CN104481933A

CN104481933A - 带杂质分离功能的lng泵池

Info

Publication number: CN104481933A
Application number: CN201410725934.1A
Authority: CN
Inventors: 杨国柱; 魏瑛; 罗军; 甘鹏; 武佳慧; 江群
Original assignee: Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Current assignee: Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2015-04-01

Abstract

本发明公开了一种带杂质分离功能的LNG泵池，属于LNG技术领域。本发明包括泵池体，所述泵池体上设有进液管，所述泵池体内设有潜液泵，所述泵池体的下部设有连接于潜液泵进液口的分离器，所述分离器包括圆筒体，所述圆筒体与倒置的圆锥体，所述圆筒体上连接有与其圆周相切的切向入口，所述切向入口与进液管相连。本发明主要解决LNG泵池中杂质进入潜液泵，影响潜液泵正常工作的技术问题，还解决现有技术中滤网被堆积的杂质堵塞，影响潜液泵正常工作且清洗极其不易的技术问题；对铁屑（密度为7.8×10³KG/M³）的分离净利可以达到90%，对密度小于3×10³KG/M³杂质的分离效果可以达到50%。

Description

带杂质分离功能的LNG泵池

技术领域

本发明涉及LNG技术领域，特别是LNG泵池。

背景技术

由于LNG设备在生产制造等过程中存在未清理干净铁屑等机械杂质的情况，这些杂质会随着LNG液体进入LNG低温泵池，使潜液泵无法正常工作甚至损坏。为了解决以上问题，行业的通常做法都是在潜液泵入口处安装滤网，通过滤网来过滤进入潜液泵的固体杂质，随着时间的推移，堆积在滤网上的杂质就会越来越多，这时必须对滤网进行清洗才能保证潜液泵的正常工作，清洗工作需要潜液泵停止工作，打开泵池顶盖将潜液泵从泵池中提出才能进行，这项工作费时麻烦，还会给客户造成经济上的损失。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种带杂质分离功能的LNG泵池，主要解决LNG泵池中杂质进入潜液泵，影响潜液泵正常工作的技术问题，还解决现有技术中滤网被堆积的杂质堵塞，影响潜液泵正常工作且清洗极其不易的技术问题；对铁屑（密度为7.8×10³KG/M³）的分离净利可以达到90%，对密度小于3×10³KG/M³杂质的分离效果可以达到50%；能够有效分离带入LNG泵池中的固体杂质，减少用户在使用LNG泵池中的清洁维护工作，给客户使用LNG设备带来了极大的方便。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，包括泵池体，所述泵池体上设有进液管，所述泵池体内设有潜液泵，所述泵池体的下部设有连接于潜液泵进液口的分离器，所述分离器包括圆筒体，所述圆筒体与倒置的圆锥体，所述圆筒体上连接有与其圆周相切的切向入口，所述切向入口与进液管相连。

由于上述结构，进液管与切向入口相连，LNG液体在圆筒体内旋转，向下做螺旋运动，同时产生离心力场。在离心力场的作用下，密度较大的机械杂质会发生离心沉降，被甩向分离器内壁四周失去动能，并在下旋流的作用下沉降到圆筒壁上滑向圆锥体，沿圆锥体壁面向下运动，沉降在分离器底面；密度较小的LNG液体由于受离心力作用较小，则迁移到旋流中心区域，随LNG液流做旋转运动，形成上升的低压螺旋流，沿中心线由下向上作内螺旋运动，最后通过隔离板、潜液泵、出液管进入工作系统。由于沉降在分离器底面的机械杂质密度大（7800Kg/M³），LNG液体密度小（450Kg/M³），LNG液体向上的螺旋运动产生的径心力根本无法将机械杂质带入潜液泵中，机械杂质就会一直堆积在分离器底部，从而保证进入潜液泵的LNG液体为清洁、无杂质的液体，达到分离的目的。解决LNG泵池中杂质进入潜液泵，影响潜液泵正常工作的技术问题。能够有效分离带入LNG泵池中的固体杂质，减少用户在使用LNG泵池中的清洁维护工作，给客户使用LNG设备带来了极大的方便。

本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，所述切向入口的中心线与圆筒体的圆周相切，同时所述切向入口的延伸线指向圆筒体下方，使切向入口与水平面之间形成有一定夹角。

由于上述结构，进液管位于分离器圆筒的切线进口，并跟分离器轴线倾斜有一定的角度（也即切向入口与水平面之间形成有一定夹角），LNG液体以一定的速度进入分离器圆筒时，就会在圆筒体内旋转，并向下做螺旋运动，同时产生离心力场。

本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，所述切向入口与水平面之间的夹角为5°，其中倒置的圆锥体的高度为350mm，所述圆锥体的锥面倾斜度为68°，所述切向入口的进液流量为12立方/时。

由于上述结构，切向入口与水平面之间的夹角过大，则LNG液体进入圆筒体内并做螺旋线运动过大，导致LNG液体过快地进入到圆锥体，甚至进入到圆锥体的底部，将底部堆积的杂质冲起，不利于杂物的沉淀；而切向入口与水平面之间的夹角过小，则LNG流体在圆筒体内耗费了大量的时间和冲击力，减少了其LNG液体的流速，而在圆锥体内时不能无法按照预定的轨迹进行，无法形成稳定的絮流，无法达到最佳的沉降效果。其中圆锥体的高度以及其锥面的倾斜度都对LNG液体内杂质的分离效果产生影响，圆锥体的高度过低、锥面倾斜度较小时，具有一定速度的LNG液体可将圆锥体底部的杂质冲起，不利于对杂质的清除；而圆锥体的高度过高、锥面倾斜度较大时，则LNG液体中无法在圆锥体内形成稳定的絮流，从而起到杂质沉降的作用。进液流量过大会将圆锥体底部的沉降杂物冲起，而流量过小，则无法在圆锥体内形成稳定的絮流，对其沉降效果造成影响。因此仅有在上述条件均满足的情况下，才能够对铁屑（密度为7.8×10³KG/M³）的分离净利可以达到90%，对密度小于3×10³KG/M³杂质的分离效果可以达到50%。

本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，所述分离器顶部上与潜液泵进液口的连接处设有隔离板，所述隔离板的进口低于切向入口。

由于上述结构，隔离板的作用是使分离器的工作不受到潜液泵工作时所产生旋流的影响，保证分离器的正常工作和分离效果。

本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，所述倒置的圆锥体的底面上连接有排污管，所述排污管上设有排污阀。

由于上述结构，沉淀在分离器底部的杂质堆积较多时，定期打开排污阀就可以进行清理，使用方便。解决现有技术中滤网被堆积的杂质堵塞，影响潜液泵正常工作且清洗极其不易的技术问题。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，主要解决LNG泵池中杂质进入潜液泵，影响潜液泵正常工作的技术问题，对铁屑（密度为7.8×10³KG/M³）的分离净利可以达到90%，对密度小于3×10³KG/M³杂质的分离效果可以达到50%，能够有效分离带入LNG泵池中的固体杂质，有效保证了潜液泵的清洁，避免了杂质堵塞潜液泵的情况发生。

2、本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，还解决现有技术中滤网被堆积的杂质堵塞，影响潜液泵正常工作且清洗极其不易的技术问题；分离器下部堆积的杂质，定期开放排污阀就可以进行清理，不需要将潜液泵从泵池中取出，这种清洁方式简单快捷，给客户带来了极大的方便。

附图说明

图1是本发明中带杂质分离功能的LNG泵池的结构示意图；

图2是图1中分离器的结构示意图。

图3是LNG液体在分离器中的运动轨迹图。

图中标记：1-进液管，2-排污阀，3-分离器，4-隔离板，5-潜液泵，6-出液管，7-杂质，301-圆筒体，302-圆锥体，303-切向入口，304-出口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2和图3所示，本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，包括泵池体，所述泵池体上设有进液管1，所述泵池体内设有潜液泵5，其特征在于：所述泵池体的下部设有连接于潜液泵5进液口的分离器3，所述分离器3包括圆筒体301，所述圆筒体301与倒置的圆锥体302，所述圆筒体301上连接有与其圆周相切的切向入口303，所述切向入口303与进液管1相连。所述切向入口303的中心线与圆筒体301的圆周相切，同时所述切向入口303的延伸线指向圆筒体301下方，使切向入口303与水平面之间形成有5°夹角，其中倒置的圆锥体302的高度为350mm，所述圆锥体302的锥面倾斜度为68°，所述切向入口303的进液流量为12立方/时。所述分离器3顶部上与潜液泵5进液口的连接处设有隔离板4，所述隔离板4的进口低于切向入口303。所述倒置的圆锥体302的底面上连接有排污管，所述排污管上设有排污阀2。

本发明的带杂质分离功能的LNG泵池，切向入口303与水平面之间形成有5°夹角，其中倒置的圆锥体302的高度为350mm，所述圆锥体302的锥面倾斜度为68°，所述切向入口303的进液流量为12立方/时。其中若切向入口与水平面之间的夹角过大，则LNG液体进入圆筒体内并做螺旋线运动过大，导致LNG液体过快地进入到圆锥体，甚至进入到圆锥体的底部，将底部堆积的杂质冲起，不利于杂物的沉淀；而切向入口与水平面之间的夹角过小，则LNG流体在圆筒体内耗费了大量的时间和冲击力，减少了其LNG液体的流速，而在圆锥体内时不能无法按照预定的轨迹进行，无法形成稳定的絮流，无法达到最佳的沉降效果。其中圆锥体的高度以及其锥面的倾斜度都对LNG液体内杂质的分离效果产生影响，圆锥体的高度过低、锥面倾斜度较小时，具有一定速度的LNG液体可将圆锥体底部的杂质冲起，不利于对杂质的清除；而圆锥体的高度过高、锥面倾斜度较大时，则LNG液体中无法在圆锥体内形成稳定的絮流，从而起到杂质沉降的作用。进液流量过大会将圆锥体底部的沉降杂物冲起，而流量过小，则无法在圆锥体内形成稳定的絮流，对其沉降效果造成影响。因此仅有在上述条件均满足的情况下，才能够对铁屑（密度为7.8×10³KG/M³）的分离净利可以达到90%，对密度小于3×10³KG/M³杂质的分离效果可以达到50%。

当潜液泵进行工作时，LNG液体经进液管1进入分离器3，分离器3分为圆筒体和圆锥体两部分，并带有隔离板4。进液管1位于分离器3圆筒的切线进口，并跟分离器轴线倾斜有一定的角度，LNG液体以一定的速度进入分离器圆筒时，就会在圆筒体内旋转，向下做螺旋运动，同时产生离心力场。在离心力场的作用下，密度较大的机械杂质会发生离心沉降，被甩向分离器内壁四周失去动能，并在下旋流的作用下沉降到圆筒壁上滑向圆锥体，沿圆锥体壁面向下运动，沉降在分离器底面；密度较小的LNG液体由于受离心力作用较小，则迁移到旋流中心区域，随LNG液流做旋转运动，形成上升的低压螺旋流，沿中心线由下向上作内螺旋运动，最后通过隔离板4、潜液泵5、出液管6进入工作系统。由于沉降在分离器底面的机械杂质密度大7800Kg/M³，LNG液体密度小450Kg/M³，LNG液体向上的螺旋运动产生的径心力根本无法将机械杂质带入潜液泵中，机械杂质就会一直堆积在分离器底部，从而保证进入潜液泵的LNG液体为清洁、无杂质的液体，达到分离的目的，流向示意如图3所示。隔离板4的作用是使分离结构3的工作不受到潜液泵5工作时所产生旋流的影响，保证分离结构3的正常工作和分离效果。沉淀在分离器底部的杂质堆积较多时，定期打开排污阀2就可以进行清理，使用方便。

如图3所示，根据本发明的带杂质分离功能的LNG泵池的运动原理，可在分离器的内壁（也即圆筒体301和圆锥体302的内壁）上设置螺旋线形凹槽，该螺旋线形凹槽与切向入口303相连，并按照预设运动轨迹在圆筒体301和圆锥体302内壁上形成连续的螺旋线形凹槽，该螺旋线形凹槽可延续至圆锥体302下部，LNG液体无法再进行螺旋运动处，并与圆锥体302内壁过渡，从而使得该螺旋线形凹槽即为LNG液体的絮流轨迹，从而其中的杂质7可从螺旋线形凹槽流向圆锥体底部沉积。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.带杂质分离功能的LNG泵池，包括泵池体，所述泵池体上设有进液管（1），所述泵池体内设有潜液泵（5），其特征在于：所述泵池体的下部设有连接于潜液泵（5）进液口的分离器（3），所述分离器（3）包括圆筒体（301），所述圆筒体（301）与倒置的圆锥体（302），所述圆筒体（301）上连接有与其圆周相切的切向入口（303），所述切向入口（303）与进液管（1）相连。

2.如权利要求1所述的带杂质分离功能的LNG泵池，其特征在于：所述切向入口（303）的中心线与圆筒体（301）的圆周相切，同时所述切向入口（303）的延伸线指向圆筒体（301）下方，使切向入口（303）与水平面之间形成有一定夹角。

3.如权利要求2所述的带杂质分离功能的LNG泵池，其特征在于：所述切向入口（303）与水平面之间的夹角为5°，其中倒置的圆锥体（302）的高度为350mm，所述圆锥体（302）的锥面倾斜度为68°，所述切向入口（303）的进液流量为12立方/时。

4.如权利要求1或2或3所述的带杂质分离功能的LNG泵池，其特征在于：所述分离器（3）顶部上与潜液泵（5）进液口的连接处设有隔离板（4），所述隔离板（4）的进口低于切向入口（303）。

5.如权利要求4所述的带杂质分离功能的LNG泵池，其特征在于：所述倒置的圆锥体（302）的底面上连接有排污管，所述排污管上设有排污阀（2）。

6.如权利要求1或2或3所述的带杂质分离功能的LNG泵池，其特征在于：所述倒置的圆锥体（302）的底面上连接有排污管，所述排污管上设有排污阀（2）。