EP3247874A1 - Rohr-in-rohr fördersystem und verfahren - Google Patents

Rohr-in-rohr fördersystem und verfahren

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Publication number
EP3247874A1
EP3247874A1 EP16704397.5A EP16704397A EP3247874A1 EP 3247874 A1 EP3247874 A1 EP 3247874A1 EP 16704397 A EP16704397 A EP 16704397A EP 3247874 A1 EP3247874 A1 EP 3247874A1
Authority
EP
European Patent Office
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tube
conveyor
unit
outer tube
conveyor unit
Prior art date
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Granted
Application number
EP16704397.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3247874B1 (de
Inventor
Michael Windus
Uwe Schoenke
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Geo Service Eschwege
Original Assignee
Geo Service Eschwege
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Filing date
Publication date
Application filed by Geo Service Eschwege filed Critical Geo Service Eschwege
Publication of EP3247874A1 publication Critical patent/EP3247874A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3247874B1 publication Critical patent/EP3247874B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for pumping a liquid within a liquid reservoir, for example for pumping water in the context of a geothermal project in a borehole.
  • Scope of the invention is, inter alia, the promotion of domestic and drinking water, and any liquid
  • the document US 5,064,335 A relates to a delivery unit with a hydraulic motor with two cylinders for driving a piston pump.
  • the disadvantage is that the promotion completely fails as soon as the engine or pump are damaged.
  • the object underlying the present invention is to provide a method and a device which overcomes the above-mentioned disadvantages of the known systems and to minimize the failure of the conveyor system due to damage at great depth. This object is achieved with the features of the independent claims.
  • the dependent claims relate to further aspects of the invention.
  • the solution according to the invention is based on the parallel operation of several conveyor units in the borehole. These promote fluid from an earth hole, e.g. a borehole, which they deliver independently of each other into a common production line.
  • the conveyor units are preferably mounted one above the other.
  • the tube-in-tube conveying device according to the invention is a preferred embodiment of these structurally very demanding conditions.
  • a preferred configuration as explained in greater detail in the figures, has two
  • Conveyor units can be stacked. It should be provided for this purpose next to each upper conveyor unit, a sufficient pumping space, which makes it possible to pass the funded by the underlying conveyor units liquid on the upper conveyor unit.
  • the working in parallel operation conveyor units are preferably adapted to the usual round holes in round holes.
  • the mold may also take any other suitable form to be inserted into a burial hole. As preferred
  • Embodiment is here a tube-in-tube conveying device described, which is an inner tube of smaller diameter, which is incorporated by means of a manufacturing process in an outer tube of larger diameter.
  • a tube becomes an elongated, hollow, understood to both sides open object, with preferably round
  • Cross-section (cylindrical), but as shown in the figures, also forms of varying diameter or cross-section or other forms fall under it, as long as they are compatible with the borehole.
  • the device comprises an outer red with an inlet and a drain, a first conveyor unit with an inlet and a drain, wherein the first conveyor unit is mounted below (ie upstream) of the outer tube.
  • Device further comprises an inner tube with a smaller diameter than the outer tube, wherein the inner tube is disposed within the outer tube and thereby defines an outer delivery space between the inner and the outer tube, at least one further conveying unit with an inlet and a drain, wherein the at least one further conveyor unit is arranged in the interior of the inner tube, and wherein the conveyor units are hydraulically connected in parallel and the first conveyor unit is preferably arranged below the at least one further conveyor unit.
  • the outer delivery chamber may be suitable for passing the liquid conveyed by the first delivery unit past the at least one further delivery unit.
  • the conveyor units have their respective inlet preferably below the respective sequence.
  • the feeds of the conveyor units can be designed as vertical slots and the
  • Inlet of the inner tube may be formed from at least one inlet tube and the at least one inlet tube to establish a continuous connection between the space outside the outer tube and the space within the inner tube.
  • the at least one feed pipe may be suitable for liquid in its interior
  • the device may have a common conveyor line above the at least one further conveyor unit, which is adapted to collect separately conveyed liquids of the first and further conveyor units together.
  • the first conveyor unit and / or the at least one further conveyor unit can
  • check valve at its outlet.
  • the device may further comprise at least one venting channel which establishes a connection between the space outside the outer tube and the space inside the inner tube and is preferably arranged at the upper end of the outer tube and is preferably closable.
  • the device may include
  • Connecting pipe for electrical lines which connects the space within the at least one further inner tube with the space outside of the outer tube.
  • the lower conveyor unit may also have a short tube to increase the
  • the conveyor with two conveyor units has the further advantage that its capacity can be varied to a wider extent than just with a conveyor unit. So it is usually only possible to throttle a single conveyor unit in its capacity to half or completely off.
  • Figure 1 is a schematic representation of the structural design of the upper part of the conveying device according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic flow and inflow diagram of the upper / inner conveyor unit according to an embodiment of the invention
  • Figure 3 is a schematic flow and inflow diagram of the lower / outer conveyor according to an embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a schematic flow and inflow diagram of both conveyors according to an embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a schematic representation (plan view) along the line A of Figure 2 according to an embodiment of the invention.
  • Figure 6 is a schematic representation of a cable duct to the inner conveyor unit according to another embodiment of the invention
  • Figure 7 is a schematic representation of the sealing of the cable gland of Figure 6 according to a further Aus spalirungsform of the invention
  • Figure 8 is a schematic representation of a tube-in-Rolir conveyor system with an alternative cable guide according to another embodiment of the invention.
  • Figure 9a is a schematic representation of an outer tube of the tube-in-tube
  • Figure 9b is a schematic representation of an inner conveyor unit of the tube-in-tube conveyor system with the cable guide of Aus collirungsform according to Figure 8;
  • Figure 9a is a schematic representation of a lower conveyor unit of the tube-in-tube Conveyor system with the cable guide of the embodiment according to FIG. 8.
  • FIG. 1 A preferred embodiment of the invention is shown schematically in FIG.
  • the tube-in-tube system 100 according to the present invention is shown schematically without pumps.
  • 1 shows the tube-in-tube system 100 with a flange 101 for mounting the transition from a common delivery chamber 108 to the common delivery line (indicated above the flange 101).
  • Fig. 1 additionally shows flange 102 for opening the mounting lid, for the purpose of incorporating an inner conveyor (not shown).
  • the conical connection between the first flange 101 and the second flange 102 shown in Fig. 1 may e.g. also be executed.
  • Fig. 1 further shows the inner mounting space 104, and an outer delivery space 105.
  • the inner mounting space 104 can receive the inner conveyor and the outer
  • Delivery chamber 105 can conduct liquid past the inner tube 109. Further, Fig. 1 shows
  • Inlet pipes 106 communicating with the inner pipe 109.
  • the inlet tubes 106 allow a supply of liquid into the inner mounting space 104.
  • the number of inlet tubes 106 may be attached to the circumference of the outer tube 1 10 of the tube-in-tube system 100 in any number and shape.
  • the flange 107 in Fig. 1 defines the transition to the lower
  • Feed unit (not shown), which will be described in more detail below. It will be understood by those skilled in the art that the described fasteners (e.g., flanges 101, 102, 107) may also be implemented as threaded connections, sleeves, pins, etc.
  • Fig. 1 further shows a ventilation channel 103 for venting the inner tube.
  • Ventilation channel 103 ensures the correct filling of the inner mounting space 104. The emergence of an air bubble during assembly in the inner mounting space 104 is excluded. However, several ventilation channels of any shape and size within the scope of the tube-in-tube system 100 can be processed.
  • the ventilation duct 103 can additionally be designed to be closable. Further, multiple venting channels may be mounted on the periphery of the tube-in-tube system 100.
  • the / the ventilation duct / ventilation channels can / can be formed horizontally to the main axis of the inner tube, or at an angle to the main axis of the inner tube.
  • FIG. 2 shows the tube-in-tube system 100 of FIG. 1 with a delivery unit 200 according to an embodiment of the invention.
  • the tube-in-tube system 100 receives the upper conveyor unit 200 inside the tube (inner mounting space 104).
  • the delivery unit (also called inner delivery unit) 200 according to FIG. 2 comprises a check valve 201, a
  • Liquid inlet screen 203 and four drive units 204. Although four drive units 204 are shown here by way of example, the present invention is not limited to the number of drive units 204. Any suitable number of drive units 204 may be used. For the liquid feed from the liquid reservoir to the upper one
  • the one or more inlet pipes 106 formed from outside to inside in the inner delivery chamber 104 throughout. This is intended to prevent the liquid conveyed by a lower feed unit from mixing with the liquid coming from the outside, which is sucked in by the upper feed unit 200.
  • the liquid inlet sieve 203 is formed here as an example as a plurality of vertical slots. Other geometries of the
  • Liquid inlet sieve 203 are of course not excluded.
  • Fig. 2 shows the flow of liquid during operation of the inner conveyor unit 200 based on the drawn unfilled arrows.
  • the inner feed unit 200 sucks the liquid from a liquid reservoir (eg a well) via the feed pipes 106.
  • the liquid is guided past the drive units 204. This has the additional effect of cooling the drive units 204.
  • the liquid through the liquid inlet screen 203 in an inner delivery chamber 202 of the conveyor unit 200 in the feed line 108, and thus surface in the direction of flow of the unfilled arrows promoted.
  • the lower conveyor unit 300 is preferably constructed similar to the upper conveyor unit 200 (see Fig. 2). That is, the lower conveyer unit 300 has a check valve 301, a
  • FIG. 3 further shows the flow of the liquid during operation of the lower conveyor unit 300 with reference to the solid arrows shown.
  • the lower feed unit 300 draws the liquid to be conveyed over the
  • Liquid inlet screen 303 On. Now takes the liquid to be conveyed their way through the inner delivery chamber 302 of the lower conveyor unit 300 and the outer delivery chamber 105 of the tube-in-tube delivery system 100 and is in the flow direction of the solid arrows on the
  • FIG. 4 shows the pipe-in-pipe conveyor system 100 according to the invention with the first and the second conveyor unit 200, 300.
  • FIG. 4 shows a flow and inflow diagram during the operation of both conveyors 200, 300
  • Fluid paths the course of the liquid, which is conveyed by the upper conveyor unit 200, with unfilled arrows, and the course of the liquid, which is conveyed by the lower conveyor unit 300, shown with solid arrows.
  • the promotion of the liquid runs as follows from.
  • the upper delivery unit 200 located in the inner delivery chamber 104 sucks its liquid to be conveyed through the liquid inlet screen 203 independently of and without contact with the liquid conveyed by the lower delivery unit 300 and conveys same into the common delivery chamber 108 overgrounds.
  • the lower conveyor unit 300 seated below the tube-in-tube conveyor system 100 in turn conveys liquid directly from the reservoir through the liquid inlet screen 303, without contact with the liquid conveyed by the inner conveyor unit 200, through the conveying space 105 between the inner and the outer Pipe in the common production line 108 and finally overground.
  • the lower conveying unit 300 transports the liquid past the inner conveying unit 200 into the common conveying space 108.
  • the inner delivery unit 200 receives the liquid to be conveyed through the already mentioned inflow pipes 106 through the space created (outer delivery space 105) between the inner 109 and outer pipe 110. The separately conveyed liquids therefore only come together in the common delivery space 108.
  • each check valves 201, 301 are provided to increase the reliability.
  • a check valve 201, 301 is preferably attached to the outlet of one of the conveyor unit 200, 300 and thus protects it from the penetration of liquid counter to the conveying direction. But it is also conceivable
  • Check valves also omitted. If necessary, the system can be operated with and without a so-called over-pipe (also called short pipe) above the lower feed unit to increase the flow speed.
  • over-pipe also called short pipe
  • Fig. 5 shows a representation in plan view along the line A of Fig. 2. It is located in the center, within the inner tube of the mounting space 104 for the inner
  • Feed unit 200 Between the inner and the outer tube 109, 1 10 is the outer delivery chamber 105 for the lower conveyor unit 300.
  • the meandering arrows indicate the course of sucked by the inner conveyor unit 200, liquid. As can be seen, the liquid is thereby passed from an external reservoir to the mounting space 104 of the inner conveyor unit 200 without this liquid comes into contact with liquid in the outer pumping chamber 105.
  • Feed unit 200 to the inner tube located 109 takes place, for example via the flange connection shown 401, a "liner hanger” system and includes all common Absetzfeaturen for diving centrifugal pumps. Furthermore, the ventilation channels 103 already described above are shown in FIG.
  • FIG. 6 shows a passage of the motor connection cable through the common conveyor line 108 and the inner delivery chamber 104 to the inner conveyor unit 200.
  • the supply of electrical lines for the inner conveyor unit 200 is ensured.
  • a tube 501 is introduced from the outer tube 110 through the outer delivery space 105 to the mounting space 104 for connection of the inner delivery unit 200.
  • This type of implementation is particularly advantageous since the cables can be guided to the inner conveyor unit 200 without coming into contact with liquid. Also suitable is any similar construction which allows a cable to be routed through it.
  • Fig. 7 shows the sealing of the inserted tube 501 between the inner tube 109 and the outer tube 1 10.
  • the inserted tube 501 is in the lower region (portion of the inner tube 109) by means of a threaded which with sealants. Gasket rings etc. is screwed in (inserted tube 501).
  • the introduced tube to an external thread and a cover of the inner tube 109 has a corresponding internal thread.
  • the introduced tube to an external thread and a cover of the inner tube 109 has a corresponding internal thread.
  • the introduced tube to an external thread and a cover of the inner tube 109 has a corresponding internal thread.
  • the introduced tube to an external thread and a cover of the inner tube 109 has a corresponding internal thread.
  • the introduced tube to an external thread and a cover of the inner tube 109 has a corresponding internal thread.
  • the introduced tube 501 is preferably a cloth bushing, a sealing disc o.ä. introduced into the outer tube 110.
  • FIG. 8 shows another exemplary embodiment for introducing and connecting electrical cables to the inner conveyor unit 200 and the lower conveyor unit 300.
  • 8 shows a first cable harness 600 for connection to the inner conveyor unit 200 and a second cable harness 700 for connection to the lower conveyor unit 300.
  • the preferred embodiment shown here is substantially rigid
  • Cable strands 600, 700 can also be flexible.
  • the two cable strands 600, 700 are guided on the outer tube 1 10 along the outside.
  • a cover 800 such as a cover plate provided in the area of the connection of the first cable strand 600 to the inner Feed unit 200 is preferably a cover 800, such as a cover plate provided.
  • the covering device 800 preferably closes with the outer tube 1 10 in a form-fitting manner in order to achieve the most smooth or rectilinear shape of the outer tube 110. Furthermore, the provision of the covering device 800 avoids the penetration of dirt particles into the tube-in-tube conveying system 100, which, inter alia, can extend the life of the tube-in-tube conveying system 100.
  • the second cable harness 700 continues to be guided below the cover device 800 and along the outer tube 110 up to the lower conveyor unit 300.
  • the cable strands 600, 700 may each consist of one or more metallic conductors, such as copper, which are provided with an outer shield (outer insulator layer).
  • the cross sections of the metallic conductors depend essentially on the required currents of the conveyor units 200, 300 to be operated. The cross sections used also determine the rigidity of the cable strands 600, 700.
  • the cable strands 600, 700 can also be routed in cable ducts (not shown), so that the corresponding electrical lines are routed inside these cable ducts.
  • the use of cable ducts has the advantage, for example, that defective cables can be replaced more easily and the cables in the interior of the cable ducts are additionally protected against external influences.
  • FIGS. 9a to 9c show the individual components of the exemplary embodiment of the tube-in-tube conveyor system 100 according to FIG. 8 in greater detail.
  • Fig. 9a shows a
  • FIG. 9b shows the inner conveyor unit 200 in a side view.
  • 9c shows the lower conveyor unit 300 in a front view. Referring to Fig. 9a, a first channel 1 1 1 and a second channel 112 in the outer tube
  • the channels 1 1 1, 1 12 form a recess in the outer tube 110 so that the cable strands 600, 700 of the channels 11 1, 1 12 are substantially completely absorbed. In other words, the cable strands 600, 700 terminate substantially flush with the outer tube 110. As a result, a smooth as possible or rectilinear shape of the outer tube 1 10 is achieved and a lowering operation of the tube-in-tube delivery system 100 is facilitated.
  • the first channel 111 is preferably wider than the second channel 112, since the first channel 1 1 1 both cable strands 600, 700 receives.
  • the second channel 1 12 receives only the wire harness 700 and is preferably less broad than the first channel 1 11.
  • the width and depth of the first channel 11 1 is adapted to the width and depth of the first harness 600 and the second harness 700 , Accordingly, it is preferable that the width and depth of the second channel 1 12 are adapted to the width and depth of the second wire harness 700.
  • This embodiment is particularly advantageous in order to ensure a smooth as possible or straight shape of the outer tube 110.
  • the two channels 1 1 1, 1 12, for example also have the same width in order to simplify the production and save costs.
  • the outer tube 110 For passing the first cable strand 600 to the inner conveyor unit 200, the outer tube 110 also has an opening 113.
  • the opening 113 is formed as shown in Fig. 9a substantially oval.
  • the flange 102 has a recess 14 in which the first and the second cable harness 600, 700 can be accommodated.
  • a smooth as possible or rectilinear shape of the tube-in-tube conveyor system 100 is ensured.
  • the first harness 600 on an inwardly bent portion 601 on.
  • Through an opening 205 of the inner conveyor unit of the harness 600 is guided to the electrical terminal 206 of the inner conveyor unit 200 and electrically connected thereto.
  • 9 c shows the lower conveyor unit 300 and the second cable strand 700.
  • the second cable strand 700 is guided along the lower conveyor unit 300 and, similarly to the cable strssen 600, an inwardly bent portion 701 on.
  • the cable strand 700 is guided to the lower conveyor unit 300 and its electrical connection 306.
  • the lower conveyor unit 300 also has an opening 305, whereby the second
  • Cable harness 700 can be easily guided to its electrical connection 306.
  • the wire harness 700 has another bent portion (not shown). at the point where the wire harness leaves the channel 1 12 and thus follows in

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Flüssigkeitsförderung bereit. Die Vorrichtung umfasst ein äußeres Rohr (110), eine erste Fördereinheit (300) mit einem Zulauf (303) und einem Ablauf, wobei die erste Fördereinrichtung unterhalb des äußeren Rohres angebracht ist, ein inneres Rohr (109) mit einem geringeren Durchmesser als das äußere Rohr, wobei das innere Rohr innerhalb des äußeren Rohres angeordnet ist und dabei einen äußeren Förderraum (105) zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr definiert, mindestens eine weitere Fördereinheit (200) mit einem Zulauf (203) und einem Ablauf, wobei die mindestens eine weitere Fördereinheit im Inneren des inneren Rohres angeordnet ist, und wobei die Fördereinheiten hydraulisch parallel geschaltet und die erste Fördereinheit vorzugsweise unterhalb der mindestens einer weiteren Fördereinheit angeordnet ist.

Description

Rohr-in-Rohr Fördersystem und Verfahren
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Verfahren zum Pumpen einer Flüssigkeit innerhalb eines Flüssigkeitsreservoirs, beispielsweise zum Pumpen von Wasser im Rahmen eines Geothermie- Vorhabens in einem Bohrloch. Anwendungsbereich der Erfindung ist unter anderem die Förderung von Brauch- und Trinkwässern, sowie jeglicher flüssiger
Substanzen.
Hintergrund der Erfindung
Das Dokument US 5,064,335 A betrifft eine Fördereinheit mit einem hydraulischen Motor mit zwei Zylindern zum Antreiben einer Kolbenpumpe. Nachteilig ist allerdings, dass die Förderung komplett ausfällt, sobald Motor oder Pumpe beschädigt sind.
Eine gewisse Redundanz bietet dagegen die US 2007/0274849 AI , die eine Vorrichtung mit zwei je einzelnen oder zusammen im Boost-Modus in Serie schaltbaren Fördereinheiten betrifft. Nachteilig ist beim Boost-Modus, dass die Förderung komplett ausfallen kann, wenn der Druck der noch funktionierenden Fördereinheit nicht mehr ausreicht, sobald die andere Fördereinheit versagt. Außerdem bleibt eine der beiden Fördereinheiten stets ungenutzt, wenn diese so konfiguriert sind, dass sie wechselseitig genutzt werden. Das Umschalten zwischen den drei Modi erfolgt zudem über Manschettenventile, da die jeweils inaktive Fördereinheit überbrückt werden muss. Im Allgemeinen sind Erdbohrungen heute so tief, dass ein Betriebsausfall der im Bohrloch operierenden Fördereinheit sehr nachteilig ausfällt. Dabei gilt, je tiefer die Fördereinheit versenkt ist, desto länger und aufwendiger muss diese für eine Reparatur geborgen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile der bekannten Systeme beseitigt und den Ausfall des Fördersystems aufgrund eines Schadens in großer Tiefe möglichst kurz zu halten. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche beziehen sich auf weitere Aspekte der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Lösung baut auf dem Parallelbetrieb mehrerer Fördereinheiten im Bohrloch auf. Diese fördern Flüssigkeit aus einem Erdloch, z.B. einem Bohrloch, die sie unabhängig voneinander in einen gemeinsamen Förderstrang abgeben. Da der vorhandene Raum im Bohrloch jedoch meist stark eingeschränkt ist, sind die Fördereinheiten vorzugsweise übereinander angebracht. Die erfindungsgemäße„Rohr-in-Rohr" Fördervomchtung ist eine bevorzugte Ausgestaltung dieser konstruktiv sehr anspruchsvollen Bedingungen. Eine bevorzugte Konfiguration, wie sie in den Figuren näher erläutert ist, weist zwei
Fördereinheiten auf. Der Fachmann wird allerdings erkennen, dass auch mehr als zwei
Fördereinheiten übereinander angeordnet werden können. Es sollte dafür neben jeder oberen Fördereinheit ein ausreichender Förderraum vorgesehen werden, der es ermöglicht, die von den darunter liegenden Fördereinheiten geförderte Flüssigkeit an der oberen Fördereinheit vorbeizuleiten.
Die im Parallelbetrieb arbeitenden Fördereinheiten sind vorzugsweise dem bei Bohrlöchern üblichen runden Querschnitt angepasst. Allerdings kann die Form auch jede andere geeignete Form annehmen, um in ein Erdloch (Bohrloch) eingeführt zu werden. Als bevorzugte
Ausfuhungsform wird hier eine Rohr-in-Rohr Fördervorrichtung beschrieben, bei der es sich um ein inneres Rohr kleineren Durchmessers handelt, welches mittels eines Fertigungsverfahrens in ein äußeres Rohr größeren Durchmessers eingebunden wird. Als Rohr wird dabei ein länglicher, hohler, nach beiden Seiten hin offener Gegenstand verstanden, mit vorzugsweise rundem
Querschnitt (zylinderförmig), doch sollen, wie in den Figuren dargestellt, auch Formen mit sich änderndem Durchmesser oder Querschnitt oder andere Formen darunter fallen, solange sie mit dem Bohrloch kompatibel sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Vorrichtung und ein
Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung zur Flüssigkeitsförderung, insbesondere für Geothermie- Anlagen, bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein äußeres Rote mit einem Zulauf und einem Ablauf, eine erste Fördereinheit mit einem Zulauf und einem Ablauf, wobei die erste Fördereinreinheit unterhalb (also stromaufwärts) des äußeren Rohres angebracht ist. Die
Vorrichtung umfasst ferner ein inneres Rohr mit einem geringeren Durchmesser als das äußere Rohr, wobei das innere Rohr innerhalb des äußeren Rohres angeordnet ist und dabei einen äußeren Förderraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr definiert, mindestens eine weitere Fördereinheit mit einem Zulauf und einem Ablauf, wobei die mindestens eine weitere Fördereinheit im Inneren des inneren Rohres angeordnet ist, und wobei die Fördereinheiten hydraulisch parallel geschaltet und die erste Fördereinheit vorzugsweise unterhalb der mindestens einer weiteren Fördereinheit angeordnet ist.
Der äußere Förderraum kann geeignet sein die durch die erste Fördereinheit geförderte Flüssigkeit an der mindestens einen weiteren Fördereinheit vorbei zu leiten.
Die Fördereinheiten haben ihren jeweiligen Zulauf vorzugsweise unterhalb des jeweiligen Ablaufs. Die Zuläufe der Fördereinheiten können dabei als vertikale Schlitze ausgebildet sein und der
Zulauf des inneren Rohres kann aus mindestens einem Zulaufrohr gebildet sein und das mindestens eine Zulaufrohr eine durchgängige Verbindung zwischen dem Raum außerhalb des äußeren Rohres und dem Raum innerhalb des inneren Rohres herstellen. Ferner kann das mindestens eine Zulaufrohr geeignet sein Flüssigkeit in seinem Inneren von
Flüssigkeit in dem äußeren Förderraum zu isolieren. Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung einen gemeinsamen Förderstrang oberhalb der mindestens einen weiteren Fördereinheit aufweisen, der geeignet ist getrennt geförderte Flüssigkeiten der ersten und weiteren Fördereinheiten zusammen zu führen. Die erste Fördereinheit und/oder die mindestens eine weitere Fördereinheit können ein
Rückschlagventil vorzugsweise an ihrem Auslass aufweisen.
Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens einen Entlüftungskanal aufweisen, der eine Verbindung zwischen dem Raum außerhalb des äußeren Rohres und dem Raum innerhalb des inneren Rohres herstellt und vorzugsweise am oberen Ende des äußeren Rohres angeordnet ist und vorzugsweise verschließbar ist.
Als Fördereinheiten kommen z.B. elektrisch betriebene Tauchpumpen in Frage. Gemäße eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung ein
Anschlussrohr für elektrische Leitungen aufweisen, das den Raum innerhalb des mindestens eines weiteren inneren Rohres mit dem Raum außerhalb des äußeren Rohrs verbindet.
Die untere Fördereinheit kann ferner über ein Short-Rohr zur Erhöhung der
Fließgeschwindigkeit verfügen.
Es liegt im Wesen des hydraulischen Parallelbetriebs, dass beim Ausfall einer Fördereinheit die übrigen Fördereinheiten weiter produzieren können. Ein wesentlicher Vorteil der
erfindungsgemäßen Fördervorriclitung mit z.B. zwei Fördereinheiten ist also, dass beim Ausfall einer Fördereinheit noch rund die Hälfte der Förderleistung erbracht wird, und somit die
Gesamtproduktion nicht komplett ausfällt. Die Fördervorrichtung mit zwei Fördereinheiten hat als weiteren Vorteil, dass ihre Förderleistung in einem breiteren Umfang variiert werden kann als nur mit einer Fördereinheit. So ist es üblicherweise nur möglich eine einzelne Fördereinheit in ihrer Förderleistung auf die Hälfte zu drosseln oder ganz abzuschalten. Durch den
erfindungsgemäßen Parallelbetrieb zweier Fördereinheiten kann die Gesamtleistung allerdings etwa bis auf ein Viertel reduziert werden, wenn eine der beiden Fördereinheiten abgeschaltet wird und die zweite auf die Hälfte gedrosselt wird. Das ist bei Geothermieprojekten insbesondere in den Sommemionaten von großem Vorteil, da dann weniger Pumpleistung erbracht werden muss.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 eine schematisch Darstellung des konstruktiven Aufbaus des oberen Teils der Fördervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figur 2 ein schematisches Fluss- und Zuflussschema der oberen/inneren Fördereinheit gemäß einer Aus ührungsform der Erfindung;
Figur 3 ein schematisches Fluss- und Zuflussschema der unteren/äußeren Fördervorrichtung gemäß einer Ausführungsfonn der Erfindung;
Figur 4 ein schematisches Fluss- und Zuflussschema beider Fördereinrichtungen gemäß einer A us füll rungs form der Erfindung;
Figur 5 eine schematische Darstellung (Draufsicht) entlang der Linie A aus Figur 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 6 eine schematische Darstellung einer Kabeldurchführung zur inneren Fördereinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Figur 7 eine schematisch Darstellung der Abdichtung der Kabeldurchführung aus Figur 6 gemäß einer weiteren Ausfülirungsform der Erfindung;
Figur 8 eine schematische Darstellung ein Rohr-in-Rolir Fördersystem mit einer alternativen Kabelführung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Figur 9a eine schematische Darstellung eines äußeren Rohrs des Rohr-in-Rohr
Fördersystems der Ausführungsform gemäß Figur 8;
Figur 9b eine schematische Darstellung einer inneren Fördereinheit des Rohr-in-Rohr Fördersystems mit der Kabelführung der Ausfülirungsform gemäß Figur 8;
Figur 9a eine schematische Darstellung einer unteren Fördereinheit des Rohr-in-Rohr Fördersystem mit der Kabelführung der Ausführungsform gemäß Figur 8.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen und der Figuren näher erläutert.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 ist das Rohr-in-Rohr System 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Pumpen schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt das Rohr-in-Rohr System 100 mit einem Flansch 101 zur Montage des Überganges von einem gemeinsamen Förderraum 108 auf den gemeinsamen Förderstrang (oberhalb des Flansches 101 angedeutet). Fig. 1 zeigt zusätzlich Flansch 102 zum Öffnen des Montagedeckels, zum Zweck des Einbaus einer inneren Fördereinrichtung (nicht gezeigt). Die in Fig. 1 gezeigte konische Verbindung zwischen dem ersten Flansch 101 und dem zweiten Flansch 102 kann z.B. auch eben ausgeführt sein.
Fig. 1 zeigt weiter den inneren Montageraum 104, und einen äußeren Förderraum 105. Der innere Montageraum 104 kann die innere Fördereinrichtung aufnehmen und der äußere
Förderraum 105 kann Flüssigkeit am inneren Rohr 109 vorbei leiten. Femer zeigt Fig. 1
Zulaufrohre 106, die mit dem inneren Rohr 109 kommunizieren. Die Zulaufrohre 106 erlauben einen Zulauf von Flüssigkeit in den inneren Montageraum 104. Die Anzahl der Zulaufrohre 106 können am Umfang des äußeren Rohres 1 10 des Rohr-in-Rohr Systems 100 in beliebiger Anzahl und Form angebracht sein. Der Flansch 107 in Fig. 1 definiert den Übergang zur unteren
Fördereinheit (nicht gezeigt), welche nachfolgend näher beschrieben wird. Dem Fachmann ist klar, dass die beschriebenen Verbindungselemente (z.B. Flansch 101 , 102, 107) ebenfalls als Schraubverbindungen, Muffen, Zapfen etc. ausgeführt werden können.
Bei der Inbetriebnahme wird das im Inneren befindliche Rohr 109 geringeren Durchmessers durch die Zulaufrohre 106 von außen durch den entstandenen Raum 105 zwischen dem inneren kleinerem Rohr 109 und dem äußeren Rohr 1 10 größeren Durchmessers mit der zu fördernden Flüssigkeit gefüllt. Fig. 1 zeigt femer einen Belüftungskanal 103 zum Entlüften des inneren Rohrs. Der
Belüftungskanal 103 gewährleistet die richtige Befüllung des inneren Montageraums 104. Dabei wird das Entstehen einer Luftblase während der Montage im inneren Montageraum 104 ausgeschlossen. Allerdings können auch mehrere Belüftungskanäle jeglicher Form und Größe im Umfang des Rohr-in-Rohr Systems 100 verarbeitet werden. Der Lüftungskanal 103 kann dabei zusätzlich verschließbar ausgestaltet sein. Ferner können mehrere Belüftungskanäle am Umfang der Rohr-in-Rohr Systems 100 angebracht sein. Der/Die Belüftungskanal/Belüftungskanäle kann/können dabei horizontal zur Hauptachse des inneren Rohrs, oder auch unter einem Winkel zur Hauptachse des inneren Rohrs ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt das Rohr-in-Rohr System 100 aus Fig. 1 mit einer Fördereinheit 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Rohr-in-Rohr System 100 nimmt die obere Fördereinheit 200 im Inneren des Rohres (innerer Montageraum 104) auf. Die Fördereinheit (auch innere Fördereinheit genannt) 200 gemäß Fig. 2 umfasst ein Rückschlagventil 201, ein
Flüssigkeitseintrittssieb 203, und vier Antriebseinheiten 204. Auch wenn hier beispielhaft vier Antriebseinheiten 204 gezeigt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Anzahl der Antriebseinheiten 204 beschränkt. Es kann jede geeignete Anzahl an Antriebseinheiten 204 verwendet werden. Für den Flüssigkeitszulauf aus dem Flüssigkeitsreservoir zur oberen
Fördervorrichtung 200 sind die ein oder mehreren Zulaufrohre 106 von außen nach innen in den inneren Förderraum 104 durchgängig ausgebildet. Das soll verhindern, dass sich die von einer unteren Fördereinheit geförderte Flüssigkeit mit der von außen kommenden Flüssigkeit, die durch die obere Fördereinheit 200 angesaugt wird, vermischt. Das Flüssigkeitseintrittssieb 203 ist hier beispielhaft als mehrere vertikale Schlitze ausgebildet. Andere Geometrien des
Flüssigkeitseintrittssiebes 203 sind selbstverständlich nicht ausgeschlossen.
Zusätzlich zeigt Fig. 2 den Fluss der Flüssigkeit beim Betrieb der inneren Fördereinheit 200 anhand der eingezeichneten nicht ausgefüllten Pfeile. Wie aus Fig. 2 hervorgeht saugt die innere Fördereinheit 200 die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsreservoir (z.B. einem Brunnen) über die Zulaufrohre 106 an. Die Flüssigkeit wird dabei an den Antriebseinheiten 204 vorbeigeführt. Dies hat den zusätzlichen Effekt der Kühlung der Antriebseinheiten 204. Ferner wird die Flüssigkeit durch das Flüssigkeitseintrittssieb 203 in einen inneren Förderraum 202 der Fördereinheit 200 in den Förderstrang 108, und folglich Übertage in Fließrichtung der nicht ausgefüllten Pfeile gefördert.
Fig. 3 zeigt nun das Rohr-in-Rohr Fördersystem 100 und die untere Fördereinheit 300, welche über den Flansch 107 mit dem Rohr-in-Rohr System 100 verbunden ist. Die untere Fördereinheit 300 ist vorzugsweise ähnlich aufgebaut wie die obere Fördereinheit 200 (s. Fig. 2). Das heißt, die untere Fördereinheit 300 weist ein Rückschlagventil 301 , ein
Flüssigkeitseintrittssieb 303, mindestens eine Antriebseinheit 304, und einen inneren Förderraum 302 auf. Fig. 3 zeigt ferner den Fluss der Flüssigkeit beim Betrieb der unteren Fördereinheit 300 anhand der eingezeichneten ausgefüllten Pfeile. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung saugt die untere Fördereinheit 300 die zu fördernde Flüssigkeit über das
Flüssigkeitseintrittssieb 303 an. Nun nimmt die zu fördernde Flüssigkeit ihren Weg durch den inneren Förderraum 302 der unteren Fördereinheit 300 und den äußeren Förderraum 105 des Rohr-in-Rohr Fördersystems 100 und wird in Flussrichtung der ausgefüllten Pfeile über den
Förderstrang 108 Übertage gefördert. Das heißt, das innere Rohr (der innere Montageraum 104) wird vorzugsweise von außen mit der geförderten Flüssigkeit der unteren Fördervorrichtung 300 umspült. Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße Rohr-in-Rohr Fördersystem 100 mit der ersten und der zweiten Fördereinheit 200, 300. Fig. 4 stellt dabei ein Fluss- und Zuflussschema beim Betrieb beider Fördereinrichtungen 200, 300 dar. Zur Unterscheidung der verschiedenen
Flüssigkeitswege, ist der Verlauf der Flüssigkeit, welche von der oberen Fördereinheit 200 gefördert wird, mit nicht ausgefüllten Pfeilen, und der Verlauf der Flüssigkeit, welche durch die untere Fördereinheit 300 gefördert wird, mit ausgefüllten Pfeilen dargestellt. Bei Start und beim Betrieb beider, also der sich im inneren des Rohr-in-Rohr Systems 100 befindlichen oberen Fördereinheit 200 und der sich am unteren Ende des Rohr-in-Rohr Systems 100 befindlichen unteren Fördereinheit 300, läuft die Förderung der Flüssigkeit wie folgt ab. Die sich im inneren Förderraum 104 befindliche obere Fördereinheit 200 saugt ihre zu fördernde Flüssigkeit durch das Flüssigkeitseintrittsieb 203 unabhängig vom und ohne Kontakt zum von der unteren Fördereinheit 300 geförderten Flüssigkeit und fördert selbiges in den gemeinsamen Förderraum 108 Übertage. Die unter dem Rohr-in-Rohr Fördersystem 100 sitzende untere Fördereinheit 300 fördert ihrerseits Flüssigkeit direkt aus dem Reservoir durch das Flüssigkeitseintrittssieb 303, ohne Kontakt zur Flüssigkeit, die durch die innere Fördereinheit 200 gefördert wird, durch den Förderraum 105 zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr in den gemeinsamen Förderstrang 108 und schließlich Übertage. Mit anderen Worten, die untere Fördereinheit 300 transportiert die Flüssigkeit an der inneren Fördereinheit 200 vorbei in den gemeinsamen Förderraum 108 nach oben. Die innere Fördereinheit 200 bekommt das zu fördernde Liquid durch die bereits genannten Zulaufrohre 106 durch den entstanden Raum (äußerer Förderraum 105) zwischen dem inneren 109 und äußeren Rohr 110. Die getrennt geförderten Flüssigkeiten kommen somit erst im gemeinsamen Förderraum 108 zusammen.
In den oben beschriebenen Fördereinheiten 200, 300 sind jeweils Rückschlagventile 201, 301 vorgesehen um die Betriebssicherheit zu erhöhen. Ein Rückschlagventil 201 , 301 wird dabei vorzugsweise am Ablauf einer der Fördereinheit 200, 300 angebracht und schützt diese so vor dem Eindringen von Flüssigkeit entgegen der Förderrichtung. Denkbar ist aber auch ein
Anbringen am Zulauf der Fördereinrichtungen 200, 300. Selbstverständlich können die
Rückschlagventile auch entfallen. Das System kann, wenn notwendig, mit und ohne einem sog. Überrohr (auch Short-Rohr genannt) über der unteren Fördereinheit betrieben werden um die Fließgeschwindigkeit zu erhöhen.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung in Draufsicht entlang der Linie A aus Fig. 2. Dabei befindet sich in der Mitte, innerhalb des inneren Rohres der Montageraum 104 für die innere
Fördereinheit 200. Zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr 109, 1 10 befindet sich der äußere Förderraum 105 für die untere Fördereinheit 300. Die geschlängelten Pfeile deuten den Verlauf der durch die innere Fördereinheit 200 angesaugten, Flüssigkeit an. Wie zu erkennen ist wird die Flüssigkeit dabei von einem außen liegenden Reservoir zum Montageraum 104 der inneren Fördereinheit 200 geleitet ohne das diese Flüssigkeit mit Flüssigkeit in dem äußeren Förderraum 105 in Berührung kommt. Die Einbindung und Verschraubung der inneren
Fördereinheit 200 an das sich im inneren befindliche Rohr 109 erfolgt z.B. über die gezeigte Flanschverbindung 401 , ein„liner hanger"-System und umfasst alle gängigen Absetzvarianten für Tauchkreiselpumpen. Ferner sind die oben bereits beschriebenen Belüftungskanäle 103 in gezeigt.
Figur 6 zeigt eine Durchführung des Motoranschlusskabels durch den gemeinsamen Förderstrang 108 und den inneren Förderraum 104 bis zur inneren Fördereinheit 200. Somit wird die Zuführung von elektrischen Leitungen für die innere Fördereinheit 200 sichergestellt. Dabei wird ein Rohr 501 vom äußeren Rohr 110 durch den äußeren Förderraum 105 zum Montageraum 104 zum Anschluss der inneren Fördereinheit 200 eingebracht. Diese Art der Durchführung ist besonders vorteilhaft, da die Kabel ohne mit Flüssigkeit in Berührung zu kommen zur inneren Fördereinheit 200 geführt werden können. Geeignet ist ebenfalls jede ähnliche Konstruktion, die es erlaubt, ein Kabel durch selbiges zu verlegen.
Fig. 7 zeigt die Abdichtung des eingebrachten Rohres 501 zwischen dem inneren Rohr 109 und dem äußeren Rohr 1 10. Das eingebrachte Rohr 501 wird im unteren Bereich (Bereich des inneren Rohres 109) mittels eines Gewindes welches mit Dichtmitteln. Dichtringe etc. verschen wird eingeschraubt (eingebrachtes Rohr 501). Vorzugsweise weist das eingebrachte Rohr dazu ein Außengenwinde und ein Abschlussdeckel des inneren Rohres 109 ein entsprechendes Innengewinde auf. Im oberen Bereich (Bereich des äußeren Rohres 1 10) des eingebrachten Rohres 501 wird vorzugsweise eine Stoffbuchse, eine Dichtscheibe o.ä. in das äußere Rohr 110 eingebracht. Nach erfolgter Montage der inneren Fördereinheit 200 wird die Stoffbuchse eingezogen, wodurch sich eine Abdichtung gegen den äußeren Bereich (Reservoir) und dem gemeinsamen Förderraum 108 ergibt.
Fig. 8 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform, um elektrische Kabel an die innere Fördereinheit 200 und die untere Fördereinheit 300 heranzuführen und anzuschließen. Fig. 8 zeigt einen ersten Kabelstrang 600 zum Anschluss an die innere Fördereinheit 200 und einen zweiten Kabelstrang 700 zum Anschluss an die untere Fördereinheit 300. In der hier dargestellten bevorzugten Ausfülirungsform handelt es sich um im Wesentlichen starre
Kabelstränge 600, 700. Allerdings können die Kabelstränge 600, 700 auch flexibel ausgebildet sein.
Gemäß Fig. 8 werden die beiden Kabelstränge 600, 700 an dem äußeren Rohr 1 10 außen entlang geführt. Im Bereich des Anschlusses des ersten Kabelstrangs 600 an die innere Fördereinheit 200 wird vorzugsweise eine Abdeckvorrichtung 800, z.B. ein Abdeckblech, vorgesehen. Die Abdeckvorrichtung 800 schließt vorzugsweise mit dem äußeren Rohr 1 10 formschlüssig ab um eine möglichst glatte bzw. geradlinige Form des äußeren Rohrs 110 zu erreichen. Ferner wird durch die Bereitstellung der Abdeckvorrichtung 800 ein Eindringen von Schmutzpartikeln in das Rohr-in-Rohr Fördersystem 100 vermieden, was u.a. die Lebensdauer des Rohr-in-Rohr Fördersystems 100 verlängern kann. Wie in Fig. 8 zu sehen ist, wird der zweite Kabelstrang 700 unterhalb der Abdeckvorrichtung 800 und entlang des äußeren Rohrs 1 10 bis zur unteren Fördereinheit 300 weiter geführt. Die Kabelstränge 600, 700 können aus jeweils einem oder mehreren metallischen Leitern, z.B. Kupfer, bestehen, die mit einer äußeren Abschirmung (äußere Isolatorschicht) versehen sind. Die Querschnitte der metallischen Leiter hängen dabei im Wesentlichen von den benötigten Strömen der zu betreibenden Fördereinheiten 200, 300 ab. Die verwendeten Querschnitte legen ebenfalls die Starrheit der Kabelstränge 600, 700 fest. Alternativ können die Kabelstränge 600, 700 auch in Kabelkanälen (nicht gezeigt) geführt werden, sodass die entsprechenden elektrischen Leitungen im inneren dieser Kabelkanäle geführt werden. Die Verwendung von Kabelkanälen hat z.B. den Vorteil, dass defekte Kabel leichter ausgetauscht werden können und die Kabel im inneren der Kabelkanäle vor äußeren Einflüssen zusätzlich geschützt werden. In den Figuren 9a bis 9c sind die einzelnen Baugruppen der beispielhaften Ausfuhrungsform des Rohr-in-Rohr Fördersystems 100 gemäß Fig. 8 näher dargestellt. Fig. 9a zeigt eine
Vorderansicht des äußeren Rohrs 1 10. Fig. 9b zeigt die innere Fördereinheit 200 in einer Seitenansicht. Fig. 9c zeigt die untere Fördereinheit 300 in einer Vorderansicht. Gemäß Fig. 9a sind ein erster Kanal 1 1 1 und ein zweiter Kanal 112 in dem äußeren Rohr
1 10 vorgesehen. Die Kanäle 1 1 1 , 1 12 bilden eine Vertiefung in dem äußeren Rohr 110, sodass die Kabelstränge 600, 700 von den Kanälen 11 1 , 1 12 im Wesentlichen komplett aufgenommen werden. Mit anderen Worten, die Kabelstränge 600, 700 schließen im Wesentlichen bündig mit dem äußeren Rohr 110 ab. Dadurch wird eine möglichst glatte bzw. geradlinige Form des äußeren Rohrs 1 10 erreicht und ein Absenkvorgang des Rohr-in-Rohr Fördersystems 100 wird erleichtert.
Der erste Kanal 111 ist vorzugsweise breiter ausgebildet als der zweite Kanal 112, da der erste Kanal 1 1 1 beide Kabelstränge 600, 700 aufnimmt. Der zweite Kanal 1 12 nimmt lediglich den Kabelstrang 700 auf und ist vorzugsweise weniger breit ausgebildet als der erste Kanal 1 11. Insbesondere ist die Breite und Tiefe des ersten Kanals 11 1 auf die Breite und Tiefe des ersten Kabelstrangs 600 und des zweiten Kabelstrangs 700 angepasst. Dementsprechend ist es bevorzugt, dass die Breite und Tiefe des zweiten Kanals 1 12 auf die Breite und Tiefe des zweiten Kabelstrangs 700 angepasst sind. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, um eine möglichst glatte bzw. geradlinige Form des äußeren Rohrs 110 zu gewährleisten. Alternativ können die beiden Kanäle 1 1 1 , 1 12 z.B. auch die gleiche Breite aufweisen, um die Herstellung zu vereinfachen und Kosten zu sparen.
Zur Durchführung des ersten Kabelstrangs 600 an die innere Fördereinheit 200 weist das äußere Rohr 110 ferner eine Öffnung 113 auf. Besonders bevorzugt ist die Öffnung 113 wie in Fig. 9a dargestellt im Wesentlichen oval ausgebildet. Alternativ können auch andere Formen, wie z.B. rechteckig, rund etc., für die Öffnung 1 13 verwendet werden.
In Fig. 9b ist die innere Fördereinheit 200 und der erste Kabelstrang 600 näher gezeigt.
Gemäß Fig. 9b weist der Flansch 102 eine Aussparung 1 14 au , in der der erste und der zweite Kabelstrang 600, 700 aufgenommen werden können. Dadurch wird eine möglichst glatte bzw. geradlinige Form des Rohr-in-Rohr Fördersystems 100 gewährleistet. An der Stelle, an der der erste Kabelstrang 600 durch die zuvor beschriebene Öffnung 1 13 durch das äußere Rohr 1 10 hindurch geführt wird, weist der erste Kabelstrang 600 einen nach innen gebogenen Abschnitt 601 auf. Durch eine Öffnung 205 der inneren Fördereinheit wird der Kabelstrang 600 an den elektrischen Anschluss 206 der inneren Fördereinheit 200 geführt und mit diesem elektrisch verbunden.
Fig. 9c zeigt die untere Fördereinheit 300 und den zweiten Kabelstrang 700. Der zweite Kabelstrang 700 wird entlang der unteren Fördereinheit 300 geführt und weist, ähnlich wie der Kabel sträng 600, einen nach innen gebogenen Abschnitt 701 auf. Dadurch wird der Kabelstrang 700 an die untere Fördereinheit 300 und dessen elektrischen Anschluss 306 geführt. Zusätzlich weist die untere Fördereinheit 300 ebenfalls eine Öffnung 305 auf, wodurch der zweite
Kabelstrang 700 leicht an dessen elektrischen Anschluss 306 geführt werden kann.
Vorzugsweise weist der Kabelstrang 700 einen weiteren gebogenen Abschnitt (nicht gezeigt) an der Stelle auf, an dem der Kabelstrang den Kanal 1 12 verlässt und folgt somit im
Wesentlichen der Form des äußeren Rohrs 110.
Während die vorliegende Erfindung hier unter Bezug auf ihre bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben und dargestellt wurde, ist für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Auf diese Weise ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung abdeckt, sofern sie in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche und ihrer Äquivalente fallen.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Flüssigkeitsförderung, insbesondere für Geothermie-Anlagen, mit:
einem äußeren Rohr (1 10) mit einem Zulauf (106) und einem Ablauf; einer ersten Fördereinheit (300) mit einem Zulauf (303) und einem Ablauf, wobei die erste Fördereinheit (300) unterhalb des äußeren Rohres (1 10) angebracht ist;
einem inneren Rohr (109) mit einem geringeren Durchmesser als das äußere Rohr (1 10), wobei das innere Rohr (109) innerhalb des äußeren Rohres (1 10) angeordnet ist und dabei einen äußeren Förderraum (105) zwischen dem inneren (109) und dem äußeren Rohr (1 10) definiert;
mindestens einer weiteren Fördereinheit (200) mit einem Zulauf (203) und einem Ablauf, wobei die mindestens eine weitere Fördereinheit (200) im Inneren des inneren Rohres (109) angeordnet ist; und
wobei die Fördereinheiten (200, 300) hydraulisch parallel geschaltet und die erste Fördereinheit (300) vorzugsweise unterhalb der mindestens einer weiteren Fördereinheit (200) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der äußere Förderraum (105) geeignet ist die durch die erste Fördereinheit (300) geförderte Flüssigkeit an der mindestens einen weiteren Fördereinheit (200) vorbei zu leiten.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fördereinheiten (200, 300) ihren jeweiligen Zulauf (203, 303) unterhalb des jeweiligen Ablaufs haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zuläufe (203, 303) der Fördereinheiten (200, 300) als vertikale Schlitze ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zulauf (106) des äußeren Rohres (110) aus mindestens einem Zulaufrohr (106) gebildet ist und das mindestens eine Zulaufrohr (106) eine durchgängige Verbindung zwischen dem Raum außerhalb des äußeren Rohres (1 10) und dem Raum innerhalb des inneren Rohres (109) herstellt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine Zulaufrohr (106) geeignet ist Flüssigkeit in seinem Inneren von Flüssigkeit in dem äußeren Förderraum (105) zu isolieren.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung einen
gemeinsamen Förderstrang (108) oberhalb der mindestens einen weiteren
Fördereinheit (200) aufweist, der geeignet ist getrennt geförderte Flüssigkeiten der ersten und weiteren Fördereinheiten (200, 300) zusammen zu führen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Fördereinheit (300) und/oder die mindestens eine weitere Fördereinheit (200) ein Rückschlagventil (201,
301) vorzugsweise an ihrem Auslass aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vorrichtung mindestens einen Entlüftungskanal (103) aufweist, der eine Verbindung zwischen dem Raum außerhalb des äußeren Rohres (1 10) und dem Raum innerhalb des inneren Rohres
(109) herstellt und vorzugsweise am oberen Ende des äußeren Rohres (1 10) angeordnet ist und vorzugsweise verschließbar ist.
10. Vomchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Fördereinheiten (200, 300) elektrisch betriebene Tauchpumpen (200, 300) sind.
1 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung ein
Anschlussrohr (501) für elektrische Leitungen aufweist, das den Raum innerhalb des inneren Rohres (109) mit dem Raum außerhalb des äußeren Rohrs (1 10) verbindet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die erste Fördereinheit (300) über ein Short-Rohr zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit verfügt.
13. Verfahren zur Flüssigkeitsförderung, insbesondere in Geothermie- Anlagen, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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