CN107489881B

CN107489881B - 带罐底阀泵井及带罐底阀泵井的lng储罐

Info

Publication number: CN107489881B
Application number: CN201710916422.7A
Authority: CN
Inventors: 杨孟超; 吴卫东; 林晓辉; 郑跃华; 张敏; 代丰
Original assignee: Houpu Clean Energy Group Co ltd
Current assignee: Houpu Clean Energy Group Co ltd
Priority date: 2017-09-30
Filing date: 2017-09-30
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2037-09-30
Also published as: CN107489881A

Abstract

本发明公开了一种带罐底阀泵井，泵井内设置有潜液泵，泵井底部通过管道与罐底阀相连，所述罐底阀通过传动链与罐底阀操作机构相连，所述罐底阀操作机构通过传动链控制罐底阀开断；该泵井能够从外部主动关断，避免LNG泄露；便于泵井内的潜液泵进行维修；保证LNG储罐的存储安全。

Description

带罐底阀泵井及带罐底阀泵井的LNG储罐

技术领域

本发明涉泵井领域，特指一种带罐底阀泵井及带罐底阀泵井的LNG储罐。

背景技术

上出液的LNG储罐（包括船用加注站或运输船），储罐与外面管路的连接部位比液位高。向外输送LNG时，必须通过设置在LNG储罐底部的潜液泵进行输送。为了便于潜液泵的维修，现有技术将泵至于泵井内，且泵井底部安装有底阀，潜液泵的底座放置在底阀上，当潜液泵安装到底阀上后，依靠潜液泵的重力作用将底阀打开，泵井与LNG储罐连通。如果将潜液泵取出维修，底阀就失去泵重力作用，在弹簧的作用力和储罐内静压的共同作用下，使底阀关闭，起到了将储罐空间与泵井空间隔离的作用。

当泵井出口管路连接处（出口根部阀、法兰故障等）出现LNG泄露时，只能关断底阀来将泵井内的潜液泵与储罐内的LNG隔离。但是现有技术先打开泵井盖，将潜液泵提起，使底阀失去泵重力作用，在弹簧的作用力和储罐内静压的共同作用下才关闭。而泵井出口管路处泄露的LNG压力很高，会对维修人员造成危险，致使维修人员无法靠近打开泵井盖将潜液泵提起，导致大量的LNG泄露。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种带罐底阀泵井及带罐底阀泵井的LNG储罐，该泵井能够从外部主动关断，避免LNG泄露；便于泵井内的潜液泵进行维修；保证LNG储罐的存储安全。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种带罐底阀泵井，泵井内设置有潜液泵，泵井底部通过管道与罐底阀相连，所述罐底阀通过传动链与罐底阀操作机构相连，所述罐底阀操作机构通过传动链控制罐底阀开断。

由于上述结构，泵井底部通过管道连接罐底阀，相当于将现有技术中的底阀外置，当该泵井应用到LNG储罐内部时，罐底阀操作机构设置在储罐外，能够通过罐底阀操作机构主动关断泵井底部，使泵井内部空间与LNG储罐内部空间隔离。避免泵井出口管路连接处出现LNG泄露时，工作人员无法靠近，无法打开泵井盖将潜液泵提起，致使现有泵井底阀无法关断的现象发生。

本发明能够从储罐外部主动关断罐底阀，隔离泵井内部空间与LNG储罐内部空间，保证了LNG的存储运输安全。同时，要维修潜液泵时，也能够从外部主动关断泵井，避免开泵井盖时，泵井内存在高压，给维修人员带来危险。

进一步的，所述泵井顶部设置有泵井盖，泵井内潜液泵的出液口通过硬质管与泵井盖上的出液口相连。

由于上述结构，潜液泵通过硬质管连接泵井盖，简化了泵井的内部结构，现有泵井内，采用钢丝绳对泵进行吊装，潜液泵在吊装过程中会出现自转和摆动，容易和泵井内壁发生碰撞；同时为了防止潜液泵运行时发生自转一般会泵在井底部设置防转机构，通过钢丝绳进行吊装泵时容易导致泵放到限位装置上，导致泵放不到位。

而本发明通过硬质管连接潜液泵，潜液泵在吊装过程中不会自转和摆动，因此不会和泵井内壁发生碰撞；同时硬质管上端与泵井盖固定连接，能够防止潜液泵自转，泵井底部不用设置防转机构，也不用担心潜液泵放不到位；减少了泵井内的零部件，提高吊装速度，便于维护。

现有泵井在除了钢丝绳外，还要设置专门的吊装机构（滑轮组吊装机构），还会有出液管路与潜液泵进行连接，泵井内部杂乱；采用硬质管的连接形式将出液管路和吊装机构融为一体，泵井内部更为简洁，便于维护。

进一步的，所述硬质管外壁从上至下等间隔的固定套设有若干导向件。

由于上述结构，设置导向件，便于潜液泵吊装，同时避免硬质管过长，硬质管会出现摆动，导致泵井盖与硬质管连接处扭坏（若泵井盖和硬质管通过焊接方式连接时，避免焊接位置扭坏）。

进一步的，所述导向件包括安装盘和导向盘；所述安装盘焊接在硬质管上，所述导向盘通过螺栓安装在安装盘上；所述导向盘外缘向外凸出有若干导向瓣，所述导向瓣沿导向盘外缘等间隔设置。

由于上述结构，吊装过程中，导向瓣与泵井壁的接触面比整个导向盘外缘与泵井的接触面积小，因此在发生碰撞过程中，摩擦力会更小，便于吊装。

进一步的，所述导向盘轴对称分割成两半，单独通过螺栓安装在安装盘上，拼接成一个整体。

由于上述结构，导向盘为两半式，便于安装；加工时只需加工半个导向盘，加工效率高、成品率高。

进一步的，所述泵井底部设置有弹性件，所述弹性件用于支撑潜液泵底部。

由于潜液泵是悬挂在硬质管底部的，若硬质管长度不够，则潜液泵处于悬空状态，很容易将泵井盖与硬质管的焊接处扯断。因此，通过弹性件来支撑潜液泵，避免硬质管悬空。同时，弹性件也能够避免潜液泵底部在吊装过程中发生碰撞。

进一步的，所述弹性件为弹簧机构，所述弹簧机构包括弹簧导向管和活动套设在弹簧导向管外的弹簧；所述弹簧导向管包括内管和外管，其中外管活动套设在内管上，且与内管在竖直方向上发生相对移动，所述内管侧壁上设置有滑块，外管侧壁上开设有滑槽，所述滑块置于滑槽内，与滑槽发生相对移动；所述滑块与滑槽相互配合，所述滑块与滑槽相互配合，用于限制内管和外管在竖直方向上发生相对移动的极限位置；

所述内管上端固定安装在潜液泵底部，且弹簧上端与潜液泵底部接触，所述外管底部设置有底座，且弹簧下端与底座接触。

由于上述结构，弹簧机构的弹簧导向管通过内、外管组装而成，则弹簧导向管可以自由伸缩，以适应不同工作需求。现有弹簧导向管为固定长度的光杆，只能适用于特定工况，若工况改变则需要更换弹簧，而本发明的弹簧机构能够应用在多个工况下。

当潜液泵底部固定设有多个弹簧机构时，弹簧机构与泵井底部平台所产生的摩擦力还能抵消潜液泵启动时产生的扭转力，减小对硬质管焊接处施加的扭转力。

进一步的，所述罐底阀包括阀体，阀体内设置有阀杆，阀杆下端设置有阀瓣，阀杆上端贯穿阀盖，且通过传动链与罐底阀操作机构相连；所述阀杆上活动套设有阀瓣复位弹簧，所述阀瓣复位弹簧上端与阀盖接触，下端与阀瓣接触；所述罐底阀操作机构通过传动链带动阀杆上移动提起阀瓣，使罐底阀打开；所述阀体底部出液口通过管道与泵井底部连通。

所述罐底阀操作机构包括气缸，所述气缸内设置有活塞杆，所述活塞杆一端通过传动链与阀杆上端相连，另一端至于气缸内，且与活塞杆复位弹簧相连，所述活塞杆复位弹簧至于气缸内，一端与活塞杆相连，另一端与气缸底部相连；所述气缸还通过阀门连接至气源。

由于上述结构，打开气源控制阀，使气缸与气源连通，气体进入气缸内，活塞杆向气缸内收缩，提起传动链和阀瓣，打开罐底阀；关闭气源控制阀后，在活塞杆复位弹簧和阀瓣复位弹簧的作用下，阀瓣关闭；使泵井内部空间与LNG储罐内部空间隔离。

通过主动控制气源控制阀的开闭，进而控制罐底阀关闭，使泵井内部空间与LNG储罐内部空间隔离。保证了LNG的存储运输安全，便于潜液泵、泵井、LNG储罐和其他外围管路的维护。

当气源控制阀为电磁阀时，电磁阀连接受控于控制器，还能够实现罐底阀的自动控制，进一步提高安全性。

本发明还公开了一种带罐底阀泵井的LNG储罐，它包括上述带罐底阀泵井，泵井插入LNG储罐内，泵井底部插入LNG储罐的底部夹层内，所述罐底阀设置在LNG储罐内，安装在LNG储罐底部；泵井底部通过管道与罐底阀相连，所述管道至于夹层内；所述罐底阀通过传动链与设置在LNG储罐顶部的罐底阀操作机构相连，所述罐底阀操作机构通过传动链控制罐底阀开断。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明能够从外部关断，泵井，避免泵井出口发生LNG泄漏时，维修人员不能靠近，不能将泵井关断的情况发生。本发明中，潜液泵和泵井盖通过硬质管相连，简化了泵井内部结构，避免了泵井和潜液泵在吊装过程中发生碰撞，提高了吊装速度。同时潜液泵下方的弹簧机构，还能够避免潜液泵在启动时发生自转。

附图说明

图1是泵井插入LNG储罐中的结构示意图；

图2是泵井底部结构图；

图3是导向盘的机构示意图；

图4是弹簧机构的外部示意图；

图5是弹簧机构的剖面示意图；

图6是潜液泵底部结构示意图；

图7是罐底阀操作机构工作原理示意图。

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。

实施例1：

本实施例公开了带罐底阀泵井，泵井2内设置有潜液泵5，泵井2底部通过管道与罐底阀8相连，所述罐底阀8通过传动链10与罐底阀操作机构11相连，所述罐底阀操作机构11通过传动链10控制罐底阀8开断。

所述泵井2顶部设置有泵井盖1，泵井2内潜液泵5的出液口通过硬质管3与泵井盖1上的出液口相连。其中潜液泵5的进液口位于潜液泵底部，出液口位于潜液泵的顶部。所述硬质管3与泵井盖1固定连接，所述固定连接方式可以为焊接，或在硬质管上端设置法兰盘，通过螺钉的方式与泵井盖相连。

所述硬质管3外壁从上至下等间隔的固定套设有若干导向件4。

所述导向件4包括安装盘和导向盘；所述安装盘焊接在硬质管3上，所述导向盘通过螺栓安装在安装盘上；所述导向盘外缘向外凸出有若干导向瓣26，本实施例中有4个导向瓣26，所述导向瓣26沿导向盘外缘等间隔设置。

所述导向盘轴对称分割成两半，单独通过螺栓安装在安装盘上，拼接成一个整体。

所述泵井2底部设置有弹性件6，所述弹性件6用于支撑潜液泵5底部。

所述弹性件6为弹簧机构，所述弹簧机构包括弹簧导向管和活动套设在弹簧导向管外的弹簧；所述弹簧导向管包括内管15和外管16，其中外管16活动套设在内管15上，且与内管15在竖直方向上发生相对移动，所述内管15侧壁上设置有滑块14，外管16侧壁上开设有滑槽13，所述滑块14置于滑槽13内，与滑槽13发生相对移动；所述滑块与滑槽相互配合，所述滑块14与滑槽13相互配合，用于限制内管15和外管16在竖直方向上发生相对移动的极限位置。

所述内管15上端固定安装在潜液泵5底部，且弹簧上端与潜液泵5底部接触，所述外管16底部设置有底座，且弹簧下端与底座接触；所述底座放置在泵井2底部的支撑平台12上。

本实施中，滑块14为螺钉，在内管15左右两侧对称开设螺纹孔；外管16两侧也对称开设滑槽13,该滑槽13贯穿外管16壁，螺钉穿过滑槽13置入内管15的螺纹孔中；在自然状态下，螺钉14与滑槽上端接触，用于限制外管16继续向下移动，外管16达到向下移动的极限位置，此时导向管处于最长状态；当外管16底座与支撑平台接触时，外管16向上移动，直到外管16顶部与前液泵顶部接触，或滑槽下端与螺钉14接触为止，外管16达到向上移动的极限位置，此时导向管处于最短状态。所述螺钉14与滑槽相互配合，螺钉14与滑槽上端或下端接触，用于限制内管15和外管16在竖直方向上发生相对移动的极限位置。

使用螺钉14来做滑块，制作简单，简化了滑块的制造难度。

本实施例中，弹簧机构的个数为多个，呈环形成列设置固定连接在潜液泵5底部，便于支撑潜液泵5，同时避免潜液泵5启动时转动。每个弹簧导向管底部均均为通管，便于LNG流过。

所述罐底阀8包括阀体17，阀体17内设置有阀杆18，阀杆18下端设置有阀瓣20，阀杆18上端贯穿阀盖19，且通过传动链10与罐底阀操作机构11相连；所述阀杆18上活动套设有阀瓣复位弹簧，所述阀瓣复位弹簧上端与阀盖19接触，下端与阀瓣20接触；所述阀体17侧边上开设有若干进液孔，阀体17底部开设有出液口，所述阀瓣20用于控制阀体17进液口和出液口的导通状态。所述罐底阀操作机构11通过传动链10带动阀杆18上移动提起阀瓣20，使罐底阀8打开；所述阀体17底部出液口通过管道与泵井2底部连通。

所述罐底阀操作机构11包括气缸，所述气缸内设置有活塞杆21，所述活塞杆21一端通过传动链10与阀杆18上端相连，另一端至于气缸内，且与活塞杆复位弹簧22相连，所述活塞杆复位弹簧22至于气缸内，一端与活塞杆21相连，另一端与气缸底部相连；所述气缸还依次通过节流阀23、气源控制阀24、三联件25连接至气源。

打开气源控制阀24时，气缸与气源连通，气体进入气缸内，活塞杆21向气缸内收缩，提起传动链10和阀瓣20，打开罐底阀8，阀体17上的进液孔和出液口导通；关闭气源控制阀24时，在活塞杆复位弹簧22和阀瓣复位弹簧的作用下，阀瓣20复位，阀体17上的进液孔和出液口断开，使泵井2内部空间与LNG储罐9内部空间隔离。同时通过调节节流阀，还能控制气源的流通量，进而控制罐底阀的开度；使先泵井内部LNG流量大小的控制。

实施例2：

本发明公开了一种带罐底阀泵井的LNG储罐9，它包括带罐底阀泵井，泵井2插入LNG储罐9内，泵井2底部插入LNG储罐9的底部夹层7内，所述罐底阀8设置在LNG储罐9内，安装在LNG储罐9底部；泵井2底部通过管道与罐底阀8相连，所述管道至于夹层7内；所述罐底阀8通过传动链10与设置在LNG储罐9顶部的罐底阀操作机构11相连，所述罐底阀操作机构11通过传动链10控制罐底阀8开断。

使用螺钉14来做滑块，制作简单，简化了滑块的制造难度。

实施例3

本实施例与实施例1和2大体相同，其不同之处在于，节流阀23、气源控制阀24均为电磁阀，且节流阀23、气源控制阀均与控制器相连；所述控制器上还连接有LNG泄漏检测传感器和压力检测传感器，所述LNG泄漏检测传感器安装在泵井出口处、压力检测传感器设置在泵井内。

当压力检测检测传感器检测检测到泵井内压力大于控制器内的设定值时，控制器控制节流阀开度变小，进而控制进而控制LNG经过罐底阀进人泵井内的进液量，自动调节泵井内部压力，保证工作安全。

当LNG泄漏检测传感器检测到泵井出口处有LNG泄露时，控制器控制电磁阀关断，进而使罐底关断，使泵井2内部空间与LNG储罐9内部空间隔离。

由于上述结构，节流阀23、气源控制阀24均为电磁阀，他们可以通过控制器实现远程自动控制，实现罐底阀开度的自动控制，进一步保证了LNG储罐的存储运输安全。

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.带罐底阀泵井，其特征在于：泵井（2）内设置有潜液泵（5），泵井（2）底部通过管道与罐底阀（8）相连，所述罐底阀（8）通过传动链（10）与罐底阀操作机构（11）相连，所述罐底阀操作机构（11）通过传动链（10）控制罐底阀（8）开断；所述泵井（2）顶部设置有泵井盖（1），泵井（2）内潜液泵（5）的出液口通过硬质管（3）与泵井盖（1）上的出液口相连；所述硬质管（3）外壁从上至下等间隔的固定套设有若干导向件（4）；所述导向件（4）包括安装盘和导向盘；所述安装盘焊接在硬质管（3）上，所述导向盘通过螺栓安装在安装盘上；所述导向盘外缘向外凸出有若干导向瓣（26），所述导向瓣（26）沿导向盘外缘等间隔设置；所述导向盘轴对称分割成两半，单独通过螺栓安装在安装盘上，拼接成一个整体；所述泵井（2）底部设置有弹性件（6），所述弹性件（6）用于支撑潜液泵（5）底部；所述弹性件（6）为弹簧机构，所述弹簧机构包括弹簧导向管和活动套设在弹簧导向管外的弹簧；所述弹簧导向管包括内管（15）和外管（16），其中外管（16）活动套设在内管（15）上，且与内管（15）在竖直方向上发生相对移动，所述内管（15）侧壁上设置有滑块（14），外管（16）侧壁上开设有滑槽（13），所述滑块（14）置于滑槽（13）内，与滑槽（13）发生相对移动；所述滑块与滑槽相互配合，所述滑块（14）与滑槽（13）相互配合，用于限制内管（15）和外管（16）在竖直方向上发生相对移动的极限位置；

所述内管（15）上端固定安装在潜液泵（5）底部，且弹簧上端与潜液泵（5）底部接触，所述外管（16）底部设置有底座，且弹簧下端与底座接触；所述罐底阀（8）包括阀体（17），阀体（17）内设置有阀杆（18），阀杆（18）下端设置有阀瓣（20），阀杆（18）上端贯穿阀盖（19），且通过传动链（10）与罐底阀操作机构（11）相连；所述阀杆（18）上活动套设有阀瓣复位弹簧，所述阀瓣复位弹簧上端与阀盖（19）接触，下端与阀瓣（20）接触；所述罐底阀操作机构（11）通过传动链（10）带动阀杆（18）上移动提起阀瓣（20），使罐底阀（8）打开；所述阀体（17）底部出液口通过管道与泵井（2）底部连通；所述罐底阀操作机构（11）包括气缸，所述气缸内设置有活塞杆（21），所述活塞杆（21）一端通过传动链（10）与阀杆（18）上端相连，另一端置于气缸内，且与活塞杆复位弹簧（22）相连，所述活塞杆复位弹簧（22）至于气缸内，一端与活塞杆（21）相连，另一端与气缸底部相连；所述气缸还通过气源控制阀（24）连接至气源。

2.带罐底阀泵井的LNG储罐，它包括上述权利要求1所述的带罐底阀泵井，其特征在于：泵井（2）插入LNG储罐（9）内，泵井（2）底部插入LNG储罐（9）的底部夹层（7）内，所述罐底阀（8）设置在LNG储罐（9）内，安装在LNG储罐（9）底部；泵井（2）底部通过管道与罐底阀（8）相连，所述管道至于夹层（7）内；所述罐底阀（8）通过传动链（10）与设置在LNG储罐（9）顶部的罐底阀操作机构（11）相连，所述罐底阀操作机构（11）通过传动链（10）控制罐底阀（8）开断。