水下马达和泵模块中的马达和泵阻隔流体压力调节系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180030652.4

申请日:

2011.06.20

公开号:

CN103109038A

公开日:

2013.05.15

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 43/01申请公布日:20130515|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 43/01申请日:20110620|||公开

IPC分类号:

E21B43/01; B63C11/00; E21B43/12; F04B53/16; F04D29/10; F16J15/40

主分类号:

E21B43/01

申请人:

韦特柯格雷斯堪的纳维亚有限公司

发明人:

O.塞勒

地址:

挪威桑维卡

优先权:

2010.06.22 NO 20100904

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

肖日松;严志军

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内容摘要

公开了一种用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统。该系统包括将马达与泵液压分离的马达阻隔流体回路以及将泵的内部结构与泵送介质液压分离的泵阻隔流体回路,其中在阻隔流体回路中的每一个中的流体流和压力经由布置在每个回路中的压力控制开关阀(10,22;14,26)而管理,开关阀可响应于在泵的吸入侧或排放侧的介质与在马达和泵阻隔流体回路中的流体之间所检测到的压差而独立地控制。

权利要求书

权利要求书

一种用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统,所述系统包括:
‑ 马达阻隔流体回路,其将所述马达与所述泵液压分离,所述马达阻隔流体回路包括用于将阻隔流体从液压流体源供应到所述马达的阻隔流体供应区段(10,11),以及用于将所述阻隔流体从所述马达排放到所述泵送介质的阻隔流体卸放区段(22,23);
‑ 泵阻隔流体回路,其将所述泵的内部结构与所述泵送介质液压分离,且包括将阻隔流体从液压流体源供应到所述泵的阻隔流体供应区段(14,15),以及将阻隔流体从所述泵排放到所述泵送介质的阻隔流体卸放区段(26,27),其中,在所述马达阻隔流体回路和所述泵阻隔流体回路中的每一个中的流体流和压力由布置在每个回路中的压力控制开关阀(10,22;14,26)控制,所述开关阀可响应于在所述泵的吸入侧或排放侧上的泵送介质与在所述马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路中的流体之间所检测到压差而独立地控制。
 根据权利要求1所述的调节系统,其特征在于,每个开关阀(10,22;14,26)与具有固定孔口直径的限流器(11,23;15,27)串联布置。
 根据权利要求1或2所述的调节系统,其特征在于,所述马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路中的每一个包括相应的压力控制单元(12;16),并且在每个阻隔流体回路中的开关阀可由相关联的压力控制单元响应于在所述压力控制单元中从对应的压差变送器(13;17)接收的压差而独立地控制,所述压差变送器(13;17)监测在所述泵送介质与所述马达阻隔流体回路或所述泵阻隔流体回路中的相应一个之间的压差。
 根据权利要求3所述的调节系统,其特征在于,所述阻隔流体供应区段和阻隔流体卸放区段中的至少一个包括成组的压力控制开关阀,所述成组的压力控制开关阀包括至少第一(10,22;14,26)阀门和第二(18,24;20,28)阀门,所述第一(10,22;14,26)阀门和第二(18,24;20,28)阀门被并联布置成将液压流体馈送通过所述阻隔流体回路,并且各自响应于所述压差,并且进一步其中,所述至少两个压力控制开关阀(10,18;14,20;22,24;26,28)独立地响应于在所述阻隔流体回路与所述泵送介质之间的单独范围的压差。
 根据权利要求4所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关供应阀和第二压力控制开关供应阀中,所述第一马达阻隔流体供应阀(10)设置成由于压差在10巴或以下而打开用于液压流体流,并且所述第二马达阻隔流体供应阀(18)设置成由于压差在9.5巴或以下而打开用于液压流体流。
 根据权利要求4或5所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关供应阀和第二压力控制开关供应阀中,所述第一泵阻隔流体供应阀(14)设置成由于压差在5巴或以下而打开用于液压流体流,并且所述第二泵阻隔流体供应阀(20)设置成由于压差在4.5巴或以下而打开用于液压流体流。
 根据权利要求4至6中的任一项所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关卸放阀和第二压力控制开关卸放阀中,所述第一马达阻隔流体卸放阀(22)设置成由于压差高于10.5巴而打开用于液压流体流,并且所述第二马达阻隔流体卸放阀(24)设置成由于压差在11巴或以上而打开用于液压流体流。
 根据权利要求4至7中的任一项所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关卸放阀和第二压力控制开关卸放阀中,所述第一泵阻隔流体卸放阀(26)设置成由于压差高于5.5巴而打开用于液压流体流,并且所述第二泵阻隔流体卸放阀(28)设置成由于压差在6巴或以上而打开用于液压流体流。
 根据权利要求5至8中的任一项所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关阀和第二压力控制开关阀中,所述第一阀门(10,14,22,26)定尺寸为用于低达约0.3升/分的较低流量,并且所述第二阀门(18,20,24,28)定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。
 根据权利要求9所述的调节系统,其特征在于,所述第一阀门下游的限流孔(11,15,23,27)定尺寸为用于低达约0.3升/分的较低流量,并且所述第二阀门下游的限流孔(19,21,25,29)定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。
 根据前述权利要求中的任一项所述的调节系统,其特征在于,压差变送器(30)布置成监测在所述马达阻隔流体回路与所述泵阻隔流体回路之间的压差,并且布置成将其读数发送到所述马达阻隔流体回路的压力控制单元(12)。
 根据权利要求11所述的调节系统,其特征在于,所述马达阻隔流体回路由压力控制开关阀(10,22,18,24)控制,所述压力控制开关阀(10,22,18,24)可响应于在所述马达阻隔流体和所述泵阻隔流体之间所监测到的压差而独立地控制。
 根据权利要求12所述的调节系统,其特征在于,所述马达阻隔流体阀(10,22,18,24)的压差设定点等于所述泵阻隔流体阀(14,20,26,28)的压差设定点。

说明书

水下马达和泵模块中的马达和泵阻隔流体压力调节系统
技术领域
本发明大体上涉及在水下烃生产中生成的过程流体的输送中涉及的水下设备。更具体而言,本发明涉及一种设计用于管理在水下马达和泵模块中的阻隔(barrier)和润滑流体的压力的系统。
背景技术
水下烃生产中的过程流体通常为从地下储层抽出的多相流体,其包含油和气及可能的固体物质。马达/泵模块布置在海底且构造成将过程流体从储层输送到水面或陆基主设施。马达/泵模块常常经受泵送的介质中的显著的压力变化以及例如在泵启动和停止序列中显著的过渡负载。在泵的吸入侧处的介质压力可以为数百巴的量级,从而需要马达/泵模块中的对应措施来防止过程流体和颗粒物经由马达/泵模块中的支承件和密封件而从泵内部迁移到马达外壳中。
螺杆转子泵在水下采油中常常用于泵送多相流体的目的。螺杆转子泵是具有两个螺杆轴的正排量型泵,螺杆轴在随相互啮合的齿轮旋转中被驱动,特定体积的流体在螺杆轴之间沿螺杆的轴向方向从泵的吸入侧被移置,以便在泵的压力侧被排放。螺杆被轴颈支撑在泵外壳内的支承件中,并且被驱动连接到布置在马达外壳中的马达。在双转子螺杆泵的情况中,承载在螺杆轴上的相互啮合的定时齿轮提供旋转运动的同步。马达外壳通过密封装置与泵液压分离,在密封装置处,驱动轴被轴颈支撑以延伸为与泵转子轴连接。泵支承件在泵的两端处通过密封装置与泵介质分离。
为了润滑和冷却,并且为了防止海水和泵送的介质侵入水下马达和泵模块的结构中,需要将液压流体供应到马达/泵模块。就这一点而言,阻隔流体和润滑流体基本上是施加用于保护马达/泵模块的内部的同类流体的不同的定义。
因此,保护马达不受周围海水和泵中介质影响的马达外壳将保持在高于泵内部压力的压力下,这种方式也用作防止过程流体和颗粒经由密封和支承装置侵入马达外壳的阻隔件。由于压差,液压流体沿驱动轴的泄漏流是不可避免的。泄漏速度取决于流体性质、压差、泵的瞬间操作条件和(多个)密封件的紧密度。通过从外部液压流体源再填充马达外壳来补偿泄漏。
同样,液压流体通常也被供应到泵以用于润滑其内部结构,例如泵转子支承件、密封件和定时齿轮。泵的润滑流体回路中的压力因此保持高于通过泵移置的介质的压力,以便防止过程流体和颗粒侵入泵支承件、密封件和定时齿轮。经由泵密封件向泵送介质中的泄漏通过从外部液压流体源再填充来补偿。
马达和泵可被驱动连接在马达外壳内部或马达外壳外部。例如,马达和泵可共用同一个轴,而没有单独的联接件以驱动关系连接它们。在其它设计中,泵轴可在马达外壳内部联接到马达轴。在另外的设计中,马达和泵借助于位于限定在马达外壳和泵之间的联接室中的联接件而被驱动连接。然而,在所有备选方案中,希望在接口上,即分别在马达外壳、联接室(如存在)和泵送介质之间,始终保持压差。
常规地,马达阻隔流体和泵阻隔流体经由脐带供应,并且从主设施管理泄漏补偿和压力控制。随着水下烃生产现场越来越多地以不断增加的深度和扩边(step‑out)距离安装和操作,润滑和冷却系统中的响应时间相应地增加。因此,存在对马达和泵阻隔流体压力调节系统的上升的需求,该系统以对于在马达和泵模块中的压力变化的即时响应而操作,并且在操作中提供增加的可靠性。
发明内容
本发明因此旨在提供一种用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统,该系统避免了现有技术系统的问题,以及具体地与长扩边距离和大的水深相关联的那些问题。
本发明具体地旨在提供一种在水下马达和泵模块中的马达和泵阻隔流体压力调节系统,该系统具有适于泵送介质中的压力变化的固有能力。本发明还旨在提供一种马达和泵阻隔流体压力调节系统,该系统具有补偿由经由马达和泵模块中的密封件和支承件的泄漏所造成的液压流体损失的固有能力。本发明的另一个目的是提供一种马达和泵阻隔流体压力调节系统,其中,在马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路之间的预设压差被始终自动地保持并朝介质压力平衡。
本发明的马达和泵阻隔流体压力调节系统可有利地应用于水下马达和泵模块,该模块包括:泵马达,其设置在马达外壳中;泵,其设置在泵外壳中,且具有在泵的吸入侧的泵入口和在泵的排放侧的泵出口,以及泵转子组件,该组件布置在泵入口和泵出口之间并在泵外壳中轴颈支撑在支承件中。泵转子组件通过驱动轴驱动连接到马达且被构造成移置来自泵入口的流体介质以便经由泵出口排放,驱动轴经由密封装置到达马达和泵之间。
简而言之,本发明的目的通过用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统而实现,该系统包括:
•马达阻隔流体回路,其将马达与泵液压分离,包括用于将阻隔流体从液压流体源供应到马达的阻隔流体供应区段,以及用于将阻隔流体从马达排放到泵送介质的阻隔流体卸放(relief)区段;
•泵阻隔流体回路,其将泵的内部结构与泵送介质液压分离,且包括用于将阻隔流体从液压流体源供应到泵的阻隔流体供应区段,以及用于将阻隔流体从泵排放到泵送介质的阻隔流体卸放区段,其中
•在马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路中的每一个中的流体流和压力由布置在每个回路中的压力控制开关阀来控制,所述开关阀可响应于在泵的吸入侧或排放侧的介质分别与马达和泵阻隔流体回路中的流体之间所检测到的压差而独立地控制。
根据本发明的系统提供了对泵送介质压力中的任何变化的即时响应,以及简单而稳健的解决方案,该解决方案连续地保持马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路之间的预定压差,并且始终保持回路压力与泵送介质压力的平衡。
因为阀门可位于靠近消费者,即马达/泵组件处,且不延误操作,所以压力调节系统可以在没有修改的情况下使用,而不论泵牵索(tie‑back)距离和水深。
由压力调节系统提供的另一个优点在于,它使操作者能够保持通过脐带的稳定的供应压力。
本发明可应用于下面这样的压力调节系统,其中,马达阻隔流体始终保持在比泵阻隔流体更高的压力下,并且泵阻隔流体始终保持在比在泵中的过程介质更高的压力下。本发明的压力调节系统可操作用于升高在马达阻隔流体回路中的压力或用于降低在泵阻隔流体回路中的压力。根据本发明的压力调节系统还可延伸至多个压力水平,即,通过在马达阻隔流体和泵阻隔流体之间添加中间压力水平而进行。
优选地,每个压力控制开关阀与具有固定孔口直径的限流器串联布置,限流器可备选地通过可手动控制的阀门来实现,该阀门的打开位置例如在安装之前预设。
压力调节系统基于用于供应和卸放阻隔流体的水下开关阀。合适类型的阀门可以是但不限于电磁阀或定向控制阀。流量孔下游或上游的阀门决定在阀门打开时的流动能力。
优选的是,马达和泵阻隔流体回路中的每一个包括相应的压力控制单元,并且在每个阻隔流体回路中的开关阀可由相关联的压力控制单元响应于在压力控制单元中从对应的压差变送器接收的压差而独立地控制,该压差变送器监测在泵送介质与马达阻隔流体回路或泵阻隔流体回路中的相应的一个之间的压差。
该实施例提供每个阀门的阀门位置指示和操作者控制。阀门基于在阻隔流体和过程介质之间的压差而操作。这可以参照泵的吸入侧或排放侧 ‑ 阻隔流体所连接到的泵和马达的任一侧。阀门由控制系统基于压差变送器的读数而操作。压差设定点可以是单个值,例如10巴,或者它可以是范围,例如5至15巴。后一种情况通过在压差达到15巴时关闭(多个)供应阀并在压差再次达到5巴时打开(多个)供应阀而实现。
本发明的压力调节系统使操作者能够充分控制阀门和阀门位置,并且可由操作者在按下按钮时改变压力设定点。
通过马达和泵模块中的密封件的泄漏可变化并且可以是低的或高的。低的意义是在供应回路中的开关阀仅仅需要很少地打开,例如每天一次或两次,或者高意味着低容量供应阀结合具有固定孔口直径的限流器将在大部分时间处于打开位置。
另外,泵可以经历瞬时条件,其中,在泵的基准侧和阻隔流体压力之间的压差独立于泄漏速率而变化。
可以在回路中合并蓄能器(accumulator)以防止阀门频繁地操作,并且可提供在阀门操作之间增加的时间。然而,压力调节系统可设计成在没有蓄能器的情况下充分地操作。
为此,阻隔流体供应区段和阻隔流体卸放区段中的至少一个优选地包括成组压力控制开关阀,其包括至少第一阀门和第二阀门,其被并联布置成将液压流体馈送通过阻隔流体回路,并且其各自响应于压差,并且进一步其中,所述至少两个压力控制开关阀独立地响应于在阻隔流体回路和泵送介质之间的单独范围的压差。
更准确地,在成组的第一和第二压力控制开关供应阀中,第一马达阻隔流体供应阀可设置成由于压差在10巴或以下而打开用于液压流体流,并且第二马达阻隔流体供应阀设置成由于压差在9.5巴或以下而打开用于液压流体流。
相应地,在成组的第一和第二压力控制开关供应阀中,第一泵阻隔流体供应阀可设置成由于压差在5巴或以下而打开用于液压流体流,并且第二泵阻隔流体供应阀设置成由于压差在4.5巴或以下而打开用于液压流体流。
同样,在成组的第一和第二压力控制开关卸放阀中,第一马达阻隔流体卸放阀可设置成由于压差在10.5巴以上而打开用于液压流体流,并且第二马达阻隔流体卸放阀设置成由于压差在11巴或以上而打开用于液压流体流。
另外,在成组的第一和第二压力控制开关卸放阀中,第一泵阻隔流体卸放阀可设置成由于压差在5.5巴以上而打开用于液压流体流,并且第二泵阻隔流体卸放阀设置成由于压差在6巴或以上而打开用于液压流体流。
在优选的实施例中,在并联的成组的第一和第二开关阀中的第一阀门定尺寸为用于低达约0.3升/分的较低流量,并且第二阀门定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。
具体而言,布置在第一阀门下游的限制孔可定尺寸为用于低达约0.3升/分的较低流量,并且第二阀门下游的限制孔可定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。
压差变送器(transmitter)可备选地布置成监测在马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路之间的压差,并且将其读数发送到马达阻隔流体回路的压力控制单元。在这样的备选实施例中,马达阻隔流体回路由压力控制开关阀控制,该阀门可响应于在马达阻隔流体和泵阻隔流体之间所监测到的压差而独立地控制。于是,马达阻隔流体阀的压差设定点通常等于泵阻隔流体阀的压差设定点。
不受任何具体类型或型号的马达或泵的限制,本发明的马达和泵阻隔流体压力调节系统有利地适用于水下马达和泵模块,该模块包括:电动泵马达,其设置在马达外壳中;泵,其设置在泵外壳中且具有在吸入侧的泵入口和在泵的排放侧的泵出口,以及布置在泵入口和泵出口之间且在泵外壳中轴颈支撑在支承件中的泵转子组件,泵转子组件驱动连接到马达,且被构造成移置来自泵入口的流体介质以便介质经由泵出口排放。
具体实施方式
在下文中,将参照附图(图1和图2)更详细地描述本发明的优选实施例。在附图中,水下马达和泵模块包括马达/泵组件1,马达阻隔流体和泵阻隔流体从外部液压流体源供应到马达/泵组件。
由于本发明不限于任何具体类型或型号的马达/泵组件,而是事实上也适用于在来自水下烃生产的过程流体的输送中所涉及的且为技术人员所熟悉的各种马达/泵构型,因此马达/泵组件1的内部不需要详细讨论。通常,马达/泵组件包括包封在加压防水封罩或马达外壳2中的马达M,以及包封在泵外壳3中的泵转子组件P。驱动泵的马达通常为电动马达,但可以备选地采用诸如液压马达或涡轮的其它驱动单元。
泵转子被构造成用于移置经由泵入口4进入泵的泵送介质,以经由泵出口5排放,如由箭头F所示。泵转子被驱动连接到马达,并且泵内部借助于密封和支承装置6而与加压(典型地填充液体的)马达外壳液压分离,密封和支承装置6密封转子轴(在7处示出)的外部,泵转子通过转子轴而驱动连接到马达。泵转子轴颈支撑在泵外壳3中的密封和支承装置6和8中。在泵的内部,泵阻隔流体通常如通过连接密封/支承装置6和8的虚线所指地循环,以便润滑泵中的内部结构,例如支承件、密封件、定时齿轮(如适用)等。
马达阻隔流体和泵阻隔流体经由馈送管线9从液压流体的外部源供应到水下马达和泵模块。马达阻隔流体经由开关阀10供应到马达外壳,开关阀10与具有固定孔口直径的限流器11串联连接。开关阀10响应于在马达阻隔流体回路和泵送介质之间的压差而被压力控制和操作。泵送介质中的压力被连续地监测和检测并被返回到压力控制单元12,压力控制单元12在打开状态和关闭状态之间操作开关阀10。压力借助于在泵的吸入侧上或排放侧上插入在马达阻隔流体回路和泵送介质之间的压差变送器13而被监测和检测。确定选择哪一侧取决于通过泵的流动方向和马达/泵密封件的位置,如图2所示。
同样,泵阻隔流体经由开关阀14供应到泵外壳,开关阀14与具有固定孔口直径的限流器15串联连接。开关阀14响应于在泵阻隔流体回路和泵送介质之间的压差而被压力控制和操作。泵送介质中的压力被连续地监测和检测并被返回到压力控制单元16,压力控制单元16在打开状态和关闭状态之间操作开关阀14。压力借助于在泵的吸入侧上或排放侧上插入在泵阻隔流体回路和泵送介质之间的压差变送器17而被监测和检测。
压力控制单元12和16中的控制逻辑被设置成即时响应于泵送介质的压力中的任何变化而提供阀门操作,并且在它们之间通过经由压力控制开关阀10和14再填充阻隔流体回路而保持预定压差。图示实施例提供对在泵的吸入侧上的泵送介质中的压力变化的即时响应,从而保持回路压力与泵送介质压力的平衡,这种方式有效地避免了过程流体、海水和颗粒物侵入阻隔流体回路中。
在备选实施例中,如前所述,压差变送器13和17也可以根据例如通过泵的流动方向和马达/泵密封装置的位置而连接到泵的排放侧。
对阻隔流体回路的充分的流体供应可由控制逻辑的对应设置来实现。作为在流体泄漏或压力变化的突然峰值的情况中更频繁的阀门操作的备选方案,额外的阻隔流体可通过压力控制开关阀的并联布置立刻供应。为此,与具有固定孔口直径的限流器19串联连接的第二压力控制开关阀18与包括在马达阻隔流体回路中的开关阀10和限流器11并联布置。对应地,与具有固定孔口直径的限流器21串联连接的第二压力控制开关阀20与包括在泵阻隔流体回路中的开关阀14和限流器15并联布置。
并联布置的第一和第二开关阀两者分别由压力控制单元12和16独立地控制。通过处于打开状态下的阀门的流动能力取决于孔口直径。如此前在本公开的发明内容部分中解释地,并联布置的第一和第二开关阀是在设计用于不同流动能力和压力范围的优选实施例中。自然地,本发明不严格受限于以上所述的压力/压力范围,并且这些值仅仅被看作优选示例。
在水下马达和泵模块的操作中的瞬时条件也可能需要减小阻隔流体压力,以便保持稳定的压差。在这种情况下,可以在泵的吸入侧或排放侧安装类似的阀门和孔装置以打开用于卸放阻隔流体到泵送介质。
为此,除了如上所述的阻隔流体供应区段10、11之外,马达阻隔流体回路包括阻隔流体卸放区段22、23。至少第一压力控制开关阀22与具有固定孔口直径的限流器23串联连接,并且由压力控制单元12操作以用于响应于压差变送器13的读数而将阻隔流体馈送到泵送介质中,压差变送器13将马达阻隔流体和泵送介质之间的压差返回到压力控制单元12。与具有固定孔口直径的限流器25串联连接的第二压力控制开关阀24可与马达阻隔流体卸放区段中的第一开关阀22并联布置以增加流动能力。
对应地,除了如上所述的阻隔流体供应区段14、15之外,泵阻隔流体回路包括阻隔流体卸放区段26、27。至少第一压力控制开关阀26与具有固定孔口直径的限流器27串联连接,并且由压力控制单元16操作以用于响应于压差变送器17的读数而将阻隔流体馈送到泵送介质中,压差变送器17将泵阻隔流体和泵送介质之间的压差返回到压力控制单元16。与具有固定孔口直径的限流器29串联连接的第二压力控制开关阀28可与在泵阻隔流体卸放区段中的第一开关阀26并联布置以增加流动能力。
同样,与阻隔流体供应区段一致,在阻隔流体卸放区段中并联布置的阀门可设计用于不同的流动能力和压力范围。
备选地,第三压差变送器30可以可选地插入在马达和泵阻隔流体回路之间,以读取在其中的压力并将其读数返回到马达阻隔压力控制单元12。在该实施例中,马达阻隔流体阀10、22、18和24中的压差设定点通常等于泵阻隔流体阀14、20、26和28的压差设定点。
基本上,并入阻隔流体压力调节系统中的部件是技术人员所熟悉的,并且不需要进一步显示。适用于此目的的开关阀为例如通常在水下液压系统中使用的电磁管操作的定向控制阀(DCV)。DCV被电启动,并且可以具有单稳态或双稳态类型,以及2端口或3端口构型。如果吸入侧压力为阻隔流体系统中的压差设定点的基准,则DCV的返回/卸放连接可联接到泵的吸入侧。备选地,如果排放侧压力为压差设定点的基准,则DCV的返回/卸放连接可联接到泵的排放侧。另一个阀门备选方案包括由双稳态DCV控制的液压致动阀。开关阀可布置在水下控制单元12、16中的充油室中,或者位于可安装在马达/泵组件上的单独的充油室中。另一个阀门备选方案包括液压操作的½英寸闸阀或针型阀或类似阀门,这些阀门由位于水下控制模块(SCM)内部的双稳态DCV控制。仍然可以采用相同的系统控制设置。
对于所需的仪器和控制系统来说,单个压力传感器或压差传感器可以被采用并连接到位于SCM中的水下电子模块(SEM)。信号可以在SEM中水下处理或在水面上处理。如果在水面上处理,则可经由光学调制解调器来实现与SEM的水面上通信。本地通信,即传感器信号通信,可通过常规的铜基电引线来进行。
本发明当然不以任何方式局限于以上所述实施例。相反,在不脱离诸如在所附权利要求限定的本发明的基本思想的情况下,对这些实施例的修改的许多可能对于本领域的普通技术人员将显而易见。

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1、10申请公布号CN103109038A43申请公布日20130515CN103109038ACN103109038A21申请号201180030652422申请日201106202010090420100622NOE21B43/01200601B63C11/00200601E21B43/12200601F04B53/16200601F04D29/10200601F16J15/4020060171申请人韦特柯格雷斯堪的纳维亚有限公司地址挪威桑维卡72发明人O塞勒74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人肖日松严志军54发明名称水下马达和泵模块中的马达和泵阻隔流体压力调节系统57摘要。

2、公开了一种用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统。该系统包括将马达与泵液压分离的马达阻隔流体回路以及将泵的内部结构与泵送介质液压分离的泵阻隔流体回路,其中在阻隔流体回路中的每一个中的流体流和压力经由布置在每个回路中的压力控制开关阀10,2214,26而管理,开关阀可响应于在泵的吸入侧或排放侧的介质与在马达和泵阻隔流体回路中的流体之间所检测到的压差而独立地控制。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2012122186PCT申请的申请数据PCT/IB2011/0013882011062087PCT申请的公布数据WO2011/161516EN2011122951INTCL权利要求书。

3、2页说明书6页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图2页10申请公布号CN103109038ACN103109038A1/2页21一种用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统,所述系统包括马达阻隔流体回路,其将所述马达与所述泵液压分离,所述马达阻隔流体回路包括用于将阻隔流体从液压流体源供应到所述马达的阻隔流体供应区段10,11,以及用于将所述阻隔流体从所述马达排放到所述泵送介质的阻隔流体卸放区段22,23;泵阻隔流体回路,其将所述泵的内部结构与所述泵送介质液压分离,且包括将阻隔流体从液压流体源供应到所述泵的阻隔流体供应区段14,15,以及。

4、将阻隔流体从所述泵排放到所述泵送介质的阻隔流体卸放区段26,27,其中,在所述马达阻隔流体回路和所述泵阻隔流体回路中的每一个中的流体流和压力由布置在每个回路中的压力控制开关阀10,2214,26控制,所述开关阀可响应于在所述泵的吸入侧或排放侧上的泵送介质与在所述马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路中的流体之间所检测到压差而独立地控制。2根据权利要求1所述的调节系统,其特征在于,每个开关阀10,2214,26与具有固定孔口直径的限流器11,2315,27串联布置。3根据权利要求1或2所述的调节系统,其特征在于,所述马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路中的每一个包括相应的压力控制单元1216,并且在每个阻。

5、隔流体回路中的开关阀可由相关联的压力控制单元响应于在所述压力控制单元中从对应的压差变送器1317接收的压差而独立地控制,所述压差变送器1317监测在所述泵送介质与所述马达阻隔流体回路或所述泵阻隔流体回路中的相应一个之间的压差。4根据权利要求3所述的调节系统,其特征在于,所述阻隔流体供应区段和阻隔流体卸放区段中的至少一个包括成组的压力控制开关阀,所述成组的压力控制开关阀包括至少第一10,2214,26阀门和第二18,2420,28阀门,所述第一10,2214,26阀门和第二18,2420,28阀门被并联布置成将液压流体馈送通过所述阻隔流体回路,并且各自响应于所述压差,并且进一步其中,所述至少两个。

6、压力控制开关阀10,1814,2022,2426,28独立地响应于在所述阻隔流体回路与所述泵送介质之间的单独范围的压差。5根据权利要求4所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关供应阀和第二压力控制开关供应阀中,所述第一马达阻隔流体供应阀10设置成由于压差在10巴或以下而打开用于液压流体流,并且所述第二马达阻隔流体供应阀18设置成由于压差在95巴或以下而打开用于液压流体流。6根据权利要求4或5所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关供应阀和第二压力控制开关供应阀中,所述第一泵阻隔流体供应阀14设置成由于压差在5巴或以下而打开用于液压流体流,并且所述第二泵阻隔流体供应阀20。

7、设置成由于压差在45巴或以下而打开用于液压流体流。7根据权利要求4至6中的任一项所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关卸放阀和第二压力控制开关卸放阀中,所述第一马达阻隔流体卸放阀22设置成由于压差高于105巴而打开用于液压流体流,并且所述第二马达阻隔流体卸放阀24设置成由于压差在11巴或以上而打开用于液压流体流。8根据权利要求4至7中的任一项所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关卸放阀和第二压力控制开关卸放阀中,所述第一泵阻隔流体卸放阀26设置成由于压差高于55巴而打开用于液压流体流,并且所述第二泵阻隔流体卸放阀28设置成由于压差在6巴或以上而打开用于液压流体流。权。

8、利要求书CN103109038A2/2页39根据权利要求5至8中的任一项所述的调节系统,其特征在于,在成组的第一压力控制开关阀和第二压力控制开关阀中,所述第一阀门10,14,22,26定尺寸为用于低达约03升/分的较低流量,并且所述第二阀门18,20,24,28定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。10根据权利要求9所述的调节系统,其特征在于,所述第一阀门下游的限流孔11,15,23,27定尺寸为用于低达约03升/分的较低流量,并且所述第二阀门下游的限流孔19,21,25,29定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。11根据前述权利要求中的任一项所述的调节系统,其特征在于,压差变送器30。

9、布置成监测在所述马达阻隔流体回路与所述泵阻隔流体回路之间的压差,并且布置成将其读数发送到所述马达阻隔流体回路的压力控制单元12。12根据权利要求11所述的调节系统,其特征在于,所述马达阻隔流体回路由压力控制开关阀10,22,18,24控制,所述压力控制开关阀10,22,18,24可响应于在所述马达阻隔流体和所述泵阻隔流体之间所监测到的压差而独立地控制。13根据权利要求12所述的调节系统,其特征在于,所述马达阻隔流体阀10,22,18,24的压差设定点等于所述泵阻隔流体阀14,20,26,28的压差设定点。权利要求书CN103109038A1/6页4水下马达和泵模块中的马达和泵阻隔流体压力调节系。

10、统技术领域0001本发明大体上涉及在水下烃生产中生成的过程流体的输送中涉及的水下设备。更具体而言,本发明涉及一种设计用于管理在水下马达和泵模块中的阻隔BARRIER和润滑流体的压力的系统。背景技术0002水下烃生产中的过程流体通常为从地下储层抽出的多相流体,其包含油和气及可能的固体物质。马达/泵模块布置在海底且构造成将过程流体从储层输送到水面或陆基主设施。马达/泵模块常常经受泵送的介质中的显著的压力变化以及例如在泵启动和停止序列中显著的过渡负载。在泵的吸入侧处的介质压力可以为数百巴的量级,从而需要马达/泵模块中的对应措施来防止过程流体和颗粒物经由马达/泵模块中的支承件和密封件而从泵内部迁移到马。

11、达外壳中。0003螺杆转子泵在水下采油中常常用于泵送多相流体的目的。螺杆转子泵是具有两个螺杆轴的正排量型泵,螺杆轴在随相互啮合的齿轮旋转中被驱动,特定体积的流体在螺杆轴之间沿螺杆的轴向方向从泵的吸入侧被移置,以便在泵的压力侧被排放。螺杆被轴颈支撑在泵外壳内的支承件中,并且被驱动连接到布置在马达外壳中的马达。在双转子螺杆泵的情况中,承载在螺杆轴上的相互啮合的定时齿轮提供旋转运动的同步。马达外壳通过密封装置与泵液压分离,在密封装置处,驱动轴被轴颈支撑以延伸为与泵转子轴连接。泵支承件在泵的两端处通过密封装置与泵介质分离。0004为了润滑和冷却,并且为了防止海水和泵送的介质侵入水下马达和泵模块的结构中。

12、,需要将液压流体供应到马达/泵模块。就这一点而言,阻隔流体和润滑流体基本上是施加用于保护马达/泵模块的内部的同类流体的不同的定义。0005因此,保护马达不受周围海水和泵中介质影响的马达外壳将保持在高于泵内部压力的压力下,这种方式也用作防止过程流体和颗粒经由密封和支承装置侵入马达外壳的阻隔件。由于压差,液压流体沿驱动轴的泄漏流是不可避免的。泄漏速度取决于流体性质、压差、泵的瞬间操作条件和多个密封件的紧密度。通过从外部液压流体源再填充马达外壳来补偿泄漏。0006同样,液压流体通常也被供应到泵以用于润滑其内部结构,例如泵转子支承件、密封件和定时齿轮。泵的润滑流体回路中的压力因此保持高于通过泵移置的介。

13、质的压力,以便防止过程流体和颗粒侵入泵支承件、密封件和定时齿轮。经由泵密封件向泵送介质中的泄漏通过从外部液压流体源再填充来补偿。0007马达和泵可被驱动连接在马达外壳内部或马达外壳外部。例如,马达和泵可共用同一个轴,而没有单独的联接件以驱动关系连接它们。在其它设计中,泵轴可在马达外壳内部联接到马达轴。在另外的设计中,马达和泵借助于位于限定在马达外壳和泵之间的联接室中的联接件而被驱动连接。然而,在所有备选方案中,希望在接口上,即分别在马达外壳、联接室如存在和泵送介质之间,始终保持压差。说明书CN103109038A2/6页50008常规地,马达阻隔流体和泵阻隔流体经由脐带供应,并且从主设施管理泄。

14、漏补偿和压力控制。随着水下烃生产现场越来越多地以不断增加的深度和扩边STEPOUT距离安装和操作,润滑和冷却系统中的响应时间相应地增加。因此,存在对马达和泵阻隔流体压力调节系统的上升的需求,该系统以对于在马达和泵模块中的压力变化的即时响应而操作,并且在操作中提供增加的可靠性。发明内容0009本发明因此旨在提供一种用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统,该系统避免了现有技术系统的问题,以及具体地与长扩边距离和大的水深相关联的那些问题。0010本发明具体地旨在提供一种在水下马达和泵模块中的马达和泵阻隔流体压力调节系统,该系统具有适于泵送介质中的压力变化的固有能力。本发明还旨在提供一种马。

15、达和泵阻隔流体压力调节系统,该系统具有补偿由经由马达和泵模块中的密封件和支承件的泄漏所造成的液压流体损失的固有能力。本发明的另一个目的是提供一种马达和泵阻隔流体压力调节系统,其中,在马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路之间的预设压差被始终自动地保持并朝介质压力平衡。0011本发明的马达和泵阻隔流体压力调节系统可有利地应用于水下马达和泵模块,该模块包括泵马达,其设置在马达外壳中;泵,其设置在泵外壳中,且具有在泵的吸入侧的泵入口和在泵的排放侧的泵出口,以及泵转子组件,该组件布置在泵入口和泵出口之间并在泵外壳中轴颈支撑在支承件中。泵转子组件通过驱动轴驱动连接到马达且被构造成移置来自泵入口的流体介质以便经。

16、由泵出口排放,驱动轴经由密封装置到达马达和泵之间。0012简而言之,本发明的目的通过用于水下马达和泵模块的马达和泵阻隔流体压力调节系统而实现,该系统包括马达阻隔流体回路,其将马达与泵液压分离,包括用于将阻隔流体从液压流体源供应到马达的阻隔流体供应区段,以及用于将阻隔流体从马达排放到泵送介质的阻隔流体卸放RELIEF区段;泵阻隔流体回路,其将泵的内部结构与泵送介质液压分离,且包括用于将阻隔流体从液压流体源供应到泵的阻隔流体供应区段,以及用于将阻隔流体从泵排放到泵送介质的阻隔流体卸放区段,其中在马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路中的每一个中的流体流和压力由布置在每个回路中的压力控制开关阀来控制,所述。

17、开关阀可响应于在泵的吸入侧或排放侧的介质分别与马达和泵阻隔流体回路中的流体之间所检测到的压差而独立地控制。0013根据本发明的系统提供了对泵送介质压力中的任何变化的即时响应,以及简单而稳健的解决方案,该解决方案连续地保持马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路之间的预定压差,并且始终保持回路压力与泵送介质压力的平衡。0014因为阀门可位于靠近消费者,即马达/泵组件处,且不延误操作,所以压力调节系统可以在没有修改的情况下使用,而不论泵牵索TIEBACK距离和水深。0015由压力调节系统提供的另一个优点在于,它使操作者能够保持通过脐带的稳定的供应压力。说明书CN103109038A3/6页60016本发明。

18、可应用于下面这样的压力调节系统,其中,马达阻隔流体始终保持在比泵阻隔流体更高的压力下,并且泵阻隔流体始终保持在比在泵中的过程介质更高的压力下。本发明的压力调节系统可操作用于升高在马达阻隔流体回路中的压力或用于降低在泵阻隔流体回路中的压力。根据本发明的压力调节系统还可延伸至多个压力水平,即,通过在马达阻隔流体和泵阻隔流体之间添加中间压力水平而进行。0017优选地,每个压力控制开关阀与具有固定孔口直径的限流器串联布置,限流器可备选地通过可手动控制的阀门来实现,该阀门的打开位置例如在安装之前预设。0018压力调节系统基于用于供应和卸放阻隔流体的水下开关阀。合适类型的阀门可以是但不限于电磁阀或定向控制。

19、阀。流量孔下游或上游的阀门决定在阀门打开时的流动能力。0019优选的是,马达和泵阻隔流体回路中的每一个包括相应的压力控制单元,并且在每个阻隔流体回路中的开关阀可由相关联的压力控制单元响应于在压力控制单元中从对应的压差变送器接收的压差而独立地控制,该压差变送器监测在泵送介质与马达阻隔流体回路或泵阻隔流体回路中的相应的一个之间的压差。0020该实施例提供每个阀门的阀门位置指示和操作者控制。阀门基于在阻隔流体和过程介质之间的压差而操作。这可以参照泵的吸入侧或排放侧阻隔流体所连接到的泵和马达的任一侧。阀门由控制系统基于压差变送器的读数而操作。压差设定点可以是单个值,例如10巴,或者它可以是范围,例如5。

20、至15巴。后一种情况通过在压差达到15巴时关闭多个供应阀并在压差再次达到5巴时打开多个供应阀而实现。0021本发明的压力调节系统使操作者能够充分控制阀门和阀门位置,并且可由操作者在按下按钮时改变压力设定点。0022通过马达和泵模块中的密封件的泄漏可变化并且可以是低的或高的。低的意义是在供应回路中的开关阀仅仅需要很少地打开,例如每天一次或两次,或者高意味着低容量供应阀结合具有固定孔口直径的限流器将在大部分时间处于打开位置。0023另外,泵可以经历瞬时条件,其中,在泵的基准侧和阻隔流体压力之间的压差独立于泄漏速率而变化。0024可以在回路中合并蓄能器ACCUMULATOR以防止阀门频繁地操作,并且。

21、可提供在阀门操作之间增加的时间。然而,压力调节系统可设计成在没有蓄能器的情况下充分地操作。0025为此,阻隔流体供应区段和阻隔流体卸放区段中的至少一个优选地包括成组压力控制开关阀,其包括至少第一阀门和第二阀门,其被并联布置成将液压流体馈送通过阻隔流体回路,并且其各自响应于压差,并且进一步其中,所述至少两个压力控制开关阀独立地响应于在阻隔流体回路和泵送介质之间的单独范围的压差。0026更准确地,在成组的第一和第二压力控制开关供应阀中,第一马达阻隔流体供应阀可设置成由于压差在10巴或以下而打开用于液压流体流,并且第二马达阻隔流体供应阀设置成由于压差在95巴或以下而打开用于液压流体流。0027相应地。

22、,在成组的第一和第二压力控制开关供应阀中,第一泵阻隔流体供应阀可设置成由于压差在5巴或以下而打开用于液压流体流,并且第二泵阻隔流体供应阀设置成由于压差在45巴或以下而打开用于液压流体流。说明书CN103109038A4/6页70028同样,在成组的第一和第二压力控制开关卸放阀中,第一马达阻隔流体卸放阀可设置成由于压差在105巴以上而打开用于液压流体流,并且第二马达阻隔流体卸放阀设置成由于压差在11巴或以上而打开用于液压流体流。0029另外,在成组的第一和第二压力控制开关卸放阀中,第一泵阻隔流体卸放阀可设置成由于压差在55巴以上而打开用于液压流体流,并且第二泵阻隔流体卸放阀设置成由于压差在6巴或。

23、以上而打开用于液压流体流。0030在优选的实施例中,在并联的成组的第一和第二开关阀中的第一阀门定尺寸为用于低达约03升/分的较低流量,并且第二阀门定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。0031具体而言,布置在第一阀门下游的限制孔可定尺寸为用于低达约03升/分的较低流量,并且第二阀门下游的限制孔可定尺寸为用于高达约100升/分的较高流量。0032压差变送器TRANSMITTER可备选地布置成监测在马达阻隔流体回路和泵阻隔流体回路之间的压差,并且将其读数发送到马达阻隔流体回路的压力控制单元。在这样的备选实施例中,马达阻隔流体回路由压力控制开关阀控制,该阀门可响应于在马达阻隔流体和泵阻隔流体之间。

24、所监测到的压差而独立地控制。于是,马达阻隔流体阀的压差设定点通常等于泵阻隔流体阀的压差设定点。0033不受任何具体类型或型号的马达或泵的限制,本发明的马达和泵阻隔流体压力调节系统有利地适用于水下马达和泵模块,该模块包括电动泵马达,其设置在马达外壳中;泵,其设置在泵外壳中且具有在吸入侧的泵入口和在泵的排放侧的泵出口,以及布置在泵入口和泵出口之间且在泵外壳中轴颈支撑在支承件中的泵转子组件,泵转子组件驱动连接到马达,且被构造成移置来自泵入口的流体介质以便介质经由泵出口排放。具体实施方式0034在下文中,将参照附图图1和图2更详细地描述本发明的优选实施例。在附图中,水下马达和泵模块包括马达/泵组件1,。

25、马达阻隔流体和泵阻隔流体从外部液压流体源供应到马达/泵组件。0035由于本发明不限于任何具体类型或型号的马达/泵组件,而是事实上也适用于在来自水下烃生产的过程流体的输送中所涉及的且为技术人员所熟悉的各种马达/泵构型,因此马达/泵组件1的内部不需要详细讨论。通常,马达/泵组件包括包封在加压防水封罩或马达外壳2中的马达M,以及包封在泵外壳3中的泵转子组件P。驱动泵的马达通常为电动马达,但可以备选地采用诸如液压马达或涡轮的其它驱动单元。0036泵转子被构造成用于移置经由泵入口4进入泵的泵送介质,以经由泵出口5排放,如由箭头F所示。泵转子被驱动连接到马达,并且泵内部借助于密封和支承装置6而与加压典型地。

26、填充液体的马达外壳液压分离,密封和支承装置6密封转子轴在7处示出的外部,泵转子通过转子轴而驱动连接到马达。泵转子轴颈支撑在泵外壳3中的密封和支承装置6和8中。在泵的内部,泵阻隔流体通常如通过连接密封/支承装置6和8的虚线所指地循环,以便润滑泵中的内部结构,例如支承件、密封件、定时齿轮如适用等。0037马达阻隔流体和泵阻隔流体经由馈送管线9从液压流体的外部源供应到水下马达和泵模块。马达阻隔流体经由开关阀10供应到马达外壳,开关阀10与具有固定孔口直径说明书CN103109038A5/6页8的限流器11串联连接。开关阀10响应于在马达阻隔流体回路和泵送介质之间的压差而被压力控制和操作。泵送介质中的。

27、压力被连续地监测和检测并被返回到压力控制单元12,压力控制单元12在打开状态和关闭状态之间操作开关阀10。压力借助于在泵的吸入侧上或排放侧上插入在马达阻隔流体回路和泵送介质之间的压差变送器13而被监测和检测。确定选择哪一侧取决于通过泵的流动方向和马达/泵密封件的位置,如图2所示。0038同样,泵阻隔流体经由开关阀14供应到泵外壳,开关阀14与具有固定孔口直径的限流器15串联连接。开关阀14响应于在泵阻隔流体回路和泵送介质之间的压差而被压力控制和操作。泵送介质中的压力被连续地监测和检测并被返回到压力控制单元16,压力控制单元16在打开状态和关闭状态之间操作开关阀14。压力借助于在泵的吸入侧上或排。

28、放侧上插入在泵阻隔流体回路和泵送介质之间的压差变送器17而被监测和检测。0039压力控制单元12和16中的控制逻辑被设置成即时响应于泵送介质的压力中的任何变化而提供阀门操作,并且在它们之间通过经由压力控制开关阀10和14再填充阻隔流体回路而保持预定压差。图示实施例提供对在泵的吸入侧上的泵送介质中的压力变化的即时响应,从而保持回路压力与泵送介质压力的平衡,这种方式有效地避免了过程流体、海水和颗粒物侵入阻隔流体回路中。0040在备选实施例中,如前所述,压差变送器13和17也可以根据例如通过泵的流动方向和马达/泵密封装置的位置而连接到泵的排放侧。0041对阻隔流体回路的充分的流体供应可由控制逻辑的对。

29、应设置来实现。作为在流体泄漏或压力变化的突然峰值的情况中更频繁的阀门操作的备选方案,额外的阻隔流体可通过压力控制开关阀的并联布置立刻供应。为此,与具有固定孔口直径的限流器19串联连接的第二压力控制开关阀18与包括在马达阻隔流体回路中的开关阀10和限流器11并联布置。对应地,与具有固定孔口直径的限流器21串联连接的第二压力控制开关阀20与包括在泵阻隔流体回路中的开关阀14和限流器15并联布置。0042并联布置的第一和第二开关阀两者分别由压力控制单元12和16独立地控制。通过处于打开状态下的阀门的流动能力取决于孔口直径。如此前在本公开的发明内容部分中解释地,并联布置的第一和第二开关阀是在设计用于不。

30、同流动能力和压力范围的优选实施例中。自然地,本发明不严格受限于以上所述的压力/压力范围,并且这些值仅仅被看作优选示例。0043在水下马达和泵模块的操作中的瞬时条件也可能需要减小阻隔流体压力,以便保持稳定的压差。在这种情况下,可以在泵的吸入侧或排放侧安装类似的阀门和孔装置以打开用于卸放阻隔流体到泵送介质。0044为此,除了如上所述的阻隔流体供应区段10、11之外,马达阻隔流体回路包括阻隔流体卸放区段22、23。至少第一压力控制开关阀22与具有固定孔口直径的限流器23串联连接,并且由压力控制单元12操作以用于响应于压差变送器13的读数而将阻隔流体馈送到泵送介质中,压差变送器13将马达阻隔流体和泵送。

31、介质之间的压差返回到压力控制单元12。与具有固定孔口直径的限流器25串联连接的第二压力控制开关阀24可与马达阻隔流体卸放区段中的第一开关阀22并联布置以增加流动能力。0045对应地,除了如上所述的阻隔流体供应区段14、15之外,泵阻隔流体回路包括阻隔流体卸放区段26、27。至少第一压力控制开关阀26与具有固定孔口直径的限流器27串说明书CN103109038A6/6页9联连接,并且由压力控制单元16操作以用于响应于压差变送器17的读数而将阻隔流体馈送到泵送介质中,压差变送器17将泵阻隔流体和泵送介质之间的压差返回到压力控制单元16。与具有固定孔口直径的限流器29串联连接的第二压力控制开关阀28。

32、可与在泵阻隔流体卸放区段中的第一开关阀26并联布置以增加流动能力。0046同样,与阻隔流体供应区段一致,在阻隔流体卸放区段中并联布置的阀门可设计用于不同的流动能力和压力范围。0047备选地,第三压差变送器30可以可选地插入在马达和泵阻隔流体回路之间,以读取在其中的压力并将其读数返回到马达阻隔压力控制单元12。在该实施例中,马达阻隔流体阀10、22、18和24中的压差设定点通常等于泵阻隔流体阀14、20、26和28的压差设定点。0048基本上,并入阻隔流体压力调节系统中的部件是技术人员所熟悉的,并且不需要进一步显示。适用于此目的的开关阀为例如通常在水下液压系统中使用的电磁管操作的定向控制阀DCV。

33、。DCV被电启动,并且可以具有单稳态或双稳态类型,以及2端口或3端口构型。如果吸入侧压力为阻隔流体系统中的压差设定点的基准,则DCV的返回/卸放连接可联接到泵的吸入侧。备选地,如果排放侧压力为压差设定点的基准,则DCV的返回/卸放连接可联接到泵的排放侧。另一个阀门备选方案包括由双稳态DCV控制的液压致动阀。开关阀可布置在水下控制单元12、16中的充油室中,或者位于可安装在马达/泵组件上的单独的充油室中。另一个阀门备选方案包括液压操作的英寸闸阀或针型阀或类似阀门,这些阀门由位于水下控制模块SCM内部的双稳态DCV控制。仍然可以采用相同的系统控制设置。0049对于所需的仪器和控制系统来说,单个压力传感器或压差传感器可以被采用并连接到位于SCM中的水下电子模块SEM。信号可以在SEM中水下处理或在水面上处理。如果在水面上处理,则可经由光学调制解调器来实现与SEM的水面上通信。本地通信,即传感器信号通信,可通过常规的铜基电引线来进行。0050本发明当然不以任何方式局限于以上所述实施例。相反,在不脱离诸如在所附权利要求限定的本发明的基本思想的情况下,对这些实施例的修改的许多可能对于本领域的普通技术人员将显而易见。说明书CN103109038A1/2页10图1说明书附图CN103109038A102/2页11图2说明书附图CN103109038A11。

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