NL193543C

NL193543C - Werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gas-vloeistofmengsel.

Info

Publication number: NL193543C
Application number: NL8902673A
Authority: NL
Original assignee: Snam Progetti; Agip Spa
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 2000-01-04
Also published as: NL8902673A; CN1042227A; CN1077526A; NO302842B1; GB2224545B; CN1031424C; NO894265L; IT8822450A0; NL193543B; CN1083182A; DK536689D0; CA2001685A1; MX171488B; NO894265D0; BR8905522A; DK536689A; CN1026026C; GB8923581D0; CN1022130C; CN1025886C

Description

1 193543

Werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gas-vloeistofmengsel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gas-vloeistofmengsel, waarbij gebruik wordt gemaakt van een fluldumtransportmiddel als stuwkracht-5 leverende machine, en ten minste twee pompvaten, die afwisselend een aanzuigfunctie en een afvoerfunctie uitoefenen. Een dergelijke werkwijze bekend uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 3.486.297. Als stuwkracht-leverende machine wordt hierbij echter een compressor toegepast, die uitsluitend inwerkt op de gasfase.

Gevonden is nu een werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gas-vloeistofmengsel van het 10 hierboven aangegeven type, die het gebruik van een compressor en de daaraan verbonden nadelen ondervangt.

Meer in het bijzonder wordt de uitvinding hierdoor gekenmerkt, doordat het fluïdumtransportmiddel een vloeistofpomp is en de afvoerfunctie van de pompvaten kan worden gecombineerd met een compressie-functie.

15 Omdat de pomp uitsluitend de vloeibare fase moet behandelen, kan hij worden gekozen uit de bekende pompen, en kan in het bijzonder een centrifugaalpomp zijn.

Wanneer slechts twee vaten worden toegepast voeren zij steeds afwisselend aanzuigfuncties en compressie/afvoerfuncties uit.

Wanneer meer dan twee vaten worden toegepast, kan nog een reservefunctie worden uitgeoefend.

20 De onderhavige uitvinding wordt hierna, met verwijzing naar de twee bijzondere uitvoeringsvormen, beschreven.

De eerste uitvoeringsvorm omvat de volgende trappen: a) het toevoeren van het veelfasige mengsel, onder de druk van de aanzuigleiding, naar het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent en werkt als gas/vloeistofscheider, 25 b) het zenden van de in het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent afgescheiden eerste fluïdumcomponent naar het fluïdumtransportmiddel, waardoor het in het vat wordt overgebracht, dat is gevuld met de tweede fluïdumcomponent, waarbij dit vat ten minste de afvoerfunctie uitoefent, c) dat zorg wordt gedragen dat de beide fluïdumcomponenten het vat dat de afvoerfunctie uitoefent, achtereenvolgens via de afvoerleiding verlaten, waarbij de hoeveelheid vloeistof die het laatstgenoemde vat 30 verlaat, dezelfde is als de hoeveelheid die het systeem binnenkomt, waarbij deze uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat 1) de eerste fluïdumcomponent een vloeistof is en het fluïdumtransportmiddel een vloeistofpomp is en dat de tweede fluïdumcomponent een gas is, 2) dat de toevoer van vloeistof vanuit het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent naar het vat dat de 35 compressie/afvoerfunctie uitoefent, voortduurt totdat het in dit vat aanwezige gas zodanig is samengeperst dat dezelfde druk is bereikt als die van de afvoerleiding, 3) dat het samengeperste gas als eerste het vat dat de compressie/afvoerfunctie uitoefent verlaat, gevolgd door de vloeistof in het vat.

Voor een dergelijk procestype worden slechts twee pompvaten toegepast; deze oefenen afwisselend de 40 aanzuigfunctie en compressie/afvoerfunctie uit.

Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaanse octrooischrift 3.416.547 een werkwijze bekend is waarbij een veelfasig gasvloeistofmengsel wordt gevoerd in een gas/vloeistofscheider, ten minste de uit de scheider afkomstige vloeistof door middel van een pomp in verbinding staat met een vat, en waarbij de aan de scheider toegevoerde hoeveelheid vloeistof dezelfde is als de hoeveelheid die het systeem verlaat. Het vat 45 dat ten minste via de pomp in verbinding staat met de scheider dient echter slechts voor het in hoofdzaak constant houden van de druk over de pomp.

Voorts is uit het Amerikaanse octrooischrift 4.321.016 een werkwijze bekend voor het verpompen van suspensies, waarbij gebruik wordt gemaakt van ten minste twee pompvaten, die afwisselend een aanzuigfunctie en een afvoerfunctie uitoefenen.

50 Deze publicatie openbaart derhalve niet een systeem voor het verpompen van een veelfasig vloeistof-gassysteem.

De tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding maakt gebruik van meer dan twee pompvaten, die afwisselend de aanzuigfunctie, de afvoerfunctie en de functie van compressie/reserve uitoefenen.

Deze tweede uitvoeringsvorm omvat de volgende trappen: 55 a) het toevoeren van het veelfasige mengsel, onder de druk van de aanzuigleiding, naar het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent en werkt als gas-vloeistofscheider, b) het zenden van de in het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent afgescheiden eerste fluïdumcomponent naar 193543 2 het fluïdumtransportmiddel, waardoor het in het vat wordt overgebracht, dat is gevuld met de tweede fluïdumcomponent, waarbij dit vat ten minste de afvoerfunctie uitoefent, c) dat zorg wordt gedragen dat de beide fluïdumcomponenten het vat dat de afvoerfunctie uitoefent, achtereenvolgens via de afvoerleiding verlaten, waarbij de hoeveelheid vloeistof die het laatstgenoemde vat 5 verlaat, dezelfde is als de hoeveelheid die het systeem binnenkomt, en wordt gekenmerkt doordat 1) de eerste fluïdumcomponent een vloeistof is en het fluïdumtransportmiddel een vloeistofpomp is en dat de tweede fluïdumcomponent een gas is, 2) dat het vat dat de afvoerfunctie uitoefent bij de toevoer van vloeistof vanuit het vat dat de aanzuigfunctie 10 uitoefent reeds is gevuld met gas dat is samengeperst op de afvoerdruk, 3) dat het samengeperste gas als eerste het vat dat de afvoerfunctie uitoefent verlaat, gevolgd door de vloeistof in het vat, nadat een gedeelte van het samengeperste gas is onttrokken en wordt gevoerd in het vat dat de compressie/reservefunctie uitoefent, 4) dat een gedeelte van het reeds samengeperste gas, dat is onttrokken uit het vat dat de afvoerfunctie 15 uitoefent wordt toegevoerd naar het vat dat gevuld is met gas onder de aanzuigdruk, en dat de compressie/ reservefunctie uitoefent, om het in dit vat aanwezige gas samen te persen, tot dezelfde druk als die van de afvoerleiding is bereikt.

Wanneer een centrifugaalpomp wordt toegepast is het gebruik van (ofwel druk- ofwel stroomsnelheid-regelende) regelkieppen noodzakelijk om de uitvoeringsomstandigheden van de pomp zo constant mogelijk 20 te maken,

De uitvinding wordt nader geschreven aan de hand van een tekening van figuren 1,2 en 3, die voorkeursvormen van praktische uitvoeringsvormen weergeven, onder toepassing van drie pompvaten en één centrifugaalpomp, en die niet moeten worden opgevat als beperkend voor de onderhavige uitvinding.

De stand van drie pompvaten (1, 2 en 3) wordt bepaald door de stand van de aan/uit-kleppen (4, 5, 6, 7, 25 8, 9), die wordt geregeld door een betrouwbaar elektronisch logisch systeem.

Met verwijzing naar figuur 1 wordt het geval bekeken, waarin een vat (1) zich bevindt in de aanzuigstand, het vat (2) zich bevindt in de reservestand, en vat (3) zich bevindt in de compressie/afvoerstand. Onder dergelijke omstandigheden komt het veelfasige medium (10) in vat (1) (via 11; de andere kleppen 12,13, 14,15, 16 zijn gesloten), dat dient als gas/ vloeistofscheider, terwijl de "vloeistofzuiger*’ via klep (4) komt 30 naar de centrifugaalpomp (17) waaruit het, door de stroomsnelheidregelende of drukregelende klep (18) en klep (9), wordt gepompt in vat (3) (aanvankelijk gevuld met gas onder de aanzuigdruk). De ’’vloeistofzuiger” die het vat (3) binnenstroomt zorgt ervoor dat het daarin aanwezige gas wordt samengeperst, tot eenzelfde druk als die van de afvoerleiding van het systeem is bereikt. Dan wordt klep (16) geopend, en wordt het gas gezonden naar de afvoerleiding (19), gevolgd door een hoeveelheid vloeistof, die dezelfde is als van de 35 vloeistof die het systeem binnenstroomt. Wanneer het niveau van de vloeistof in het vat (1) een geschikte minimumwaarde bereikt, zal de regellogica de stand van de aan/uit-kleppen omschakelen. Vat 1 gaat over in een reservestand (klep 4 wordt gesloten), vat (3) gaat over in de aanzuigstand (klep 8 wordt geopend; klep 9 wordt gesloten), vat (2) gaat over in de compressie/afvoerstand (klep 7 wordt geopend). Een dergelijke volgorde wordt herhaald, waardoor het mogelijk wordt om een continue stroom vloeistof te laten 40 stromen via pomp (17) die, dankzij de werking van de regelklep, (18), onder vrijwel constante omstandigheden werkt. Geen diafragma’s of scheidingslichamen zijn aangebracht tussen de ’’vloeistofzuiger" en het veelfasige medium.

Het systeem kan eveneens werken volgens een andere uitvoeringscyclus, die, in plaats van de aanzuig/reserve/compressie-afvoervolgorde (voor elk vat) de aanzuig/compressieafvoer/reservevolgorde 45 bezit.

Een alternatieve configuratie van het systeem van figuur 1 is weergegeven in figuur 2.

Het geval wordt bijvoorbeeld bekeken waarin het vat (1) zich in de aanzuigstand bevindt, vat (2) in de afvoerstand en vat (3) in de compressie/reservestand.

Het veelfasige medium (10) komt in vat (1) (via klep 11: de andere kleppen 12,13,14,15 en 16 zijn 50 gesloten), die werkt als gas/vloeistofscheider, terwijl de ’’vloeistofzuiger" door klep (4) komt naar de centrifugaalpomp (17), waarvan de juiste werking wordt gewaarborgd door de regelkieppen (20), (21) en (22), die de afvoerdruk van de pomp constant houden.

De compressietrap wordt voltooid door middel van de afgifte van een gedeelte van de gasfase uit het afvoervat (2) door de regelklep (21), naar het vat in de compressiestand (3), tot in dit laatstgenoemde vat de 55 afvoerdruk is bereikt.

De "vloeistofzuiger" wordt verpompt in (2) via klep (7), en in deze trap voert het de functie uit dat het een gedeelte van het samengeperste gas zendt naar vat (3) via <21), en het resterende gedeelte daarvan naar

Claims

1. Werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gasvloeistofmengsel, waarbij gebruik wordt gemaakt 30 van een fluidumtransportmidde! als stuwkracht-leverende machine, en ten minste twee pompvaten, die afwisselend een aanzuigfunctie en een afvoerfunctie uitoefenen, met het kenmerk, dat het fluïdum-transportmiddel een vloeistofpomp is en de afvoerfunctie van de pompvaten kan worden gecombineerd met een compressiefunctie,

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat twee pompvaten aanwezig zijn, die afwisselend 35 aanzuigfuncties en compressie/afvoerfuncties uitoefenen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat meer dan twee pompvaten aanwezig zijn, die afwisselend in volgorde, aanzuigfuncties, reservefuncties en compressie/afvoerfuncties uitoefenen.

3 193543 de afvoerleiding (19) via klep (14), gevolgd door een hoeveelheid vloeistof, die dezelfde is als de hoeveelheid vloeistof die het systeem binnenkomt. Wanneer het niveau van de vloeistof in vat (1) een geschikte minimale waarde bereikt, zal de controle-logica de stand van de aan/uit-kleppen omschakelen. Vat (1) gaat over in zijn compressie/reservestand 5 (kleppen 4 en 11 zijn gesloten); vat (2) schakelt over in de aanzuigstand (kleppen 13 en 6 zijn open, 14 en 7 gesloten); vat (3) gaat over in zijn afvoerstand. Een andere alternatieve configuratie is weergegeven in het vereenvoudigde schema van figuur 3. In een dergelijk schema is een gas-vloeistofscheider (23) toegevoegd. Dit maakt het mogelijk om uitsluitend gas te zenden naar de bovenste inlaatopening van de pompvaten, 10 terwijl de vloeistof direct wordt gezonden naar de aanzuigopening van de centrifugaalpomp (17). Voor het overige is de uitvoering van het in figuur 3 weergegeven schema dezelfde als die welke is beschreven voor het in figuur 1 weergegeven schema. De in figuur 3 weergegeven configuratie brengt de fase (gas/vloeistof)scheiding van de pompvaten (1, 2 en 3) over op de scheider (23).

15 Een alternatieve mogelijkheid die geldt voor zowel de schema's van figuur 1 als van figuur 3, omvat dat men in plaats van één enkele regelklep drie regelkleppen toepast (één klep voor elk pompvat), die in cascade ten opzichte van de aan/uitkleppen (5, 7, 9) zijn geïnstalleerd. Opgemerkt wordt dat de pompvaten verschillende configuraties kunnen bezitten (horizontaal, verticaal vat enz.), afhankelijk van het toegepaste processchema (en derhalve van de functies die deze vaten moeten 20 uitvoeren), en van de eigenschappen van de bewerkte media. Voor het schema van figuur 3 bijvoorbeeld is, omdat het pompvat niet eveneens als fasescheider moet werken, de referentieconfiguratie daarvan die van een verticaal vat. Het aantal pompvaten kan zowel worden vergroot als verminderd (tot twee vaten), waarbij in dit laatste geval een hogere functionele onregelmatigheid moet worden aanvaard. 25

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat meer dan twee pompvaten aanwezig zijn die afwisselend in volgorde aanzuigfuncties, compressie/afvoerfuncties en reservefuncties uitoefenen.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat meer dan twee pompvaten aanwezig zijn, die afwisselend in volgorde, aanzuigfuncties, compressie/reservefuncties en afvoerfuncties uitoefenen.

6. Werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gasvloeistofmengsel volgens een of meer der conclusies 1 tot 4, welke werkwijze de volgende trappen omvat: a. het toevoeren van het veelfasige mengsel, onder de druk van de aanzuigleiding, naar het vat dat de 45 aanzuigfunctie uitoefent en werkt als gas/vloeistofscheider, b. het zenden van de in het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent afgescheiden eerste fluïdumcomponent naar het fluïdumtransportmiddel, waardoor het in het vat wordt overgebracht, dat is gevuld met de tweede fluïdumcomponent, waarbij dit vat ten minste de afvoerfunctie uitoefent, c. dat zorg wordt gedragen dat de beide fluïdumcomponenten het vat dat de afvoerfunctie uitoefent, 50 achtereenvolgens via de afvoerleiding verlaten, waarbij de hoeveelheid vloeistof die het laatstgenoemde vat verlaat, dezelfde is als de hoeveelheid die het systeem binnenkomt, met het kenmerk, dat 1. de eerste fluïdumcomponent een vloeistof is en het fluïdumtransportmiddel een vloeistofpomp is en dat de tweede fluïdumcomponent een gas is, 2. dat de toevoer van vloeistof vanuit het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent naar het vat dat de compressie/afvoerfunctie uitoefent, voortduurt totdat het in dit vat aanwezige gas zodanig is samengeperst dat dezelfde druk is bereikt als die van de afvoerleiding, 193543 4 3. dat het samengeperste gas als eerste het vat dat de compressie/afvoerfunctie uitoefent verlaat, gevolgd door de vloeistof in het vat.

7. Werkwijze voor het verpompen van een veelfasig gasvloeistofmengsel volgens conclusie 5, welke werkwijze de volgende trappen omvat: 5 a. het toevoeren van het veelfasige mengsel, onder de druk van de aanzuigleiding, naar het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent en werkt als gas-vloeistofscheider, b. het zenden van de in het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent afgescheiden eerste fluïdumcomponent naar het fluïdumtransportmiddel, waardoor het in het vat wordt overgebracht, dat is gevuld met de tweede fluïdumcomponent, waarbij dit vat ten minste de afvoerfunctie uitoefent, 10 c. dat zorg wordt gedragen dat de beide fluïdumcomponenten het vat dat de afvoerfunctie uitoefent, achtereenvolgens via de afvoerleiding verlaten, waarbij de hoeveelheid vloeistof die het laatstgenoemde vat verlaat, dezelfde is als de hoeveelheid die het systeem binnenkomt, met het kenmerk, dat 1. de eerste fluïdumcomponent een vloeistof is en het fluïdumtransportmiddel een vloeistofpomp is en dat 15 de tweede fluïdumcomponent een gas is, 2. dat het vat dat de afvoerfunctie uitoefent bij de toevoer van vloeistof vanuit het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent reeds is gevuld met gas dat is samengeperst op de afvoerdruk, 3. dat het samengeperste gas als eerste het vat dat de afvoerfunctie uitoefent verlaat, gevolgd door de vloeistof in het vat, nadat een gedeelte van het samengeperste gas is onttrokken en wordt gevoerd in het 20 vat dat de compressie/reservefunctie uitoefent, 4. dat een gedeelte van het reeds samengeperste gas, dat is onttrokken uit het vat dat de afvoerfunctie uitoefent wordt toegevoerd naar het vat dat gevuld is met gas onder de aanzuigdruk, en dat de compressie/reservefunctie uitoefent, om het in dit vat aanwezige gas samen te persen, tot dezelfde druk als die van de afvoerleiding is bereikt.

8. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat een gas-vloeistofscheider wordt toegevoegd aan de bovenstroomse zijde van de pompvaten, zodanig dat de taak om als fasescheider te werken wordt overgedragen van het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent naar dezelfde schelder, waardoor het mogelijk is om uitsluitend gas te zenden naar het vat dat de aanzuigfunctie uitoefent, en de vloeistof direct wordt gezonden naar de pomp.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de pomp een centrifugaalpomp is, waarbij regelkleppen worden toegepast om de uitvoeringsomstandigheden van deze pomp zo constant mogelijk te maken. Hierbij 3 bladen tekening