BR102016014783A2 - bomba para o transporte de um fluido com viscosidade variável - Google Patents

Abstract

uma bomba para o transporte de um fluido com viscosidade variável é sugerida que tem um alojamento (2) tendo uma entrada (3) e tendo uma saída (4) para o fluido a ser transportado, assim como tendo pelo menos um impulsor (7) para transportar o fluido da entrada (3) para a saída (4), o impulsor sendo arranjado em um eixo rotativo (5), assim como tendo um tambor de equilíbrio (6) para o alívio de impulso axial, em que o tambor de equilíbrio (6) compreende um rotor (61) conectado fixamente de modo rotativo ao eixo (5), o rotor tendo um lado de pressão alta (65) e um lado de pressão baixa (65), um estator (62) estacionário com relação ao alojamento (2) e uma passagem de alívio (63) que se estende entre o rotor (61) e o estator (62) do lado de pressão alta (65) até o lado de pressão baixa (64) do rotor (61); e em que uma passagem de retorno (8) é fornecida adicionalmente que conecta o lado de pressão baixa (63) do rotor (61) à entrada (3), em que pelo menos uma passagem intermediária (9, 9') é fornecida que abre para dentro da passagem de alívio (63) entre o lado de pressão alta (65) e o lado de pressão baixa (64) do rotor (61); e em que um componente de bloqueio (10, 10') é fornecido para a influenciação do fluxo através da passagem intermediária (9, 9').

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BOMBA PARA O TRANSPORTE DE UM FLUIDO COM VISCOSIDADE VARIÁVEL".

[001] A invenção refere-se a uma bomba para o transporte de um fluido com viscosidade variável de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente independente.

[002] Frequentemente, forças hidráulicas muito grandes são geradas em bombas centrífugas de um único estágio ou de múltiplos estágios que agem na direção axial, isto é, na direção do eixo geométrico longitudinal do eixo da bomba. Estas forças devem ser absorvidas pelos mancais axiais do eixo. Entretanto, como estes mancais axiais têm que ser feitos tão pequenos quanto possível por motivos práticos e técnicos é uma medida bem conhecida fornecer um tambor de equilíbrio para a compensação de impulso axial agindo sobre o eixo da bomba. Este compreende um rotor, tipicamente um rotor substancialmente cilíndrico, conectado rotativamente com o eixo e um estator arranjado coaxialmente a isto que é estacionário com relação à carcaça de bomba. Nesta conexão o estator pode ser, por exemplo, configurado como uma luva separada ou também pode ser formado pelo alojamento propriamente dito. O rotor é dimensionado de uma tal maneira que uma folga de alívio estreita em forma de anel é formada entre o rotor e o estator. Esta, no lado de pressão alta, é conectada ao espaço atrás do impulsor e/ou em bombas de múltiplos estágios tendo relação com o espaço atrás do último impulsor, de uma tal maneira que um fluxo de vazamento do fluido transportado pode fluir através da folga de alívio para o lado de pressão baixa do rotor. Daí o fluido é fornecido novamente para a entrada da bomba. Por causa da diminuição de pressão através do rotor, uma força é gerada deste modo na direção axial que é direcionada oposta às forças axiais hidráulicas geradas pelo impulsor e por esta razão reduz consideravelmente as forças a ser absorvidas pelos mancais axiais.

[003] Com relação ao projeto do tambor de equilíbrio, uma função muito importante é dada para as dimensões geométricas, em particular para o diâmetro e o comprimento axial do rotor e para a folga entre o rotor e o estator que determina a largura da passagem de alívio na direção radial.

[004] O fluxo de vazamento através da passagem de alívio causa uma perda de volume do fluido transportado que naturalmente deve ser mantida tão pequena quanto possível, em que o fluxo de vazamento, por outro lado, também deve ser muito grande para que os efeitos técnicos desejados sejam concretizados. Como um efeito adicional - e este em particular tendo verdadeira relação com fluidos altamente viscosos - o fluxo de fluido na passagem de alívio causa um atrito que pode resultar em um aumento de temperatura considerável e não desejado na passagem de alívio.

[005] Além da função de alívio de impulso axial, o fluido fluindo através da passagem de alívio também pode contribuir para a estabilização e/ou a estabilidade da dinâmica de rotor de bomba. Por meio do efeito conhecido como o efeito Lomakin, o fluido fluindo na passagem de alívio gera forças centralizando o eixo que têm uma influência positiva tanto com referência ao amortecimento do mancai de eixo como também com referência à rigidez do mancai de eixo.

[006] Parâmetros importantes adicionais que têm que ser considerados com relação ao projeto do tambor de equilíbrio são a velocidade de rotação com a qual a bomba é operada, a diferença de pressão gerada, a densidade do fluido e o atrito interno, o que significa a viscosidade do fluido transportado.

[007] Com relação ao projeto da hidráulica de bomba esforça-se para concretizar um acerto tão ideal quanto possível entre todos estes efeitos, com as propriedades de fluido de uma maneira geral não sen- do capazes de serem influenciadas e também não sendo suficientemente conhecidas e por este motivo somente sendo capazes de serem estimadas.

[008] Inúmeras aplicações existem em que as propriedades do fluido a ser transportado não são constantes, e particularmente podem variar mais ou menos rapidamente.

[009] Por meio de bombas de múltiplas fases, por exemplo, fluidos são transportados que incluem uma mistura de uma pluralidade de fases tais como, por exemplo, uma ou mais fases líquidas e uma ou mais fases gasosas. Tais bombas são bem conhecidas há muito tempo e são produzidas em inúmeros projetos. O campo de aplicação destas bombas é muito amplo e, por exemplo, elas são usadas na indústria de petróleo e gás para o transporte ou deslocamento de petróleo bruto ou misturas de petróleo bruto e gás natural. Neste aspecto as propriedades de fluido podem variar ao longo do tempo e, por exemplo, a composição de fase e/ou a distribuição de fases do fluido de múltiplas fases a ser transportado podem variar. As partes de volume relativas da fase líquida e da fase gasosa - por exemplo, tendo relação com o transporte de petróleo - estão submetidas a oscilações muito grandes que, entre outras coisas, são por causa da fonte natural.

[010] Particularmente com referência para o transporte de petróleo bruto e/ou de gás natural, mudanças também muito extremas na viscosidade do fluido podem mesmo surgir, o que será explicado a seguir com referência para um exemplo. Com referência para a exploração e/ou a extração de campos de petróleo, a pressão naturalmente presente em um campo de petróleo diminui ao longo do tempo - isto acontece com um aumento de extração. Uma tecnologia conhecida é pressionar água para dentro do campo de petróleo por meio de assim chamadas bombas de injeção no caso de uma diminuição da pressão natural no campo de petróleo a fim de aumentar assim a pressão no furo de poço. Entretanto, isto tem a consequência em que a bomba, por meio da qual o petróleo é transportado pelo furo de poço, é confrontada com um fluido de viscosidade e/ou de atrito interno variável na duração da extração. No início da extração em muitos casos é o petróleo natural ou a mistura de petróleo e gás que é transportada. Com um aumento na introdução de água no campo de petróleo o fluido muda em algum ponto no tempo para uma emulsão de água e petróleo que tem um atrito interno significativamente maior que pode ser de ordem de magnitude maior que aquela do petróleo bruto transportado inicialmente. Com uma extração adicional a parte de água no fluido transportado então se torna tão grande que uma diminuição extrema da viscosidade é provocada de novo.

[011] Isto é significativamente pronunciado em que, com referência para a extração de um campo de petróleo em uma progressão conveniente da viscosidade - frequentemente está presente somente após alguns anos - de vez em quando é necessário substituir as bombas com as quais o petróleo é transportado para fora do furo de poço ou é transportado através das tubulações, ou pelo menos substituir seus componentes hidráulicos. Isto naturalmente não é desejado pelo operador do transportador de petróleo que, também por motivos econômicos, particularmente tem o desejo de que as bombas usadas para o transporte do petróleo bruto/gás natural devem ser operáveis de modo eficiente durante o período de tempo total para a extração do campo de petróleo e, se possível, sem uma troca da bomba ou uma troca dos componentes hidráulicos de bomba.

[012] Isto em particular é verdadeiro para tais aplicações em que as bombas são somente acessíveis em um modo difícil ou com uma demanda considerável em esforço e custo. Nesta conexão aplicações submarinas devem ser mencionadas como um exemplo. Atualmente, também são explorados em um grau crescente campos de petróleo que estão presentes debaixo do fundo do mar e que não podem ser alcançados com as plataformas de perfuração clássicas de qualquer modo ou em um modo não viável economicamente. Por este motivo começou-se a colocar partes do equipamento de transporte, tais como, por exemplo, bombas, no fundo do mar nas proximidades da saída do furo de poço. Daí o petróleo transportado é então levado para unidades de processamento ou unidades de armazenamento que são fornecidas em terra, em uma plataforma de perfuração ou em um navio tal como uma FPSO (Unidade de Flutuação, Produção, Armazenamento e Descarga). Precisamente em tais casos em que a bomba é configurada como uma bomba submarina para a operação no fundo do mar naturalmente é desejável ter uma bomba tornada utilizável que possa transportar de modo eficiente e economicamente também fluidos com uma viscosidade fortemente variável sem uma troca, por exemplo, dos componentes hidráulicos de bomba se tornar necessária.

[013] Uma possível solução é dada pela provisão de uma válvula ajustável na linha de retorno por meio da qual o fluido fluindo através da passagem de alívio do lado de pressão baixa do rotor do tambor de equilíbrio é fornecido novamente para a entrada da bomba a fim de assim restringir o reabastecimento mais ou menos fortemente. Deste modo podemos pelo menos em princípio também influenciar o fluxo através da folga de alívio entre o rotor e o estator. Uma restrição na linha de retorno, entretanto, pode resultar em uma redução considerável da compensação de impulso axial gerada pelo tambor de equilíbrio, já que a diminuição de pressão se torna significativamente menor através do tambor de equilíbrio. Isto, entretanto, significa que as forças de impulso hidráulico a ser absorvidas pelos mancais axiais do eixo se tornam maiores para as quais estes têm que ser projetados, já que de outro modo existe o perigo de que os mancais axiais se tornem sobre- carregados ou sejam submetidos a um aumento significativo de desgaste.

[014] Por esta razão é um objetivo da invenção tornar disponível uma bomba que seja adequada para o transporte eficiente e econômico de fluidos com viscosidade variável de forma incisiva, sem uma troca dos componentes hidráulicos de bomba, ou seja, do impulsor ou dos impulsores e/ou do tambor de equilíbrio, ter que ser executada.

[015] A matéria em questão da invenção satisfazendo este objetivo é caracterizada pelos recursos da reivindicação de patente independente.

[016] De acordo com a invenção uma bomba para o transporte de um fluido com viscosidade variável é assim sugerida que tem um alojamento tendo uma entrada e tendo uma saída para o fluido a ser transportado, assim como tendo pelo menos um impulsor para o transporte do fluido da entrada para a saída que é arranjado em um eixo rotativo, assim como tendo um tambor de equilíbrio para o alívio de impulso axial; em que o tambor de equilíbrio compreende um rotor conectado fixamente de modo rotativo ao eixo, o rotor tendo um lado de pressão alta e um lado de pressão baixa, um estator estacionário com relação ao alojamento e uma passagem de alívio que se estende entre o rotor e o estator do lado de pressão alta para o lado de pressão baixa do rotor; e em que uma passagem de retorno é fornecida adicionalmente que conecta o lado de pressão baixa do rotor à entrada, em que pelo menos uma passagem intermediária é fornecida que abre para dentro da passagem de alívio entre o lado de pressão alta e o lado de pressão baixa do rotor e em que um componente de bloqueio é fornecido para a influenciação do fluxo através da passagem intermediária.

[017] O comprimento da passagem de alívio pode ser mudado por meio da passagem intermediária e do componente de bloqueio e deste modo também o comprimento efetivo do rotor do tambor de equilíbrio pode ser mudado. Tal como já foi mencionado, o diâmetro do comprimento do rotor do tambor de equilíbrio tem uma influência decisiva tanto com referência à taxa de fluxo através do tambor de equilíbrio como também com referência ao aumento de temperatura causado por atrito na passagem de alívio, e uma adaptação com relação às mudanças fortes na viscosidade do fluido pode acontecer deste modo em uma maneira muito simples por meio da provisão da passagem intermediária. Funcionalmente tem-se agora quase que a opção de operar a bomba com pelo menos dois tambores de equilíbrio diferentes de comprimentos diferentes. Para uma viscosidade comparativamente baixa do fluido - isto significando, por exemplo, a viscosidade no início da extração em um campo de petróleo quando essencialmente somente petróleo e/ou uma mistura de petróleo e gás é transportada -a passagem intermediária pode ser bloqueada por meio do componente de bloqueio, de tal maneira que o fluxo de vazamento é guiado sobre o comprimento total do tambor de equilíbrio até o lado de pressão baixa do rotor e dai pode ser conduzido para longe de novo através da passagem de retorno. Se um forte aumento na viscosidade for provocado - isto significando, por exemplo, o pico descrito no atrito interno do fluido que é baseado na formação da emulsão de petróleo e água -então o componente de bloqueio e deste modo a passagem intermediária são abertos completamente de tal maneira que agora o fluxo de vazamento pode ser conduzido para longe essencialmente de forma completa da passagem de alívio para dentro da passagem intermediária. Como deste modo o comprimento efetivo, isto significando a parte da passagem de alívio através da qual o fluxo de vazamento flui, é encurtado o aumento de temperatura gerado por meio de atrito na folga de alívio também é reduzido significativamente. Isto é proporcional à razão de atrito para taxa de vazamento. Deste modo a bomba e, em particular o tambor de equilíbrio, pode ser adaptada de uma maneira simples também com relação às mudanças fortes na viscosidade do fluido. Nesta conexão é particularmente vantajoso que o alívio de impulso axial gerado pelo tambor de equilíbrio, se de qualquer modo, não experimente substancialmente uma redução, de tal maneira que cargas maiores não têm que ser absorvidas pelo mancai axial do eixo.

[018] Preferivelmente, a passagem de alívio compreende um espaço anular que circunda o eixo e para o qual a passagem intermediária abre. Com isto é assegurado que o fluido pode fluir para longe particularmente bem e de modo uniforme da passagem de alívio para uma passagem intermediária aberta.

[019] De acordo com uma modalidade preferida a passagem de alívio tem uma largura constante em uma direção radial fora do espaço anular. A passagem de alívio é dividida pela passagem intermediária em uma primeira parte de passagem e em uma segunda parte de passagem que são arranjadas uma atrás da outra na direção axial. Preferivelmente, a passagem de alívio tem uma largura constante na direção radial fora do espaço anular na primeira parte de passagem ou na segunda parte de passagem - preferivelmente de modo particular em ambas as partes de passagem. Nesta conexão a largura da primeira parte de passagem pode ser exatamente tão grande quanto a largura da segunda passagem ou a primeira parte de passagem e a segunda parte de passagem podem ter larguras diferentes. Por causa das larguras diferentes das duas partes de passagem a taxa de vazamento através da passagem de alívio pode ser aumentada ou diminuída em um modo simples.

[020] Preferivelmente, a passagem intermediária é conectada à entrada de tal maneira que o fluido fluindo para fora via passagem intermediária pode ser fornecido novamente para a entrada da bomba.

[021] Em uma modalidade preferida, a passagem intermediária abre para dentro da passagem de retorno e com isto o projeto construtivo se torna mais simples.

[022] Uma medida vantajosa consiste em que o componente de bloqueio é configurado como uma válvula de fluxo direto ajustável. Deste modo, o fluxo na passagem intermediária pode ser ajustado também para valores entre zero e o fluxo máximo.

[023] Também, dependendo da aplicação, pode ser vantajoso um segundo componente de bloqueio ser fornecido para a influenciação do fluxo através da passagem de retorno. Deste modo a taxa de fluxo também pode ser influenciada ativamente na passagem de retorno.

[024] De acordo com uma modalidade preferida o componente de bloqueio é configurado como uma válvula de três vias que é conectada à entrada, à passagem de retorno e à passagem intermediária em um modo de comunicação de fluxo. Por meio desta medida a passagem de retorno ou a passagem intermediária pode ser conectada seletivamente à entrada da bomba em um modo de comunicação de fluxo em um modo particularmente simples a partir de um ponto de vista de aparelho.

[025] Com referência para um projeto igualmente preferido, um componente de comutação é fornecido por meio do qual a passagem de retorno pode ser conectada seletivamente à entrada da bomba ou a uma fonte para um segundo fluido, de tal maneira que o segundo fluido pode ser fornecido através da passagem de retorno para o lado de pressão baixa do rotor. Deste modo é possível, por exemplo, fornecer um segundo fluido através da passagem de retorno que pode servir, por exemplo, como um líquido de bloqueio.

[026] Naturalmente, também é possível que o componente de bloqueio seja arranjado e configurado de uma tal maneira que a passagem intermediária pode ser conectada a uma fonte para um segundo fluido, de tal maneira que o segundo fluido pode ser introduzido na passagem de alívio através da passagem intermediária. O segundo fluido pode ser, por exemplo, um desemulsificador com o qual a viscosidade do fluido pode ser reduzida na folga de alívio. Isto também é uma possibilidade de introduzir um segundo fluido na passagem de alívio a fim de reduzir a viscosidade do fluido nesta conexão.

[027] Dependendo da aplicação isto pode ser vantajoso quando uma pluralidade de passagens intermediárias é fornecida, das quais cada uma abre para dentro da passagem de alívio entre o lado de pressão alta e o lado de pressão baixa. Por meio desta medida, ainda mais comprimentos diferentes das passagens de alívio podem ser concretizados.

[028] Em particular com referência para aplicações em posições difíceis de acessar - por exemplo, no fundo do mar - é uma medida vantajosa o componente de bloqueio ou o segundo componente de bloqueio ou o componente de comutação poder ser operado por meio de controle remoto. Para isto, estes componentes, por exemplo, podem ser configurados como componentes acionáveis eletricamente ou componentes acionáveis hidraulicamente ou eletro-hidraulicamente que então, por exemplo, podem ser controlados remotamente por meio de uma linha de sinal ou, dependendo da aplicação, também podem ser controlados remotamente em um modo sem fio.

[029] A bomba de acordo com a invenção, em particular, pode ser configurada como uma bomba de múltiplos estágios que tem pelo menos um segundo impulsor arranjado no eixo para o transporte do fluido.

[030] Também é possível configurar a bomba de acordo com a invenção como uma bomba de múltiplas fases.

[031] Preferivelmente de modo particular, a bomba de acordo com a invenção também pode ser configurada como uma bomba centrífuga para o transporte de petróleo e gás, em particular como uma bomba submarina para o transporte submarino de petróleo e gás.

[032] Medidas e projetos vantajosos adicionais da invenção resultam das reivindicações dependentes.

[033] No exposto a seguir a invenção será descrita detalhadamente por meio de modalidades e com referência para os desenhos. Nos desenhos, estão mostradas parcialmente em seção: [034] A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma primeira modalidade de uma bomba de acordo com a invenção com um afloramento;

[035] A figura 2 é uma ilustração seccional ampliada do tambor de equilíbrio da primeira modalidade em um primeiro estado de operação;

[036] A figura 3 é uma ilustração seccional ampliada do tambor de equilíbrio da primeira modalidade em um segundo estado de operação;

[037] A figura 4 é semelhante à figura 1, porém para uma primeira variante;

[038] A figura 5 é semelhante à figura 1, porém para uma segunda variante;

[039] A figura 6 é semelhante à figura 1, porém para uma terceira variante;

[040] A figura 7 é uma ilustração seccional ampliada do tambor de equilíbrio em um estado de operação da terceira variante da figura 6;

[041] A figura 8 é semelhante à figura 1, porém para uma quarta variante;

[042] A figura 9 é uma ilustração seccional ampliada do tambor de equilíbrio em um estado de operação da quarta variante da figura 8; e [043] A figura 10 é semelhante à figura 2, porém para uma se- gunda modalidade de uma bomba de acordo com a invenção.

[044] Em uma ilustração esquemática de uma primeira modalidade, a figura 1 mostra uma bomba de acordo com a invenção que é referida na totalidade com o número de referência 1 e é configurada como uma bomba rotativa e/ou como uma bomba centrífuga. Na figura 1, algumas partes da bomba 1 estão mostradas como um afloramento. A figura 2 mostra algumas partes da bomba 1 em uma ilustração seccional ampliada.

[045] A bomba 1 tem um alojamento 2 tendo uma entrada 3 através da qual um fluido a ser transportado pode ser introduzido na bomba 1, tal como está simbolizado pela seta E na figura 1. Além disso, o alojamento 2 tem uma saída 4 através da qual o fluido a ser transportado deixa a bomba 1, tal como está simbolizado pela seta O na figura 1. Além disso, a bomba tem um eixo rotativo 5 cujo eixo geométrico longitudinal A define uma direção axial. No exposto a seguir a direção do eixo geométrico longitudinal A do eixo 5 será sempre pretendida quando for feita referência para a direção axial. A direção radial sendo então pretendida como a direção se mantendo perpendicular à direção axial.

[046] Pelo menos um impulsor 7 para transportar o fluido é fornecido no eixo 5 do qual somente a metade superior está ilustrada na figura 2. A bomba 1 de acordo com a invenção pode ser configurada tanto como uma bomba de estágio único tendo somente um impulsor 7 quanto também como uma bomba de múltiplos estágios tendo pelo menos dois impulsores 7 que são arranjados espaçados axialmente um atrás do outro no eixo 5 em um modo conhecido por si mesmo. Quando é feita referência para o impulsor 7 o único impulsor de uma bomba de estágio único é pretendido ou o último impulsor 7 de uma bomba de múltiplos estágios é pretendido no seguinte em que é esse impulsor 7 que gera a pressão mais alta. Preferivelmente, a bomba 1 de acordo com a invenção é configurada como uma bomba centrífuga de múltiplos estágios.

[047] Além disso, a bomba 1 de acordo com a invenção pode ser configurada como uma bomba de fase única ou como uma bomba de múltiplas fases. Bombas de múltiplas fases são configuradas para o transporte de fluidos de múltiplas fases, isto significando que elas podem transportar fluidos que incluem uma mistura de uma pluralidade de fases tais como, por exemplo, uma ou mais fases líquidas, por exemplo, na forma de uma emulsão e uma ou mais fases gasosas. Preferivelmente, a bomba 1 de acordo com a invenção é configurada como uma bomba de múltiplas fases.

[048] A bomba de acordo com a invenção preferivelmente é uma bomba 1 para o transporte de fluidos altamente viscosos, tais como, por exemplo, óleo ou petróleo bruto. Fluidos altamente viscosos na estrutura desta aplicação são os tais fluidos cuja viscosidade dinâmica atinge pelo menos 65 cP (centipoise) que em unidades SI correspondem a 0,065 Pa s (pascal segundos).

[049] No exposto a seguir será feita referência com o caráter exemplar para o caso de aplicação importante para prática em que a bomba de acordo com a invenção é usada no transporte de petróleo e gás, por exemplo, como uma bomba de transporte com a qual o petróleo ou a mistura de petróleo e gás é transportado para fora do furo de poço de um campo de petróleo ou como uma bomba de transporte com a qual o petróleo e/ou a mistura de petróleo e gás é transportada através de uma tubulação. Em particular, a bomba de acordo com a invenção pode ser configurada como uma bomba submarina que, por exemplo, é operada no transporte submarino de petróleo e gás no fundo do mar. Entretanto, é entendido que a invenção não está limitada a tais projetos e aplicações.

[050] A primeira modalidade da bomba 1 de acordo com a inven- ção (ver a figura 1 e a figura 2) tem um tambor de equilíbrio 6 para o alívio de impulso axial. Uma força é gerada na direção axial por meio do tambor de equilíbrio 6 que é direcionada oposta à força hidráulica axial que é gerada pelos impulsores 7 em um transporte do fluido.

[051] O tambor de equilíbrio 6 tem um rotor substancialmente cilíndrico 61 que é conectado fixamente de modo rotativo ao eixo 5, assim como um estator 62 estacionário com relação ao alojamento 2. O estator 62, por exemplo, pode ser configurado como uma luva cilíndrica que é conectada fixamente ao alojamento 2 ou o estator 62 pode formar partes do alojamento propriamente dito. O rotor 61 tem um diâmetro D. Ele tem um lado de pressão alta 65 e um lado de pressão baixa 64. A superfície de extremidade no lado de pressão alta 65 do rotor 61 colide com uma pressão alta. Isto tipicamente ocorre onde um fluido pressurizado é aplicado no lado de pressão alta 65 do rotor 61 atrás do impulsor 7 ou atrás do último impulsor 7 respectivamente. O lado de pressão alta 65 colide então substancialmente com essa pressão que o fluido tem na saída 4 da bomba 1. O lado de pressão baixa 64 colide com uma pressão significativamente reduzida, tipicamente a pressão que o líquido tem na entrada 3 da bomba. Isto pode ser, por exemplo, concretizado de uma tal maneira que o lado de pressão baixa 64 do rotor 61 é conectado à entrada 3 da bomba por meio de uma passagem de retorno 8 em um modo de comunicação de fluxo.

[052] O diâmetro D do rotor 61 e o diâmetro interno do estator cilíndrico 62 são dimensionados de uma tal maneira que uma passagem de alívio em forma de anel 63 é configurada entre a superfície de revestimento do rotor 61 e a superfície de revestimento interno do estator 62, com a passagem de alívio em forma de anel se estendendo entre o rotor 61 e o estator 62 do lado de pressão alta 65 na direção axial até o lado de pressão baixa 64. A largura B1 e/ou B2 da passagem de alívio 63 na direção radial nesta conexão corresponde à dife- rença entre o diâmetro interno do estator 62 e o diâmetro D do rotor.

[053] O fluxo de vazamento Q através da passagem de alívio 63 entre outras coisas causa os três efeitos seguintes.

[054] Primeiramente, o fluxo de vazamento Q significa uma perda de volume do fluido a ser transportado pela bomba. Por este motivo é desejável que as perdas por vazamento não se tornem muito grandes.

[055] Em segundo lugar - e isto em particular é verdadeiro com referência para fluidos altamente viscosos - o fluido gera calor em um grau considerável em um fluxo direto através da passagem de alívio 63 por meio de aderência e/ou atrito, em particular no estator 62 e no rotor 61, o que pode resultar em aumentos de temperatura significativos na folga de alívio 63 e/ou em seus componentes circundantes. Estes aumentos de temperatura podem ser assim fortes, e com referência para fluidos altamente viscosos podem ser, por exemplo, de 100 Ό e mais, onde a instalação não pode mais ser operada seguramente e/ou onde pode resultar em danos nos componentes da bomba 1.

[056] Em terceiro lugar, além do alívio de impulso axial, ele produz forças por causa do efeito Lomakin por meio do fluxo de vazamento Q fluindo através da passagem de alívio 63 que centram o eixo 5, estabilizam o eixo e amortecem oscilações do eixo. Este efeito é assim positivo para o amortecimento e a rigidez do mancai de eixo.

[057] O fluxo de vazamento Q e seus efeitos dependem de muitos parâmetros tais como, por um lado, as dimensões geométricas do tambor de equilíbrio 6 que, para um diâmetro interno predefinido do estator 63, são primariamente o diâmetro D do rotor 61 que determina a largura B1, B2 da passagem de alívio 63, assim como o comprimento L do rotor 63 na direção axial que determina o comprimento axial da passagem de alívio 63. Estes parâmetros devem ser predefinidos com referência para o projeto da bomba 1 para seu uso posterior que frequentemente representa uma duração de operação de diversos anos e então somente mais tarde podem ser mudados em uma troca dos componentes hidráulicos da bomba 1.

[058] O fluxo de vazamento Q também depende da diferença de pressão que diminui sobre o rotor 61, no número de rotações, isto significando na velocidade rotacional da bomba 1 e naturalmente nas propriedades do fluido a ser transportado, tal como sua densidade ou sua viscosidade.

[059] Por este motivo esforça-se para considerar todos destes efeitos sobre o projeto da bomba 1 e para configurar a bomba de uma tal maneira que ela pode ser operada durante muitos anos para o respectivo caso de aplicação possivelmente sem a troca de componentes hidráulicos.

[060] De modo que a bomba 1 seja adequada, em particular para o transporte contínuo de um fluido com viscosidade fortemente variável, é sugerido de acordo com a invenção fornecer pelo menos uma passagem intermediária 9 que abre para dentro da passagem de alívio entre o lado de pressão alta 65 e o lado de pressão baixa 64 do rotor 61, e fornecer um componente de bloqueio 10 (ver a figura 1) para a influenciação do fluxo através da passagem intermediária 9.

[061] Por meio desta medida o comprimento da folga de alívio 63 pode ser variado, pelo que uma adaptabilidade particularmente boa resulta com relação às variações na viscosidade do fluido.

[062] Com referência para a primeira modalidade da bomba 1 descrita neste exemplo, a passagem de alívio 63 compreende um espaço anular 66 que circunda o eixo 5 e para o qual a passagem intermediária 9 se abre. O espaço anular 66 em uma direção radial tem uma largura que é maior que a largura B1, B2 da passagem de alívio 63. Fora do espaço anular 66 a passagem de alívio 63 tem uma largura constante B1 ou B2 respectivamente na direção radial quando vista ao longo de seu comprimento axial. Naturalmente também são possí- veis projetos em que estas larguras B1 e B2 variam.

[063] A passagem intermediária, tal como está ilustrado na figura 1, é conectada à entrada 3 da bomba. O componente de bloqueio 10 é configurado pelo menos como uma válvula aberta-fechada que em uma primeira posição bloqueia completamente a conexão de fluxo através da passagem intermediária 5 para a entrada 3 e que, em uma segunda posição, abre completamente a conexão de fluxo através da passagem intermediária 9.

[064] A figura 2 mostra a primeira modalidade da bomba 1 em um primeiro estado de operação no qual o componente de bloqueio 10 está presente na primeira posição, isto significando que a conexão de fluxo através da passagem intermediária 9 está fechada, enquanto que a figura 3 mostra a primeira modalidade da bomba 1 em um segundo estado de operação no qual o componente de bloqueio 10 está na segunda posição, isto significando que a conexão de fluxo através desta passagem intermediária 9 está completamente aberta.

[065] Preferivelmente, o componente de bloqueio 10 é configurado como uma válvula de fluxo direto ajustável 10 com a qual o fluxo de vazamento Q através da passagem intermediária 9 pode ser ajustado para valores também entre zero e o fluxo direto máximo.

[066] Tanto a passagem de retorno 8 quanto a passagem intermediária 9 são respectivamente configuradas de uma tal maneira que, em particular com referência para seus diâmetros, elas não têm pelo menos nenhum efeito de estrangulamento substancial sobre o fluxo de vazamento Q, isto significando que a respectiva resistência ao fluxo da passagem de retorno 8 e da passagem intermediária 9 é dimensionada de uma tal maneira que ela é substancialmente menor que a resistência ao fluxo da passagem de alívio 63. Desse modo, pode ser assegurado que a diferença de pressão completa diminui essencialmente sobre o rotor 61 e assim gera deste modo um alívio tão grande quanto possível de impulso axial.

[067] No exposto a seguir a função da bomba 1 e em particular a adaptação à viscosidade variável do fluido serão descritas com relação ao exemplo de extração em um campo de petróleo com a bomba 1.

[068] No início da extração em um campo de petróleo ele ainda está pressurizado com sua pressão natural original e o petróleo ou a mistura de petróleo e gás respectivamente pode ser transportado de modo frequente sem medidas adicionais por meio da bomba 1. Um valor típico para a viscosidade do petróleo nesta fase alcança, por exemplo, 100 - 200 cP.

[069] Nesta fase, a bomba 1 é operada no primeiro estado de operação ilustrado na figura 2. A conexão de fluxo através da passagem intermediária 9 para o fluxo de vazamento Q está bloqueada pelo componente de bloqueio 10. A passagem de alívio 63 que tem o comprimento total L na direção axial, agora quando vista a partir de um ponto de vista tecnológico de fluxo, é a conexão em série de uma primeira parte de passagem 631 de comprimento axial L1 que se estende do lado de pressão alta até o início do espaço anular 66 e tem uma largura radial B1, assim como de uma segunda parte de passagem 632 de comprimento axial L2 que se estende, quando vista na direção de fluxo, da extremidade axial do espaço anular 66 até o lado de pressão baixa 64 e tem uma largura radial B2. O comprimento efetivo da passagem de alívio 63 é assim a soma de L1 + L2, com L1 + L2 naturalmente sendo menor que o comprimento total L. O fluxo de vazamento Q flui assim completamente do lado de pressão alta 65 através da passagem de alívio 63 para o lado de pressão baixa 64 e através da passagem de retorno 8 de volta para a entrada 3 da bomba.

[070] A largura B1 da primeira parte de passagem 631 na direção radial e a largura B2 da segunda parte de passagem 632 na direção radial preferivelmente são respectivamente constantes ao longo do comprimento axial L1 da primeira parte de passagem ou L2 da segunda parte de passagem respectivamente. Nesta conexão as larguras B1 e B2 podem ser iguais ou diferentes uma da outra. Se as larguras B1 e B2 forem projetadas diferentes uma da outra então a possibilidade de variar a largura da passagem de alívio resulta adicionalmente, pelo que se tem agora um parâmetro adicional para influenciar o fluxo de vazamento Q à disposição.

[071] Larguras B1 e B2 diferentes podem ser, por exemplo, concretizadas de modo que o rotor 61 tenha um diâmetro D na região em que ele forma a primeira parte de passagem 631 diferente daquele na região em que ele forma a segunda parte de passagem 632. Naturalmente também é possível projetar o diâmetro D do rotor 61 como constante ao longo de seu comprimento total axial L e projetar o esta-tor 62 na região da primeira parte de passagem 631 com um diâmetro interno diferente daquele na região da segunda parte de passagem 632. Além disso, uma combinação das duas medidas é possível, isto significando projetar tanto o diâmetro interno do estator 62 quanto o diâmetro D do rotor como diferentes ao longo do respectivo comprimento axial L.

[072] Tal como foi descrito no exposto anteriormente, a pressão natural no campo de petróleo diminui em uma extração progressiva do campo de petróleo e uma injeção de água, por exemplo, é iniciada para pressionamento no campo de petróleo a fim de aumentar de novo desse modo a pressão no campo de petróleo ou para compensar a diminuição de pressão correspondentemente. Por causa desta injeção de água a formação de uma emulsão de água e petróleo se torna sempre mais forte com o passar do tempo e esta emulsão agora tem que ser transportada pela bomba 1. A formação da emulsão pode ser associada com um aumento drástico do atrito interno e/ou da viscosidade que pode se estender na faixa de ordens de magnitudes. Este pico na viscosidade na progressão a certa hora na extração do campo de petróleo é conhecido e ele, por exemplo, pode aparecer somente após alguns anos da extração.

[073] Quando a viscosidade do fluido aumenta de forma incisiva então isto resulta, por um lado, em uma redução do fluxo de vazamento Q e, por outro lado, em um aumento drástico do calor gerado na folga de alívio 63 e deste modo em um aumento de temperatura significativo. A fim de evitar este aumento de temperatura a bomba agora é comutada para o segundo estado de operação que está ilustrado na figura 3.

[074] O componente de bloqueio 10 agora é colocado na posição na qual ele abre completamente a conexão de fluxo através da passagem intermediária 9 para o fluxo de vazamento Q. Como a passagem intermediária 9 agora apresenta a resistência ao fluxo de vazamento Q significativamente reduzida em relação àquela da segunda parte de passagem 632 da passagem de alívio 63, a parte predominante do fluxo de vazamento Q flui do lado de pressão alta 65 através da primeira parte de passagem 631 do comprimento L1 para o espaço anular 66 e daí através da passagem intermediária 9 para a entrada 3 da bomba 1. Deste modo o comprimento efetivo da passagem de alívio 63 tem agora somente o comprimento L1 da primeira parte de passagem 631 e deste modo é significativamente menor que aquele no primeiro estado de operação. Com isto pode ser alcançado que a taxa de vazamento é aumentada e o calor gerado na passagem de liberação 63 se torna consideravelmente menor e deste modo o aumento de temperatura resultante também se torna menor. Se, adicionalmente, a primeira parte de passagem 631 for configurada com uma largura radial B1 maior que a da segunda parte de passagem 632 então a largura efetiva da passagem de alívio 63 também aumenta, pelo que o fluxo de vazamento Q pode ser aumentado adicionalmente.

[075] Durante a extração adicional do campo de petróleo, a parte de água no fluido transportado se torna sempre maior, pelo que a viscosidade diminui consideravelmente de novo após passar pelo máximo provocado pela formação da emulsão. Agora a bomba 1 pode ser trazida de volta para o primeiro estado de operação por meio do fechamento do componente de bloqueio 10 que está ilustrado na figura 1.

[076] A seleção adequada das razões dos comprimentos L1 para L2 e/ou L1 para L ou L2 para L, assim como das larguras B1 e/ou B2 na direção radial depende do respectivo caso de aplicação. Tipicamente cálculos com referência ao comportamento de funcionamento de longo prazo da extração são gerados antes da extração em um novo campo de petróleo. Por exemplo, um valor adequado para L, L1, L2, assim como para as larguras B1, B2 da passagem de alívio 63 e/ou para o diâmetro D do rotor 61, pode ser determinado por meio de tais cálculos com a ajuda de cálculos ou simulações em modelo.

[077] É entendido que projetos desviando da ilustração na figura 1 também são possíveis em que a passagem intermediária 9 abre para dentro da passagem de retorno 8 a jusante do componente de bloqueio 10.

[078] A figura 4 mostra uma primeira variante para a modalidade da bomba 1. Com referência para esta variante um segundo componente de bloqueio 12 é fornecido para a influenciação do fluxo através da passagem de retorno 8. O componente de bloqueio 12 também pode ser configurado como uma válvula aberta-fechada 12 ou como uma válvula de fluxo direto ajustável por meio da qual o fluxo de vazamento Q através da passagem de retorno 3 pode ser ajustado.

[079] A figura 5 mostra uma segunda variante para a modalidade da bomba 1. Com referência para a segunda variante a passagem intermediária 9 abre para dentro da passagem de retorno 8. O compo- nente de bloqueio 10 é fornecido nesta abertura, em que este componente de bloqueio é configurado como uma válvula de três vias 10 que é conectada à entrada 3, à passagem de retorno 8 e à passagem intermediária 9 em um modo de comunicação de fluxo. A fim de concretizar o primeiro estado de operação (figura 2) a válvula de três vias 10 é comutada de uma tal maneira que ela conecta a passagem de retorno 8 à entrada 3, de tal maneira que o fluxo de vazamento Q pode fluir através da passagem de retorno 8 para a entrada 3. Nesta posição a passagem intermediária 9 está bloqueada de tal maneira que nenhum fluxo de vazamento Q não pode fluir através dela. A fim de concretizar o segundo estado de operação (figura 3) a válvula de três vias 10 é comutada de uma tal maneira que ela conecta a passagem intermediária 9 à entrada 3 de tal maneira que o fluxo de vazamento Q pode fluir do espaço anular 66 através da passagem intermediária 9 para a entrada 3. Nesta posição, a passagem de retorno 8 está bloqueada de tal maneira que nenhum fluxo de vazamento Q não pode fluir através dela.

[080] A figura 6 exemplifica uma terceira variante da modalidade da bomba 1. Com referência para esta terceira variante um componente de comutação 13 é fornecido na passagem de retorno 8 por meio do qual a passagem de retorno 8 pode ser conectada seletivamente à entrada 3 da bomba 1 ou a uma fonte 15 para um segundo fluido, de tal maneira que o segundo fluido pode ser fornecido através da passagem de retorno 8 para o lado de pressão baixa 64 do rotor.

[081] Em uma ilustração análoga à da figura 2 e/ou da figura 3, a figura 7 mostra um estado de operação da terceira variante da figura 6. Neste estado de operação o componente de comutação 13 está ajustado de uma tal maneira que ele conecta a passagem de retorno 8 à fonte 15 para o segundo fluido e a conexão de fluxo para a entrada 3 da bomba 1 está bloqueada. O segundo fluido é, por exemplo, um lí- quido de bloqueio, tal como água ou um meio adequado diferente ou um fluido de resfriamento, por meio do qual uma contrapressão pode ser produzida na segunda parte de passagem 632 da passagem de alívio 63. Na figura 7 o fluxo do segundo fluido está ilustrado com linha pontilhada provida com setas. O segundo fluido flui através da passagem de retorno 8 para o lado de pressão baixa 64 do rotor e daí através da segunda parte de passagem 632 da passagem de alívio 63 na direção do fluxo de vazamento Q. Na região do espaço anular 66 os dois fluidos se juntam e são dispensados comumente através da passagem intermediária. O segundo fluido pode ser, por exemplo, usado para o propósito de gerar uma contrapressão na passagem de alívio 63 a fim de reduzir a taxa de fluxo do fluxo de vazamento Q ou para remover calor da folga de alívio 63.

[082] A figura 8 mostra uma quarta variante da modalidade da bomba 1. Com referência para esta quarta variante um componente de bloqueio 10 é arranjado e configurado de uma tal maneira que a passagem intermediária 9 pode ser conectada a uma fonte 16 para um segundo fluido, de tal maneira que o segundo fluido pode ser introduzido na passagem de alívio 63 através da passagem intermediária. Preferivelmente, o componente de bloqueio 10 é configurado como uma válvula de três vias 10 neste exemplo, a qual conecta seletivamente a passagem intermediária 9 à entrada 3 da bomba 1 ou à fonte do segundo fluido.

[083] Em uma ilustração análoga à da figura 2 e/ou da figura 3, a figura 9 mostra um estado de operação da quarta variante da figura 8. Neste estado de operação a válvula de três vias 10 está ajustada de uma tal maneira que ela conecta a passagem intermediária 9 à fonte 16 para o segundo fluido e a conexão de fluxo para a entrada 3 da bomba 1 está bloqueada. O segundo fluido é, por exemplo, um dese-mulsificador com o qual a viscosidade do fluxo de vazamento Q pode ser reduzida, ou água para adelgaçar o fluxo de vazamento Q, ou um fluido de resfriamento com o qual calor pode ser conduzido para longe da folga de alívio 63. Na figura 9 o fluxo do segundo fluido está ilustrado com linhas pontilhada provida com setas. O segundo fluido flui através da passagem intermediária 9 para o espaço anular 66 e flui juntamente com o fluxo de vazamento Q através da segunda parte de passagem 632 da passagem de liberação 63 para o lado de pressão baixa 64. Daí o fluxo de vazamento Q comumente é conduzido para longe juntamente com o segundo fluido através da passagem de retorno 8.

[084] É entendido que as quatro variantes descritas nesta conexão e/ou as medidas mencionadas podem ser combinadas umas com as outras em um modo arbitrário.

[085] A figura 10 é uma ilustração análoga à da figura 2 que mostra uma segunda modalidade de uma bomba 1 de acordo com a invenção. No exposto a seguir será feita referência somente para as diferenças em relação à primeira modalidade. Os números de referência têm o mesmo significado tal como foi já explicado em conexão com a primeira modalidade.

[086] As explicações dadas com relação à primeira modalidade e todas as suas variantes são verdadeiras em um modo semelhante ou tal como análogo também para a segunda modalidade.

[087] Com referência para a segunda modalidade da bomba 1 de acordo com a invenção, uma segunda passagem intermediária 9' também é fornecida que igualmente abre para dentro da passagem de alívio 63 entre o lado de pressão alta 65 e o lado de pressão baixa 64. Um componente de bloqueio adicional 10' é fornecido para esta segunda passagem intermediária 9', por meio do qual o fluxo de vazamento Q na segunda passagem intermediária 9' pode ser influenciado. Em particular a segunda passagem intermediária 9' pode ser bloquea- da por meio do componente de bloqueio adicional 10' de tal maneira que nenhum fluxo de vazamento Q não pode fluir através dela e a segunda passagem intermediária 9' pode ser conectada à entrada 3 da bomba 1 em um modo de comunicação de fluxo por meio do componente de bloqueio adicional 10' de tal maneira que o fluxo de vazamento Q pode fluir para a entrada da bomba 1 através da segunda passagem intermediária 9'.

[088] Além disso, a passagem de alívio 63 tem um segundo espaço anular 66' que circunda o eixo e para dentro do qual a segunda passagem intermediária 9' abre.

[089] Com referência para este projeto tendo as duas passagens intermediárias 9, 9', a passagem de alívio 63, a partir de um ponto de vista de tecnologia de fluxo, corresponde à conexão em série de três partes de passagem, isto é uma primeira parte de passagem 631 de comprimento axial L1 que se estende do lado de pressão alta 65 até o início do espaço anular 66, uma segunda parte de passagem 632 de comprimento axial L2 que se estende da extremidade do espaço anular 66 para o início do segundo espaço anular 66' e uma terceira parte de passagem 633 de comprimento axial L3 que se estende da extremidade do segundo espaço anular 66' até o lado de pressão baixa 64 do rotor 61.

[090] A respectiva largura B das partes de passagem 631, 632, 633 é referida somente como B na figura 10 simplificadamente por motivos de clareza. É entendido que em um modo análogo-semelhante ao da primeira modalidade cada parte de passagem 631, 632, 633 pode ter uma largura diferente na direção radial ou que a mesma largura é selecionada na direção radial para duas das partes de passagem e para a parte de passagem remanescente 631 ou 632 ou 633 pode ser selecionada uma largura diferente desta. Naturalmente, a mesma largura B pode ser selecionada na direção radial para todas as três par- tes de passagem 631, 632, 633. Dentro de uma parte de passagem a largura B preferivelmente é constante, entretanto, também pode variar.

[091] Com este projeto um total de três passagens de alívio de comprimentos diferentes pode ser concretizado no estado de operação. Agora, se for permitido o fluxo de vazamento Q para longe através da passagem de retorno 8 então o comprimento efetivo da passagem de alívio 63 na direção axial é L1 + L2 + L3, com este comprimento efetivo naturalmente sendo menor que o comprimento total L.

[092] Se for permitido o fluxo de vazamento Q para longe através da segunda passagem intermediária 9', tal como está ilustrado na figura 10, então o comprimento efetivo da passagem de alívio 63 é L1 + L2 na direção axial.

[093] Se for permitido o fluxo de vazamento Q para longe através da primeira passagem intermediária 9 então o comprimento efetivo da passagem de alívio 63 agora é somente L1.

[094] Deste modo, uma pluralidade das passagens de alívio 63 pode ser assim concretizada em que todas têm comprimentos diferentes na direção axial e, além disso, podem ter larguras B diferentes na direção radial.

[095] Naturalmente, também neste exemplo a passagem de retorno 8 ou as passagens intermediárias 9, 9' podem ser usadas para o fornecimento de um segundo fluido.

[096] É entendido que também mais que duas passagens intermediárias 9, 9' podem ser fornecidas que respectivamente abrem para dentro da passagem de alívio 63 em um modo análogo-semelhante.

[097] Com referência para a bomba 1 de acordo com a invenção também é possível compor o rotor 61 e/ou o estator 62 de uma pluralidade de partes. Assim não é necessário que o rotor 61 ou o estator 62 seja de projeto de peça única. Além disso, é possível configurar o rotor 61 ou o estator 62 de uma tal maneira que a folga de alívio 63 também não tem a largura B1, B2, B constante fora do espaço anular 66, 66', mas particularmente afunila ou alarga quando vista, por exemplo, na direção axial. Além disso, é possível cobrir ou estruturar a superfície de revestimento do rotor 61 ou a superfície de revestimento interno do estator 62. Além disso, é possível fornecer um ou mais freios de redemoinho no lado de pressão alta 65 na região da entrada para a passagem de alívio 63 e/ou nas passagens de alívio 63, por exemplo, nas entradas para as respectivas partes de passagem 631, 632, 633, por meio dos quais fluxos do fluido podem ser defletidos na direção circun-ferencial em volta do eixo 5 para a direção axial.

[098] O componente de bloqueio 10, 10' e o segundo componente de bloqueio 12 podem ser configurados como válvulas abertas-fechadas com as quais o fluxo através da respectiva passagem é completamente liberado ou completamente bloqueado. Entretanto, também é possível que o componente de bloqueio 10, 10' ou o segundo componente de bloqueio 12 seja configurado como uma válvula de fluxo direto ajustável por meio da qual o fluxo para a respectiva passagem pode ser ajustado para um valor arbitrário entre zero e um valor máximo.

[099] O componente de bloqueio 10, 10' ou o segundo componente de bloqueio 12 ou o componente de comutação 13 pode ser configurado de uma tal maneira que ele pode ser operado por meio de controle remoto, por exemplo, com referência para aplicações submarinas por uma linha de sinal por meio da qual um sinal preferivelmente elétrico ou hidráulico é conduzido que comuta e/ou regula o respectivo componente de bloqueio ou componente de comutação para o respectivo estado desejado. A capacidade de ser controlado remotamente também pode ser configurada livre de linhas de sinais.

[0100] Naturalmente, tais projetos dos componentes de bloqueio 10, 10', 12 ou dos componentes de comutação 13 são possíveis em que o respectivo componente 10, 10', 12 e/ou 13 é acionado manualmente, isto significando por meio de mãos. Com referência para aplicações submarinas este configuração manual também pode ser executada com a ajuda de robôs de mergulho.

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Bomba para transportar um fluido com viscosidade variável que tem um alojamento (2) tendo uma entrada (3) e tendo uma saída (4) para o fluido a ser transportado, assim como tendo pelo menos um impulsor (7) para transportar o fluido da entrada (3) para a saída (4), o impulsor sendo arranjado em um eixo rotativo (5), assim como tendo um tambor de equilíbrio (6) para o alívio de impulso axial; em que o tambor de equilíbrio (6) compreende um rotor (61) conectado fixamente de modo rotativo ao eixo (5), o rotor tendo um lado de pressão alta (65) e um lado de pressão baixa (64), um estator (62) estacionário com relação ao alojamento (2) e uma passagem de alívio (63) que se estende entre o rotor (61) e o estator (62) do lado de pressão alta (65) até o lado de pressão baixa (64) do rotor (61); e em que uma passagem de retorno (8) é fornecida adicionalmente que conecta o lado de pressão baixa (63) do rotor (61) á entrada (3), caracterizada pelo fato de que pelo menos uma passagem intermediária (9, 9') é fornecida que abre para dentro da passagem de alívio (63) entre o lado de pressão alta (65) e o lado de pressão baixa (64) do rotor (61) e em que um componente de bloqueio (10, 10') é fornecido para a influenci-ação do fluxo através da passagem intermediária (9, 9').

2. Bomba de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a passagem de alívio (63) compreende um espaço anular (66, 66'), o qual circunda o eixo (5) e para o qual a passagem intermediária (9, 9') abre.

3. Bomba de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a passagem de alívio (63) tem uma largura constante (B1, B2, B) na direção radial fora do espaço anular (9, 9') em uma primeira parte de passagem (61) da passagem de alívio (63) ou em uma segunda parte de passagem (62) da passagem de alívio (63).

4. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a passagem intermediária (9) é conectada à entrada (3).

5. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a passagem intermediária (9) abre para dentro da passagem de retorno (8).

6. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o componente de bloqueio (10) é configurado como uma válvula de fluxo direto ajustável.

7. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que um segundo componente de bloqueio (12) é fornecido para a influenciação do fluxo através da passagem de retorno (8).

8. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o componente de bloqueio (10) é configurado como uma válvula de três vias que é conectada à entrada (3), à passagem de retorno (8) e à passagem intermediária (9) em um modo de comunicação de fluxo.

9. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que um componente de comutação (13) é fornecido por meio do qual a passagem de retorno (8) pode ser conectada seletivamente à entrada (3) da bomba (1) ou a uma fonte (15) para um segundo fluido, de uma tal maneira que o segundo fluido pode ser fornecido para o lado de pressão baixa (64) do rotor (61) através da passagem de retorno (8).

10. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o componente de bloqueio (10) é arranjado e configurado de uma tal maneira que a passagem intermediária (9) pode ser conectada a uma fonte (16) para um segundo fluido de uma tal maneira que o segundo fluido pode ser introduzido na passagem de alívio (63) através da passagem intermediária (9).

11. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que uma pluralidade de passagens intermediárias (9, 9') é fornecida da qual cada uma abre para dentro da passagem de alívio (63) entre o lado de pressão alta (65) e o lado de pressão baixa (64).

12. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o componente de bloqueio (10, 10') ou o segundo componente de bloqueio (12) ou o componente de comutação (13) pode ser operado em um modo controlado remotamente.

13. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é configurada como uma bomba de múltiplos estágios que tem pelo menos um segundo impul-sor (7) arranjado no eixo para o transporte do fluido.

14. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é configurada como uma bomba de múltiplas fases.

15. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é configurada como uma bomba centrífuga para o transporte de petróleo e gás, em particular como uma bomba submarina para o transporte submarino de petróleo e gás.