CN111207117A - 多相泵 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于将多相工艺流体从低压侧输送到高压侧的多相泵，包括外壳体和壳，壳具有用于工艺流体的泵入口和泵出口，多相泵还包括泵转子，泵转子用于绕轴向方向旋转，泵转子布置在壳内，其中泵转子设计成将工艺流体从泵入口输送到泵出口。多相泵的特征在于，壳包括多个级段，并且多个级段包括单独的级段、布置在泵入口处的低压段和布置在泵出口处的高压段，其中，单独的级段布置在高压段和低压段之间，并且级段通过密封支撑结构保持在一起，壳布置在外壳体内。

Description

多相泵

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的用于输送多相工艺流体的多相泵。

背景技术

多相泵用于许多不同的行业，在这些行业中，必须输送包含多种相（例如液相和气相）的混合物的工艺流体。重要的示例是油气加工行业，其中多相泵用于输送烃类流体，例如用于从油田中提取原油或用于通过管道或在炼油厂中输送油/气。

鉴于对油气田的有效开发，如今对可以直接在海底上安装和操作的泵的需求不断增长，特别是在水面之下向下达到100 m的深度、向下达到500 m的深度或甚至向下达到1000 m以上的深度。不用说，这种泵的设计具有挑战性，特别是因为这些泵应在困难的水下环境中长时间操作，并尽可能少地进行维护和维修工作。这需要进行特定的测量，以最小化所涉及的设备数量并优化泵的可靠性。

化石燃料通常不以纯净形式存在于油田或气田中，而是以多相混合物形式存在，其包含液体成分、气体成分以及可能还包含固体成分（例如沙子）。这种例如原油、天然气和化学物质的多相混合物也可能包含海水和相当大部分的沙子，并且必须从油田或气田中泵送出来。为了这种化石燃料的输送，使用多相泵，该多相泵能够泵送还可能包含固体成分（例如沙子）的液气混合物。

关于多相泵的设计的挑战之一是以下事实：在许多应用中，多相工艺流体的组成在泵的操作期间会发生强烈变化。例如，在开采油田期间，气相（例如天然气）和液相（例如原油）的比强烈变化。这些变化可能会非常突然地发生，并可能导致泵效率下降、泵振动或其它问题。通常通过无量纲气体体积分数（GVF）来测量多相混合物中的气相比例，该无量纲气体体积分数表示气体在多相工艺流体中的体积比。在油气行业的应用中，GVF可能在0％至100％之间变化。工艺流体组成的这些强烈变化可能导致泵至少在泵设计的工作范围之外暂时工作。减小GVF的大变化是已知的措施，以在多相泵的入口的上游提供缓冲罐。首先，将待由多相泵泵送的多相工艺流体供应到具有适当体积的缓冲罐，并且该缓冲罐的出口连接到泵的入口。通过这种措施，可以抑制GVF的强烈变化，从而改善泵的性能。油气行业中的现代多相泵可以处理具有高达95％或甚至更高的GVF的多相工艺流体。

从GB-A-1 561 454、EP 0 486 877或US 5,961,282中已知用于具有增加的气体含量的多相混合物的泵送或压缩装置。

EP 2 386 767中对多相泵及其“振动问题”进行了专题介绍。EP 2 386 767公开了一种用于输送多相混合物的螺旋轴向泵，其中多相泵包括流体动力稳定衬套，其在第一部分转子和第二部分转子之间具有稳定表面，以在稳定表面的前面形成稳定间隙。在这种多相泵的操作状态下，可以在稳定间隙中形成来自稳定介质的流体动力稳定层。流体动力稳定层的形成通过可预定的可容忍的措施减小或至少抑制了转子的有害振动。

尽管存在这样的振动，但是显然需要具有更高压缩级数的泵，从而可以将具有更高气体含量的多相混合物压缩到更高的压力，从而可以更加可靠地泵送压缩的多相。

为了获得多相混合物的足够高的压缩，串联设置多个数量的压缩级，每个压缩级由叶轮和定子组成（例如，高达十六个或更多个压缩级）。延长多相泵的长度的这种必要性具有决定性的缺点，即具有多个压缩级的这种长转子在振动方面非常难以控制。

在这些泵的内部，长转子形成了振动系统，该振动系统尤其会形成各种横向振荡模式，其强度很大，以致于该泵无法以给定数量的回转或在某一回转场中操作。此外，泵的效率会降低，并且在最坏的情况下，在转子开始强烈振动且不受控制以致转子的部分与泵壳接触时，甚至会损坏泵。转子振动的类型和强度不仅取决于特定的几何形状，还取决于泵的操作状态、待泵送的多相混合物、泵的旋转速度以及其它已知参数，其中一些不是确切已知的，因此仅通过调整已知泵的几何关系或使用新材料来解决转子的有害振动的问题几乎不可能。

关于转子的振动，转子的平衡非常重要。由于转子具有高水平的机械平衡，因此发生的振动要少得多（即使泵送的流体非常不均匀）。

因此，关于多相泵的制造的挑战之一是要求确保实现高水平的机械平衡。转子的高平衡等级减轻了高或全气体工艺流提供的阻尼和刚度的降低。通过确保高平衡等级，当工艺流体特性的刚度和阻尼降低时，多相泵将更加坚固。现有技术的工艺是平衡转子，并且然后将转子密封在轴向分开的壳中。这样的壳是大型且复杂的制造产品，不太适合于最小化和模块化。

发明内容

从现有技术出发，本发明的目的是提出一种避免了现有技术的缺点的改进的多相泵。特别是，多相泵应在很大程度上避免转子的有害振动，从而更好地防止磨损。此外，应将转子的振动降低/衰减到预定的程度，以便可以实现转子的改进的运行，并使泵以更高的速度操作。另外，与现有技术中已知的可能的多相泵相比，新的多相泵应该能够配备有更多的压缩级。

满足该目的的本发明的主题的特征在于独立权利要求的特征。

因此，根据本发明，提出了一种用于将多相工艺流体从低压侧输送到高压侧的多相泵。该多相泵包括外壳体和壳，该壳具有用于工艺流体的泵入口和泵出口。多相泵还包括布置在壳内的、用于绕轴向方向旋转的泵转子，其中该泵转子被设计成用于将工艺流体从泵入口输送到泵出口。多相泵的特征在于，壳包括多个级段。多个级段包括单独的级段、布置在泵入口处的低压段和布置在泵出口处的高压段，其中，单独的级段布置在高压段和低压段之间。此外，多个级段通过密封支撑结构保持在一起，其中，壳布置在外壳体内。因此，该壳是多相泵的内壳。密封支撑结构布置在壳体内部的壳处。

单独的级段布置在高压段和低压段之间，这意味着，单独的级段在轴向方向上布置在高压段和低压段之间。

优选地，根据本发明的多相泵的壳包括多个级段，这意味着该壳至少径向地分成单独的级段、布置在泵入口处的低压段和布置在泵出口处的高压段。

关于从现有技术中已知的径向分开的环形截面泵的级壳，本发明的级段优选地（根据其功能来命名）：抽吸壳（低压段），级壳（单独的级段；通常其中几个按顺序排列）和排放壳（高压段）。当组装时，通过密封支撑结构确保壳的压力紧固的连接。

特别地，密封支撑结构可以被固定至高压段和低压段。在这种设置中，密封支撑结构通过高压段和低压段对级段加压，并且结果是将单独的级段紧固在高压段和低压段之间。在线性泵装置中，低压段和高压段优选是泵壳的端件。

本发明的多相泵特别设计成具有串联布置的多个级段或相同类型的单独的级段。壳是至少三个级段的布置，其形成转子的壳。

现有技术中已知的级壳应用于某些类型的多级泵中，但不适用于具有布置在壳中的壳体和壳的多相泵中。具有以串联布置安装的相同类型的多个级壳的泵的示例是环形截面泵。这种类型的泵通常用于电站应用中，例如作为锅炉馈送泵，并用于需要高压的工业应用中。多级泵的单独的级不一定必须串联布置。轴向推力的平衡可以通过将所述级背对背成对或成组布置来增强。从现有技术中已知的级壳与扩散器组合成单件。

在已知的多级泵中，级壳主要用作低压应用的简单且成本有效的结构。泵转子的平衡起着很小的作用，因为工艺流体本身通常非常均质并且主要包含一相。因此，工艺流体的组成几乎没有变化来引起磨损。因此，不需要泵在其操作范围之外工作。

另一方面，在多相泵中，转子的高平衡对于操作多相泵非常重要。通过确保转子的高平衡，当在操作多相泵时，工艺流体特性的刚度和阻尼降低时，机器将变得更加坚固。现有技术的工艺是平衡旋转元件，并且然后用蛤壳式（轴向分开而不是径向分开）的内壳密封并支撑相邻的静止部分。特别地，相邻的静止部分包括半圆形的扩散环。

对于多相泵，从来没有考虑过带有级壳的壳，因为除其它特性外，多相泵的转子平衡过程实际上无法用于已知的级壳，因为已知的级壳与扩散器组合成单件，而多相泵通常包括单独的半圆形扩散器。此外，现有技术的级壳没有布置在外壳体中。因此，通过现有技术中已知的级壳，首先平衡转子并随后施加壳将是不可能的，因为现有技术中已知的级壳与转子一起一级一级地构造。

因此，本发明将用类似于环形截面泵的级壳的壳来代替多相泵的轴向分开的内壳，即，包括多个“级壳”（分级的壳的径向分开的段），因此是不轴向分开但径向分开的壳。多个级段可以逐段地施加到转子上/在转子上滑动，因为不需要拆卸转子以安装定子。本发明具有简单得多的维护并且确保了多相泵的优异的转子动力学性能。此外，根据本发明的多相泵具有便利的组装并且在不对转子的平衡产生负面影响或者甚至改善转子的平衡的情况下降低了成本。

因此，本发明的重要发现是，“级壳”可以成功地用于多相泵，而无需拆卸转子并且不降低转子的平衡。

另外，泵的壳可以包括多个单独的级段，其中多相泵的多个单独的级段包括第一单独的级段和第二单独的级段。第一单独的级段和第二单独的级段串联布置在高压段和低压段之间。此外，多个级段通过密封支撑结构保持在一起。

单独的级段可以具有各种不同的形状。单独的级段的形状可以不同或相似。例如，单独的级段可以是单独的环形段，其中每个特定的环形段可以具有单独的轴向范围。

多相泵的转子可以包括各种部件。所述部件例如是至少一个、优选地多个叶轮和轴。由此，多个叶轮串联地布置在轴上。另外，多个叶轮应抗扭地联接到轴。

必须注意，多相泵可以进一步包括扩散器。扩散器围绕轴布置，其中扩散器通常布置在两个相邻的叶轮之间，用于将工艺流体引导至下一叶轮。当然，多相泵可以包括围绕轴串联布置的多个扩散器，其中每个扩散器优选地布置在两个相邻的叶轮之间，用于将工艺流体引导至下一叶轮。扩散器可包括安装在毂上的至少一个叶片。在本发明的一些实施例中，在扩散器叶片中沿径向方向设置有至少一个开口，以便减少或消除液压不稳定性，例如旋转失速。所述扩散器布置在壳内、叶轮的上游或下游。这种扩散器可以可选地在轴向上分成两个半圆形的环，并且两个半圆形的环可以绕轴布置。

根据有利的措施，叶轮是螺旋轴向叶轮。螺旋轴向多相泵可以设计并用于井下（downhole）应用，其中泵安装在井孔（well bore）内。然而，本发明的多相泵不限于在井下应用中使用，而是适用于在水下或上层应用的任何独立的多相泵中实施。螺旋轴向泵只是烃生产中使用的一种类型的压缩机泵。

螺旋轴向多相泵通常包括分级的壳，其可以形成为圆柱形的护罩，其中轴中心地轴颈布置并且由潜水式电动马达/驱动单元旋转地驱动。螺旋轴向（螺旋）叶轮可旋转地固定到轴。螺旋轴向泵通常由几个连续的级（液压单元、泵级）组成，其中每个级都包括叶轮区段和紧跟着的扩散器区段。叶轮区段包括至少一个叶轮，并且扩散器区段包括至少一个扩散器。扩散器可包括静止叶片，该静止叶片从护罩延伸到中心毂，轴旋转地轴颈穿过所述中心毂。叶轮和扩散器各自提供环形流动通道，所述环形流动通道一方面由护罩限定，并且另一方面由轴和轮毂分别限定。优选地，在叶轮中，由于叶轮轴直径的增大，截面流动面积朝向扩散器减小；而在扩散器中，由于轮毂直径的减小，截面流动面积朝向随后的叶轮增大。叶轮朝着扩散器压缩流体，将轴向分量和旋转分量施加给流。扩散器中的静止叶片消除了旋转分量，并使流返回至轴向。由于流通过扩散器的径向膨胀，流动速度降低，从而导致流体中的静压力升高。

当拆卸子组件以实现随后的组装步骤时，很难维持高平衡等级，尤其是相邻的静止部分（例如扩散器）在转子的平衡操作之后。为防止高平衡等级的降低，扩散器可轴向拆分成两个半圆形环，并围绕平衡转子组装。

根据优选实施例，密封支撑结构是系杆（tie rod）。而系杆可以连接到多个级段中的各个级段。系杆应连接到至少两个级段，以对级段加压并密封分级的泵壳。系杆尤其连接到低压段和高压段。另外，可以存在连接到至少两个级段的多个系杆。具体地，系杆也可以连接至（中间的）单独的级段或多个单独的级段。

在根据本发明的多相泵中，单独的级段、特别是第一单独的级段和第二单独的级段可以被实施为由系杆压缩在一起的单独的环。

多相泵的级段可包括连接系杆或分别连接多个系杆的凸缘或多个凸缘。特别地，低压段可以包括第一凸缘，并且高压段可以包括第二凸缘，其中系杆连接到第一凸缘和第二凸缘。

本发明的密封支撑结构组装/压紧/保持壳（即级段）例如利用连接到至少两个级段（优选地、多个级段）的系杆（或多个系杆）将单独的级段压缩在一起。在优选的实施例中，系杆连接到抽吸壳和最后一级扩散器。

可替代地，密封支撑结构可以被设计为单独连接的壳级。单独连接的壳级意味着在连接这两个级段的两个相邻级段之间/设置有结构。因此，可以将级段单独地螺栓连接到相邻的级段。而第一单独的级段用螺栓连接到抽吸壳，并且第二单独的级段用螺栓连接到最后一级扩散器。显然，级段一定不能用螺栓连接，但也可以用任何其它合适的方式连接。

此外，优选的是，级段还包括第三单独的级段，第一单独的级段连接到低压段，第二单独的级段连接到高压段，并且第三单独的级段连接到第一单独的级段和/或第二单独的级段。如果单独的级段包括多个第三单独的级段（即中间的单独的级段），则可以将第三单独的级段连接到第一单独的级段和/或第二单独的级段和/或另一个第三单独的级段。

因此，多相泵可以包括多个第三单独的级段，其中每个第三单独的级段连接到相邻的单独的级段。因此，存在一种链接的单独的级段的链，包括多个单独的级段。

根据优选实施例，多相泵可包括设置在叶轮和壳之间的叶轮磨损环，以及设置在轴和扩散器之间的扩散器磨损环。叶轮的磨损环可以集成到壳的级段中，特别是如果叶轮的外直径能够在不影响泵的液压性能的情况下增加。

多相泵可以是水平或竖直配置。根据优选的设计，泵壳上的泵入口（即抽吸）和泵出口（即排放）是主要连接部。优选地，泵壳的低压段是具有入口的抽吸壳的段，并且高压段是具有出口的最后一级扩散器和/或排放壳的段。密封支撑结构（例如，系杆）可以特别地连接至最后一级扩散器或排放壳和抽吸壳。

在操作状态下，工艺流体在泵入口处通过抽吸壳液压通道进入泵壳。由于转子的旋转，工艺流体经由单个或多个叶轮和扩散器沿着泵轴的长度传输。然后，工艺流体被推动通过最后一级的扩散器进入泵出口并离开泵壳。

由于工艺流体可以是多相流体（即，包括多个不同的相），包括固体、液体和气体的变化的密度和粘度，因此需要泵转子的高度机械平衡，以最小化不利的转子动力学影响、尤其是在高气液比的情况下，与液体占主导地位的工艺流相比，工艺流体的阻尼和刚度会大大降低。

泵级或液压单元（hydraulic cell）是一个叶轮和一个扩散器的组件。由于一个叶轮和一个扩散器的每个液压单元产生的压力，分开的扩散器保持就位。需要密封支撑结构来产生该压力，特别是将该压力施加到扩散器和叶轮的磨损环。

根据优选的设计，多相泵包括工具，该工具将扩散器半部和磨损环保持就位，同时径向分开的段在组件上滑动。本发明可以为每个液压单元使用一个级段，但是也可以使用更长的级段来密封和支撑具有一个级段的多个液压单元。至少单个长（第一）单独的级段将用于支撑和密封高压段和低压段之间的所有泵级或液压单元。

通常，在多相泵中，设置了多个水平并置的泵级，每个泵级可以包括一个级段（泵级的级壳），在每个级段中均设有一个叶轮。叶轮将流体从该泵级的低压侧入口推动到其高压侧出口，该高压侧出口连接到下一级的入口。所有叶轮可旋转地安装在轴上，轴因此延伸通过所有泵级，并由合适的装置驱动。通常，单独的泵级通过磨损环沿着共同的轴密封，该磨损环相对于径向分开的段静止，即，布置成静止的或安装的。通常的措施是为泵级设置两个磨损环，即在压力较低的一侧为第一磨损环，其围绕叶轮的前盖，并且在压力较高的一侧为第二磨损环，其固定地紧固到分隔部，并将工艺流体从泵级的出口引导到下一泵级的入口，并通常包括用于下一级的扩散器。

多相泵也可以设计成背对背布置。在这种布置中，多个叶轮以背对背布置的方式设置在轴上。优选地，根据本发明的背对背布置的多相泵包括具有用于工艺流体的第一泵入口、第二泵入口和泵出口的壳。泵转子在操作状态下绕轴向方向旋转，其中泵转子被设计成用于将工艺流体从泵的第一泵入口和第二泵入口输送到泵出口。壳包括多个级段。壳采用背对背布置意味着级段包括至少两个单独的级段、分别设置在泵的第一和第二入口处的第一和第二低压段、以及设置在泵出口处的高压段。然而，单独的级段分别布置在高压段与第一和第二低压段之间。此外，级段通过密封支撑结构保持在一起。如果密封支撑结构设计为系杆，则系杆至少应连接至高压段以及第一和第二低压段。

根据本发明的多相泵可以被设计为竖直泵，其中泵转子在竖直方向上延伸。替代地，根据本发明的多相泵可以被设计为水平泵，其中泵转子垂直于竖直方向（即沿水平方向）延伸。

根据优选的构造，多相泵包括驱动单元，该驱动单元可操作地连接到泵转子以旋转泵转子，其中，该驱动单元布置在壳体内部。

特别地，多相泵可以被设计成用于水下油气输送。

在优选的实施例中，多相泵被设计成用于安装在海底上。

附图说明

本发明在下文中将参照附图被更加详细地解释。这些附图均以示意性图示的形式示出：

图1是根据本发明的多相泵的第一实施例的横截面视图，

图2是根据本发明的多相泵的第二实施例的横截面视图，

图3是根据本发明的具有轴向分开的扩散器的多相泵的实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的多相泵的实施例的横截面视图。多相泵设计为离心泵，用于将多相工艺流体从低压侧LP输送到高压侧HP。

在下面的描述中，通过示例的方式对重要应用进行参考，该重要应用是将多相泵1设计并适于用作油气行业中的水下泵。特别地，多相泵1被配置用于安装在海底上，即，用于在水面以下使用，特别是在海洋的水面之下向下达到100 m的深度、向下达到500 m的深度或甚至向下达到1000 m以上的深度。在这样的应用中，多相工艺流体通常是含烃混合物，其必须从油田例如泵送到水面之下或之上或海岸上的处理单元。

构成待输送的工艺流体的多相混合物可以包括液相、气相和固相，其中液相可以包括原油、海水和化学物质，气相可以包括甲烷、天然气等，并且固相可以包括沙子、淤泥和较小的石头，而多相泵在泵送多相混合物时不会被损坏。

不言而喻，本发明不局限于该特定示例，而是通常涉及多相泵1。本发明可以用于许多不同的应用中，特别是在将多相泵安装在难以接近的位置的那些应用中。

多相泵1的壳10包括：泵入口2，多相工艺流体通过泵入口2如箭头所示在低压侧LP处进入泵；以及泵出口3，用于如箭头所示在高压侧HP处以增加的压力排放工艺流体。通常，泵出口3连接到用于将工艺流体输送到另一位置的管或管道（未示出）。在泵出口3处（即在高压侧HP处）的工艺流体的压力通常明显高于在泵入口2处（即在低压侧LP处）的工艺流体的压力。高压侧和低压侧之间的差的典型值例如是50至200bar。

多相泵1的壳10被设计为具有多个级段51、52、71、72、73的径向分开的“分级”壳10，其能够承受由多相泵1产生的压力以及被环境施加到多相泵1上的压力。多个级段51、52、71、72、73包括几个不同的壳部分，其彼此连接以形成壳10。由此，多个级段51、52、71、72、73包括在泵出口3处布置在高压侧HP上的高压段52、在泵入口2处布置在低压侧LP上的低压段51、第一单独的级段71、第二单独的级段72和第三单独的级段73。级段51、52、71、72、73串联布置，其中第一单独的级段71、第二单独的级段72和第三单独的级段73布置在低压段51和高压段52之间。低压段51设计为抽吸壳，并且高压段设计为排放壳。

在图1中所示的实施例中，第一单独的级段71连接至低压段51，第二单独的级段72设置在高压段52处，并且多个第三单独的级段73设置在第一单独的级段71和/或第二单独的级段72处和/或彼此连接。所示的实施例包括多个第三单独的级段73，每个第三单独的级段71、72、73设置在相邻的单独的级段71、72、73处。低压段51包括第一凸缘511，并且高压段52包括第二凸缘521。系杆81布置在壳1处，并连接到第一凸缘511和第二凸缘521。系杆81是密封支撑结构，其将径向分开的段51、52、71、72、73置于压力下，从而将分级的壳1保持在一起。

多相泵1还包括在多相泵的操作状态下绕轴向方向A旋转的泵转子4。泵转子4以本身已知的方式构造成用于将工艺流体从低压侧LP处的入口环部输送到高压侧HP处的排放环部（未示出）。

泵转子4包括可绕轴向方向A旋转的轴41和沿轴向方向A串联布置的一个叶轮（单级泵；未示出）或多个叶轮42（多级泵），用于将工艺流体从入口2输送到出口3，并且从而增加了工艺流体的压力。每个叶轮42以抗扭的方式固定到轴41。每个叶轮42可以例如设计为径向叶轮或轴向叶轮或半轴向叶轮。此外，在两个相邻的叶轮之间设置有多个扩散器6。叶轮磨损环91（沿径向方向）设置在壳10与叶轮42之间，并且扩散器磨损环92（沿径向方向）设置在壳10与扩散器6之间。

为了旋转泵转子4的轴41，轴41可操作地连接至驱动单元（未示出），该驱动单元可以是位于泵1的壳体外部的单独的单元，或者可以集成到壳体中。对于水下应用，驱动单元通常布置在壳体内部。

借助于驱动单元，在泵1的操作期间，泵转子4被驱动成绕着由泵转子4的纵向轴线限定的轴向方向A旋转。

图2示出了根据本发明的多相泵的第二实施例的横截面视图。图2示出了与图1类似的结构，但是使用了不同的密封支撑结构。

图2中所示的实施例具有单独地螺栓连接的级段，其中每个级段51、52、71、72、73借助于密封支撑结构82单独地螺栓连接到相邻的级段51、52、71、72、73，并且第一和最后一级壳分别借助于密封支撑结构82螺栓连接到抽吸壳/低压段51和最后一级扩散器/高压段52。

单独的级段71、72、73设置在高压段52和低压段51之间。

不言而喻，根据本发明的多相泵1可以被设计为竖直或水平泵，其中泵转子4分别沿竖直或水平方向（即垂直于重力方向）延伸。

图3示出了根据本发明的具有轴向分开的扩散器6的多相泵的实施例。

多相泵包括围绕轴41串联布置的多个扩散器6，其中每个扩散器6设置在两个相邻的叶轮42之间，用于将工艺流体引导至下一个叶轮42。

由此，扩散器6在轴向上被分成两个半圆形环，并且两个半圆形环围绕轴41布置。

由于轴向分开的扩散器，可以组装转子，而不会降低转子的平衡，因为轴向分开的扩散器将转子“夹在中间”，并且然后级段可以在顶部上滑动。

Claims (15)

1.一种用于将多相工艺流体从低压侧（LP）输送到高压侧（HP）的多相泵，包括外壳体和壳（10），所述壳（10）具有用于工艺流体的泵入口（2）和泵出口（3），所述多相泵（1）还包括泵转子（4），所述泵转子（4）用于绕轴向方向（A）旋转，所述泵转子（4）布置在所述壳（10）内，其中所述泵转子（4）设计成将工艺流体从泵入口（2）输送到泵出口（3），其特征在于，壳（10）包括多个级段（51、52、71、72、73），并且多个级段（51、52、71、72、73）包括单独的级段（71、72、73）、布置在泵入口（2）处的低压段（51）和布置在泵出口（3）处的高压段（52），其中，单独的级段（71、72、73）布置在高压段（52）和低压段（51）之间，并且多个级段（51、52、71、72、73）通过密封支撑结构（81、82）保持在一起，壳（10）布置在外壳体内。

2.根据权利要求1所述的多相泵，其中，所述多个级段（51、52、71、72、73）包括多个单独的级段（71、72、73），并且所述多个单独的级段（71、72、73）包括第一单独的级段（71）和第二单独的级段（72），其中，第一单独的级段（71）和第二单独的级段（72）串联布置在高压段（52）和低压段（51）之间，其中，所述级段（51、52、71、72、73）通过密封支撑结构（81、82）保持在一起。

3.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，其中，所述泵转子（4）包括多个叶轮（42）和轴（41），所述多个叶轮（42）串联布置在所述轴（41）上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，还包括扩散器（6），所述扩散器（6）围绕所述轴（41）布置，其中，所述扩散器（6）设置在两个相邻的叶轮（42）之间，用于将工艺流体引向下一个叶轮（42）。

5.根据权利要求4所述的多相泵，其中，所述扩散器（6）在轴向上被分成两个半圆形环，并且所述两个半圆形环围绕所述轴（41）布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，其中，所述密封支撑结构（81、82）是系杆（81），所述系杆（81）连接至多个级段（51、52、71、72、73），特别是连接至低压段（51）和高压段（52）。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的多相泵，其中，所述第一单独的级段（71）和所述第二单独的级段（72）是由所述密封支撑结构（81、82）压缩在一起的单独的环（512）。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的多相泵，其中，所述低压段（51）包括第一凸缘（511），并且所述高压段（52）包括第二凸缘（521），所述系杆（81）连接到第一凸缘（511）和第二凸缘（521）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，其中，所述叶轮（42）是螺旋轴向叶轮。

10.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，其中，所述多个单独的级段（71、72、73）还包括第三单独的级段（73），所述第一单独的级段（71）连接到低压段（51），所述第二单独的级段（72）连接到高压段（52），并且所述第三单独的级段（73）连接到所述第一单独的级段（71）和/或所述第二单独的级段（73）。

11.根据权利要求10所述的多相泵，包括多个第三单独的级段（73），每个第三单独的级段（73）连接到相邻的单独的级段（71、72、73）。

12.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，包括：设置在所述叶轮（42）和所述壳（10）之间的叶轮磨损环（91）；以及设置在所述轴（41）和所述扩散器（6）之间的扩散器磨损环（92）。

13.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，其被设计为竖直泵，其中所述泵转子（4）在竖直方向上延伸。

14.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，包括驱动单元，所述驱动单元可操作地连接到所述泵转子（4），以使所述泵转子（4）旋转，其中，所述驱动单元布置在所述多相泵的壳体的内部。

15.根据前述权利要求中任一项所述的多相泵，其被设计成用于安装在海底上。

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