Что дают дополнительные два плунжера.
Трёхплунжерный насос работает тремя плунжерами со сдвигом 120 градусов. Пятиплунжерный — пятью со сдвигом 72 градуса. При одинаковом ходе и скорости пятиплунжерный обеспечивает более плавный поток, потому что перекрытие между ходами нагнетания плунжеров короче и чаще. Результат — примерно половина пульсации давления на фланце нагнетания и меньшая вибрация в трубопроводе на выходе.
Эта пульсация имеет значение. При высоконапорной закачке воды пульсация ускоряет отказ клапанов и износ сальников. При дозировании реагентов или кислотной обработке пульсация означает, что дозированный объём менее точен. При общей перекачке жидкости разница незаметна.
Сравнение бок о бок.
| Factor | Трёхплунжерный (3 плунжера) | Пятиплунжерный (5 плунжеров) |
| Пульсация потока | Выше, ~7% пульсация при номинальной скорости | Ниже, ~3–4% пульсация |
| Колебания давления | Более выражены при низких ходах в минуту | Сокращаются примерно вдвое |
| Weight | Легче, меньше габариты | Тяжелее, длиннее картер |
| Ресурс клапанов и уплотнений | Ниже при пульсации | Выше при высоконапорной работе |
| Сложность ремонта | 3 клапана, 3 комплекта уплотнений | 5 клапанов, 5 комплектов уплотнений |
| Капитальные затраты | Ниже | Выше |
| Лучше подходит для | Закачка воды, общая перекачка, низконапорное цементирование | Высоконапорная закачка, дозирование химреагентов, кислотные обработки, ГРП |
Когда трёхплунжерный — правильный выбор.
Для обычной закачки воды при 13–35 МПа, общей перекачки жидкости и низконапорного цементирования трёхплунжерный насос — правильный выбор. Он легче, дешевле при покупке, проще в ремонте, и пульсация приемлема, потому что трубопровод на выходе и ёмкости не реагируют на несколько процентов пульсации. Серия ZYT 3ZB построена на этом режиме: компактная, салазочная и подобранная под скорость закачки, а не под спецификацию плавности.
Когда пятиплунжерный окупает свою стоимость.
При высоконапорной закачке выше 35 МПа, при дозировании реагентов, где важна точность дозирования, и при кислотной обработке или ГРП, где пульсация ускоряет отказ клапанов, пятиплунжерный окупается в увеличенном ресурсе сальников и клапанов. Более плавный поток также означает, что на линии нагнетания нужны меньшие гасители пульсации, что частично компенсирует более высокую стоимость насоса. Если ваша программа работает в непрерывном высоконапорном режиме, пятиплунжерный является менее затратным за два года, даже несмотря на более высокую закупочную цену.
Различия в обслуживании.
Ремонт трёхплунжерного — это три клапана и три комплекта сальников. Ремонт пятиплунжерного — пять каждого. Удельная скорость износа на точку ниже на пятиплунжерном, потому что нагрузка распределяется на большее число плунжеров, но количество деталей выше. В целом пятиплунжерный нуждается в меньшем количестве ремонтов в год, хотя каждый ремонт затрагивает больше деталей.
Оба класса насосов используют одни и те же материалы жидкостной части: нержавеющую сталь, дуплексную сталь или Hastelloy для коррозионных сред, с керамическими плунжерами для песконагруженного режима. Выбор материала делается на основе анализа пластовой воды, а не против трёх- против пятиплунжерного. Смотрите серию плунжерных насосов для ряда 3ZB и рейтингов.
Как выбрать.
- Обычная закачка воды (13–35 МПа): трёхплунжерный. Пульсация приемлема, насос легче и дешевле.
- Высоконапорная закачка (35–68 МПа): пятиплунжерный. Отказ клапанов из-за пульсации — главная причина простоев.
- Дозирование химреагентов / дозированная эксплуатация: пятиплунжерный. Точность дозирования зависит от плавности потока.
- Общая перекачка жидкости: трёхплунжерный. Разница незаметна при низком давлении.
- Морские или пустынные салазки с ограничением веса: трёхплунжерный, если только рейтинг давления не требует пятиплунжерного.
Когда вы направляете запрос, укажите давление нагнетания, расход и жидкость. Класс насоса затем выбирается на основе этого режима, а не на основе обобщённой цифры мощности. Руководство по расчёту крюковой нагрузки показывает ту же логику выбора, применённую к установкам: подбирайте оборудование под фактический режим, а не под шильдик.