Геотермальные насосы
Компания Vansan – первый производитель полупогружных геотермальных насосов в Турции. С 1984 года геотермальные насосы Vansan успешно используются для перекачивания воды с температурой до 150оС. Геотермальные насосы нашли широкое применение в районных системах отопления, а также в системах отопления крупных парников.
При проектировании насосов обязательно должна быть принята во внимание основная проблема полупогружных насосов – изменение длины направляющей трубы и трансмиссионного вала относительно друг друга. Разница температур в верхней и нижней точке геотермальной скважины весьма значительна. На рис. 1 изображено положение рабочего колеса внутри секции перед пуском насоса. После запуска под действием осевой силы, направленной вниз, трансмиссионный вал насоса удлиняется (рис. 2). За короткий промежуток времени горячая геотермальная вода поднимается вверх, заполняя направляющую трубу насоса. Площадь поверхности направляющей трубы на единицу массы выше, чем у трансмиссионного вала, поэтому температурное удлинение направляющей трубы в единицу времени больше, чем удлинение трансмиссионного вала. В результате такого неравномерного удлинения рабочее положение колеса относительно секции изменяется (колесо перемещается вверх, как показано на рис. 3). После нагрева трансмиссионного вала и уравнивания температур трансмиссионного вала и направляющей трубы рабочее колесо снова занимает требуемое положение относительно секции (рис. 4).
Нагнетательная часть геотермального насоса
Напорный патрубок должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать суммарную осевую нагрузку, создаваемую двигателем и насосом. Следует хорошо уплотнять верхний фланец для поддержания давления в направляющей трубе, иначе при снижении давления перегретая вода может закипеть. Верхний фланец не должен передавать тепло от жидкости к двигателю. Также должны компенсироваться осевые усилия, создаваемые упорным подшипником и расширением направляющей трубы. Все нагрузки, создаваемые напорным трубопроводом, не должны передаваться напорному патрубку.
Инжекторный и измерительный трубопроводы
Внутри скважины вдоль большой направляющей трубы проходят две маленькие трубы. Одна из них предназначена для впрыска ингибитора, другая – для измерения динамического уровня воды. Инжекторная труба должна быть достаточно длинной для предотвращения обызвестления (примерно на 50 м ниже уровня фазового разделения). Измерительный трубопровод используется также для кольцевого поджатия. Обе трубы соединяются в коллекторе, расположенном в устье скважины.
Конструкция насоса
Насос состоит из всасывающего патрубка, секций и напорного патрубка. Насосы разработаны таким образом, чтобы обеспечивать требуемую подачу при требуемом напоре. Помимо этого базового требования также необходимо минимизировать затраты на жизненный цикл насоса. Для удовлетворения этого важного условия необходимо разработать частотно регулируемый насос, имеющий максимальный КПД на всем рабочем диапазоне.
