海底马达和泵模块的补偿式阻隔和润滑流体压力调控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于海底马达和泵模块的补偿式马达阻隔和泵润滑流体压力调控系统，其包括：对马达和泵模块提供阻隔流体和润滑流体的液压流体供应；阻隔流体回路(14，15，17)，其中，从单独的第一压力补偿器(19)施加的压力使液压流体预压向马达；润滑流体回路(21，22，24)，其中，从单独的第二压力补偿器(26)施加的压力使液压流体预压向泵。第二压力补偿器(26)响应于在泵的吸入侧或排出侧处的泵送介质压力，并且对润滑流体回路施加那个压力和其固有的预压压力的总和，而且第一压力补偿器(19)响应于润滑流体回路中的压力，并且对阻隔流体回路施加那个压力和其固有的预压压力的总和。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及在将烃生产流体从海床处的生产点运送到海面或基于陆地的主设施中涉及的海底装备。更具体而言，本专利技术涉及设计成管理海底马达和泵模块中的阻隔和润滑流体压カ的系统。
技术介绍
海底烃生产中的过程流体典型地是从地底储层中抽出的多相流体，包括油和气体以及最后包括固体物质。马达/泵模块布置在海床上，并且构造成将过程流体从储层运送到海面或基于陆地的主设施。马达/泵模块频繁地受到例如泵送介质中的巨大的压カ变化以及在泵启动和停止序列期间的巨大过渡负荷的影响。在泵的吸入侧处的介质压カ可为大约好几百巴，从而在马达/泵模块中需要对应的措施来防止过程流体和颗粒物质从泵内部迁移到马达壳体中，以及迁移到马达/泵模块的轴承和密封件中。为了泵送海底生产中的多相流体，有利地使用螺杆转子泵。螺杆转子泵是具有两个螺杆轴的正排量类型的泵，这两个螺杆轴被驱动而与相互啮合的齿轮一起旋转，在齿轮之间，一定量的流体沿螺杆的轴向方向从泵的吸入侧移置，以在泵的压カ侧上排出。螺杆通过轴颈安装在泵壳体中的轴承中，并且以传动的方式连接到布置在马达壳体中的马达上。在双转子螺杆泵的情况下，承载在螺杆轴上的相互啮合的定时齿轮对旋转运动提供同歩。密封装置在液压方面分隔马达壳体内部与泵壳体内部，其中，传动轴通过轴颈安装而延伸成与泵转子轴连接。密封装置在泵的两端处分隔泵轴承与泵送介质。将马达壳体中的液压流体控制在泵的内部压カ之上的压カ处，从而液压流体用作防止过程流体和微粒通过密封件和轴承装置侵入到马达壳体中的阻隔。由于压差的原因，无法避免液压流体流沿着传动轴泄漏。泄漏速率取决于流体属性、压差、泵的瞬态运行状况和密封件(ー个或多个)的紧密性。通过从外部液压流体供应补充马达壳体来补偿泄漏。同样，液压流体用于润滑泵轴承和定时齿轮。将泵润滑流体中的压カ保持在泵的内部的泵送介质的压力之上，以便防止过程流体和微粒侵入泵轴承、密封件和定时齿轮中。通过从外部液压流体供应补充来补偿通过泵密封件进入到泵送介质中的泄漏。马达和泵可以传动的方式连接在马达壳体的内部，或者连接在马达壳体的外部。例如，马达和泵可共用同一个轴，而没有以传动关系连接它们的単独的联接件。在其它设计中，泵轴可联接到马达壳体的内部的马达轴上。在另外的其它设计中，马达和泵借助于位于限定在马达壳体和泵之间的联接室中的联接件以传动的方式连接。但是，在所有备选方案中，分别在接口上(即在马达壳体、联接室(当存在吋)和泵润滑系统与泵送介质之间)始终保持压差是合乎需要的。传统上，从主设施供应马达阻隔流体和泵润滑流体各个，并且通常通过脐带从主设施管理泄漏补偿以及压カ控制。随着日渐增多地安装海底烃生产点且在増大的深度和离船距离处操作海底烃生产点，润滑和冷却系统中的响应时间和控制要求对应地提高。因此，越来越多地需要一种在改进的控制要求的情况下运行且提供提高的运行可靠性的阻隔流体和润滑系统。
技术实现思路
因此本专利技术g在提供一种用于海底马达和泵模块的阻隔和润滑流体压カ调控系统，其避免了现有技术系统的问题，尤其是与离船距离长和水深大相关联的那些问题。本专利技术尤其g在提供一种用于海底马达和泵模块的阻隔和润滑流体压カ调控系统，该系统具有适应泵送介质中的压カ变化的固有的能力。本专利技术进一歩_在提供ー种阻隔和润滑流体压カ调控系统，其具有补偿由于通过马达和泵模块中的密封件和轴承的泄漏所造成的液压流体损失的固有的能力。本专利技术的又ー个目的在于提供ー种阻隔和润滑流体压カ调控系统，其中，在阻隔流体回路和润滑流体回路之间的预设压差始終自动地保持，并且针对泵送介质压カ而平衡。本专利技术的阻隔和润滑流体压カ调控系统可有利地应用于海底马达和泵模块，海底马达和泵模块包括:设置在马达壳体中的泵马达；设置在泵-壳体中的泵，其在泵的吸入侧处具有泵入ロ，并且在泵的排出侧处具有泵出ロ ；以及泵-转子组件，其布置在泵马达和泵之间，并且通过轴颈安装在泵-壳体中的轴承中。泵-转子组件通过传动轴以传动的方式连接到马达上，传动轴通过密封装置到达马达和泵壳体之间，并且泵-转子组件构造成从泵入口移置出流体介质，以通过泵出ロ排出流体介质。简而言之，通过阻隔和润滑流体压カ调控系统来实现本专利技术的目的，该系统包括:对海底马达和泵模块提供马达阻隔流体和泵润滑流体的液压流体供应；阻隔流体回路，其中，从单独的第一压カ补偿器施加的压カ使液压流体预压向马达；润滑流体回路，其中，从単独的第二压カ补偿器施加的压カ使液压流体预压向泵，其中，第二压カ补偿器响应于在泵入口和/或泵出口处(在泵的吸入侧和/或排出侧处)的泵送介质压力，以对润滑流体回路施加那个压力和其固有的预压压カ的总和，并且第一压カ补偿器响应于润滑流体回路中的压力，并且对阻隔流体回路施加那个压力和其固有的预压压カ的总和。根据本专利技术的系统提供对泵送介质压カ的任何变化的立即响应，而且该系统是简单且稳定可靠的解决方法，其在阻隔和润滑流体回路之间持续地保持预先确定的压差，并且始终使回路压カ与泵送介质的压力保持平衡。在优选实施例中，阻隔流体回路和润滑流体回路分别能够通过可控的开/关阀单独地连接到液压流体供应上，并且润滑流体回路通过第一压カ补偿器的加载隔室与液压流体供应连通。此实施例对由于通过分隔马达和泵模块中的阻隔和润滑流体回路的密封件的泄漏所造成的液压流体损失提供了固有的补偿，以及对进入泵送介质中的泄漏流提供补偿。在泵的吸入侧或排出侧处的泵送介质压カ通过导引管线传送到第二压カ补偿器的加载隔室。优选地，泵送介质压カ经过包括在导引管线中的分离隔膜传送到第二压カ补偿器。此实施例对泵送介质中的压カ变化提供立即响应，同时避免过程流体、海水和颗粒物质侵入到泵润滑回路中。优选地，导引管线通过可选的开/关阀与液压流体供应连通，该可选的开/关阀是可控的，以通过导引管线和单向阀将液压流体馈送到泵的吸入侧或排出侧，单向阀容许有通过隔膜的回流。此实施例有利地提供用于用液压流体冲洗导引管线和隔膜壳体的手段，以便移除烃，烃可潜在地浸入到导引管线中，并且形成固体物质(诸如氢氧化物或微粒)，烃可阻碍泵送介质压カ精确地传送到阻隔和润滑流体回路。冲洗另外可具有使隔膜的位置复位以确保恰当传送的目的。为了避免由于压カ在回路中出乎意料地増加而使运行中断，可通过通到导引管线中的压カ控制安全卸压阀来分别在泵入口或出口和阻隔或润滑流体回路之间建立流连通。对于许多应用，将第一压カ补偿器和第二压カ补偿器各自设定成输送典型地大约5巴(72.5 psig)的压差将是合适的。第一压カ补偿器和第二压カ补偿器可各自与对控制逻辑返回补偿器位置的感测器件相关联。取决于压カ补偿器的类型，感测器件可实现为响应于补偿器活塞的位置的线性可变差动变压器(LVDT)。传感器读取实际补偿器位置，并且与操作开/关阀的控制逻辑通信。控制逻辑优选设计成通过操作开/关阀来补充目标流体回路而将压力补偿器保持在空载位置上。照这样，控制逻辑实现将补偿器位置转换成补偿器压力，并且从而也转换成阻隔流体和泵润滑压力。阻隔流体回路可包括在马达壳体外部的冷却器単元。不限于任何特定类型或模型的马达和泵模块，本专利技术的阻隔流体和润滑系统有利地应用于配备有双螺杆转子的泵，以及布置成对泵轴承供应油的润滑回路，以及安装在泵中以使转子的旋转同步的定时齿轮。具体实施例方式在以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.22 NO 201009021.一种用于海底马达和泵模块的补偿式阻隔和润滑流体压カ调控系统，包括: 对所述马达和泵模块提供阻隔流体和润滑流体的液压流体供应； 阻隔流体回路(14，15，17)，其中，从单独的第一压カ补偿器(19)施加的压カ使液压流体预压向所述马达； 润滑流体回路(21，22，24)，其中，从单独的第二压カ补偿器(26)施加的压カ使液压流体预压向所述泵， 其中，所述第二压カ补偿器(26)响应于在所述泵的吸入侧或排出侧处的泵送介质的压力，并且对所述润滑流体回路施加那个压力和其固有的预压压カ的总和，并且所述第一压カ补偿器(19)响应于所述润滑流体回路中的压力，并且对所述阻隔流体回路施加那个压カ和其固有的预压压カ的总和。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阻隔流体回路和所述润滑流体回路能够分别通过可控的开/关阀(12 ；13)単独地连接到液压流体供应(10)上，并且所述润滑流体回路通过所述第一压カ补偿器(19)的加载隔室与所述液压流体供应连通。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，泵送介质压カ通过导引管线(27)传送到所述第二压カ补偿器(26)的加载隔室。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，泵送介质压カ经过包括在所述导引管线(27)中的分离隔膜(28)传送到所述第二压カ补偿器(26)。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述导引管线(27)通过开/关阀(30)和单向阀与所述液压流体供应连通，所述开/关阀(30)是可控的，以通过所述导引管线(27)将液压流体馈送到所述泵 的所述吸入侧或所述排出侧，所述单向阀容许有通过所述隔膜(28)的回流。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：OP汤姆特，
申请(专利权)人：韦特柯格雷斯堪的纳维亚有限公司，
类型：
国别省市：