बीम पम्पिंग इकाइयाँ, जिन्हें हॉर्सहेड पंप या नोडिंग डोनकी के नाम से भी जाना जाता है, तेल और गैस उद्योग में महत्वपूर्ण घटक हैं। इन यांत्रिक उपकरणों का उपयोग उत्पादन कुओं से तरल निकालने के लिए किया जाता है, जब तरल को सतह पर अपने आप प्रवाहित करने के लिए पर्याप्त निचला छेद दबाव नहीं होता है। इन पंपिंग इकाइयों की दक्षता और दीर्घायु उचित संतुलन पर बहुत अधिक निर्भर करती है, जो ऊर्जा की खपत को कम करने, टूट-फूट को कम करने और उत्पादन दरों को अनुकूलित करने में मदद करती है।
① बीम बैलेंस (Y)
इस विधि में भार को संतुलित करने के लिए बीम पर काउंटरवेट को समायोजित करना शामिल है। इसका उपयोग आम तौर पर पारंपरिक रूप से किया जाता हैबीम पम्पिंग इकाइयाँऔर सरलता और प्रभावशीलता प्रदान करता है। बीम बैलेंस घोड़े के सिर के विपरीत, वॉकिंग बीम की पिछली भुजा पर भार रखकर काम करता है। यह प्रतिसंतुलन चूसने वाली रॉड स्ट्रिंग और उठाए जा रहे द्रव के स्तंभ के वजन को संतुलित करने में मदद करता है। ऑपरेटर वजन जोड़कर या हटाकर या बीम के साथ अपनी स्थिति को समायोजित करके संतुलन को ठीक कर सकते हैं। यह विधि अपेक्षाकृत स्थिर उत्पादन दर वाले कुओं के लिए विशेष रूप से प्रभावी है, क्योंकि यह पूरे पंपिंग चक्र में एक स्थिर, सुसंगत संतुलन प्रदान करता है।
②क्रैंक बैलेंस (बी)
क्रैंक बैलेंस लोड को ऑफसेट करने के लिए क्रैंक पर काउंटरवेट का उपयोग करता है। इस विधि को अक्सर बेहतर समग्र संतुलन के लिए बीम बैलेंस के साथ संयोजन में नियोजित किया जाता है। क्रैंक आर्म्स पर सीधे वजन जोड़कर, यह तकनीक पूरे पंपिंग चक्र में संतुलन बल को अधिक समान रूप से वितरित करने में मदद करती है। क्रैंक बैलेंस विशेष रूप से उन स्थितियों में उपयोगी होता है जहां लोड अपस्ट्रोक और डाउनस्ट्रोक के बीच काफी भिन्न होता है। यह प्राइम मूवर की पीक टॉर्क आवश्यकताओं को कम करने में मदद कर सकता है, जिससे अधिक कुशल संचालन और गियरबॉक्स और अन्य घटकों पर कम तनाव होता है।
③यौगिक संतुलन (एफ)
कम्पाउंड बैलेंस में बीम और क्रैंक बैलेंस जैसी कई बैलेंसिंग तकनीकें शामिल होती हैं, ताकि इष्टतम लोड वितरण और ऊर्जा दक्षता प्राप्त की जा सके। यह परिष्कृत दृष्टिकोण ऑपरेटरों को जटिल कुओं की स्थितियों के लिए बैलेंस को ठीक से ट्यून करने की अनुमति देता है। बीम और क्रैंक वज़न दोनों का उपयोग करके, कम्पाउंड बैलेंस पंपिंग चक्र के दौरान लोड में होने वाले बदलावों को अकेले किसी भी विधि की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से संबोधित कर सकता है। इसके परिणामस्वरूप सुचारू संचालन, कम ऊर्जा खपत और उपकरणों पर कम घिसाव होता है। कम्पाउंड बैलेंस अलग-अलग उत्पादन दरों वाले कुओं या बदलती चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थों को पंप करने वाले कुओं के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है।
④वॉकिंग बीम बैलेंस (टी)
यह विधि पूरे पंपिंग चक्र में लोड को समान रूप से वितरित करने के लिए वॉकिंग बीम तंत्र का उपयोग करती है, जिसके परिणामस्वरूप सुचारू संचालन होता है और घटकों पर कम घिसाव होता है। वॉकिंग बीम डिज़ाइन अधिक प्राकृतिक, रॉकिंग गति की अनुमति देता है जो अपस्ट्रोक और डाउनस्ट्रोक के दौरान बदलते लोड को बेहतर ढंग से समायोजित कर सकता है। यह संतुलन विधि अक्सर बड़ी पंपिंग इकाइयों में देखी जाती है और इकाई पर संरचनात्मक तनाव को कम करने में विशेष रूप से प्रभावी हो सकती है। बेहतर लोड वितरण से उपकरण का जीवन लंबा हो सकता है और उत्पादन दर अधिक सुसंगत हो सकती है।
⑤हाइड्रोलिक संतुलन
हाइड्रोलिक संतुलन प्रणाली भार का प्रतिकार करने के लिए हाइड्रोलिक सिलेंडर का उपयोग करती है, जो बदलती कुओं की स्थितियों के लिए सटीक नियंत्रण और अनुकूलनशीलता प्रदान करती है। यह उन्नत विधि संतुलन में वास्तविक समय समायोजन की अनुमति देती है, जो इसे उतार-चढ़ाव वाले उत्पादन दरों या बदलते द्रव गुणों वाले कुओं के लिए आदर्श बनाती है। हाइड्रोलिक संतुलन प्रणाली भार में परिवर्तन का तुरंत जवाब दे सकती है, परिस्थितियों के बदलने पर भी इष्टतम संतुलन बनाए रख सकती है। यह गतिशील संतुलन क्षमता ऊर्जा दक्षता में उल्लेखनीय रूप से सुधार कर सकती है और पंपिंग इकाई पर पहनने को कम कर सकती है। इसके अतिरिक्त, हाइड्रोलिक सिस्टम को अक्सर कम भौतिक प्रतिभार की आवश्यकता होती है, जो संभावित रूप से पंपिंग इकाई के समग्र आकार और वजन को कम करता है।
⑥वायवीय संतुलन (Q)
आम तौर पर सामने लगे हुए में इस्तेमाल किया जाता हैबीम पम्पिंग इकाइयाँवायवीय संतुलन भार संतुलन में सहायता के लिए संपीड़ित गैस का उपयोग करता है, जो अपस्ट्रोक के दौरान विशेष रूप से प्रभावी होता है। यह विधि गैस की संपीडनशीलता का उपयोग एक परिवर्तनशील प्रतिबल प्रदान करने के लिए करती है जो पंपिंग चक्र के दौरान बदलते भार के लिए स्वाभाविक रूप से अनुकूल हो जाती है। वायवीय संतुलन अपस्ट्रोक के दौरान पीक लोड को कम करने में विशेष रूप से प्रभावी है, जब द्रव स्तंभ का वजन अपने अधिकतम पर होता है। इससे महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत और सुचारू संचालन हो सकता है। गैस के दबाव को आसानी से समायोजित करने की क्षमता भी बदलती कुओं की स्थितियों के लिए त्वरित अनुकूलन की अनुमति देती है।
⑦विभेदक संतुलन
यह उन्नत संतुलन विधि पूरे पंपिंग चक्र में संतुलन को गतिशील रूप से समायोजित करती है, भार में भिन्नताओं की भरपाई करती है और ऊर्जा खपत को अनुकूलित करती है। विभेदक संतुलन प्रणालियाँ प्रतिसंतुलन बल को लगातार संशोधित करने के लिए परिष्कृत नियंत्रण तंत्र का उपयोग करती हैं, जिससे चक्र में प्रत्येक बिंदु पर इष्टतम संतुलन सुनिश्चित होता है। यह विधि ऊर्जा की खपत और उपकरणों पर पहनने को काफी हद तक कम कर सकती है, विशेष रूप से जटिल भार प्रोफाइल वाले कुओं में। विभेदक संतुलन को विभिन्न तरीकों से लागू किया जा सकता है, जिसमें कंप्यूटर-नियंत्रित हाइड्रोलिक या वायवीय प्रणालियाँ, या यांत्रिक डिज़ाइन शामिल हैं जो स्वाभाविक रूप से पूरे चक्र में अलग-अलग प्रतिबल प्रदान करते हैं।
बीम पम्पिंग इकाइयाँऊर्जा दक्षता, अनुकूलनशीलता और रखरखाव में आसानी पर ध्यान केंद्रित करने वाले नए डिजाइनों के साथ, विकास जारी है। उन्नत सामग्री और विनिर्माण तकनीकें हल्की, मजबूत पंपिंग इकाइयों को अनुमति दे रही हैं जो अधिक कुशलता से काम कर सकती हैं। इसके अतिरिक्त, स्मार्ट प्रौद्योगिकियों और वास्तविक समय की निगरानी प्रणालियों का एकीकरण संतुलन सहित पंपिंग संचालन के अधिक सटीक नियंत्रण और अनुकूलन को सक्षम कर रहा है।
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