CN103615394A - 立式低温罐内潜液泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种潜液泵，特别是罐内低温潜液泵。立式低温罐内潜液泵，包括过流部件、潜液电机、低温电缆，潜液电机安装在泵井内，潜液电机连接轴承，轴承连接设置在过流部件中的叶轮，潜液电机与泵井之间设有导轮，潜液电机通过低温钢丝绳悬挂在顶板下，潜液电机连接低温电缆，所述叶轮流出端通过轴向力平衡装置的间隙与潜液电机电机室连通，潜液电机电机室内设有平衡回路入口。本发明把泵体设计在泵井内，潜液电机直接和叶轮直接通过轴承连接，使得对中效果更好，输送液体经过轴向力平衡装置流通到潜液电机腔体内，不需要额外对泵的电机提供散热，冷却效果更好，节省空间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种潜液泵，特别是罐内低温潜液泵。
背景技术
目前， LNG接收站、液化工厂、烷类、烃类项目中用于低温介质输送及装、卸车等均需使用低温输送泵，由于介质具有低温、易燃、易爆及易汽化的特性，工作条件恶劣。因此对输送此类介质的泵设备要求具有密封可靠、运行液体损耗小及结构安全稳定可靠的特点。因为设计难度大、制造和试验困难，因此目前，国内此种低温罐内潜液泵全部依靠进口，处于国外技术垄断状况，由此出现产品价格昂贵、技术支持跟不上等问题。
低温罐内潜液泵设备的国产化有利于LNG生产及接收环节项目的成本控制，有利于立式罐内低温潜液泵在丙烷、丁烷及烃类等项目的应用拓展，有利于国内大型低温潜液泵设计和制造水平的提升。目前，低温潜液泵市场主要由美国的JC.Carter、日本Ebara公司、日本的Nikkiso等少数几家垄断，其中Ebara公司占有主要的市场份额，近两年，由于价格原因，美国JC.Carter的产品逐渐进入市场，市场占有率逐步上升。
现有技术中，低温罐内液体通常采用外置普通电机与罐内叶轮连接，由罐外电机提供动力，输送介质均为易燃易爆类，普通电机外装的立式泵，其电机有防爆要求，并且，罐外电机与泵连接通过中间联轴器连接，会带来一定的对中问题。普通的立式泵，为防止泵内介质向外泄漏，均需使用动密封对轴进行密封，其不能达到零泄漏，存在由于密封泄漏引起的危险。外置电机的立式泵需要外部专门供给冷却水或风扇对其冷却，需要增加辅助的冷却水或电力设备，使得整体设备庞大，并且其轴承需要经常需要添加润滑脂或润滑油对其进行润滑。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种立式低温罐内潜液泵，解决现有技术中因储存液体泄漏带来的危险。与普通立式潜液泵相比，立式低温罐内潜液泵解决的现有技术中泵与叶轮通过联轴器连接带来对中性的问题，并且不需要额外对泵的电机提供散热，冷却效果更好，节省空间和成本。
为实现上述目的，本发明提供一种立式低温罐内潜液泵，其包括过流部件、潜液电机、低温电缆，所述潜液电机安装在泵井内，潜液电机连接轴承，轴承连接设置在过流部件中的叶轮，所述潜液电机与泵井之间设有导轮，潜液电机通过低温钢丝绳悬挂在顶板下，潜液电机连接低温电缆，所述叶轮流出端通过轴向力平衡装置的间隙与潜液电机电机室连通，潜液电机电机室内设有平衡回路入口。
所述轴向力平衡装置安装在叶轮与潜液电机之间。
所述平衡回路的流回管路设置在电机壳体外或者平衡回路的流回管路设置在电机壳体内或置于空心轴。
所述低温电缆穿过设置在顶板侧的电气贯穿接头与大气侧动力电缆连接。
所述潜液泵入口前端设有诱导轮。
所述潜液泵入口处设有底阀。
所述潜液电机与潜液泵共轴。
使用本发明效果显著：本专利把泵体设计在泵井内，潜液电机直接和叶轮直接通过轴承连接，使得对中效果更好，输送液体经过轴向力平衡装置流通到潜液电机腔体内，不需要额外对泵的电机提供散热，冷却效果更好，节省空间和成本。
立式低温罐内潜液泵在潜液设计的平衡回路分为电机壳体内设置、电机壳体外设置或空心轴设置，减小设备使用空间，为平衡回路设计提供多种选择。
附图说明
图1是立式低温罐内潜液泵结构示意图；
图2是立式低温罐内潜液泵电机冷却回路示意图；
图3是立式低温罐内潜液泵轴向力平衡装置示意图。
图中1-诱导轮，2-底阀，3-过流部件，4-轴向力平衡装置，5-潜液电机，6-低温振动加速度计，7-泵井，8-低温钢丝绳，9-顶板，10-低温电缆，11-电气贯穿接头，12-大气侧动力电缆，13-接线箱，14-平衡回路，15-电机定子，16-电机转子，17-平衡盘，18-平衡毂，19-叶轮。
具体实施方式
实施例1
立式低温罐内潜液泵，其包括过流部件3、潜液电机5、低温电缆10，潜液电机5安装在泵井内，潜液电机5连接轴承，轴承连接设置在过流部件3中的叶轮，潜液电机5与泵井之间设有导轮，潜液电机5通过低温钢丝绳8悬挂在顶板9下，潜液电机5连接低温电缆10，叶轮19流出端通过轴向力平衡装置4的间隙与潜液电机5电机室连通，潜液电机5电机室内设有平衡回路14入口，轴向力平衡装置4安装在叶轮19与潜液电机5之间，潜液电机5与潜液泵共轴。
如图1所示，输送液体大部分通过潜液泵输送到下级设备，输送液体在叶轮19流出端叶轮19与潜液电机5壳体间的间隙进入轴向力平衡装置4，进入潜液电机5电机室，再通过平衡回路14入口返回叶轮19输入端或者直接进入下级设备，形成完整的流通回路。
与普通的电机与泵通过中间联轴器安装的立式泵相比，其结构采用泵与电机为一体的潜液式结构，不用联轴器，减少了由于泵与联轴器不对中引起的故障。泵与电机整体安装在大型LNG、烷类、烃类介质等大型储罐中的泵井内，由于输送介质均为易燃易爆类，普通电机外装的立式泵，其电机有防爆要求。采用潜液电机，由于介质中无氧气存在，电机不需要防爆，安全性更高。
普通的立式泵，为防止泵内介质向外泄漏，均需使用动密封对轴进行密封，其不能达到零泄漏，存在由于密封泄漏引起的危险。该发明中的泵组无动密封，由于电机为潜液式，可以防止泵内介质向环境的泄漏。
如图3所示，普通的立式泵，其电机冷却，需要外部专门供给冷却水或风扇对其冷却，需要增加辅助的冷却水或电力设备，该发明中的潜液电机，直接浸泡在泵送介质中，采用泵送介质进行冷却，设计有通过精确分析计算的电机冷却循环回路，为保证运行时电机定子15、电机转子16之间的热量及时带走，通过此间隙的流量也通过了详细分析计算，保证电机的处于良好的冷却状态。电机冷却循环回路可采用在电机壳体上钻孔、壳体外侧接管或空心轴返回到泵入口的结构。该结构与普通电机采用风冷或水冷的形式相比，冷却效果更好，同时节省工程消耗。
普通的立式泵，其轴承均需要添加润滑脂或润滑油对其进行润滑，且润滑脂或润滑油的添加量对轴承的寿命影响较大，该发明中，泵组采用滚动轴承，由泵送介质直接进行冷却润滑，减少了由于使用润滑脂或润滑油在质量以及添加量等方面带来的故障问题。
其中轴向力平衡装置4采用能够连续自动调节的平衡盘17与平衡毂18结合，能够基本完全平衡轴向力，使轴承在很小的推力负荷下运转，延长了轴承的使用寿命。新形式的平衡盘17结构紧凑，便于维护。
由于该泵安装在大型储罐内，传统的螺栓固定安装方式无法实现，泵在泵井内靠低温钢丝绳8进行支撑，泵井上端起吊杆处采用夹紧块，在调整好泵的位置后，拧紧夹紧块螺栓，固定起吊杆位置，从而固定泵的位置。
实施例2
实施例2基本结构与实施例1相同，本实施例提供多种装置提高潜液泵工作效率。
如图2所示，平衡回路14的流回管路设置在电机壳体外，或者平衡回路14的流回管路设置在电机壳体内，或者置于空心轴。多种平衡回路14可以减小设备的整体体积，占用空间更小。
低温电缆10穿过设置在顶板9侧的电气贯穿接头11与大气侧动力电缆12连接。在泵内低温电缆与外部大气侧动力电缆12连接处，采用电气贯穿密封接头11，该接头采用金属与陶瓷焊接、金属与玻璃封装的气体密封技术，在进行电力传输的同时，也防止了泵送易燃易爆介质沿电缆向接线箱13的泄漏，可达到介质的零泄漏，密封更加安全可靠。提高了整机运行的安全性及可靠性。
潜液泵入口处设有底阀2。与普通立式泵相比，该发明中泵入口设置有吸入底阀2，由泵的自重控制开启与关闭。在泵运行过程中，吸入底阀2打开，将泵与储罐连通；在泵维修过程中，将泵与储罐进行隔离，防止储罐内介质泄漏出来。
安装过程中泵井上部采用顶板9，并且泵上安装安全盘，防止异物掉落泵井内，造成设备故障。
泵上下壳体上设导向块或滚轮，防止泵在安装及拆卸吊出过程中壳体直接与泵井发生碰撞，产生火花。导向块或滚轮材质采用铜材料，避免摩擦产生火花。
低温振动加速度计6用于测量泵轴承振动值，保证轴承的可靠运行。
潜液泵入口前端设有诱导轮1，提高泵的抗气蚀能力。
泵井内的低温电缆10及低温钢丝绳8每隔一段长度，采用电缆固定夹进行固定，避免安装及运行时的大幅摆动，与泵井发生碰撞，产生火花。低温钢丝绳8端部采用鸡心环与弓形卸扣浇铸索具结构连接，在泵井上部给出充分的调整空间调整低温钢丝绳8深入泵井内的长度。
Claims (7)
1.立式低温罐内潜液泵，其特征在于：其包括过流部件、潜液电机、低温电缆，所述潜液电机安装在泵井内，潜液电机连接轴承，轴承连接设置在过流部件中的叶轮，所述潜液电机与泵井之间设有导轮，潜液电机通过低温钢丝绳悬挂在顶板下，潜液电机连接低温电缆，所述叶轮流出端通过轴向力平衡装置的间隙与潜液电机电机室连通，潜液电机电机室内设有平衡回路入口。
2.根据权利要求1所述的立式低温罐内潜液泵，其特征在于：所述轴向力平衡装置安装在叶轮与潜液电机之间。
3.根据权利要求1所述的立式低温罐内潜液泵，其特征在于：所述平衡回路的流回管路设置在电机壳体外或者平衡回路的流回管路设置在电机壳体内或者置于空心轴。
4.根据权利要求1所述的立式低温罐内潜液泵，其特征在于：所述低温电缆穿过设置在顶板侧的电气贯穿接头与大气侧动力电缆连接。
5.根据权利要求1-3所述的立式低温罐内潜液泵，其特征在于：所述潜液泵入口前端设有诱导轮。
6.根据权利要求1-3所述的立式低温罐内潜液泵，其特征在于：所述潜液泵入口处设有底阀。
7.根据权利要求1所述的立式低温罐内潜液泵，其特征在于：所述潜液电机与潜液泵共轴。
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