CN107701465A - 立式真空低温潜液泵 - Google Patents

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Abstract

立式真空低温潜液泵，主要，由电机部分、泵头部分、转子轴、轴承座、穿杆、泵池组成；轴承座通过轴承支撑转子轴，转子轴的上端装有电机部分、下端装有泵头部分，穿杆将电机部分和泵头部分连接为一个整体置于封闭的泵池内。该泵电机采用超导电机，电机不发热，不影响LNG的气化和对轴承的润滑，电磁特性不受温度影响，不产生磁电流环路；电机设置了位移传感器，可对转子的浮动量进行实时监控。衬套轴承座作为易损件可进行随时更换，易加工，可减少维护，降低运行成本。在诱导轮和叶轮之间设置首级轴套可达到诱导轮与叶轮的最佳匹配，可提高泵组的扬程和效率。该泵结构合理，使用性能高，价格便宜，是一种较理想的低温罐内潜液泵。

Description

立式真空低温潜液泵
技术领域
本发明涉及LNG技术领域应用的一种离心泵设备，尤其是适 用于输送低温介质的立式真空低温潜液泵。
背景技术
LNG是液化天然气(liquefiednaturalgas)的缩写。主要成分 是甲烷。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性。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潜液泵，这使LNG低温输运泵在产业链 中扮演了举足轻重的角色。LNG泵池潜液泵是一种将泵与电机整体安 装在密封真空隔热金属容器内，能够做到零泄漏，避免产生爆炸性环 境，消除引燃条件的输送液化天然气及相关低温液体的核心动力输出 设备。由于输送介质具有低温、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。所以该种泵设计难度大、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，导致 出现产品价格昂贵、运行成本高等问题。
发明内容
为了克服上述技术的不足，本发明的目的提供一种使用性能 高，价格便宜的立式真空低温潜液泵。
实现本发明的目的采用的技术方案是：该立式多级真空低温 潜液泵主要由电机部分、泵头部分、转子轴、轴承座、穿杆、泵池组 成；轴承座通过轴承支撑转子轴，转子轴的上端装有电机部分、下端 装有泵头部分，穿杆将电机部分和泵头部分连接为一个整体置于封闭 的泵池内。
所述的电机部分包括电机组件、转子轴、电机壳、电机上盖、电 机位移传感器、轴承挡圈、蝶形弹簧、上盖、下盖；电机壳内装有电 机组件，电机壳的上端装有电机上盖，电机上盖内连接有衬套轴承座， 轴承座内的轴承支撑有转子轴，轴承上端转子轴上套有轴承挡圈和蝶 形弹簧，转子轴上端部装有电机位移传感器，电机上盖连接有上盖； 电机壳的下端连接有下盖，下盖内装有支撑转子轴轴承座；所述的电 机为超导电机。
所述的泵头部分主要由转子轴、导叶、叶轮、诱导轮、吐出段、 中段、吸入段构成；所述的下盖下端转子轴上依次连接有末级衬套、 末级轴向导叶、壳体密封环、叶轮密封环、末级叶轮、中间轴套、中 间衬套、轴向导叶、首级叶轮、首级轴套、诱导轮和轴头螺母；轴向导叶靠螺栓固定于中间衬套上，锥形首级轴套位于诱导轮与首级叶轮 之间；位于下盖下端的叶轮外侧连接有吐出段、中段、吸入段。
所述的电机壳外侧设有下部与吐出段内腔相通、上部与上盖内腔 相通排液管，上盖的内腔出口为泵的吐出口。
所述的穿杆将电机上盖、下盖、吸入段、中段、吐出段固定连接 在一起。
所述的泵池的盖板上装有电缆及信号线接口和排气管路。
本发明的有益效果是：由于采用超导电机：电机不发热，不 影响LNG的气化和对轴承的润滑；电磁特性不受温度影响，启动转矩 不受温度影响可直接启动，启动时间短，无需因启动另配设施；不产 生磁电流环路。同时电机设置了位移传感器，可对转子的浮动量进行 实时监控。由于采用衬套轴承座结构作为易损件可进行随时更换，易 损件易加工，可减少维护周期，降低运行成本。在诱导轮和叶轮之间 设置首级轴套可达到诱导轮与叶轮的最佳匹配，由于诱导轮叶片在液 流中会产生尾迹，且当该尾迹落在离心轮进口叶片上时，会影响离心 轮的扬程和效率，故此结构可提高泵组的扬程和效率。在特高或低流 量下，在蜗壳内部产生不平衡工况，从而形成径向力，径向力的不平 衡会缩短轴承寿命，轴向导叶与液流相对应，在正常运行范围下，液 压对称十分完美，使泵在运行中不产生受径向力。总之，该泵结构合 理，使用性能高，价格便宜，是一种较理想的低温罐内潜液泵。
附图说明
图1为本发明立式真空低温潜液泵的剖视结构图。
图中：1.中间衬套，2.末级叶轮，3.壳体密封环，4.下盖， 5.末级衬套，6.排液管，7.转子轴，8.轴承挡圈，9.蝶形弹簧，10. 电缆接口11.排气管路，12.泵池，13.电机位移传感器，14.上盖， 15.电机上盖，16.穿杠，17.电机组件，18.电机壳，19.轴承座，20. 末级轴向导叶，21.叶轮密封环，22.吐出段，23.中间轴套，24. 轴向导叶，25.首级叶轮，26.首级轴套，27.诱导轮，28.吸入段， 29轴头螺母，30.中段。
具体实施方式
在附图中，本发明立式真空低温潜液泵，主要由电机部 分、泵头部分、转子轴、轴承座、穿杆、泵池组成；轴承座19通过 轴承支撑转子轴7，转子轴7的上端装有电机部分、下端装有泵头部 分，穿杆16将电机部分和泵头部分连接为一个整体置于封闭的泵池 12内。
所述的电机部分包括电机组件17、转子轴7、电机壳18、电机 上盖15、电机位移传感器13、轴承挡圈8、蝶形弹簧9、上盖14、 下盖4；电机壳18内装有电机组件17，电机壳18的上端装有电机上 盖15，电机上盖15内连接有衬套轴承座19，轴承座19内的轴承支 撑有转子轴7，轴承座19与轴承设有轴承挡圈8和蝶形弹簧9，轴承 挡圈8与蝶形弹簧9可实现动反力的缓冲以及轴向力的平衡补偿。转 子轴7上端部装有电机位移传感器13，可对转子的浮动量进行实时 监控，实现电机保护。电机上盖15连接有上盖14；电机壳18的下 端连接有下盖4，下盖4内装有支撑转子轴7轴承座19；所述的电机 为超导电机，采用超导电机的好处是电机不发热，不影响LNG的气化 和对轴承的润滑；电磁特性不受温度影响，启动转矩不受温度影响可 直接启动，启动时间短，无需因启动另配设施；不产生磁电流环路。
所述的泵头部分主要由转子轴、导叶、叶轮、诱导轮、吐出段、 中段、吸入段构成；位于下盖4下端的转子轴7上依次连接有末级衬 套5、末级轴向导叶20、壳体密封环3、叶轮密封环21、末级叶轮2、 中间轴套23、中间衬套1、轴向导叶24、首级叶轮25、首级轴套26、 诱导轮27和轴头螺母29；轴向导叶24靠螺栓固定于中间衬套1上， 锥形首级轴套26位于诱导轮27与首级叶轮25之间；轴向导叶24的 反导叶结构可稳流，可进行压力转换、降速、导流和消除旋转分量； 在诱导轮27和首级叶轮25之间设置首级轴套26，达到诱导轮27和 叶轮首级25的最佳匹配。位于下盖4下端的叶轮外侧连接有吐出段 22、中段30、吸入段28。吸入段28与轴向导叶24形成首级叶轮25 工作腔，吐出段22与末级轴向导叶20形成末级叶轮2工作腔。
所述的电机壳18外侧设有下部与吐出段22内腔相通、上部与上 盖14内腔相通排液管6，上盖14的内腔出口为泵的吐出口。所述的 穿杆16将电机上盖14、下盖4、吸入段28、中段30、吐出段22固 定连接在一起。所述的泵池12的盖板上装有电缆及信号线接口10和排气管路11。
LNG液化天然气从泵池12的人口进入泵池内，在旋转叶轮的作 用下从吸入段28吸入，经泵的中段30、吐出段22、排液管6，从电 机上盖14内腔出口输出。

Claims (6)

1.立式真空低温潜液泵，主要由电机部分、泵头部分、 转子轴、轴承座、穿杆、泵池组成；其特征在于：所述的轴承座(19) 通过轴承旋转支撑转子轴(7)，转子轴(7)的上端装有电机部分、 下端装有泵头部分，穿杆(16)将电机部分和泵头部分连接为一个整 体置于封闭的泵池(12)内。
2.如权利要求1所述的立式真空低温潜液泵，所述的电机 部分包括电机组件(17)、转子轴(7)、电机壳(18)、电机上盖(15)、 电机位移传感器(13)、轴承挡圈(8)、蝶形弹簧(9)、上盖(14)、 下盖(4)；电机壳(18)内装有电机组件(17)，电机壳(18)的上 端装有电机上盖(15)，电机上盖(15)内连接有轴承座(19)，轴承 座(19)内的轴承支撑有转子轴(7)，电机上盖(15)连接有上盖(14)； 电机壳(18)的下端连接有下盖(4)，下盖(4)内装有支撑转子轴(7) 轴承座(19)；其特征在于：所述的轴承座(19)为便于更换的衬套 轴承座(19)，轴承上端转子轴(7)上套有轴承挡圈(8)和蝶形弹 簧(9)，转子轴(7)上端部装有电机位移传感器(13)。
3.如权利要求1所述的立式真空低温潜液泵，所述的泵头 部分主要由转子轴、导叶、叶轮、诱导轮、吐出段、中段、吸入段构 成；所述的下盖(4)下端转子轴(7)上依次连接有末级衬套(5)、 末级轴向导叶(20)、壳体密封环(3)、叶轮密封环(21)、末级叶轮 (2)、中间轴套(23)、中间衬套(1)、轴向导叶(24)、首级叶轮(25)、 首级轴套(26)、诱导轮(27)和轴头螺母(29)；所述的下盖(4) 下端叶轮外连接有吐出段(22)、中段(30)、吸入段(28)；其特征 在于：所述的轴向导叶(24)靠螺栓固定于中间衬套(1)上，锥形 首级轴套(26)位于诱导轮(27)与首级叶轮(25)之间。
4.如权利要求1所述的立式真空低温潜液泵，其特征在于： 所述的电机壳(18)外侧设有下部与吐出段(22)内腔相通、上部与 上盖(14)内腔相通排液管(6)，上盖(14)的内腔出口为泵的吐出 口。
5.如权利要求1所述的立式真空低温潜液泵，其特征在于： 所述的穿杆(16)将电机上盖(14)、下盖(4)、吸入段(28)、中段 (30)、吐出段(22)固定连接在一起。
6.如权利要求1所述的立式真空低温潜液泵，其特征在于： 所述的泵池(12)的盖板上装有电缆及信号线接口(10)和排气管路 (11)。
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