CN102996469A - 一种多头螺旋密封的低温潜液泵 - Google Patents

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本发明提供一种多头螺旋密封的低温潜液泵，其特征在于：包括过滤罩、诱导轮、下壳体、一级叶轮、二级叶轮、一级导流环、上壳体、二级导流环、轴承档尘圈、输送管、电机转子、电机定子、转子轴、输送管密封圈、轴承冷却嘴、泵出口管、轴端螺丝、键、连接螺栓、固定螺丝、下衬套、下轴承、上轴承、调节垫圈以及上衬套，其中一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体组成细小螺旋状流道，与一级叶轮所对应的空间内的介质形成反作用力，用于阻止一级叶轮所对应的空间的介质通过一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体结合处缝隙泄漏掉，二级叶轮上的多头螺旋槽与上壳体组成细小螺旋状流道，与二级叶轮所在的空间内的介质形成反作用力，阻止二级叶轮所在的空间内的介质通过一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体结合处缝隙泄漏掉。

Description

一种多头螺旋密封的低温潜液泵
技术领域
本发明涉及一种泵，具体来讲是一种多头螺旋密封的低温潜液泵，主要用于除了液氧以外的液化天然气（以下简称LNG）等低温液体的输送。
背景技术
当前我国大力发展液化天然气(LNG)产业,成为调整能源构成、缓解对石油供应的依赖和压力、保障我国能源安全的重大举措。在LNG整个产业链中,其输出、转运、接收、利用等各个环节都将用到低温泵,这使LNG低温输运泵在产业链中扮演了举足轻重的角色。
LNG低温潜液泵是一种泵和电机一体潜入低温LNG中输送低温介质的机械。由于LNG的低温(储存压力为0.1 MPa时,饱和温度约为-162℃)和易燃的特性,这种低温潜液泵不仅要能承受低温的性能,而且对泵的气密性要求更高，因此泵密封性能的好坏直接影响到了泵的流量及泵的扬程，从结构上，以往同类进口泵在密封结构和密封性能上都有所不足，具体表现为：
（1）绝大部分厂家在气密性上采用迷宫方式密封，其效果不理想，泵在运转中产生了一定的气损，对比显示，相同转速及相同工况下此类密封不能满足气密性能要求；（2）该结构对表面光洁度要求高，对配合间隙需要达到6级以上，各旋转部件同心精度更是要求严格，装配时，这些精度将直接影响到密封效能。在各个零部件在LNG低温浸泡下的形位尺寸都将发生3‰-6‰的变化，配合间隙小容易出现迷宫密封处的碰擦，形成径向阻力，电机负荷增大，配合间隙大了，气密性不足，泄漏量大。
发明内容
    本发明的目的在于在此提供一种多头螺旋式密封的方式，可以在泵运转时，旋转部件上的螺纹形成的凹槽使得LNG反向流动，形成径向一周的反向压力，与泵室产生的压力达到局部平衡，形成一种压力平衡的螺旋式密封，可以有效的保持泵室内的压力，确保泵总体的效率。
本发明是这样实现的，构造一种多头螺旋密封的低温潜液泵，其特征在于：包括过滤罩、诱导轮、下壳体、一级叶轮、二级叶轮、一级导流环、上壳体、二级导流环、轴承档尘圈、输送管、电机转子、电机定子、转子轴、输送管密封圈、轴承冷却嘴、泵出口管、轴端螺丝、键、连接螺栓、固定螺丝、下衬套、下轴承、上轴承、调节垫圈以及上衬套，输送管中为介质通道，诱导轮通过轴端螺丝固定在转子轴轴部，过滤罩位于下壳体的进口端，下壳体与上壳体通过连接螺栓固定，一级叶轮、二级叶轮固定在转子轴上，转子轴上对应位置设有下轴承、上轴承，下轴承上设有轴承档尘圈，上轴承上设有调节垫圈，调节垫圈上有轴承冷却嘴，输送管位于上壳体与泵出口管之间，输送管连接处设置有输送管密封圈，一级导流环通过固定螺丝与上壳体固定， 其中一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体组成细小螺旋状流道，与一级叶轮所对应的空间内的介质形成反作用力，用于阻止一级叶轮所对应的空间的介质通过一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体结合处缝隙泄漏掉，二级叶轮上的多头螺旋槽与上壳体组成细小螺旋状流道，与二级叶轮所在的空间内的介质形成反作用力，阻止二级叶轮所在的空间内的介质通过一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体结合处缝隙泄漏掉。
本发明的有益效果在于：本发明改进的多头螺旋式密封方式低温潜液泵，低温潜液泵启动后泵室，泵室2形成压力，这时，一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体组成细小螺旋状流道，与泵室1内的介质形成反作用力，阻止泵室的介质通过一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体结合处缝隙泄漏掉，同理：二级叶轮上的多头螺旋槽与上壳体组成细小螺旋状流道，与泵室2内的介质形成反作用力，阻止泵室的介质通过一级叶轮上的多头螺旋槽与下壳体结合处缝隙泄漏掉，使得LNG低温潜液泵运转时各级泵室的密封性能，减小泵室压力损失，提高泵的总体效率。
 
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明下壳体与上壳体连接局部示意图
图3是本发明立体示意图
图中：1、过滤罩，2、诱导轮，3、下壳体，4-1、一级叶轮，4-2、二级叶轮，5、一级导流环，6、上壳体，7、二级导流环，8、轴承档尘圈，9、输送管，10、电机转子，11、电机定子，12、转子轴，13、输送管密封圈，14、轴承冷却嘴，15、泵出口管，16、轴端螺丝，17、键，18、连接螺栓，19、固定螺丝，20、下衬套，21、下轴承，22、上轴承，23、调节垫圈，24、上衬套24，25-1、一级叶轮上的多头螺旋槽，25-2、二级叶轮上的多头螺旋槽。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围：
本发明一种多头螺旋密封的低温潜液泵，如图1-2所示：包括过滤罩1、诱导轮2、下壳体3、一级叶轮4-1、二级叶轮4-2、一级导流环5、上壳体6、二级导流环7、轴承档尘圈8、输送管9、电机转子10、电机定子11、转子轴12、输送管密封圈13、轴承冷却嘴14、泵出口管15、轴端螺丝16、键17、连接螺栓18、固定螺丝19、下衬套20、下轴承21、上轴承22、调节垫圈23以及上衬套24。图1中虚线为介质通道。
诱导轮2通过轴端螺丝16固定在转子轴12轴部，过滤罩1位于下壳体3的进口端，下壳体3与上壳体6通过连接螺栓18固定。一级叶轮4-1、二级叶轮4-2固定在转子轴12上，转子轴12上对应位置设有下轴承21、上轴承22，下轴承21上设有轴承档尘圈8，上轴承22上设有调节垫圈23，调节垫圈23上有轴承冷却嘴14，输送管9位于上壳体6与泵出口管15之间，输送管9连接处设置有输送管密封圈13。一级导流环5通过固定螺丝19与上壳体6固定。其中一级叶轮4-1上的多头螺旋槽25-1与下壳体3组成细小螺旋状流道，与一级叶轮4-1所对应的空间内的介质形成反作用力，用于阻止一级叶轮4-1所对应的空间的介质通过一级叶轮4-1上的多头螺旋槽与下壳体3结合处缝隙泄漏掉，二级叶轮4-2上的多头螺旋槽25-2与上壳体6组成细小螺旋状流道，与二级叶轮4-2所在的空间内的介质形成反作用力，阻止二级叶轮4-2所在的空间内的介质通过一级叶轮4-1上的多头螺旋槽与下壳体3结合处缝隙泄漏掉。
工作原理：首先将整台泵浸泡于LNG（简称介质）中完全冷却后启动电机，当转子轴12高速运转时，介质通过诱导轮2，进入一级叶轮4-1后，一级叶轮4-1所在的空间（简称泵室1）在叶轮叶片作用下产生压力，介质在压力作用下通过一级导流环5进入二级叶轮4-2，二级叶轮4-2所在的空间（简称泵室2）在叶轮叶片作用下继续增大压力，介质在压力作用下通过二级导流环7，输送管9，泵出口管15输送到其他工艺管线中。
本发明改进的多头螺旋式密封方式低温潜液泵，（见附图2）低温潜液泵启动后泵室1，泵室2形成压力，这时，一级叶轮4-1上的多头螺旋槽与下壳体3组成细小螺旋状流道，与泵室1内的介质形成反作用力，阻止泵室1的介质通过一级叶轮4-1上的多头螺旋槽与下壳体3结合处缝隙泄漏掉，同理：二级叶轮4-2上的多头螺旋槽与上壳体6组成细小螺旋状流道，与泵室2内的介质形成反作用力，阻止泵室1的介质通过一级叶轮4-1上的多头螺旋槽与下壳体3结合处缝隙泄漏掉，使得LNG低温潜液泵运转时各级泵室的密封性能，减小泵室压力损失，提高泵的总体效率。
上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (1)

1.一种多头螺旋密封的低温潜液泵，其特征在于：包括过滤罩（1）、诱导轮（2）、下壳体（3）、一级叶轮（4-1）、二级叶轮（4-2）、一级导流环（5）、上壳体（6）、二级导流环（7）、轴承档尘圈（8）、输送管（9）、电机转子（10）、电机定子（11）、转子轴（12）、输送管密封圈（13）、轴承冷却嘴（14）、泵出口管（15）、轴端螺丝（16）、键（17）、连接螺栓（18）、固定螺丝（19）、下衬套（20）、下轴承（21）、上轴承（22）、调节垫圈（23）以及上衬套（24），输送管（9）中为介质通道，诱导轮（2）通过轴端螺丝（16）固定在转子轴（12）轴部，过滤罩（1）位于下壳体（3）的进口端，下壳体（3）与上壳体（6）通过连接螺栓（18）固定，一级叶轮（4-1）、二级叶轮（4-2）固定在转子轴（12）上，转子轴（12）上对应位置设有下轴承（21）、上轴承（22），下轴承（21）上设有轴承档尘圈（8），上轴承（22）上设有调节垫圈（23），调节垫圈（23）上有轴承冷却嘴（14），输送管（9）位于上壳体（6）与泵出口管（15）之间，输送管（9）连接处设置有输送管密封圈（13），一级导流环（5）通过固定螺丝（19）与上壳体（6）固定， 其中一级叶轮（4-1）上的多头螺旋槽（25-1）与下壳体（3）组成细小螺旋状流道，与一级叶轮（4-1）所对应的空间内的介质形成反作用力，用于阻止一级叶轮（4-1）所对应的空间的介质通过一级叶轮（4-1）上的多头螺旋槽与下壳体（3）结合处缝隙泄漏掉，二级叶轮（4-2）上的多头螺旋槽（25-2）与上壳体（6）组成细小螺旋状流道，与二级叶轮（4-2）所在的空间内的介质形成反作用力，阻止二级叶轮（4-2）所在的空间内的介质通过一级叶轮（4-1）上的多头螺旋槽与下壳体（3）结合处缝隙泄漏掉。
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