MX2013006387A - Orificio de valvula de desplazamiento para bomba de movimiento alternativo. - Google Patents

Abstract

Se describe un extremo de fluido 15 para un montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple 12 que comprende al menos tres orificios de émbolo 61 ó 91, cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo 35. Cada orificio de émbolo tiene un eje de orificio de émbolo 65 ó 95. Los orificios de émbolo están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central. El extremo de fluido 15 también comprende al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos 59 u 89 en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de succión puede recibir una válvula de succión 41 y tiene un eje de orificio de válvula de succión 63 ó 93. El extremo de fluido 15 también comprende al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos 57 u 87 en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de descarga puede recibir una válvula de descarga 43 y tiene un eje de orificio de válvula de descarga 63 ó 93. Al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su respectivo eje de orificio de émbolo.

Description

ORIFICIO DE VALVULA DE DESPLAZAMIENTO PARA BOMBA DE MOVIMIENTO ALTERNATIVO Campo de la Invención Se describe un arreglo mediante el cual un orificio de válvula es desplazado de un orificio de émbolo en un extremo de fluido de una bomba de movimiento alternativo para aliviar la tensión.

Antecedentes de la Invención En operaciones de campos petroleros, las bombas de movimiento alternativo son utilizadas para diversos propósitos. Las bombas de movimiento alternativo son utilizadas para operaciones tales como cementación, acidificación, o fracturación de un pozo subterráneo. Estas bombas de movimiento alternativo corren por periodos relativamente cortos de tiempo, pero éstas operan en una base frecuente y a menudo a presiones extremadamente altas . Una bomba de movimiento alternativo es montada a un camión o una deslizadera para el transporte a diversos sitios del pozo y debe ser de un tamaño y peso apropiados para los reglamentos de ferrocarriles y carreteras.

Las bombas de movimiento alternativo o las bombas de desplazamiento positivo para operaciones en campos petroleros distribuyen un fluido o suspensión, el cual puede llevar partículas sólidas (por ejemplo, una consolidación de REF.241761 arena), a presiones hasta de 1,406 kg/cm2 (20,000 psi) a la perforación del pozo. Una bomba conocida para operaciones en campos petroleros incluye un extremo de potencia que acciona más de un émbolo alternadamente en un extremo e fluido o cámara de bomba correspondiente. El extremo de fluido puede comprender tres o cinco orificios de émbolo acomodados transversales a través de una cabeza de fluido, y cada orificio de émbolo puede ser intersecado por orificios de válvula de succión y de descarga. En una bomba de movimiento alternativo conocida, el eje de cada orificio de émbolo se interseca perpendicularmente con un eje común de los orificios de válvula de succión y de descarga.

En un modo de operación, una bomba de movimiento alternativo de tres émbolos, conocida a presiones de fluidos altas (por ejemplo, alrededor o más de 1,406 kg/cm2 (20,000 psi) ) , una presión máxima y de este modo una tensión puede ocurrir dentro de una cámara de bomba dada conforme el émbolo se mueve longitudinalmente en el extremo del fluido hacia el centro muerto superior (TDC, por sus siglas en inglés) , comprimiendo el fluido en éste. Una de las otras cámaras de bomba estará en descarga y de este modo a una presión muy baja, y la otra cámara de bomba será iniciada para comprimir el fluido en ésta.

Se ha descubierto que, en una cámara de bomba dada, las áreas de mayor tensión ocurren en la intersección de cada orificio de émbolo con sus orificios de válvula de succión y de descarga conforme el émbolo se mueve a TDC. La aparición de alta tensión en estas áreas puede acortar la vida del extremo del fluido.

La Patente Japonesa JP 2000-170643 está dirigida a una bomba de movimiento alternativo múltiple que tiene un tamaño pequeño. La bomba tiene tres orificios de pistón en los cuales los pistones se mueven alternadamente, pero, de modo que pueda ser proporcionada una configuración de bomba compacta, el eje de cada orificio de válvula de succión está acomodado perpendicularmente a su orificio de válvula, de descarga, respectivo (es decir, de modo que exista una descarga lateralmente dirigida desde el extremo de fluido) .

La Patente Japonesa JP 2000-170643 también enseña que un límite para el volumen del fluido que puede ser bombeado por una válvula pequeña de movimiento alternativo es el tamaño de los orificios de los orificios de la válvula de succión y descarga. De manera contraria a las modalidades descritas en la presente, la enseñanza de la Patente Japonesa JP 2000-170643 no está relacionada con la reducción de las tensiones que surgen en la intersección del pistón, los orificios de succión y de descarga. Más bien, la Patente Japonesa JP 2000-170643 enseña el movimiento de los ejes de cada uno de los orificios de válvula de succión y de descarga externas, con dirección hacia afuera con respecto a su eje de orificio de émbolo para hacer posible que el volumen de cada uno de los orificios de válvula de succión y descarga se incremente. De este modo, con una velocidad incrementada de la bomba, puede ser logrado un flujo volumétrico incrementado con una bomba que todavía tiene un perfil dimensional general similar. Además, la Patente Japonesa JP 2000-170643 enseña que los orificios de válvulas son movidos con dirección hacia afuera sin incrementar la cantidad de material entre los orificios de succión y descarga. Esto es debido a qué la reconfiguración de la bomba en la Patente Japonesa JP 2000-170643 no está relacionada con la reducción de las tensiones dentro de la bomba en uso.

Breve Descripción de la Invención En un primer aspecto, se describe un extremo de fluido para un montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple. El montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple puede, por ejemplo, comprender tres o cinco orificios de émbolo, y puede encontrar aplicación1 en operaciones de campo petroleros y/o puede operar con fluidos a altas presiones (por ejemplo, tan altas como de 1,406 kg/cm2 (20,000 psi) o mayores). El extremo de fluido comprende al menos tres orificios de émbolo (por ejemplo, tres o cinco orificios de émbolo) , cada uno puede recibir un émbolo de movimiento alternativo, y cada uno puede tener un eje de orificio de émbolo. Los orificios de émbolo pueden estar acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y los orificios de émbolo laterales sobre cualquier lado del orificio de émbolo central (por ejemplo, uno o dos orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central, para definir un extremo de fluido con tres o cinco orificios de émbolo respectivamente) . Al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos (por ejemplo, tres o cinco orificios de válvula de succión) pueden ser proporcionados y estar en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de succión puede recibir una válvula de succión y tener un eje de orificio de válvula de succión. Al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos (por ejemplo, tres o cinco orificios de válvula de descarga) pueden ser proporcionados y están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de descarga puede recibir una válvula de descarga y tener un eje de orificio de válvula de descarga. De acuerdo con el primer aspecto, al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su eje de orificio de émbolo respectivo. El desplazamiento puede ser tal que la tensión general dentro del fluido en uso es reducida (por ejemplo, conforme el émbolo se mueve a TDC) . Esta reducción en tensión general es un descubrimiento sorprendente, con un resultado de que la vida de operación útil del extremo de fluido puede ser incrementada.

En ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, el orificio de válvula de succión puede oponerse al orificio de válvula de descarga. Este arreglo es más fácil de fabricar, de mantener y de dar servicio que, por ejemplo, arreglos en los cuales el eje de cada orificio de válvula de succión está por ejemplo, perpendicular al orificio de válvula de descarga. Además, el arreglo de orificio opuesto puede inducir menos tensión en el extremo de fluido en uso que, por ejemplo, un arreglo de orificio perpendicula .

En ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga pueden estar alineados, incluso para mayor facilidad de fabricación, mantenimiento y servicio. En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo. En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%, o de aproximadamente 30% a aproximadamente 40%, del diámetro del orificio de émbolo.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas). En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 38.1 mm (1.5 pulgadas) a 63.5 mm (2.5 pulgadas). Estas dimensiones pueden representar un intervalo óptimo para muchos diámetros de orificio de las configuraciones del extremo de flúido empleadas en bombas de fracturacion en aplicaciones de campos petroleros y aplicaciones relacionadas.

En un segundo aspecto, se proporciona un extremo de fluido para un montaje de bomba múltiple de movimiento alternativo. El extremo de fluido comprende al menos tres orificios de émbolo cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo, con cada orificio de émbolo que tiene un eje de orificio de émbolo. Los orificios de émbolo están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central. Al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de succión es capaz de recibir una válvula de succión y tiene un eje de orificio de válvula de succión. Al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de descarga es capaz de recibir una válvula de descarga y tiene un eje de orificio de válvula de descarga. De acuerdo con el segundo aspecto, al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su eje de orificio de émbolo respectivo, de una manera tal que la tensión general dentro del extremo de fluido en uso, se reduce. Esta reducción en la tensión general es un descubrimiento sorprendente con un resultado de que la vida de operación útil del extremó de fluido puede ser incrementada.

En ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, el orificio de válvula de succión puede oponerse al orificio de válvula de descarga.

En ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga pueden estar alineados.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo. En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%, o de aproximadamente 30% a aproximadamente 40%, del diámetro del orificio de émbolo.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) hasta aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas). En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 38.1 mm (1.5 pulgadas) a 63.5 mm (2.5 pulgadas). Estas dimensiones pueden representar un intervalo óptimo para muchos diámetros de orificio de las configuraciones del extremo de fluido empleadas en bombas de fracturación en campos petroleros y aplicaciones relacionadas.

En un tercer aspecto, se proporciona un extremo de fluido para un montaje de bomba múltiple de movimiento alternativo. El extremo de fluido comprende al menos tres orificios de émbolo cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo. Cada orificio de émbolo tiene un eje de orificio de émbolo, con los orificios de émbolo que están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central. Al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos, están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de succión es capaz de recibir una válvula de succión y tiene un eje de orificio de válvula de succión. Al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de descarga es capaz de recibir una válvula de descarga y tiene un eje de orificio de válvula de descarga. Cada orificio de válvula de descarga se opone a un orificio de válvula de succión respectivo. De acuerdo con el tercer aspecto, al menos uñó de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su eje de orificio de émbolo respectivo.

En ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga pueden estar alineados.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo. En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%, o de aproximadamente 30% a aproximadamente 40%, del diámetro del orificio de émbolo.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas) . En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 38.1 mm (1.5 pulgadas) a 63.5 mm (2.5 pulgadas) . Estas dimensiones pueden representar un intervalo óptimo para muchos diámetros de orificio de las configuraciones del extremo de fluido empleadas en bombas de fracturación en campos petroleros y aplicaciones relacionadas.

En ciertas modalidades, al menos uno de los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga para cada uno de los orificios de émbolo laterales pueden estar desplazados hacia adentro o hacia afuera. Por ejemplo, para un extremó de fluido de tres o cinco orificios de émbolo, que tiene un orificio de émbolo central (tal que puede estar acomodado sobre un eje central del extremo de fluido) , el desplazamiento hacia adentro o hacia afuera puede comprender un desplazamiento lateral (es decir, hacia o lejos de uno dado de los lados del extremo de fluido) . El desplazamiento puede, además, ser con respecto a un eje del orificio de émbolo central, o en modalidades adicionales, con respecto al eje central del extremo de fluido en el caso de desplazamiento de un orificio central de válvula de succión y/o de descarga.

En ciertas modalidades, para los orificios de émbolo laterales, por razones de uniformidad de diseño y reducción de tensión en el extremo de fluido, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado hacia adentro o hacia afuera al mismo grado que al menos otro eje de desplazamiento .

En ciertas modalidades, los ejes de ambos orificios de válvula de succión y descarga pueden estar desplazados con dirección hacia adentro o hacia afuera.

En ciertas modalidades, los ejes de ambos orificios de válvula de succión y descarga pueden estar desplazados hacia adentro o hacia afuera al mismo grado.

En otras ciertas modalidades, el extremo de fluido puede comprender tres o cinco orificios de émbolo, y tres o cinco orificios de válvula de succión y descarga, correspondientes .

En un cuarto aspecto, se proporciona un extremo de fluido para un montaje de bomba múltiple de movimiento alternativo. El extremo de fluido comprende primero y seg ndo lados opuestos que tienen una dimensión longitudinal, primera y segunda superficies extremas opuestas, una superficie superior que tiene una dimensión longitudinal, y una superficie inferior que tiene una dimensión longitudinal. Al menos son proporcionados tres orificios de émbolo, cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo, y cada orificio de émbolo que tiene un eje de orificio de émbolo.

Los orificios de émbolo están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central. Al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de succión es capaz de recibir una válvula de succión y tiene un eje de orificio de válvula de succión. Al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos están en comunicación fluida con los orificios de émbolo. Cada orificio de válvula de descarga es capaz de recibir una válvula de descarga y tiene un eje de orificio de válvula de descarga. De acuerdo con el cuarto aspecto, al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su eje de orificio de émbolo respectivo. El desplazamiento puede ser tal que la tensión general dentro del extremo de fluido en uso es reducida (por ejemplo, conforme el émbolo se mueve a TDC) . Nuevamente, esta reducción en la tensión total es un descubrimiento sorprendente con un resultado de que la vida de operación útil del extremo de fluido puede ser incrementada.

En ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, el orificio de válvula de succión puede oponerse al orificio de válvula de descarga.

En otras ciertas modalidades para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga pueden estar alineados.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo. En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% a aproximadamente 50%, o de aproximadamente 30% a aproximadamente 40%, del diámetro del orificio de émbolo.

En otras ciertas modalidades, al menos un eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas). En otras ciertas modalidades, el eje de desplazamiento puede estar desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 38.1 mm (1.5 pulgadas) a 63.5 mm (2.5 pulgadas). Estas dimensiones pueden representar un intervalo óptimo para muchos diámetros de orificio de las configuraciones del extremo de fluido empleadas en bombas de fracturación en campos petroleros y aplicaciones relacionadas.

En ciertas modalidades, al menos uno de la primera y segunda superficies extremas pueden comprender además un soporte extremo. El soporte extremo puede estar configurado tal que la tensión total dentro del fluido en uso es reducida. El soporte extremo puede comprender el arreglo o la adición de material adicional (por ejemplo, metal) al extremo de fluido.

En otras ciertas modalidades, el soporte extremo puede agregar de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 25% a una porción de la dimensión longitudinal del primero y segundo lados opuestos.

En ciertas modalidades, el soporte extremo puede cubrir de aproximadamente 20% a aproximadamente 80% de la superficie sobre al menos uno del primero y segundo extremos. En otras ciertas modalidades, el soporte extremo puede cubrir de aproximadamente 30% a aproximadamente 70%, o de aproximadamente 40% a aproximadamente 60%, o alrededor de 50% de la superficie sobre al menos uno del primero y segundo extremos .

En otras ciertas modalidades, el soporte extremo puede cubrir la superficie completa sobre al menos uno del primero y segundo extremos .

En ciertas modalidades, la dimensión longitudinal de la superficie inferior puede ser mayor que la dimensión longitudinal de la superficie superior.

Otros aspectos, características y ventajas se volverán aparentes a partir de la descripción detallada, cuando se toma en conjunto con las figuras anexas, las cuales son una parte de esta descripción, y las cuales ilustran, a manera de ejemplo, los principios del extremo de fluido como se describen en la presente.

Breve Descripción de las Figuras No obstante de cualesquiera otras formas que puedan caer dentro del alcance del extremo de fluido como se describe en la Breve Descripción, las modalidades específicas del extremo de fluido y la bomba de movimiento alternativo serán ahora descritas, a manera de ejemplo únicamente, con referencia a las figuras anexas.

En la Breve Descripción de las Figuras y en la Descripción Detallada de la Invención, una bomba que comprenden tres orificios de émbolo, de succión y descarga es de aquí en adelante denominada como un "triplex", y una bomba que comprende cinco orificios de émbolo, de succión y descarga es de aquí en adelante denominada como un "quiñt" , que es una abreviatura de "quíntuplex" .

En las figuras: Las Figuras 1A y IB ilustran, en vistas seccional y en perspectiva, una modalidad de una bomba de movimiento alternativo. La Figura 1A puede describir ya sea un triplex o quint, aunque la Figura IB describe específicamente un triplex.

Las Figuras 1C y ID ilustran, en vistas extremas y en perspectiva, una modalidad de un extremo de fluido triplex para una bomba de movimiento alternativo, en la cual las placas de cubierta han sido retiradas para claridad, para ilustrar la provisión de los soportes extremos sobre lados opuestos del extremo de fluido.

La Figura 2 describe esquemáticamente una modalidad de un triplex, que es una sección parcial de la Figura 1A tomada sobre la línea 2-2, para ilustrar los pares de orificios de válvula lateral (o externa) que están desplazados con dirección hacia adentro de sus respectivos orificios de émbolo.

La Figura 3 es una vista esquemática inferior de la sección de la Figura 2, para mostrar un patrón de perno sobre un extremo de fluido.

La Figura 4 describe esquemáticamente otra modalidad más de un triplex, que es una sección parcial similar a la Figura 2, para ilustrar algunos de los orificios de válvula desplazados hacia afuera desde sus respectivos orificios de émbolo.

La Figura 5 es una vista esquemática inferior de la sección de la Figura 4, para mostrar un patrón de perno sobre un extremo de fluido de un cilindro.

La Figura 6 describe esquemáticamente otra modalidad más de un triplex, que es una sección parcial similar a la Figura 2, para ilustrar los orificios de válvula desplazados a la izquierda de sus respectivos orificios de émbolo .

La Figura 7 es una vista esquemática inferior de la sección de la Figura 6, para mostrar un patrón de perno sobre un extremo de fluido de un cilindro.

La Figura 8 describe esquemáticamente otra modalidad más de un triplex, que es una sección parcial similar a la Figura 2 para ilustrar los orificios de válvula de descarga desplazados de los respectivos orificios de émbolo .

La Figura 9 describe esquemáticamente otra modalidad más de un triplex, que es una sección parcial similar a la Figura 2, para ilustrar los orificios de válvula de succión desplazados de los respectivos orificios de émbolo .

La Figura 10 describe esquemáticamente una primera modalidad de un quint, que es una sección parcial de la Figura 1A, tomada sobre la línea 2-2, para ilustrar los dos pares de orificio de válvula laterales, sobre cualquier lado del par de orificios de válvula centrales, que están desplazados con dirección hacia adentro desde sus respectivos orificios de émbolo.

La Figura 11 es una vista esquemática inferior de la sección de la Figura 10, para mostrar un patrón de perno sobre un extremo de fluido de un cilindro.

La Figura 12 es una vista similar al quint de la Figura 10, pero ilustra los pares de orificios de válvula laterales, más interno y más externo, y no el par de orificios de válvula centrales, que están desplazados con dirección hacia afuera desde sus respectivos orificios de émbolo .

La Figura 13 es una vista similar del quint dé la Figura 10, pero ilustra todos los pares de orificios de válvula que están desplazados a la izquierda de sus respectivos orificios de émbolo.

La Figura 14 es una vista similar al quint de la Figura 10, pero ilustra pares de orificios de válvula laterales, más internos que están desplazados con dirección hacia adentro y los pares de orificios de válvula laterales, más externos, que están desplazados con dirección hacia afuera, y el par de orificios de válvula centrales que no están desplazados, de sus respectivos orificios de émbolo.

La Figura 15 es una vista similar del quint de la Figura 10, pero ilustra los pares de orificios de válvula laterales, más internos que están desplazados con dirección hacia afuera y los pares de orificios de válvula laterales, más externos, que están desplazados con dirección hacia adentro, y el par de orificios de válvula centrales que no están desplazados, de sus respectivos orificios de émbolo.

Las Figuras 16 y 17 describen esquemáticamente elevaciones seccionales laterales como son generadas por análisis de elementos finitos (FEA, por sus siglas en inglés), y tomados de los lados opuestos, a través de un extremo de fluido triplex, para ilustrar dónde ocurre la tensión máxima, como es indicado por el FEA, para la intersección de un orificio de émbolo con los orificios de válvula de succión y descarga; con la Figura 16 que no muestra desplazamiento y la Figura 17 que muestra desplazamiento hacia adentro de 50.8 mm (2 pulgadas).

La Figura 18 es una gráfica de puntos de datos que traza gráficamente el criterio de rendimiento de Von Mises (es decir, para la tensión máxima, en libras sobre pulgada cuadrada, como es determinado por FEA) contra la cantidad de desplazamiento del orificio de válvula (en pulgadas) para un extremo de fluido simple (mono) y un extremo de fluido triplex .

Las Figuras 19 y 20 son dos diferentes diagramas de barras que trazan gráficamente el criterio de rendimiento de Von Mises (es decir, para la tensión máxima, en libras sobre pulgada cuadrada, como se determinada mediante FEA) contra diferentes cantidades de desplazamiento de orificio de válvula (en pulgadas) , hacia adentro y hacia afuera, para un extremo de fluido simple (mono) y un extremo de fluido triplex.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia a las Figuras 1A y IB, es mostrada una modalidad de una bomba de movimiento alternativo 12 alojada dentro de un alojamiento de cigüeñal 13. El alojamiento de cigüeñal 13 puede comprender una mayor parte de la superficie externa de la bomba 12 de movimiento alternativo. Las varillas de soporte 14 conectan el alojamiento de cigüeñal 13 (el denominado "extremo de potencia") a un extremo de fluido 15. Cuando la bomba va a ser utilizada a altas presiones (por ejemplo, en la cercanía de 1,406 kg/cm2 (20,000 psi) o superiores), hasta cuatro varillas de soporte pueden ser empleadas para cada émbolo de la bomba de movimiento alternativo múltiple. Las varillas de soporte pueden estar opcionalmente encerradas en un alojamiento.

La bomba 12 es un triplex que tiene un grupo de tres cilindros 16, cada uno incluyendo un orificio 17 de émbolo respectivo. Los tres (o, en el caso de un quint, cinco) orificios de cilindro/émbolo pueden estar acomodados transversalmente a través del extremo de fluido 15. Un émbolo 35 se mueve alternadamente en un respectivo orificio 17 de émbolo y, en la Figura 1A, el émbolo 35 es mostrado completamente extendido en su posición central inactiva superior. En la modalidad descrita, el fluido es únicamente bombeado en un lado 51 del émbolo 35, por lo tanto la bomba de movimiento alternativo 12 es una bomba de movimiento alternativo de acción simple.

Cada orificio 17 de émbolo está en comunicación con una entrada de fluido o tubería de succión 19 y un lado 20 de salida de fluido en comunicación con una salida 21 de bomba (Figura IB) . Una placa 22 de cubierta de succión para cada cilindro 16 y orificios 17 de émbolo es montada al extremo de fluido 15 en una posición que se opone al orificio 17 de émbolo. La bomba 12 puede ser de permanencia libre sobre el piso, puede estar montada a un remolque que puede ser remolcado entre sitios operacionales , o montado a una deslizadera tal como operaciones en alta mar.

El alojamiento de cigüeñal 13 encierra un cigüeñal 25, el cual puede estar mecánicamente conectado a un motor (no mostrado) . El motor hace girar el cigüeñal 25 con el fin de accionar la bomba 12 de movimiento alternativo. En una modalidad, el cigüeñal 25 es colocado por levas de modo que el fluido es bombeado desde cada cilindro 16 a tiempos alternados. Como es fácilmente apreciable por aquellos expertos en la técnica, la alternancia de los ciclos de fluido de bombeo desde cada uno de los cilindros 16, ayuda a reducir al mínimo las fuerzas primarias, secundarias, y terciarias (y más) asociadas con la acción de bombeo.

Un engrane 24 está mecánicamente conectado al cigüeñal 25, con el cigüeñal 25 que es girado por el motor (no mostrado) a través de los engranes 26 y 24. Una espiga 28 de cigüeñal se acopla a la flecha principal 23, mostrada sustancialmente paralela a un eje Ax del cigüeñal 25. Una varilla conectadora 27 está conectada al cigüeñal 25 en un extremo. El otro extremo de la varilla conectadora 27 es asegurado por un buje a una cruceta o muñón de pistón 31, que pivotea dentro de una cruceta 29 en el alojamiento 30, conforme el cigüeñal 25 gira en un extremo de la varilla conectadora 27. El muñón 31 también funciona para retener la varilla conectadora 27 longitudinalmente con relación a la cruceta 29. Un vástago pulido 33 se extiende desde la cruceta 29 en una dirección longitudinalmente opuesta del cigüeñal 25. La varilla conectadora 27 y la cruceta 29 convierten el movimiento rotacional del cigüeñal 25 en movimientos longitudinales del vástago pulido 33.

El émbolo 35 es conectado al vástago pulido 33 para bombear el fluido que pasa a través de cada cilindro 16. Cada cilindro 16 incluye un interior o cámara cilindrica 39, que es donde el émbolo 35 comprime el fluido que es bombeado por bomba 12 de movimiento alternativo. El cilindro 16 también incluye una válvula de entrada (o succión) 41 y una válvula de salida (o descarga) 43. Usualmente, las válvulas de entrada y salida 41, 43 están acomodadas en una relación opuesta en el cilindro 16 y pueden, por ejemplo, yacer sobre un eje común.

Las válvulas 41 y 43 son usualmente cargadas por resorte y son accionadas por una presión diferencial predetermina. La válvula de entrada (succión) 41 actúa para controlar el flujo del fluido desde la entrada del fluido 19 hacia la cámara cilindrica 39, y la válvula de salida (descarga) 43 actúa para controlar el flujo del fluido desde la cámara cilindrica 39 hacia el lado de salida 20 y de alli hacia la salida de bomba 21. Dependiendo del tamaño dé la bomba 12, el émbolo 35 puede ser uno de una pluralidad de émbolos, por ejemplo, tres o cinco émbolos pueden ser utilizados .

El émbolo 35 se mueve alternadamente, o se mueve longitudinalmente, hacia y lejos de la cámara 39, conforme el cigüeñal 25 gira. Conforme el émbolo 35 se mueve longitudinalmente lejos de la cámara cilindrica 39, la presión del fluido dentro de la cámara 39 disminuye, creando una presión diferencial a través de la válvula de entrada 41, la cual acciona la válvula 41 y permite que el fluido entre a la cámara cilindrica 39 desde la entrada de fluido 19. El fluido continúa entrando a la cámara cilindrica 39 conforme el émbolo 35 continúa moviéndose longitudinalmente lejos del cilindro 17 hasta que la diferencia de presión entre el fluido dentro de la cámara 39 y el fluido en la entrada de fluido 19 es suficientemente pequeño para que la válvula de entrada 41 actúe hasta su posición cerrada.

Conforme el émbolo 35 comienza a moverse longitudinalmente dentro del cilindro 16, la presión en el fluido dentro de la cámara cilindrica 39 comienz a incrementarse. La presión de fluido dentro de la cámara cilindrica 39 continúa incrementándose conforme el émbolo' 35 se aproxima a la cámara 39, hasta que la presión diferencial a través de la válvula de salida 43 es lo suficientemente grande para accionar la válvula 43 y permitir que el fluido salga de la cámara 39 a través de la salida 21 de fluido.

La válvula de entrada 41 está localizada dentro de un orificio 59 de la válvula de succión y la válvula de salida 43 está localizada dentro de un orificio 57 de la válvula de descarga. En la modalidad descrita, ambos orificios de válvula 57, 59 están en comunicación con, y se extienden ortogonalmente al orificio de émbolo 17. Los orificios de válvula 57, 59 como son mostrados están también co-axiales (es decir, yaciendo sobre un eje común, o con ejes paralelos) , pero éstos pueden estar desplazados uno con relación al otro como se describe más adelante.

Se debe notar que el arreglo opuesto de los orificios de válvula 57, 59 descritos en las Figuras 1A-1D es más fácil de fabricar (por ejemplo, mediante vaciado y maquinación) , y es más fácil de mantener y más fácil de dar servicio que, por ejemplo, un arreglo perpendicular de los orificios de válvula (es decir, donde los ejes de los orificios están perpendiculares) . En el arreglo de los orificios opuestos, los orificios pueden ser fácilmente accedidos, empaquetados, desempaquetados, dotados de servicio, etc., desde abajo y desde arriba del extremo de fluido, sin interferir con las tuberías de entrada y de salida.

Además, se entiende que, donde la reducción dé la tensión en el extremo de fluido es deseable, el arreglo opuesto de los orificios de válvula 57, 59 puede inducir menos tensión en el extremo de fluido, especialmente a presiones de operación altas de 1,406 kg/cm2 (20,000 psi) o mayores, cuando se comparan con un arreglo de orificio perpendicular u otro orificio angulado.

En las Figuras 1A y IB, el extremo de fluido 15 es mostrado sin un soporte extremo y puede ser de aproximadamente 91.4 cm (36 pulgadas) hasta aproximadamente 114.3 cm (45 pulgadas) de longitud, como se mide desde el primero y segundo lados opuestos . Una modalidad del extremo de fluido 15 proporciona que la longitud sea de aproximadamente 91.4 cm (36 pulgadas) o de aproximadamente 99.0 cm (39 pulgadas) de longitud, como se mide desde¦ el primero y segundo lados opuestos . Un extremo de fluido quíntuplex puede ser de aproximadamente 152.4 cm (60 pulgadas) hasta aproximadamente 203.2 cm (80 pulgadas) de longitud, como se mide desde el primero y segundo lados opuestos. Una modalidad del extremo de fluido quíntuplex tiene una longitud de aproximadamente 132.1 cm (52 pulgadas), 160.0 cm (63 pulgadas) o aproximadamente 179.1 cm (70.5 pulgadas) .

Con referencia ahora a las Figuras 1C y ID, un extremo de fluido triplex 15' para una bomba de movimiento alternativo es ilustrado. En estas Figuras las placas de cubierta son retiradas para fines de claridad. El extremo de fluido 15' de las Figuras 1C y ID comprende un extremo modificado en comparación al extremo de. fluido 15 de las Figuras 1A y IB. A este respecto, los soportes extremos en la forma de regiones de material adicionales 18A y 18B han sido agregados al primero 202 y segundo 204 lados opuestos del extremo de fluido 15'. En la Figura 1C las regiones 18A y 18B son mostradas por punteado. El material adicional púede comprender la provisión de metal extra en el extremo de fluido durante su fabricación (por ejemplo, mediante vaciado) . No obstante, pueden existir otras maneras de proporcionar tales soportes extremos incluyendo pernos sobre placas, estructuras de soporte, y similares.

La distancia entre el primero y segundo lados opuestos 202 y 204 define una dimensión longitudinal 210 para el extremo de fluido 15'. El extremo de fluido 15' también comprende una superficie superior 212 que tiene una dimensión longitudinal 214 y una superficie inferior 216 que tiene üna dimensión longitudinal 210. Debido a que las regiones de material adicional 18A y 18B son proporcionadas en una porción de fondo del primero y segundo lados opuestos 202 y 204, la dimensión longitudinal 210 para la superficie inferior 216 es mayor que la dimensión longitudinal 214 para la superficie superior 212. La dimensión longitudinal 210 para un extremo de fluido triplex 15' que tiene un soporte extremo 18, puede ser mayor de 88.9 cm (35 pulgadas) hasta 101.6 cm (40 pulgadas), de aproximadamente 91.7 cm (36.1 pulgadas) hasta aproximadamente 114.3 cm (45 pulgadas) > de aproximadamente 92.7 cm (36.5 pulgadas) hasta aproximadamente 99 cm (39 pulgadas), de aproximadamente 99.3 cm (37 pulgadas) hasta aproximadamente 99 cm (39 pulgadas) , es de aproximadamente 96.5 cm (38 pulgadas), o es de aproximadamente 99 cm (39 pulgadas) . La dimensión longitudinal 210 para un extremo de fluido quíntuplex que tiene un soporte extremo 18 puede ser mayor de 127 cm (50 pulgadas), mayor de 132.1 cm (52 pulgadas), de aproximadamente 127 cm (50 pulgadas) hasta aproximadamente 203.2 cm (80 pulgadas), de aproximadamente 132.3 cm (52.1 pulgadas) hasta aproximadamente 215.9 cm (85 pulgadas), de aproximadamente 180.3 cm (71 pulgadas) hasta aproximadamente 215.9 cm (85 pulgadas), es de aproximadamente 142.2 cm (56 pulgadas), es de aproximadamente 170.2 cm (67 pulgadas), o es de aproximadamente 189.2 cm (74.5 pulgadas).

Esta forma de soporte extremo puede ser empleada donde, por ejemplo, uno o ambos de los orificios de válvula laterales (externos) 57, 59 van a ser desplazados con dirección hacia afuera en el extremo de fluido. En tal caso, el material adicional en las regiones 18A y 18B puede funcionar para reducir la tensión total dentro del extremo de fluido. En general, si uno de los orificios de válvula laterales 57, 59 es desplazado con dirección hacia afuera en el extremo de fluido, entonces la región de material adicional 18A ó 18B será proporcionada justo en ese extremo.

Como se describe en las figuras, las regiones de material adicional 18A y 18B pueden ser de dimensiones adecuadas para agregarse a la dimensión longitudinal del extremo de fluido. Por ejemplo, el incremento en la dimensión longitudinal puede estar en el intervalo de aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 25% de la longitud del extremo de fluido (que es la distancia entre el primero y el segundo lados opuestos) .

Como se describe en las figuras, las regiones de material adicionales 18A y 18B pueden ser de dimensiones adecuadas para cubrir una proporción del primero y segundo lados opuestos del extremo de fluido. Por ejemplo, las regiones 18A y 18B pueden cada una cubrir una proporción de su lado respectivo en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 80%. Como se muestra en la Figura ID, cada región 18A y 18B cubre ligeramente más del 50% de su lado respectivo. Sin embargo, si se requiere, las regiones 18A y 18B pueden cada uno cubrir hasta 100% del primero y segundo lados opuestos del extremo de fluido.

Como se describe en las figuras, las regiones de material adicionales 18A y 18B cubren una parte inferior de su respectivo primero y segundo lados opuestos del extremo de fluido. Eso puede corresponder con una región o punto de tensión máxima que surge del desplazamiento hacia afuera de un orificio de válvula de succión, lateral. Como resultado, la dimensión longitudinal de la parte inferior del extremo de fluido es mayor de la dimensión longitudinal de la parte superior del extremo de fluido.

Con referencia ahora a la Figura 2, se describe esquemáticamente una vista seccional parcial del extremo de fluido 15 de la bomba 12, tomada sobre la línea 2-2 de la Figura 1A. En la modalidad de las Figuras 2 y 3, la bomba 12 es triplex, teniendo tres orificios de émbolo 17 correspondiente a tres orificios cilindricos. No obstante, como se describe más adelante en la presente con referencia a las Figuras 10 a la 15, la bomba puede tener un número diferente de cilindros y orificios de émbolo, tales como cinco. Para un extremo de fluido triplex, simétrico, un orificio central de los tres orificios de émbolo yace sobre un eje central del extremo de fluido, con los otros dos orificios de émbolo acomodados uniformemente sobre cualquier lado del orificio de émbolo central. El desplazamiento puede ser con respecto a un eje central del extremo de fluido.

En la modalidad de las Figuras 2 y 3, cada uno de los tres orificios de émbolo 17 es indicado esquemáticamente con el número de referencia 61 (es decir, 61a, 61b y 61c) ; cada uno de los tres orificios de válvula de succión es indicado esquemáticamente con el número de referencia 59 (es decir, 59a, 59b y 59c) ; y cada uno de los tres orificios de válvula de descarga es indicado esquemáticamente con el número de referencia 57 (es decir, 57a, 57b y 57c) . De manera similar, el eje de cada orificio de émbolo 61 es indicado esquemáticamente con el número de referencia 65 (es decir, 65a, 65b y 65c) . También, el eje común de cada uno de los orificios de válvula 59 y 57 es indicado esquemáticamente con el número de referencia 63 (es decir, 63a, 63b y 63c) . Esta nomenclatura será también empleada de aquí en adelante con referencia a cada una de las diferentes modalidades de extremo de fluido triplex, descritas en la presente en las Figuras 2 a la 9.

Se ha descubierto que el punto más alto de , la concentración de tensión en la bomba 12 ocurre en la intersección de un orificio de émbolo con los orificios de válvula de succión (o de entrada) y descarga (o de salida) . La tensión máxima en el extremo de fluido ocurre cuando un émbolo (por ejemplo un émbolo lateral) se está aproximando a un Centro Muerto Superior (TDC, por sus siglas en inglés) , otro más se está aproximando al Centro Muerto Inferior (BDC, por sus siglas en inglés) , y un tercero ha empezado justo a moverse desde BDC a TDC.

Se ha descubierto además que, para reducir la tensión del extremo de fluido, algunos o todos los orificios de válvula lateral (exterior) 57a, 57c, 59a, 59c en el lado de descarga y succión, pueden ser desplazados hacia adentro, de modo que un eje 65 de al menos algunos de los orificios de émbolo (es decir, los ejes de orificio lateral de émbolo 65a 65c) no se interseca con un. eje 63 de orificio de válvula común, tal que al menos uno del eje de orificio de válvula lateral 63a o 63c es desplazado hacia adentro desde sus ejes de desplazado de sus eje de orificio de émbolo laterales, respectivos 65a o 65c. Este desplazamiento lateral hacia adentro, ha sido observado para reducir notablemente la tensión en el extremo de fluido 15 que surge como resultado del fluido que fluye allí, especialmente a las presiones altas que pueden ser empleadas en operaciones de campos petroleros (por ejemplo, con el fluido de fracturación de pozo petrolero) .

En la modalidad de bomba triplex de tres cilindros de las Figuras 2 y 3, los orificios 59a, 57a y 59c, 57c de válvula de succión y descarga, laterales (o externos) son cada uno mostrados estando desplazados hacia adentro y al mismo grado desde los orificios de émbolo laterales asociados (o externos) 61a y 61c. Los orificios de válvula de descarga y succión centrales 57b, 59b no están desplazados de sus respectivos orificios de émbolo 61b. De este modo, la terminología "desplazado hacia adentro y al mismo grado" puede ser considerada como que significa desplazada hacia adentro en relación, o con referencia, al orificio de émbolo central 61b y a los orificios de válvula centrales 57b, 59b. Además, el eje común 63a de los orificios de válvula 59a, 57a está desplazado hacia adentro desde el eje 65a del orificio de émbolo 61a. Además, el eje común 63c de los orificios de válvula 59c, 57c está desplazado hacia adentro y al mismo grado del eje 65c del orificio de émbolo 61c.

Además, mientras que en esta modalidad la cantidad de desplazamiento hacia adentro desde ambos orificios de émbolo laterales y los ejes hacia el orificio de émbolo central y el eje es la misma, la cantidad de desplazado puede ser diferente. Por ejemplo, los orificios de válvula de succión y descarga sobre un lado pueden ser más o menos lateralmente desplazados a aquel de los orificios de válvula de succión y descarga sobre el otro lado del extremo de fluido. Además, uno o ambos de los orificios de válvula de succión y descarga sobre un lado pueden ser lateralmente desplazados por diferentes grados, o uno puede no ser desplazado del todo, y este desplazamiento puede ser diferente en cada uno de los orificios de válvula de succión y descarga sobre el otro lado del extremo de fluido, los cuales pueden también ser desplazados de manera diferente üno del otro.

En cualquier caso, el desplazamiento hacia adentro de ambos orificios de válvula de succión y descarga laterales 59a, 57a y 59c, 57c, por la misma cantidad y al mismo grado, se ha observado sorprendentemente que reducen la tensión dentro del extremo de fluido a presiones de operación de fluido altas, como se explica en el Ejemplo 1.

Como se indicó anteriormente, en la modalidad de bomba triplex de tres cilindros de las Figuras 2 y 3, el eje común 63b de los orificios de válvula de succión y descarga centrales 59b, 57b se interseca con el eje 65b del orificio de émbolo central 61b. Se ha observado que en un extremó de fluido que tiene tres o más cilindros, existe menos concentración de tensión en la intersección del orificio de émbolo central 61b con los orificios de válvula centrales 57b, 59b en comparación a la tensión en las intersecciones de los orificios laterales y sus respectivos émbolos, y por lo tanto el desplazamiento de los orificios de válvula centrales 57b, 59b puede no ser requerido. Sin embargo, las modalidades de las Figuras 5 y 6 proporcionan que los orificios de válvula centrales 59b, 57b y los ejes pueden también ser desplazados (por ejemplo, pueden ser a un menor grado que los orificios laterales) para reducir la concentración de tensión allí.

En la modalidad de las Figuras 2 y 3, cada eje común 63 de los orificios de válvula 57 y 59 se extiende perpendicularmente al eje de orificio de émbolo 65, aunque los ejes laterales 63a y 63c no se intersecan.

La cantidad de desplazamiento hacia adentro de los orificios de válvula 59, 57 y los orificios de émbolo 61 puede ser significativa. Por ejemplo, para orificios de diámetro de 11.43 cm (4.5 pulgadas), el orificio de válvula 59, 57, puede ser desplazado hacia adentro 5.08 cm (2 pulgadas) desde un respectivo orificio de émbolo 61. La cantidad de desplazamiento hacia adentro puede ser medida de eje a eje. Por ejemplo, la distancia puede ser ajustada por referencia a la distancia que el eje común 63a ó 63c de los orificios de válvula 57a o 57c y 59a o 59c es desplazado de su eje de orificio de émbolo respectivo 65a o 65c, o del orificio de émbolo eje central 65b (o donde el orificio de válvula central no está desplazado, como el desplazamiento desde el eje común central 63b de los orificios de válvula 57b y 59b) .

En cualquier caso, la cantidad del desplazamiento puede ser de aproximadamente 40% del diámetro del orificio de émbolo, aunque éste puede, por ejemplo, estar en el intervalo de aproximadamente 10% a aproximadamente 60%. Donde el desplazamiento hacia adentro de cada uno de los orificios de válvula laterales 59a, 59c y 57a, 59c es de 5.08 cm (2 pulgadas), la distancia desde el eje 63a de los orificios de válvula 59a, 57c hacia el eje 63c de los orificios de válvula 59c, 57c se vuelve de este modo 10.1 cm (4 pulgadas) más cercano que en los extremos de fluido conocidos de dimensiones similares.

En otras modalidades, el desplazamiento hacia adentro de cada orificio de válvula lateral puede estar en el intervalo de aproximadamente 6.35 mm (0.25 pulgadas) hasta aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas), de aproximadamente 12.70 mm (0.5 pulgadas) hasta aproximadamente 50.80 mm (2.0 pulgadas), de aproximadamente 19.5 mm (0.75 pulgadas) hásta aproximadamente 50.80 mm (2.0 pulgadas), de aproximadamente 25.4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50.80 mm (2 pulgadas), de aproximadamente 6.35 mm (0.25 pulgadas) hasta aproximadamente 31.75 mm (1.25 pulgadas), de aproximadamente 38.10 mm (1.5 pulgadas) hasta aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas), de aproximadamente 38.10 mm (1.5 pulgadas) hasta aproximadamente 50.80 mm (2.0 pulgadas), o de aproximadamente 38.10 mm (1.5 pulgadas) hasta aproximadamente 44.45 mm (1.75 pulgadas) .

Este movimiento de los orificios de válvula laterales hacia adentro, puede representar una disminución significativa en la dimensión y peso generales del extremo de fluido. Sin embargo, un límite a la cantidad de desplazamiento hacia adentro de los orificios de válvula laterales (o externos) hacia el orificio de válvula central puede ser la cantidad de metal de soporte entre los orificios de válvula.

Cuando los orificios de válvula de succión laterales (o externos) 59 son desplazados hacia adentro como se describe con referencia a la Figura 2, la modificación de la tubería de succión 19 (Figuras 1A y IB) puede permitir su fácil conexión al nuevo extremo de fluido 15. Modificaciones similares pueden ser empleadas para la tubería de descargá.

Una tubería de succión convencional corresponde a los patrones de perno convencionales que podrían estar localizados a una distancia mayor que aquella que aparece entre los orificios de válvula 59a, 57a, a los orificios de válvula 59c, 57c descritos en la Figura 2. El nuevo patrón de perno 71 es ilustrado en la Figura 3, la cual describe esquemáticamente un lado inferior del extremo de fluido 15. A este respecto, la distancia 74 del eje 63a del orificio de válvula 59a hacia el eje 63c del orificio de válvula 59c es más corta que la distancia 72 entre el eje 65a del orificio de émbolo 61a hacia el eje 65c del orificio de émbolo 61c, el último de los cuales corresponde al patrón de perno convencional. Es factible modificar y utilizar una tubería con el nuevo patrón de perno.

Con referencia ahora a la modalidad de las Figuras 4 y 5, los orificios de válvula de descarga y succión laterales (o externos) 57a, 59a, 57c, 59c son descritos estando desplazados hacia afuera desde sus respectivos orificios de émbolo 61a, 61c. Por ejemplo, el eje 63a de los orificios de válvula 59a, 57a está desplazado con dirección hacia afuera desde el eje 65a del orificio de émbolo 61a. De manera similar, el eje 63c de los orificios de válvula 59c, 57c está desplazado hacia afuera desde el eje 65c del orificio de émbolo 61c. Aunque la cantidad de desplazado de los orificios de válvula 59a y 59c descritos en las Figuras 4 y 5 son iguales, cada orificio de válvula 59a, 59c puede tener un desplazamiento diferente.

El eje 63b de los orificios de válvula centrales 57b, 59b es nuevamente mostrado intersectándose con el eje 65b del orificio de émbolo 61b. Sin embargo, los orificios de válvula centrales 59b, 57b pueden también estar desplazados. En la modalidad de las Figuras 4 y 5, como en la modalidad de las Figuras 2 y 3, la tubería de succión 19 puede ser modificada para conectarse al nuevo extremo de fluido 15. El nuevo patrón de perno 71' es ilustrado en la vista inferior del extremo de fluido 15 en la Figura 5. En el nuevo patrón de perno 71', la distancia 74' desde el eje 63a del orificio de válvula 59a hacia el eje 63c del orificio de válvula 59c, es mayor que la distancia 72' entre el eje 65a del orificio de émbolo 61a y el eje 65c del orificio de émbolo 61c, el último de los cuales es el patrón de perno convencional . Nuevamente, es factible modificar y utilizar las tuberías de succión y descarga 19 con el nuevo patrón de perno. No obstante, donde la cantidad de desplazamiento hacia afuera desde el orificio de válvula central es demasiado cercana a los lados externos del extremo de fluido, esto puede provocar un incremento en la tensión como se discute más adelante en la presente con respecto a los datos del Ejemplo 2. Esto puede ser compensado por la adición de un extremo de soporte, tales como las regiones de material adicionales 18A y 18B ilustradas en las Figuras 1C y ID, a las superficies extremas opuestas del extremo de fluido. La reducción en la tensión total dentro del extremo de fluido como resultado de proporcionar tales extremos de soporte es también discutida más adelante en la presente con respecto a los datos de tensión del Ejemplo 2.

Con referencia ahora a la modalidad mostrada en las Figuras 6 y 7, los orificios de válvula de succión 59a, 59b, 59c y los orificios de válvula de descarga 57a, 57b, 57c que corresponden a cada orificio de émbolo 61a, 61b, 61c están desplazados hacia un lado (en este caso hacia la izquierda del extremo de fluido) y al mismo grado, o alternativamente pueden estar desplazados hacia la derecha (no mostrados) . De este modo, el eje común 63 (es decir, 63a, 63b, 63c) de cada uno de los orificios de válvula 59, 57 está desplazado a la izquierda de un eje 65 (es decir, 65a, 65b, 65c) de cada orificio de émbolo respectivo 61. Debido al desplazamiento uniforme de los orificios de válvula 59, 57 asociados con cada uno de los orificios de émbolo 61, un patrón de pernos 77 puede también estar espaciado uniformemente. La distancia 78 desde el eje común 63a de los orificios de válvula 59a, 57a hacia el eje común 63c de los orificios de válvula 59c, 57c es igual a la distancia 79 entre el eje 65a del orificio de émbolo 61a hacia el eje 65c del orificio de émbolo 61c, el último de los cuales es el patrón de perno convencional, De este modo, en esta modalidad, una tubería de succión convencional 19 (Figura 1) puede ser empernada sobre el extremo de fluido 15 descrito en Figura 7.

En otra modalidad más mostrada en la Figura 8, los orificios de válvula de descarga 57a, 57b, 57c son mostrados estando desplazados al mismo grado hacia la derecha (o a la izquierda - no mostrado) mientras que los orificios de válvula de succión 59a, 59b, 59c permanecen alineados con cada orificio de émbolo 61a, 61b, 61c. De este modo, un eje 63' de cada uno de los orificios de válvula de descarga* 57 está desplazado a la derecha de un eje 65 de cada orificio de émbolo respectivo 61, mientras que el eje 63" de cada orificio de válvula de succión 59 interseca el eje 65 de su respectivo orificio de émbolo 61. Debido al desplazamiento uniforme de los orificios de válvula de descarga 57 asociados con cada uno de los orificios de émbolo 61, los patrones de perno están también espaciados uniformemente. A este respecto, la distancia 81 desde el eje 63'a del orificio de válvula 57a hacia el eje 63 'c del orificio de válvula 57c, es igual a la distancia 82 entre el eje 65a del orificio de émbolo 61a hacia el eje 65c del orificio de émbolo 6lc, el último de los cuales es el patrón de perno convencional. De este modo, el extremo de fluido de esta modalidad emplea un equipo de tubería . de descarga convencional . En esta modalidad, el desplazamiento de al menos uno de los orificios de válvula, aquí los orificios de válvula de descarga 57, puede nuevamente proporcionar una reducción en la tensión dentro del extremo de fluido en las intersecciones de orificio en cruz.

En otra modalidad más mostrada en Figura 9, los orificios de válvula de succión 59a, 59b, 59c pueden estar desplazados por el mismo grado a la derecha (o a la izquierda - no mostrado) mientras que los orificios de válvula* de descarga 57a, 57b, 57c permanecen alineados con cada orificio de émbolo 61a, 61b, 61c. De este modo, un eje 63" de cada de los orificios de válvula de succión 59 está desplazado a la derecha de un eje 65 de cada orificio de émbolo respectivo 61, mientras que el eje 63' de cada orificio 57 de válvula de descarga interseca el eje 65 de su orificio de émbolo respectivo 61. Debido al desplazamiento uniforme de los orificios 57 de válvula de descarga asociados con cada uno de los orificios de émbolo 61, los patrones de perno están también espaciados uniformemente. A este respecto, la distancia 83 desde un eje 63 "a del orificio de válvula 59a hacia un eje 63"c del orificio de válvula 59c, es igual a la distancia 84 entre un eje 65a del orificio de émbolo 61a hacia el eje 65c del orificio de émbolo 61c, el último de los cuales es el patrón de perno convencional. De este modo, una tubería de succión convencional 19 (Figura 1) puede ser empernada sobre el extremo de fluido 15. Como con la modalidad descrita en la Figura 8, el desplazamiento de al menos uno de los orificios de válvula, aquí el orificio de válvula de succión 59, puede proporcionar una reducción en la tensión en los orificios cruzados del extremo de fluido 15.

Se debe notar que el desplazamiento solo de los orificios de válvula de descarga 57, o el desplazamiento solo de los orificios de válvula de succión 59, puede ser también empleado en un equipo de extremo de fluido quíntuplex.

Con referencia ahora a las Figuras 10 y 11, una primera modalidad de un extremo de fluido quint (es decir, un extremo de fluido quíntuplex que tiene cinco émbolos, cinco válvulas de succión y cinco orificios de válvula de descarga) es mostrada. La Figura 10 es una sección parcial de la Figura 1A tomada sobre la línea 2-2 (es decir, notando que la Figura 1A puede también relacionarse a un quint) . La Figura 11 es una vista esquemática inferior de la sección de la Figurá 10 para mostrar un patrón de perno sobre un extremo de fluido.

Para un extremo de fluido quint simétrico., un orificio central de los cinco orificios de émbolo yace sobre un eje central del extremo de fluido, con dos orificios de émbolo acomodados uniformemente sobre cualquier lado del orificio de émbolo central. Nuevamente, el desplazamiento puede ser con respecto a un eje central del extremo de fluido.

En la modalidad dé las Figuras 10 y 11, cada uno de los cinco orificios de émbolo 17 es indicado esquemáticamente con el número de referencia 91 (es decir, 91a, 91b, 91c, 91d y 91e) ; cada uno de los tres orificios de válvula de succión es indicado esquemáticamente con el número de referencia 89 (es decir, 89a( 89b, 89c, 89d y 89e) ; y cada uno de los tres orificios de válvula de descarga es indicado esquemáticamente con el número de referencia 87 (es decir, 87a, 87b, 87c, 87d y 87e) . Similarmente , el eje de cada orificio de émbolo 91 es indicado esquemáticamente con el número de referencia 95 (es decir, 95a, 95b, 95c, 95d y 95e) . También, el eje común de cada uno de los orificios de válvula 89, 87 es indicado esquemáticamente con el número de referencia 93 (es decir, 93a, 93b, 93c, 93d y 93e) . Esta nomenclatura será también utilizada de aquí en adelante con referencia a las diferentes modalidades del extremo de fluido quint, descritas en la presente .

En la modalidad de extremo de fluido quíntuplex de las Figuras 10 y 11 los dos orificios de válvula laterales 89a y 87a; 89b y 87b; 89d y 87d; 89e y 87e sobre cada lado de los orificios de válvula centrales 89c y 87c son mostrados estando desplazados hacia adentro desplazado de sus respectivos orificios de émbolo 91a, 91b, 91d y 91e.

En la modalidad de las Figuras 10 y 11, cada uno de los dos orificios de válvula laterales sobre cualquier lado de los orificios de válvula centrales está desplazado hacia adentro por la misma cantidad y al mismo grado. No obstante, con un extremo de fluido quíntuplex, son posibles muchas más variaciones y combinaciones de desplazamiento que con un extremo de fluido triplex. Por ejemplo, solo dos de los orificios de válvula de descarga laterales 87a y 87b (y no sus orificios de válvula de succión, respectivos 89a y 89b) pueden ser desplazados hacia adentro, y estos dos orificios de válvula de descarga 87a y 87b pueden cada uno ser desplazados por las mismas o diferentes cantidades. Este desplazamiento hacia adentro puede no ser empleado para los dos orificios de válvula de descarga laterales opuestos 87d y 87e. El desplazamiento hacia adentro puede ser empleado para los dos orificios de válvula de succión laterales opuestos 89a y 89b, los cuales posteriormente pueden también cada uno ser desplazados por la misma o por diferentes cantidades, y así sucesivamente.

Con referencia al nuevo patrón de perno de la Figura 11, la modificación de la tubería de succión púede permitir su fácil conexión al nuevo extremo de fluido quíntuplex. Como se mencionó anteriormente, una tubería de succión convencional corresponde a los patrones de pernos convencionales que están localizados a una mayor distancia que aquella que aparece entre los orificios de válvula 89a, 87a, a los orificios de válvula 89e, 87e descritos en la Figura 11. El nuevo patrón de perno 101 es ilustrado en la Figura 11, la cual describe esquemáticamente un lado inferior del extremo de fluido 15. A este respecto, la distanci 104 del eje 93a del orificio de válvula 89a hacia el eje 93e del orificio de válvula 89e es más corto que la distancia 102 entre el eje 95a del orificio de émbolo 91a al eje 95e del orificio de émbolo 91e, el último de los cuales corresponde al patrón de perno convencional. Nuevamente, es factible modificar y utilizar una tubería con el nuevo patrón de perno .

Con referencia ahora a Figura 12, otra modalidad más de un extremo de fluido quíntuplex es mostrada. La Figura 12 muestra una vista similar al quíntuplex de la Figura 10, pero en esta modalidad se ilustra el desplazamiento hacia afuera desde sus respectivos orificios de émbolo 91a, 91b, 91d y 91e de los orificio de válvula laterales más externps y más internos 89a, 87a, 89b, 87, 89d, 87d y 89e, 87e sobre cada lado de los orificios de válvula centrales no desplazados 89c y 87c.

Con referencia ahora a la Figura 13, se muestra otra modalidad más de un extremo de fluido quint. La Figura 13 muestra una vista similar al quint de la Figura 10, pero en esta modalidad se ilustra el desplazamiento hacia la izquierda (aunque éste puede ser hacia la derecha) de cada uno de los orificios de válvula 89, 87.

Con referencia ahora a la Figura 14, se muestra otra modalidad adicional de un extremo de fluido quint. La Figura 14 muestra una vista similar al quint de la Figura 10, pero en esta modalidad, se ilustra el desplazamiento hacia adentro desde sus respectivos orificios de émbolo 91b y 91d de los orificios de válvula laterales más internos 89b, 87b y 89d, 87d, y el desplazamiento hacia afuera de los orificios de válvula laterales más externos 89a, 87a y 89e, 87e. Los orificios de válvula centrales 89c, 87c no están desplazados.

Con referencia ahora a la Figura 15, se muestra otra modalidad más de un extremo de fluido quíntuplex. La Figura 15 muestra una vista similar al quíntuplex de la Figura 10, pero en esta modalidad se ilustra el desplazamiento hacia afuera desde sus respectivos orificios de émbolo 91b y 91d de los orificios de válvula laterales más internos 89b, 87b y 89d, 87d, y el desplazamiento hacia adentro de los orificios de válvula laterales más externos 89a y 87a, y 89e y 87e. Nuevamente, los orificios de válvula centrales 89c y 87c no están desplazados.

Mientras que no se muestra, con el extremo de fluido quíntuplex son posibles otras muchas combinaciones de los desplazamientos de orificios de válvula, y el material (metal) dentro del extremo de fluido puede ser ajustado en consecuencia.

Ejemplos Son proporcionados ejemplos no limitantes para ilustrar cómo el desplazamiento de un orificio de válvula lateral puede reducir de manera sorprendente e inesperada la tensión en un extremo de fluido durante la operación a presiones altas, en comparación a un extremo de fluido que tiene orificios de válvula no modificados, convencionales:. El Ejemplo 1 discute los datos modelados para un desplazamiento hacia adentro, y el Ejemplo 2 discute los datos modelados para un desplazamiento hacia afuera. En los siguientes ejemplos, fueron conducidas pruebas de análisis de elementos finitos (FEA, por sus siglas en inglés) para un extremo de fluido triplex, aunque se notó que los hallazgos son también aplicados a un extremo de fluido quíntuplex.

Los experimentos FEA fueron conducidos para comparar las tensiones inducidas en un número de nuevas configuraciones del extremo de fluido, que tienen tres cilindros contra una configuración conocida de extremo de fluido de tres cilindros (existente y no modificada) . Eñ la configuración de extremo de fluido no modificada, el eje de cada orificio de émbolo se intersectó perpendicularmente con un eje común de los orificios de válvula de succión y descarga.

En estas pruebas de tensión FEA, cada extremó de fluido fue sometido a una presión de fluido de trabajó de 1,054.5 kg/cm2 (15,000 psi) , conmensurada con aquella experimentada en aplicaciones usuales. La presión de fluido en el orificio de descarga lateral fue observada por FEA como de 1,181.04 kg/cm2 (16,800 psi).

Las Figuras 16 y 17 muestran dos de los esquemas de un extremo de fluido triplex que fueron generados por FEA a estas presiones de fluido modelo. En las Figuras 16 y 17 las regiones de tensión están sombreadas de acuerdo a la clave adyacente a la Figura 17. La vista en la Figura 16 es desde un lado del extremo de fluido y no muestra desplazamiento de los orificios de válvula de succión y descarga 59 y 57. La cabeza de la flecha A ilustra dónde ocurrió la tensión máxima en la intersección del orificio de émbolo 61 con el orifjicio de válvula de succión 59 (es decir, donde el orificio de émbolo 61 se interseca primeramente con el orificio de válvula de succión 59) . Esto indica que, en operación, la tensión en el extremo de fluido puede ser reducida, por ejemplo, mediante desplazamiento solo de uno de los orificios de válvula de succión 59. Sin embargo, mayor reducción de la tensión puede también ser lograda por el desplazamiento de los orificios de válvula de succión y descarga laterales, opuestos 59 y 57.

La vista en la Figura 17 es desde un lado opuesto del extremo de fluido y muestra un desplazamiento hacia adentro de 50.80 mm (2 pulgadas) de los orificios de válvula de descarga y succión 57 y 59. El desplazamiento fue medido desde la línea central del respectivo orificio de émbolo 65a, 65c. La cabeza de la flecha A ilustra dónde ocurrió la tensión máxima en la intersección del orificio de émbolo 61 con el orificio de válvula de succión 59 (es decir, donde el orificio de válvula de succión 59 se interseca con la extensión del cilindro de émbolo que termina en la placa de cubierta de succión 22) . En otras palabras, la región de la tensión concentrada máxima ha sido cambiada fuera de la intersección del orificio de émbolo 61 con el orificio de válvula de succión 59.

Ejemplo 1 - Desplazamiento Hacia Adentro En el primer grupo de pruebas, un extremo de fluido de bloque simple (o mono) y un extremo de fluido triplex fueron cada uno modelados. El extremo de fluido de bloque simple fue modelado con uno de los orificios de válvula desplazados y un extremo fue modificado con un soporte extremo. Con el extremo de fluido triplex, uno de los orificios de válvula lateral (externo) fue desplazado hacia adentro, en comparación con una bomba triplex en la cual ambos orificios de válvula lateral pueden ser desplazados hacia adentro. Las configuraciones del extremo de fluido modeladas incluyeron un orificio (por ejemplo, lateral) de descarga 57 y de succión 59 que está desplazado hacia adentro por 38.10 mm (1.5 pulgadas) y por 50.80 mm (2 pulgadas).

El resultado de la tensión, modelado por FEA, fue correlacionado al criterio de rendimiento de Von Mises (en kilogramo cm2 (libras sobre pulgada cuadrada (psi) ) ) y los resultados fueron trazados gráficamente para cada uno del desplazamiento cero (es decir, un extremo de fluido existente), y el desplazamiento de 38.10 mm (1.5 pulgadas) y 50.80 mm (2 pulgadas) (es decir, un nuevo extremo de fluido) y el desplazamiento con un soporte extremo. Los resultados son mostrados en las gráficas de la Figura 18 (la cual muestra los resultados de puntos de datos para el desplazamiento de 38.10 mm (1.5 pulgadas) y 50.80 mm (2 pulgadas) y la Figura 19 (la cual representa los resultados para el desplazamiento hacia adentro de 38.10 mm (1.5) pulgadas y 50.80 mm (2 pulgadas) en un diagrama de barras.

Como se puede observar, la modelación por FEA de los extremos de fluido probados dieron como resultado un desplazamiento hacia adentro de 50.80 mm (2 pulgadas) de un extremo de fluido triplex que tiene la mayor cantidad de reducción de tensión en comparación a ningún desplazamiento y a un desplazamiento hacia adentro de 38.10 mm (1.5 pulgadas) para el bloque triplex o simple. Además, el extremo de fluido de bloque simple con un desplazamiento sorprendentemente no produjo mucha de la reducción en la tensión. Sin embargo, tan pronto como el extremo fue modificado con el soporte extremo que fue de 50.80 mm (2 pulgadas) de longitud (o de espesor) y extendido a lo largo del extremo exterior completo, la tensión disminuyó notablemente (Figura 19) . La reducción en la tensión total en el extremo de fluido triplex para un desplazamiento hacia adentro de 50.80 mm (2 pulgadas) fue notado como de aproximadamente 30% (es decir, de ~ 6,819.1 kg/cm2 (97,000 psi) a menos de 4,850.7 kg/cm2 (69,000 psi) como se muestra en las Figuras 18 y 19) . Se notó que tal reducción de la tensión podría probablemente extender de manera significativa la vida de operación útil del extremo de fluido.

Ejemplo 2- Desplazamiento Hacia Afuera En el segundo grupo de pruebas, el desplazamiento hacia afuera de uno de los orificios de válvula laterales (externos) fue modelado. Las configuraciones del extremo de fluido probadas incluyeron un orificio de succión lateral 57 y de succión 59 que está desplazado hacia afuera por 28.10 mm (1.5 pulgadas) y por 50.80 mm (2 pulgadas). Los resultados para un desplazamiento de 50.80 mm (2 pulgadas) se muestran en la Figura 20. Para un desplazamiento hacia afuera de 50.80 mm (2 pulgadas) en un triplex, sin ajuste para un adelgazamiento resultante en el material de pared adyacente, la modelación por FEA dio como resultado un incremento en la tensión en la intersección de los orificios de émbolo y de válvula (2da barra más a la derecha) . No obstante, en el modelo de FEA, tan pronto como la pared fue modificada con un extremo de soporte que fue de 50.80 mm (2 pulgadas) de longitud (o de espesor) extendiéndose a lo largo de la superficie completa de la pared externa (ver por ejemplo, las Figuras 1C y ID) , la reducción en la tensión total en el extremo de fluido fue de alrededor de 29% (de ~ 6,819.1 kg/cm2 (97,000 psi) a menos de 4,850.7 kg/cm2 (69,000 psi) ) . Nuevamente, se notó que tal reducción de la tensión probablemente extendería de manera significativa la vida de operación útil del extremo de fluido.

En la descripción anterior de ciertas modalidades, se ha recurrido a terminología específica para fines de claridad. Sin embargo, la descripción no está destinada a ser limitada a los términos específicos así seleccionados, y se debe entender que tales términos específicos incluyen otros equivalentes técnicos que operan de una manera similar para lograr un propósito técnico similar. Los términos tales como "izquierda" y "derecha", "frontal" y "posterior", "arriba" y "abajo", "superior" e "inferior" y similares, son utilizadas como palabras de conveniencia para proporcionar puntos de referencia y no deben ser considerados como términos limitantes .

En esta descripción, la frase "que comprende" debe entenderse en su sentido "abierto", es decir, en el sentido de "que incluye", y de este modo no está limitado a su sentido "cerrado", es decir el sentido de "que consiste únicamente de" . Un significado correspondiente que va a ser atribuido a las palabras correspondientes "comprenden", "comprendido" y "comprende" donde éstas aparecen.

Además, lo anterior describe únicamente algunas modalidades del extremo de fluido y de la bomba de movimiento alternativo, y las alteraciones, modificaciones, adiciones y/o cambios pueden ser realizados a éstas sin apartarse del alcance y espíritu de las modalidades descritas, siendo las modalidades ilustrativas y no restrictivas.

Además, el extremo de fluido y la bomba de movimiento alternativo han sido descritas en conexión con lo que se considera actualmente son las modalidades más prácticas y preferidas, se debe entender que el extremo de fluido y la bomba de movimiento alternativo no están limitadas a las modalidades descritas, sino por el contrario, se pretende cubrir diversas modificaciones y arreglos equivalentes incluidos dentro del espíritu y alcance de la descripción. También, las diversas modalidades descritas anteriormente pueden ser implementadas en conjunto con otras modalidades, por ejemplo, aspectos de una modalidad pueden ser combinados con aspectos de otra modalidad para realizar otras modalidades adicionales. Además, cada característica o componente independiente de cualquier montaje dado puede constituir una modalidad adicional.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro dé la presente descripción de la invención.

Claims (41)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un extremo de fluido para un montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple, caracterizado porque comprende : al menos tres orificios de émbolo cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo, cada orificio de émbolo tiene un eje de orificio de émbolo, los orificios de émbolo que están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central; al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos en comunicación fluida con los orificios de émbolo, cada orificio de válvula de succión para recibir una válvula de succión y que tiene un eje de orificio de válvula de succión; al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos, en comunicación fluida con los orificios de émbolo, cada orificio de válvula de descarga para recibir una válvula de descarga y que tiene un eje de orificio de válvula de descarga; en donde al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su respectivo ejé de orificio de émbolo.

2. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque para cada uno de los orificios de émbolo, el orificio de la válvula de succión opone el orificio de válvula de descarga.

3. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga están alineados.

4. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo.

5. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% del diámetro del orificio de émbolo.

6. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 30% haísta aproximadamente 40% del diámetro del orificio de émbolo.

7. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

8. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en , el intervalo de aproximadamente 38.10 mm (1.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

9. Un extremo de fluido para un montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple, caracterizado porque comprende : al menos tres orificios de émbolo cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo, cada orificio de émbolo tiene un eje de orificio de émbolo, los orificios de émbolo que están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios, de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central; al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos en comunicación fluida con los orificios de émbolo, cada orificio de válvula de succión para recibir una válvula de succión y que tiene un eje de orificio de válvula de succión; al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos en comunicación fluida con los orificios de émbolo, cada orificio de válvula de descarga para recibir una válvula de descarga y que tiene un eje de orificio de válvula de descarga; en donde al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y de descarga está desplazado en el extremo de fluido de su eje de orificio de émbolo respectivo de una manera tal que la tensión total dentro del extremo de fluido en uso, es reducida.

10. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque para cada uno de los orificios de émbolo, el orificio de la válvula de succión opone el orificio de válvula de descarga.

11. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga están alineados.

12. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 11, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado hacia adentro en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo.

13. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 12, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% del diámetro del orificio de émbolo.

14. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 13, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% del diámetro del orificio de émbolo.

15. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 11, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

16. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 38.10 mm (1.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

17. Un extremo de fluido para un montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple, caracterizado porque comprende : al menos tres orificios de émbolo cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo, cada orificio de émbolo que tiene un eje de orificio de émbolo, los orificios de émbolo que están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central; al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos en comunicación fluida con los orificios, de émbolo, cada orificio de válvula de succión para recibir una válvula de succión y que tiene un eje de orificio de válvula de succión; al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos en comunicación fluida con los orificios de émbolo, cada orificio de válvula de descarga para recibir una válvula de descarga y que tiene un eje de orificio de válvula de descarga, y cada uno oponiéndose a un orificio de válvula de succión respectiva; en donde al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y de descarga está desplazado en el extremo de fluido de su respectivo eje de orificio de émbolo.

18. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque, para cada uno de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga están alineados.

19. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado con dirección hacia adentro en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo.

20. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a la 19, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% del diámetro del orificio de émbolo.

21. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a la 20, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% del diámetro del orificio de émbolo.

22. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

23. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 38.10 mm (1.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

24. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos uno de los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga para cada uno de los orificios de émbolo laterales está desplazado hacia adentro o hacia afuera.

25. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque para los orificios de émbolo laterales, al menos un eje de desplazamiento está desplazado hacia adentro o hacia afuera al mismo grado qué al menos otro eje de desplazamiento.

26. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los ejes de ambos orificios de válvula de succión y descarga están desplazados hacia adentro o hacia afuera.

27. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque los ejes de ambos orificios de válvula de succión y descarga están desplazados hacia adentro o hacia afuera al mismo grado.

28. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el extremo de fluido comprende tres o cinco orificios de émbolo, y tres o cinco orificios de válvula de succión y descarga, correspondientes.

29. El extremo de fluido para un montaje de bomba de movimiento alternativo múltiple, caracterizado porque comprende : primero y segundo lados opuestos que tienen una dimensión longitudinal, primera y segunda superficies extremas opuestas, una superficie superior tiene una dimensión longitudinal, y una superficie inferior tiene una dimensión longitudinal; al menos tres orificios de émbolo cada uno para recibir un émbolo de movimiento alternativo, cada orificio de émbolo tiene un eje de orificio de émbolo, los orificios de émbolo están acomodados a través del extremo de fluido para definir un orificio de émbolo central y orificios de émbolo laterales localizados sobre cualquier lado del orificio de émbolo central; al menos tres orificios de válvula de succión, respectivos en comunicación fluida con los orificios; de émbolo, cada orificio de válvula de succión para recibir una válvula de succión y que tiene un eje de orificio de válvula de succión; al menos tres orificios de válvula de descarga, respectivos en comunicación fluida con los orificios de émbolo, cada orificio de válvula de descarga para recibir una válvula de descarga y que tiene un eje de orificio de válvula de descarga; en donde al menos uno de los ejes de al menos uno de los orificios de válvula de succión y descarga está desplazado en el extremo de fluido de su respectivo eje de orificio de émbolo.

30. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque para cada uno de los orificios de émbolo, el orificio de la válvula de succión opone el orificio de válvula de descarga.

31. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 29 ó 30, caracterizado porque para cada unp de los orificios de émbolo, los ejes de los orificios de válvula de succión y descarga están alineados.

32. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a la 31, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60% del diámetro del orificio de émbolo.

33. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a la 32, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% del diámetro del orificio de émbolo.

34. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a la 33, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazad en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% del diámetro del orificio de émbolo.

35. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a la 31, caracterizado porque al menos un eje de desplazamiento está desplazado en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) a aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas).

36. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a la 35, caracterizado porque al menos uno de la primera y segunda superficies extremas comprende además un soporte extremo .

37. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el soporte extremo agrega de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 25% a una porción de la dimensión longitudinal del primero y segundo lados opuestos.

38. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 36 ó 37, caracterizado porque el soporte extremo cubre de aproximadamente 20% a aproximadamente 80% de la superficie sobre al menos uno del primero y segundo extremos .

39. El extremo de fluido de conformidad con la reivindicación 36 ó 37, caracterizado porque el soporte extremo cubre la superficie completa sobre al menos uno del primero y segundo extremos .

40. El extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 36 a la 39, caracterizado porque la dimensión longitudinal de la superficie inferior es mayor que la dimensión longitudinal de la superficie superior .

41. Un montaje de bomba de movimiento alternativo, caracterizado porque comprende un extremo de fluido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.