，A格里马尔迪，G韦罗尼科，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT