PUMPE SCHMIERT UND KÜHLT

Die Erfindung betrifft eine Mehrphasenpumpe zum Pumpen eines kohlewasserstoffhal- tigen Mehrphasengemischs.

Fossile Brennstoffe liegen in Öl- oder Gasfeldern nicht in reiner Form vor, sondern als Mehrphasengemisch, das Flüssigkeits-, Gas- und ggf. auch Feststoffbestandteile enthält. Dieses Mehrphasengemisch aus Rohöl, Erdgas und Chemikalien, gegebenenfalls ist auch Seewasser und ein nicht unerheblicher Sandanteil dabei, wird mit Pumpen aus dem Öl- oder Gasfeld gepumpt und weiter transportiert. Bei einem solchen Fördern fossiler Brennstoffe werden Mehrphasenpumpen verwendet, die in der Lage sind, ein Flüssigkeits-Gasgemisch zu pumpen, das eventuell auch Feststoffbestandteile, beispielsweise Sand, enthält. Solche Mehrphasenpumpen sind als Hochdruckpumpen ausgeführt, um das geförderte Produkt über eine lange Distanz, auch vertikal, fördern zu kön- nen. Dies gilt insbesondere bei Unterwasserpumpen zum Fördern von Rohstoffen aus Unterwasserfeldern.

Gerade bei schwer zugänglichen Pumpen, wie Pumpen auf dem Meeresgrund, ist es vorteilhaft, wenn die Kühlung und Schmierung wartungsarm und mit wenig externen Kreisläufen, zum Beispiel für Schmiermittel, erfolgen kann.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Mehrphasenpumpe anzugeben, die mit möglichst wenigen Kreisläufen spezieller Betriebsmittel auskommt. Diese Aufgabe wird durch eine Mehrphasenpumpe der eingangs genannten Art gelöst, die erfindungsgemäß ein eine erste Trennstufe aufweisendes Trennsystem zum zumindest teilweisen Trennen von zumindest einem Teil des Mehrphasengemischs in mehre- re phasenangereicherte Komponente aufweist. Die einzelnen phasenangereicherten Komponenten, insbesondere eine flüssigkeitsangereicherte Flüssigkomponente und/oder eine gasangereicherte Gaskomponente, können für spezielle Betriebsaufgaben in der Mehrphasenpumpe eingesetzt werden, beispielsweise ein Schmieren und/oder Kühlen einer Pumpeneinheit und/oder einer Motoreinheit.

In einer vorteilhaften Ausführung umfasst die Mehrphasenpumpe ein Zuführsystem zum Zuführen einer flüssigkeitsangereicherten Flüssigkeitskomponente als Schmiermittel zu einer zu schmierenden Pumpeneinheit. Es kann auf diese Weise auf einen Schmiermit- telbehälter und auf einen Schmiermittelkreislauf eines externen Schmiermittels verzichtet werden. Außerdem kann auf Dichtungen zum Trennen von Schmiermittel und gepumptem Produkt an der Hoch- und Niederdruckseite der Pumpe verzichtet werden.

Das zu schmierende Pumpenelement kann ein Lager einer Motoreinheit und/oder einer Pumpeneinheit der Mehrphasenpumpe sein. Insbesondere wird das Pumpenelement ausschließlich mit der flüssigkeitsangereicherten Flüssigkeitskomponente geschmiert. Die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente ist eine kohlenwasserstoffhalti- gen Flüssigkeitskomponente, deren Flüssigkeitsanteil höher als der des Mehrphasen- gemischs ist. Insbesondere liegt der Flüssigkeitsanteil bei über 98 Gewichtsprozenten, wobei ein Volumenanteil der Flüssigkeit von über 70% vorteilhaft ist.

Das Trennsystem dient zum Abtrennen einer flüssigkeitsangereicherten Flüssigkeitskomponente aus dem Mehrphasengemisch, insbesondere auch zum Abtrennen einer gasangereicherten Gaskomponente aus dem Mehrphasengemisch, und weiter insbe- sondere zum Abtrennen einer Feststoffkomponente, wie Sand, aus dem Mehrphasengemisch, so dass die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente zumindest im Wesentlichen von Feststoff befreit ist. Ein Feststoff anteil von bis zu 1 Gewichtprozent, insbesondere bis zu 0,2 Gewichtprozent, mit einer Körnung größer 100 μηπ ist hierbei noch verträglich und kann unter die Bezeichnung im Wesentlichen feststofffrei fallen.

Die Mehrphasenpumpe ist zweckmäßigerweise eine Hochdruckpumpe zum Pumpen des Mehrphasengemischs mit einem Differenzdruck von zumindest 10 bar. Beispiels- weise ist die Mehrphasenpumpe eine Unterwasserpumpe, eine Top-Side Pumpe oder eine andere Pumpe, insbesondere für einen Gebrauch unterhalb der Wasseroberfläche vorgesehen, insbesondere bis zu einer Tiefe von 100 m, bis 500 m oder sogar bis über 1 .000 m unter der Wasseroberfläche. Die Pumpe kann eine Erdölpumpe sein, die zum Pumpen von Rohöl vorbereitet ist. Insofern enthält das Mehrphasengemisch als koh- lenwasserstoffhaltigen Anteil zweckmäßigerweise Erdöl beziehungsweise Rohöl. Weiter kann das Mehrphasengemisch Methan, Erdgas oder einen anderen gasförmigen Brennstoff enthalten.

Zum Trennen des Teils des Mehrphasengemischs umfasst das Trennsystem eine Abzweigung zwischen einem Produkteingang und einem Produktausgang der Mehrphasenpumpe. Die Abzweigung kann vor oder nach einer Pumpstrecke liegen, also mit einem Hochdruckbereich oder einem Niederdruckbereich der Pumpe verbunden sein. Insbesondere bei einer Anordnung im Hochdruckbereich kann die Abzweigung eine teildurchlässige Dichtung sein, durch die ein Teil des gepumpten Produkts, also des Mehrphasengemischs, hindurchdrückt. Um eine Rückführung von abgetrennten Komponenten, insbesondere einer Feststoffkomponente und/oder Gaskomponente, in den Produktkanal zwischen Produkteingang und Produktausgang zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Trennsystem mit der Niederdruckseite der Pumpe verbunden ist, so dass dort hinein die abzuführende Komponente eingebracht werden kann.

Mit einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Trennsystem eine zusätzlich zur ersten Trennstufe vorhandene zweite Trennstufe zum Trennen der flüssig- keitsangereicherten Flüssigkeitskomponente in eine höher angereicherte Flüssigkeits- komponente und eine gasangereicherte Gaskomponente auf. Eine weitere Funktion der Trennstufe ist es eine Vermischung von Flüssigkeitskomponente und Gaskomponente zu verhindern oder zumindest zu unterdrücken. Hierdurch kann eine flüssigkeitsreinere Flüssigkeitskomponente für einen effektiveren Schmierprozess erzeugt werden. Vorteilhafterweise ist die erste Trennstufe dazu vorgesehen, den Feststoff anteil zumindest im Wesentlichen vollständig von der flüssigkeitsangereicherten Flüssigkeitskomponente zu trennen. Der Gasanteil muss nicht intensiv von der flüssigkeitsangereicher- ten Flüssigkeitskomponente getrennt werden. Die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente kann in der zweiten Trennstufe in eine höher angereicherte Flüssigkeitskomponente und eine gasangereicherte Gaskomponente getrennt werden und eine oder beide Komponenten können einzeln verwendet werden. So kann die flüssigkeits- angereichter Flüssigkeitskomponente zum Schmieren und/oder Kühlen eines Pumpenelements verwendet werden, beispielsweise eines oder mehrerer Lager der Pumpeneinheit oder der Motoreinheit.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die gasangereicherte Gaskomponente ebenfalls verwendet, beispielsweise zum Kühlen eines Elements der Pumpeinheit oder Motoreinheit. Auf diese Weise können sowohl Flüssigkeitskomponente als auch Gaskomponente betriebsförderlich in der Mehrphasenpumpe eingesetzt werden, so dass ein Aufwand zum Schmieren und/oder Kühlen von Elementen der Mehrphasenpumpe reduziert werden kann.

Die zweite Trennstufe des Trennsystems ist vorteilhafterweise im Zuführsystem vor dem Pumpenelement angeordnet. Die Flüssigkeitskomponente wird also von der ersten Trennstufe über die zweite Trennstufe zum Pumpenelement geführt. Eine in der ersten Trennstufe abgesonderte Gaskomponente und/oder Feststoffkomponente erreicht die zweite Trennstufe zweckmäßigerweise nicht, so dass dort eine höher angereicherte Flüssigkeitskomponente erzeugt werden kann. Vorteilhafterweise ist die zweite Trennstufe unmittelbar am zu schmierenden Pumpelement angeordnet, beispielsweise einem zu schmierenden Lager der Pumpeinheit oder der Motoreinheit der Mehrphasenpumpe. Eine zuverlässige Trennung innerhalb der zweiten Trennstufe kann erreicht werden, wenn diese eine Zentrifuge mit einem rotierenden Zentrifugalelement mit einem innen liegenden Gaskanal und einem außen liegenden Flüssigkeitskanal aufweist. Durch die größere Massenträgheit wird die Flüssigkeit zentrifugal mehr nach außen gedrückt als das Gas, so dass sich Gas und Flüssigkeitsanteil trennen.

Vorteilhafterweise führt der Flüssigkeitskanal der Zentrifuge durch ein Lager zum Lagern des Zentrifugalelements. Hierdurch kann das Kühlen und/oder Schmieren des La- gers in sehr kompakter Weise mit dem Auftrennen in der zweiten Trennstufe verbunden werden, so dass eine kompakte, einfache und zuverlässige Schmierung und/oder Kühlung und Trennung erreicht werden kann. Vorteilhafterweise ist eine zentrale Welle der Mehrphasenpumpe durch das Zentrifugalelement gelagert. Das Zentrifugalelement wird durch die Pumpenwelle mitrotiert, wodurch der Zentrifugenantrieb besonders einfach erreichbar ist. Hierdurch kann eine Zentrifugaltrennung in einfacher und kompakter Weise mit einer Wellenlagerung verbunden werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, dass das Zuführsystem eine Kühleinheit aufweist, insbesondere in einem Kreislauf einer flüssigkeitsange- reicherten Flüssigkeitskomponente. Die Flüssigkeitskomponente kann gekühlt und zum Kühlen eines Pumpenelements verwendet werden. Vorteilhafterweise ist die Kühleinheit zwischen der ersten und der zweiten Trennstufe angeordnet. Die in der ersten Trennstufe erhaltene flüssigkeitsangereichte Flüssigkeitskomponente kann gekühlt werden und in gekühlter Form zum zu schmierenden und/oder zur kühlenden Pumpenelement geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur die Flüssigkeit in der flüssigkeitsan- gereicherten Flüssigkeitskomponente, sondern auch der in der Flüssigkeitskomponente verbleibende Gasanteil gekühlt wird und somit zu Kühlzwecken einsetzbar ist. Werden Gasanteil und Flüssigkeitsanteil in der zweiten Trennstufe getrennt, können beide Komponente entsprechend eingesetzt werden an Stellen, an denen sie besonders vorteilhaft sind. Dabei ist es in der Praxis in der Regel so, dass aufgrund des Aufsteigenden Gases eine Gasströmung durch das gesamte Pumpengehäuse, von der ersten Trennstufe ausgehende, stattfindet, so dass auch Gas als solches zur Verfügung steht.

Pumpenelemente können durch eine Flüssigkeitskomponente oder eine Gaskomponente gekühlt werden. Während die Flüssigkeitskomponente den Vorteil einer höheren Kühlleistung aufweist, spricht für die Gaskomponente eine niedrigere mit der Kühlung verbundene Reibung. So ist es vorteilhaft, die Gaskomponente dort zur Kühlung einzusetzen, wo eine Flüssigkeitskühlung eine ungewünschte Reibung erzeugen würde und daher nachteilig wäre. Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Mehrphasenpumpe eine Gaszufuhr von einem Gasausgang des Trennsystems zu einem wärmeerzeugenden Pumpelement aufweist. Vorteilhafterweise ist der Gasausgang ein Teil der zweiten Trennstufe des Trennsystems, was den Vorteil birgt, dass die in der ersten Trennstufe abgetrennte Gaskomponente zum Abtransportieren eines Feststoffanteils verwendet werden kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Gasausgang ein Ausgang einer zweiten Trennstufe zum Trennen der flüssigkeitsangereicherten Flüssigkeitskomponente in eine höher angereicherte Flüssigkeitskomponente und eine gasangereicherte Gaskomponente. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Gaskomponente, die insbesondere aus der zweiten Trennstufe hervorgeht, zum Kühlen eines Pumpelements verwendet wird. Hierfür ist die Gaskomponente zweckmäßigerweise zuvor durch eine Kühleinheit geflossen, beispielsweise zusammen mit einem Flüssigkeitsanteil der Flüssigkeitskomponente. Zum Pumpen weist die Mehrphasenpumpe einen Pumpenmotor in einer Motoreinheit auf. Die Motoreinheit umfasst zweckmäßigerweise einen außen liegenden Stator und einen innen liegenden Rotor, wobei der außen liegende Stator durch ein Kühlmittel gekühlt werden kann, beispielsweise durch ein dielektrisches Fluid, so dass ein eigener Kühlkreislauf vorhanden sein kann. Das Kühlen des Rotors ist jedoch schwierig, da ein Fluidanschluss an den Rotor sehr aufwändig ist. Hier bietet sich eine Gaskühlung an.

Eine solche Gaskühlung kann erreicht werden, wenn die Mehrphasenpumpe einen Kühlgasweg von einem Gasausgang des Trennsystems aufweist, der eine gasangereicherte Gaskomponente durch einen Pumpenmotor hindurch führt zum Kühlen des Pumpenmotors. So kann ein Gasanteil aus der ersten oder zweiten Trennstufe zum Pumpenmotor geführt werden und diesen dort kühlen. Zweckmäßigerweise wird ein Gasanteil, der in der zweiten Trennstufe angetrennt wurde und insbesondere zuvor eine Kühleinheit durchlaufen hat, durch den Pumpenmotor zu dessen Kühlung geführt. So kann die gasangereicherte Gaskomponente beispielsweise zwischen den Rotor und den Stator des Pumpenmotors geführt werden und somit einen Spalt zwischen Rotor und Stator durchlaufen. Da der Rotor zweckmäßigerweise eine Topf aufweist, die die außen liegende dielektrische Kühlflüssigkeit von dem innen liegenden Rotor abschirmt, es sich also um einen sogenannten Canned Motor handelt, kann der Spalt zwischen Rotor und Stator sehr eng, also mit kleinem Volumen ausgeführt sein, so dass das Gas entlang des gesamten Rotors zwangsgeführt und eine effektive Kühlung ermöglicht wird.

Bei einem Auftrennen des Mehrphasengemischs oder der flüssigkeitsangereicherten Flüssigkeitskomponente in der zweiten Trennstufe kann kaum verhindert werden, dass die beiden aufgetrennten Komponenten durch die Trennung etwas erwärmt werden. Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Mehrphasenpumpe einen Gaskreislauf für eine gas- angereicherte Gaskomponente des Trennsystems aufweist, die eine Kühleinheit enthält. Die Gaskomponente kann heruntergekühlt und wiederholt zum zu kühlenden Pumpenelement, beispielsweise dem Rotor des Pumpenmotors, geführt werden.

Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf Verfahren zum Betreiben einer Mehrphasen- pumpe, die ein kohlenwasserstoffhaltiges Mehrphasengemisch pumpt.

Um mit möglichst wenig Kreisläufen spezieller Betriebsmittel auszukommen, wird vorgeschlagen, dass erfindungsgemäß ein Teil des Mehrphasengemischs einer ersten Trennstufe eines Trennsystems der Mehrphasenpumpe zugeführt wird, das Trennsystem den abgetrennten Teil in zumindest eine flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente und eine gasangereicherte Gaskomponente trennt. Eine oder beide Komponenten können zum Schmieren und/oder Kühlen eines Pumpenelements verwendet werden und es können entsprechend Betriebsmittelbehälter entfallen. Wird zumindest ein Pumpenelement mit einem Anteil des Mehrphasengemischs geschmiert oder gekühlt, so ist die Mehrphasenpumpe eine produktgeschmierte und/oder produktgekühlte Mehrphasenpumpe. Es kann z.B. auf ein Schmiermittelreservoir und vor allem auf Abdichtungen zwischen Produkträumen und Schmiermittelräumen verzichtet und die Pumpe so kompakt gehalten werden. Um den Verschleiß der Mehrphasenpumpe gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn Sand und andere Mehrphasenanteile aus dem Mehrphasengemisch entfernt werden, bevor ein Teil des Mehrphasengemischs zum Schmieren verwendet wird. Hierfür wird zweckmäßigerweise ein Feststoffanteil des Mehrphasengemischs in der ersten Trennstufe abgetrennt und die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente wird zumindest im Wesentlichen feststoffanteilfrei zum Schmieren verwendet. Zweckmäßigerweise wird die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente gekühlt und sowohl zum Schmieren als auch zum Kühlen eines Pumpenelements verwendet.

Beim Trennen des Mehrphasengemischs in mehrere phasenunterschiedliche Komponenten fällt auch eine gasangereicherte Gaskomponente an, die üblicherweise in den Produktstrom zurückgeführt wird. Wird hingegen zumindest ein Teil der gasangereicher- ten Gaskomponente zum Kühlen eines Pumpenelements verwendet, so kann gegebenenfalls auf andere Kühlmechanismen verzichtet und die Pumpe einfach gehalten werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Pumpen- und/oder ein Motoreinheit der Mehr- phasenpumpe in zumindest einen flüssigkeitsgekühlten und zumindest einen gasgekühlten Bereich aufgeteilt ist und die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente dem flüssigkeitsgekühlten Bereich und die gasangereicherte Gaskomponente dem gasgekühlten Bereich zugeführt wird. Auf diese Weise können beide Komponenten gewinnbringend eingesetzt werden und die Pumpe effektiv gekühlt werden. Der flüssig- keitsgekühlte Bereich ist zweckmäßigerweise ein Bereich, in dem eine hohe Kühlleistung im Vordergrund steht, wohingegen der gasgekühlte Bereich zweckmäßigerweise ein Bereich ist, der möglichst reibungsarm gekühlt wird, beispielsweise ein Rotor des Pumpenmotors oder eine Kupplung zwischen Pumpeneinheit oder Motoreinheit der Mehrphasenpumpe.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die Flüssigkeitskomponente in einer zweiten Trennstufe des Trennsystems in eine höher angereicherte Flüssigkeitskomponente und eine gasangereicherte Gaskomponente aufgetrennt wird und die höher angereicherte Flüssigkeitskomponente ein Pumpenelement kühlt. Zur Verwendung einer Komponente zur Kühlung und/oder Schmierung eines Pumpenelements sollte die entsprechende Komponente möglichst feststofffrei sein. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Mehrphasenpumpe eine erste Trennstufe aufweist, in der der Feststoff anteil zumindest weitgehend voll- ständig aus dem Mehrphasengemisch ausgeschieden wird und eine darüber hinausgehende zweite Trennstufe vorhanden ist, der zumindest eine flüssigkeitsangereichte Flüssigkeitskomponente aus der ersten Trennstufe zugeführt wird. In der zweiten Trennstufe kann diese in Flüssigkeits- und Gaskomponente aufgetrennt werden. Beide in der zweiten Trennstufe entstehenden Komponenten können zur Schmierung beziehungsweise Kühlung verwendet werden, ohne dass Feststoff partikel die Pumpe beschädigen.

Bei Verwendung sowohl der Gaskomponente als auch der Flüssigkeitskomponente zur Schmierung und/oder Kühlung sollten beide Komponenten getrennt voneinander ge- führt werden, um eine erneute Vermischung möglichst zu vermeiden. Um jedoch eine Vielzahl von separaten Komponentenkanälen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Flüssigkeitskomponente und die Gaskomponente nach der Trennung in einen gemeinsamen Raum geführt werden, aus dem die Flüssigkeitskomponente nach unten und die Gaskomponente nach oben abgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfin- dung werden die unterschiedlichen spezifischen Gewichte von Flüssigkeits- und Gaskomponente ausgenutzt, um die zuvor getrennten Komponenten auch bei einer einfachen Führung in einem gemeinsamen Raum getrennt voneinander zu halten. Das Gas steigt nach oben und die Flüssigkeit fällt nach unten, so dass die Flüssigkeit aus dem Raum nach unten herausgeführt werden kann und das Gas nach oben aus dem Raum herausgeführt werden kann.

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zu- sammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden. Es zeigen:

FIG 1 eine geschnittene Seitendarstellung einer Mehrphasenpumpe mit einer vertikalen Ausrichtung und einer oben liegenden Motoreinheit und einer unten liegenden Pumpeneinheit,

FIG. 2 eine Schnittdarstellung durch eine erste Trennstufe einer Trenneinheit der

Mehrphasenpumpe aus FIG 1 ,

FIG 3 eine geschnittene Seitendarstellung einer zweiten Trennstufe des Trennsystems,

FIG 4 weitere zweite Trennstufe des Trennsystems,

FIG 5 eine alternative Mehrphasenpumpe mit einem unten liegenden Produkteingang und einem oben liegenden Produktausgang,

FIG 6 eine erste Trennstufe des Trennsystems der Mehrphasenpumpe aus

FIG 5 im unteren Bereich der Mehrphasenpumpe,

FIG 6a eine Trennstufe des Trennsystems mit Sandabführung, FIG 7 eine weitere alternative Mehrphasenpumpe mit einer unten liegenden Motoreinheit und einer oben liegenden Pumpeneinheit und FIG 8 eine zur FIG 1 analoge Mehrphasenpumpe mit einer zusätzlichen weiteren Trennstufe.

FIG 1 zeigt eine Mehrphasenpumpe 2 in einer seitlichen Schnittdarstellung. Die Mehr- phasenpumpe 2 kann eine Erdölpumpe für den Unterwasserbetrieb sein, zum Beispiel auf einem Meeresgrund, und sie ist insbesondere für einen Gebrauch unterhalb der Wasseroberfläche vorgesehen, insbesondere bis zu einer Tiefe von 100 m, bis 500 m oder sogar bis über 1 .000 m unter der Wasseroberfläche. Die Mehrphasenpumpe 2 ist für einen vertikalen Betrieb vorgesehen, ihre Welle, bestehend aus Motorwelle 4 und Pumpenwelle 6 ist also im Betrieb vertikal, also in Gravitationsrichtung, ausgerichtet. Die Mehrphasenpumpe 2 ist zum Pumpen eines Mehrphasengemischs hergestellt, das eine flüssige, eine gasförmige und eine Festkörperphase umfassen kann, wobei die Flüssigkomponente schweres Rohöl, Seewasser und Chemikalien enthalten kann, die Gaskomponente Methan, Erdgas oder dergleichen und die Feststoffkomponente Sand, Schlamm und kleinere Steine, ohne dass die Mehrphasenpumpe 2 beim Pumpen des Mehrphasengemischs Schaden nimmt.

Die Mehrphasenpumpe 2 hat eine Motoreinheit 8 und eine Pumpeneinheit 10. Die Pumpeneinheit 10 ist mit einem Produkteingang 12 zum Einsaugen des zu pumpenden Produkts, also des Mehrphasengemischs, und einem Produktausgang 14 versehen, aus dem das gepumpte Produkt mit einem gegenüber dem Produkteingang 12 erhöhten Druck wieder ausgestoßen wird. Zwischen Produkteingang 12 und Produktausgang 14 ist eine Pumpstrecke 16 mit rotierenden Impellern und statischen Diffusoren angeordnet, wobei die rotierenden Impeller auf der Pumpenwelle 6 befestigt sind und die Diffu- soren starr mit einem Pumpengehäuse 18 verbunden sind. Am Anfang der Pumpstrecke 16 ist die Niederdruckseite 20, die mit dem Produkteingang 12 druckgleich ist, und am Ende der Pumpstrecke 16 ist die Hochdruckseite 22 angeordnet, die mit dem Produktausgang 14 druckgleich ist. Der Druckunterschied zwischen Niederdruckseite 20 und Hochdruckseite 22 beträgt im regulären Betrieb zwischen 50 und 200 bar.

Die Motoreinheit 8 ist eine elektrische Motoreinheit mit einem Stator 24, der über eine Stromversorgung 26 mit elektrischer Energie versorgt wird. Während des Betriebs treibt der Stator 24 einen Rotor 28 an, der an seinen Enden die Motorwelle 4 bildet. Die Motorwelle 4 ist in zwei Lagern 30, 32 gelagert und die Pumpenwelle 6 ist ebenfalls in zwei Lagern 34, 36 gelagert. Motorwelle 4 und Pumpenwelle 6 sind über eine Kupplung 38, die in FIG 1 durch ein strichpunktiertes Kästchen angedeutet ist, drehfest miteinander verbunden.

Während des Betriebs der Mehrphasenpumpe 2 wird ein Teil des gepumpten Mehrpha- sengemischs aus der Hochdruckseite 22 entnommen und einem Trennsystem 40 mit einer ersten Trennstufe 42 zugeführt. Die erste Stufe 42 des Trennsystems 40 trennt das kohlenwasserstoffhaltige Mehrphasengemisch in drei Komponenten, eine gasangereicherte Gaskomponente, eine flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente und eine Feststoffkomponente, die im Wesentlichen den Feststoff anteil aus dem entnommenen Teil des Mehrphasengemischs umfasst. Die Wirkweise des der ersten Trennstufe 42 ist zu der Detaildarstellung aus FIG 2 im Folgenden genauer beschrieben.

FIG 2 zeigt die erste Trennstufe 42 des Trennsystems 40 in einer vergrößerten geschnittenen Seitenansicht. Die Eingangsseite der ersten Trennstufe 42 wird durch eine Dichtung 44 gebildet, die die Hochdruckseite 22 gegen eine Niederdruckkammer 46 der ersten Trennstufe 42 abdichtet. Die Abdichtung erfolgt jedoch nicht vollständig, sodass ein kleiner Teil des gepumpten Mehrphasengemischs durch die Dichtung 44 hindurchfließt und die Niederdruckkammer 46 erreicht.

Am unteren Ende der Niederdruckkammer 46 ist ein Laufrad 48 angeordnet, das fest mit der Pumpenwelle 6 verbunden ist. Das in der Niederdruckkammer 46 ankommende Mehrphasengemisch wird durch das rotierende Laufrad 48 in schnelle Rotation versetzt.

Ein gewisser Teil des Mehrphasengemischs umfließt das Laufrad 48 jedoch unterhalb, wie durch den durchgezogenen Pfeil in FIG 2 angedeutet ist. Am unteren Ende dieses Kanals teilt sich das Mehrphasengemisch in eine gasangereicherte Gaskomponente (gepunkteter Pfeil) und den Rest des Mehrphasengemischs (durchgezogener Pfeil) auf. Aufgrund der Massenträgheit ist es dem Feststoffanteil und dem Flüssigkeitsanteil kaum möglich, radial nach innen über einen Gaskanal 54 wieder in die Niederdruckkammer 46 aufzusteigen, wie dies durch den gepunkteten Pfeil in FIG 2 angedeutet ist. Flüssigkeit und Feststoff wird anstelle dessen radial nach außen getrieben und erreicht so eine Sammelkammer 56, in der sich vor allem der Feststoffanteil des Mehrphasen- gemischs sammelt. Dieser wird durch einen Feststoffkanal 58 dem Abführkanal 50 wieder zugeführt und damit über die Verbindungsleitung 52 in den Produktstrom eingegliedert. Der Abführkanal 50, der beispielsweise der Entlastung dient, ist über eine Verbindungsleitung 52 (FIG 1 ) mit der Niederdruckseite 20 der Pumpeneinheit 10 verbunden, sodass das abgeführte Mehrphasengemisch wieder in zu pumpenden Produktstrom eingeführt wird.

Ein gewisser Flüssigkeitsanteil gelangt jedoch aus der Sammelkammer 56 nach unten in einen Flüssigkeitskanal 60 und wird über einen Kühler 62 zu schmierenden und zu kühlenden Elementen der Mehrphasenpumpe 2 zugeführt. Flüssigkeitskanal 60, Kühler 62 und ein Zuführraum 64 sind Teil eines Zuführsystems 66 zum Zuführen einer flüssig- keitsangereicherten Flüssigkeitskomponente als Schmiermittel und Kühlmittel zu mehreren Pumpenelementen. Der Kühler 62 ist beispielsweise mit umgebendem Meerwasser verbunden, sodass die Wärme aus dem Kühler 62 in das umgebende Meerwasser abgegeben wird und den Kühler 62 durchströmende Flüssigkeitskomponente entspre- chend gekühlt wird.

Wie in FIG 2 gezeigt, wird die im Kühler 62 gekühlte Flüssigkeitskomponente in den Zuführraum 64 gedrückt. Die Druckkraft entsteht durch das Laufrad 48, das die Flüssigkeitskomponente durch das Zuführsystem 66 drückt. Dort erreicht die Flüssigkeitskom- ponente eines der zu kühlenden und zu schmierenden Pumpenelemente, nämlich das Radiallager 36, in der die Pumpenwelle 6 gelagert ist. Die Fluidkomponente drückt durch einen Radialspalt zwischen Radiallager 36 und Pumpenwelle 6 hindurch und schmiert das Lager 36 und kühlt es zugleich. In einem Sammelraum 70 (FIG 1 ), der sich am unteren Ende des Pumpengehäuse 18 befindet, wird die Flüssigkeitskompo- nente gesammelt und durch eine Rückführung 72 wieder der Niederdruckkammer 46 zugeführt, sodass sie in einem Kreislauf wieder zur Verfügung steht oder durch den Abführkanal 50 in den Produktstrom wieder eingebracht wird. FIG 1 zeigt über das in FIG 2 gezeigte Beispiel hinaus, dass die in der ersten Trennstufe flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponenten nicht nur dem unteren Lager 36 sondern auch den beiden Motorlagern 30, 32 und dem oberen Pumpenlager 34 zuge- führt wird. Die Zuführung zu dem oberen Pumpenlager 34 ist in FIG 3 dargestellt.

FIG 3 zeigt das Lager 34 am oberen Ende der Pumpenwelle 6, zu dem die Flüssigkeitskomponente durch das Zuführsystem 66 geführt wird. Das Lager 34 umfasst ein Laufrad 76, das mit der Pumpenwelle 6 rotiert und die Flüssigkeitskomponente im Zuführ- räum 74 zentrifugiert. Hierbei trennen sich Gas (gepunktete Linie) und höher angereicherte Flüssigkeit (gestrichelte Linie), wodurch eine zweite Trennstufe 78 gebildet wird. Eine gasangereicherte Gaskomponente durchströmt den im Laufrad 76 radial innen liegenden Gaskanal 80 und wird dort durch einen Labyrinthring 82 in einen Raum 84 geführt, wobei der Labyrinthring 82 wie eine Pumpe wirkt und die Gaskomponente nach oben in den Raum 84 drückt. Die nach außen geschleuderte Flüssigkeitskomponente wird durch einen Spalt zwischen einem Lagerelement 68 und dem Laufrad 76 gedrückt und schmiert dieses und kühlt es auch, da die Temperatur der Flüssigkeitskomponente im Kühler 62 signifikant reduziert wurde. Eine weitere Funktion der Trennstufe ist es eine Vermischung von Flüssigkeitskomponente und Gaskomponente zu verhindern oder zumindest zu unterdrücken.

Das Zentrifugalelement 76 lagert die Welle 6 in dem Lager 34, sodass es sowohl die Zentrifugenfunktion der zweiten Trennstufe 78 als auch eine Lagerfunktion für die Pumpenwelle 6 erfüllt. Entsprechend wird die Flüssigkeitskomponente durch das Zentrifu- galelement 76 von der gasangereicherten Gaskomponente getrennt und kühlt im Durchströmen des Lagerspalts des Lagers 34 eben jenes die Trennung verursachendes Element.

Im weiteren Verlauf erreicht auch die kühlende Flüssigkeitskomponente den Raum 84, in dem, wie in FIG 1 dargestellt ist, die Kupplung 38 zwischen Motorwelle 4 und Pumpenwelle 6 angeordnet ist. Während die Flüssigkeitskomponente die Kupplung 38 im Wesentlichen nicht erreicht, sondern durch einen Abführkanal 86 nach unten abgeführt wird, steigt die gasangereicherte Gaskomponente im Raum 84 nach oben und umströmt die Kupplung 38. Hierdurch wird die Kupplung 38 gekühlt, ohne dass deren Reibung signifikant erhöht wird. Die Pumpe 2 macht sich hier den Gravitationseffekt zunutze, dass das Gas nach oben steigt und die Flüssigkeitskomponente nach unten abfließt. Eine streng getrennte Gas- und Flüssigkeitsführung ist hierdurch nicht notwendig und die beiden Komponenten können gemeinsam dem Raum 84 zugeführt werden und bleiben dennoch getrennt.

Die Flüssigkeitskomponente fließt durch die Abführung 86 nach unten in die Nieder- druckseite 20 und damit in den Produkteingang 12 zurück und wird so mit dem zu pumpenden Produktstrom vereinigt. Die nach oben aufsteigende Gaskomponente steigt durch bauartbedingte Ausnehmungen in der Mehrphasenpumpe 2 nach oben und sammelt sich in einem oberen Sammelraum 88 unter dem oberen Ende des Motorgehäuses 90.

Ganz ähnlich wie zu FIG 3 beschrieben, wird mit der Flüssigkeitskomponente verfahren, die im Zuführsystem 66 das obere Lager 30 erreicht, das in FIG 4 detaillierter dargestellt ist. Auch hier ist eine zweite Trennstufe 78 mit einem Zentrifugalelement 92, einem Gaskanal 94 und einem Labyrinthring 96 zum Pumpen der gasangereicherten Gas- komponente nach oben vorhanden, in diesem Fall in den Sammelraum 88. Die durch die Rotation des Zentrifugalelements 92 radial nach außen abgetrennte Flüssigkeitskomponente wird wieder durch einen Lagerspalt zwischen Zentrifugalelement 92 und einem Lagerelement 98 hindurch geführt und kühlt somit das Lager 30 und schmiert es zusätzlich. Außerdem wird die Welle 6 über das Zentrifugalelement 92 gelagert.

In gleicher Weise wird auch mit dem Lager 32 verfahren, auf dessen detailliertere Darstellung hier verzichtet wird. Auch das Lager 32 weist ein Zentrifugalelement 92 und somit eine zweite Trennstufe 78 auf, in der - ebenso wie im Lager 30 und im Lager 34 - die vom Zuführsystem 66 herangebrachte flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskompo- nente von einem Gasanteil befreit wird und somit eine höher angereicherte Flüssigkeitskomponente bildet. Die höher angereicherte Flüssigkeitskomponente kühlt das Zentrifugalelement 92 und auch das gesamte Lager 32 und schmiert es zugleich. Die gasangereicherte Gaskomponente steigt auf und erreicht einen Ringspalt 100 zwischen Rotor 28 und Stator 24 der Motoreinheit 8. Dieser Ringspalt 100 ist durch eine Topf radial nach außen verschlossen, sodass die dieelektrische Flüssigkeit, die den Stator 24 kühlt und durch einen Kühler 102 in einem Kühlkreislauf geführt wird, nicht in den Ringspalt 100 und damit an den Rotor 28 gelangen kann. Die Gaskomponente steigt im Ringspalt 100 nach oben auf und umfließt den gesamten Rotor 28, auf den es kühlend wirkt. Durch bauartbedingte Zwischenräume gelangt auch diese Gaskomponente in den oberen Sammelraum 88 und wird dort angereichert.

Bei dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden sowohl die Flüssigkeitskomponente aus dem Lager 30 als auch die Gaskomponente aus dem oberen Sammelraum 88 in einer Abführung 104 kreislaufartig in die Niederdruckkammer 46 zurückgeführt. Alternativ ist es möglich, die gasangereicherte Gaskomponente aus dem oberen Sam- melraum 88 in einer separaten Gasableitung einem Gaskühler zuzuführen, dort abzukühlen und im weiteren Verlauf einen zu kühlenden Gasbereich der Mehrphasenpumpe 2 zuzuführen. Der Gaskühler kann beispielsweise meerwasserumspült sein, so dass eine Kühlung einfach erreicht wird. Wie in FIG 1 angedeutet ist, ist die Mehrphasenpumpe 2 in Gasbereiche 106 und Flüssigkeitsbereiche 108 einteilbar, die vertikal übereinander geschichtet in der Mehrphasenpumpe 2 angeordnet sind. Die Gasbereiche 106 sind solche Bereiche, denen die gasangereicherte Gaskomponente zugeführt wird, beispielsweise zur Kühlung der Kupplung 38 oder zur Kühlung des Rotors 28. Die Flüssigkeitsbereiche 108 sind solche Bereiche, denen die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente zur Kühlung und zur Schmierung zugeführt wird, wie das obere Motorlager 30, das untere Motorlager 32, das obere Pumpenlager 34 und das untere Pumpenlager 36. Durch die Auftrennung des Mehrphasengemischs in der ersten Trennstufe 42 und damit die Reinigung vom Feststoff anteil kann die dabei entstehende Flüssigkeitskomponente gereinigt den meh- reren zweiten Trennstufen 78 an den drei oberen Lagern 30, 32, 34 zur weiteren Auftrennung in flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente und gasangereicherte Gaskomponente zugeführt werden. Die dabei entstehende Flüssigkeitskomponente kann in den Flüssigkeitsbereichen 108 zur Kühlung und Schmierung verwendet werden, wobei der Stator 24 beispielsweise mit einem dielektrischen Fluid separat gekühlt wird. Die in der zweiten Trennstufe erzeugte Gaskomponente kann den Gasbereichen 106 zur Kühlung zugeführt werden, ohne dass die Kühlung mit einer hohen Reibung ver- bunden wäre. Das Element im Gasbereich 106 wird somit nur durch die Gaskomponente gekühlt und von der Flüssigkeitskomponente freigehalten.

In zusammenfassenden Worten werden interne Komponenten der Mehrphasenpumpe 2, wie Lager 30, 32, 34, Kupplung 38, durch Bestandteile des gepumpten Mehrphasen- gemischs gekühlt und geschmiert. Hierbei wird das Mehrphasengemisch in einer ersten Trennstufe 42 vom Feststoff anteil zumindest weitgehend befreit und die gereinigte angereicherte Flüssigkeitskomponente zur Kühlung und Schmierung verwendet. Hierbei wird jedoch diese Flüssigkeitskomponente in einer oder mehreren zweiten Trennstufen 78 erneut in eine höher angereicherte Flüssigkeitskomponente und eine gasangerei- cherte Gaskomponente getrennt, wobei beide Komponenten zur Kühlung von Pumpenelementen verwendet werden. Die Gaskomponente wird zumindest einem Gasbereich zugeführt, in dem die Gaskomponente eine kühlende Wirkung hat. Die Flüssigkeitskomponente wird zumindest einem Flüssigkeitsbereich 108 zugeführt, der von dem Gasbereich 106 verschieden ist, und in dem die Flüssigkeitskomponente eine kühlende und schmierende Wirkung hat. Auf diese Weise können mehrere Komponenten des Mehrphasengemischs zur Kühlung von Elementen der Mehrphasenpumpe herangezogen werden.

Hierbei wird die Mehrphasenpumpe 2 in mehrere vertikal übereinander angeordnete Schichten beziehungsweise Bereiche 106, 108 eingeteilt und Flüssigkeitskomponente und Gaskomponente werden dem jeweilig zugehörenden Gasbereich 106 beziehungsweise Flüssigkeitsbereich 108 zur Kühlung zugeführt. Die Auftrennung und Zuführung kann hierbei gravitationsgetrieben erfolgen, sodass die Flüssigkeit aus einem gemeinsamen Raum 84 nach unten absinkt und die Gaskomponente nach oben in den Gasbe- reich 106 aufsteigt. Während eine Basisvariante der Erfindung in den Figuren 1 bis 4 dargestellt ist, zeigen die FIGen 5 bis 8 alternative Varianten einzelner Komponenten der Mehrphasenpumpe 2. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den FIGen 1 bis 4, auf das bezüglich gleichblei- bender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlich gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen beziffert und nicht erwähnte Merkmale sind in den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind, um die Beschreibung nicht unnötig in die Länge zu ziehen. Bei der in FIG 5 gezeigten Alternative ist die Mehrphasenpumpe 1 10 im Wesentlichen aufgebaut wie die Mehrphasenpumpe 2 aus FIG 1 , wobei jedoch der Produkteingang 12 tiefer angeordnet ist als der Produktausgang 14. Entsprechend wird der Teil des Mehrphasengemischs, der zur Kühlung und Schmierung der Komponenten verwendet wird, nach oben aus der Hochdruckseite 22 der Pumpeneinheit 10 entnommen. Die La- ger 30, 32, 34, die Kupplung 38 und der Rotor 28 werden gekühlt wie zuvor beschrieben. Die Kühlung des unteren Pumpenlagers 36 ist zu FIG 6 beschrieben.

FIG 6 zeigt den unteren Bereich der Mehrphasenpumpe 1 10 mit dem Lager 36, in dem die Pumpenwelle 6 unten gelagert ist. Die Zuführung von vorgereinigter Flüssigkeits- komponente erfolgt über die Abführung 104 in einen Sammelraum 1 12. Dieser ist mit der Niederdruckseite 20 verbunden, sodass auch Mehrphasengemisch in die Sammelkammer 1 12 einströmen kann oder - je nach Druckverhältnissen - zurückgeführte Flüssigkeitskomponente in die Niederdruckseite 20 und damit in den Produktstrom zurückgeführt werden kann. Durch das Laufrad 48 wird eine erste Trennstufe 42 gebildet, durch die die gasangereicherte Gaskomponente (gepunktete Linie) nach radial innen gezogen und damit von der Flüssigkeitskomponente abgetrennt wird, die radial weiter außen (gestrichelte Linie) geführt ist, und durch das Lager 36 gedrückt wird und dieses schmiert und kühlt. Allerdings wird der größte Teil der Flüssigkeitskomponente radial nach außen gedrückt und durch den Kühler 62 geführt, dort gekühlt und wieder in den unteren Sammelraum 1 14 geführt. Dort liegt also gekühlte Flüssigkeitskomponente vor, sodass das Lager 36 gekühlt werden kann. Ist eine Sandabführung nicht vorgesehen, wie in FIG 6 dargestellt, so sollten die Druckverhältnisse so sein, dass möglichst ein Überdruck in den Sammelkammern 1 12, 1 14 vorliegt, sodass möglichst ausschließlich gereinigte Flüssigkeitskomponente - mit noch vorhandenem Gasanteil - vorliegt und keine Feststoffkomponente in das Zuführsystem 66 gelangt und die Lager 30, 32, 34, 36 beschädigt. Ausserdem kann gemäss FIG 6a eine zusätzliche Sandabführung 124 vorgesehen sein, wobei diese jedoch nicht notwendig ist.

Bei dem in FIG 7 dargestellten Ausführungsbeispiel einer alternativen Mehrphasenpumpe 1 16 ist die Pumpeneinheit 10 oben und die Motoreinheit 8 unten angeordnet. Durch die Dichtung 44 wird hochdruckseitig ein Teil des Mehrphasengemischs abgetrennt und - wie zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschreiben - in einer ersten Trennstufe 42 aufgetrennt, sodass das Lager 36 geschmiert und gekühlt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Flüssigkeitskomponente durch die Schwerkraft nach unten in die Motoreinheit 8 geführt und erreicht so sowohl die Kupplung 38 als auch den Ringspalt 100 zwischen Rotor 28 und Stator 24. Hierdurch kann eine besonders effektive Kühlung der Motoreinheit 8 erreicht werden, allerdings verbunden mit höheren Reibungsverlusten durch die erheblich höhere Viskosität der Flüssigkeitskomponente im Vergleich zur Gaskomponente. Die sich unten in der Mehrphasenpumpe 1 16 sammelnde Flüssigkeitskomponente wird durch den Kühler 62 wieder nach oben und zu den Lagern 36, 34, 32 geführt. In den bei den Lagern 32, 34 vorhandenen zweiten Trennstufen werden Flüssigkeitskomponente und Gaskomponente getrennt und die Gaskomponente kann die Kupplung 38 kühlen oder wird in den Produkteingang 12 zurückgeführt. Die Flüssigkeitskomponente sinkt nach unten und erreicht wiederholt die Motoreinheit 8. Bei dem in FIG 8 gezeigten Ausführungsbeispiel gleicht die Mehrphasenpumpe 2 derjenigen aus FIG 1 . Im Unterschied hierzu weist sie eine weitere Trenneinheit 1 18 auf, in der die abgetrennte Gaskomponente in den Produkteingang 12 zurückgespeist wird. Die gereinigte Flüssigkeitskomponente wird in die Niederdruckkammer 46 geführt. Außerdem wird rückgeführte Flüssigkeitskomponente aus dem Lager 34 nicht durch eine Abführung 86 in den Produkteingang 12 geführt, sondern auch über eine Rückführung 120 dem Kreislauf wieder zugeführt, indem es über die Trennstufe 1 18 geführt wird und danach in die Niederdruckkammer 46. Hierdurch kann der zur Verfügung stehende Flüssigkeitsanteil erhöht und sauberer ausgeführt sein, sodass die Schmierung und Kühlung effektiver durchgeführt werden kann.

Wie aus den Figuren 1 , 5, 7 und 8 zu sehen ist, wird die zur Kühlung der Motoreinheit 8 verwendete dielektrische Flüssigkeit über den Kühler 102 gekühlt und im Kreislauf gehalten. Der Kühler 102 ist außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet und in Seewasser getaucht, sodass eine Abführung der eingebrachten Wärme effektiv erfolgen kann. Über ein Druckausgleichselement 122 wird der Druck innerhalb des Stators 24 an den Druck außerhalb des Stators 24 angeglichen. Als alternative Kühlung der Motorein- heit 8 kann der Stator 24 Kühlkanäle vorsehen, durch die flüssigkeitsangereicherte Flüssigkeitskomponente aus dem Mehrphasengemisch geführt wird, sodass auf den separaten Kreislauf mit dem dielektrischen Fluid verzichtet werden kann. Auf den externen Kreislauf mit dem Kühler 102 kann verzichtet werden, da die gesamte Kühlung über den Kühler 62 läuft, also sowohl Flüssigkeitskomponente als auch Kühlung für die Küh- lung des Stators und die Kühlung der Pumpenelemente, wie der Lager 30, 32, 34, 36 identisch ist.

Bezuaszeichenliste

2 Mehrphasenpumpe

4 Motorwelle

6 Pumpenwelle

8 Motoreinheit

10 Pumpeneinheit

12 Produkteingang

14 Produktausgang

16 Pumpstrecke

18 Pumpengehäuse

20 Niederdruckseite

22 Hochdruckseite

24 Stator

26 Stromversorgung

28 Rotor

30 Lager

32 Lager

34 Lager

36 Lager

38 Kupplung

40 Trennsystem

42 erste Trennstufe

44 Dichtung

46 Niederdruckkammer

48 Laufrad

50 Abführkanal

52 Verbindungsleitung

54 Gaskanal

56 Sammelkammer

58 Feststoffkanal

60 Flüssigkeitskanal 62 Kühler

64 Zuführraum

66 Zuführsystem

68 Lagerelement

70 Sammelraum

72 Rückführung

74 Zuführraum

76 Zentrifugalelement

78 zweite Trennstufe

80 Gaskanal

82 Labyrinthring

84 Raum

86 Abführung

88 Sammelraum

90 Motorgehäuse

92 Zentrifugalelement

94 Gaskanal

96 Labyrinthring

98 Lagerelement

100 Ringspalt

102 Kühler

104 Abführung

106 Gasbereich

108 Flüssigkeitsbereich

1 10 Mehrphasenpumpe

1 12 Sammelraum

1 14 Sammelraum

1 16 Mehrphasenpumpe

1 18 Trennstufe

120 Rückführung

122 Druckausgleichselement

124 Sandabführung