CN109915387A - 一种立式无轴封lng输送泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液泵领域，公开了一种立式无轴封LNG输送泵。该一种输送泵包括一个蜗壳和一个机壳，蜗壳和机壳通过一段连接管相连通，而在机壳的末端设有一个端盖；机壳的内部安装有一台电机，电机的一端安装有一个叶轮和一个诱导轮，叶轮设置在蜗壳的内部，诱导轮设置在入口法兰的内部；其中，蜗壳、连接管、机壳和端盖之间均采用金属缠绕垫片进行密封，而电机为低温永磁潜液电机。本发明中的立式无轴封LNG输送泵通过采用低温永磁潜液电机替代传统输送泵电机，并使用金属缠绕垫片进行密封，将运动部件完全封闭在密闭空间之中，而不存在动密封部件，避免了泄露风险，提高了设备安全性。同时本发明结构简单，易于装配。
Description
技术领域
本发明涉及液泵领域，特别涉及一种立式无轴封LNG输送泵。
背景技术
LNG(液化天然气)输送泵是一种广泛应用于LNG接收站、LNG液化工厂及LNG加气站中的LNG输送及装卸车等流程的设备，因LNG温度极低(-162℃)，且具有易燃、易爆、易气化的特性，要求LNG输送泵必须具有耐低温、密封可靠、液体损耗小及结构安全可靠的特点。
目前，国内所研发的大多数LNG输送泵，由于使用常规电机作为动力源，则一般需要使用轴封装置进行密封，并通过机械密封等方式堵住轴端出口来控制泄露现象的发生。然而这种密封方式在使用一段时间后，随着密封件的磨损和老化，存在极大的泄露风险，容易造成安全事故，因而存在相当的隐患；而且该类LNG输送泵产品普遍存在结构复杂、装配困难、扬程及效率不理想等缺陷，难以大规模推广应用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种立式无轴封LNG输送泵。
根据本发明的一个方面，提供了一种立式无轴封LNG输送泵，包括一个蜗壳和一个机壳，所述蜗壳和所述机壳通过一段连接管相连通，而在所述机壳的末端设有一个端盖；
在所述蜗壳上设置有一个入口法兰和一个出口法兰，而在所述机壳上安装有一个电气连接法兰；
所述机壳的内部安装有一台电机，所述电机的一端安装有一个叶轮和一个诱导轮，所述叶轮设置在所述蜗壳的内部，所述诱导轮设置在所述入口法兰的内部；
其中，所述所述蜗壳、所述连接管、所述机壳和所述端盖之间均采用金属缠绕垫片进行密封，而所述电机为低温永磁潜液电机。
本发明中的立式无轴封LNG输送泵通过采用低温永磁潜液电机替代传统输送泵电机，并使用金属缠绕垫片进行密封，将运动部件完全封闭在密闭空间之中，而不存在动密封部件，避免了泄露风险，提高了设备安全性。同时本发明结构简单，易于装配。
在一些实施方式中，所述出口法兰通过一根冷凝管与所述机壳相连通。由此，设置冷凝管能够实现机壳内部的输送介质进行循环，可以使机壳内部不会因输送介质升温气化。
在一些实施方式中，所述机壳的外侧周围分布有多根拉杆，各所述拉杆的两端分别安装在所述连接管和所述端盖上。由此，拉杆用于对连接管和机壳进行进一步稳固设置，使其在受到电机转动的影响时不会产生错位和移动。
在一些实施方式中，所述蜗壳的内部设有中空的轮腔，所述叶轮位于所述轮腔的中部。由此，设置了蜗壳的内部结构，而轮腔内的叶轮能够将电机的机械能转化为介质的动能。
在一些实施方式中，所述电机包括一个转轴，所述转轴上安装有定子和转子，所述定子和所述转子均位于所述机壳的内部。由此，设置了电机的结构，其用于产生动力使泵内部的介质流动。
在一些实施方式中，所述叶轮和所述诱导轮依次安装在所述转轴的一端。由此，进一步细化了设置了叶轮和诱导轮的安装，其中诱导轮的作用为降低气蚀余量，防止介质气化，避免叶轮气蚀损伤，提高泵效率。
在一些实施方式中，所述转轴的中部通过一个下轴承座安装在所述连接管的内部，另一端则通过一个上轴承座安装在所述端盖上。由此，设置了转轴的安装方式，使其能够在稳定安装的同时顺利进行旋转，以产生所需的动力。
在一些实施方式中，所述下轴承座和所述上轴承座上均安装有低温陶瓷制成的滚珠轴承。由此，使用低温陶瓷制成轴承能够保证其在低温环境下长期使用。
附图说明
图1为本发明一实施方式的一种立式无轴封LNG输送泵的整体结构图一；
图2为图1所示一种立式无轴封LNG输送泵的整体结构图二；
图3为图1所示一种立式无轴封LNG输送泵的内部结构图；
图4为图1所示一种立式无轴封LNG输送泵的剖面图。
图中：蜗壳1，机壳2，入口法兰3，出口法兰4，电气连接法兰5，电机6，叶轮7，诱导轮8，冷凝管9，滚珠轴承10，连接管11，轮腔12，下轴承座13，端盖21，拉杆22，上轴承座23，
转轴61，定子62，转子63。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种立式无轴封LNG输送泵的整体结构，图2显示了图1中的立式无轴封LNG输送泵的另一角度的整体结构，图3显示了图1中的立式无轴封LNG输送泵地内部结构，图4显示了图1中的立式无轴封LNG输送泵地剖面结构。如图1-3所示，该输送泵的外部主要包括一个贯通的蜗壳1和一个圆筒状的机壳2，蜗壳1和机壳2之间通过一段连接管11相连通，而在机壳2的末端设有一个密闭的端盖21。其中，蜗壳1、连接管11、机壳2和端盖21之间的连接处均采用金属缠绕垫片进行密封。
端盖21呈圆盘状，其尺寸大于机壳2的横截面尺寸，则其周围露出在机壳2的外侧，连接管11靠近机壳2的一端呈方形，并且该端的周围同样露出在机壳2的外侧，而连接管11的该端的周围与端盖21的周围分别通过多根拉杆22相连接，则各拉杆22分布在机壳2的外侧周围。其中，各拉杆22能够保证对机壳2的进一步地稳固设置，从而使机壳2在受到震动等时不会出现移动或错位等情况。
在蜗壳1的末端设置有一个入口法兰3，而在蜗壳1的侧面设置有一个出口法兰4，并且入口法兰3和出口法兰4均与蜗壳1内部是连通的，而入口法兰3和出口法兰4分别用于向泵的内部引入或导出液化天然气等介质。而出口法兰4还通过一根冷凝管9与机壳2相连通，其中，冷凝管9优选为贯穿端盖21与机壳2相连通，而冷凝管9能够用于稳定机壳2内部的温度，避免其中的输送介质会升温气化。
在机壳2上的侧面还安装有一个电气连接法兰5，机壳2可以通过电气连接法兰5与相关外接设备或装置进行连接。
机壳2的内部安装有一台电机6，而电机6优选为能够在低温环境下长期运转的低温永磁潜液电机6。其中，电机6的转轴61位于机壳2的内部中央，并伸入到连接管11和蜗壳1中，转轴61上安装有定子62和转子63，而定子62和转子63则均完全位于机壳2的内部。
转轴61的伸出到机壳2外部的一端依次安装有一个叶轮7和诱导轮8，叶轮7位于蜗壳1的内部，而诱导轮8则位于入口法兰3的内部。其中，在蜗壳1的内部设有一个中空的轮腔12，叶轮7则位于轮腔12的中部，而在叶轮7的外周和轮腔12的内壁之间还具有相当一段距离，能够容纳流动的介质。
转轴61的中部通过一个下轴承座13安装在连接管11的内部，而转轴61位于机壳2内部的末端则通过一个上轴承座23安装在端盖21的内侧，并且在下轴承座13和上轴承座23上均安装有滚珠轴承10。其中，滚珠轴承10由低温陶瓷制成，依靠输送介质进行润滑，能够在低温环境下长期使用。
在使用该输送泵时，启动电机6，使叶轮7和诱导轮8随着转轴61进行转动，同时将液化天然气等低温介质从进口法兰处通入，经过诱导轮8搅拌后进入轮腔12和机壳2内部；然后，经过叶轮7的作用，可以将介质从出口法兰4处压出，然后即可投入使用。其中，诱导轮8能够降低气蚀余量，防止介质气化，从而避免叶轮7气蚀损伤，而叶轮7则用于将通过电机6的转轴61传递来的机械能转化为介质的动能。
本发明中所采用的低温永磁潜液电机，可以浸没在所输送的低温介质中正常工作，因此就不需要像常规离心泵一样在电机和叶轮之间设计轴封结构以防止低温介质与电机相接触；同时，所输送的低温介质还能够对电机进行冷却，避免因电机工作时产生热量而造成输送介质过量气化。因此，相较于传统交流潜液电机而言，本发明中所采用的低温永磁潜液电机效率更高、体积更小、发热量更低，能够有效降低输送介质气化量。
此外，由于采用了低温永磁潜液电机，使得本实施方式中不存在动密封结构，仅需考虑各结构之间的静密封问题，因此，只要采用金属缠绕垫片对蜗壳、连接管、机壳和端盖之间的连接处进行密封，即可避免泄露的风险，不仅提高了设备安全性，还简化了结构，使其更易于装配。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：包括一个蜗壳(1)和一个机壳(2)，所述蜗壳(1)和所述机壳(2)通过一段连接管(11)相连通，而在所述机壳(2)的末端设有一个端盖(21)；
在所述蜗壳(1)上设置有一个入口法兰(3)和一个出口法兰(4)，而在所述机壳(2)上安装有一个电气连接法兰(5)；
所述机壳(2)的内部安装有一台电机(6)，所述电机(6)的一端安装有一个叶轮(7)和一个诱导轮(8)，所述叶轮(7)设置在所述蜗壳(1)的内部，所述诱导轮()设置在所述入口法兰(3)的内部；
其中，所述所述蜗壳(1)、所述连接管(11)、所述机壳(2)和所述端盖(21)之间均采用金属缠绕垫片进行密封，而所述电机(6)为低温永磁潜液电机。
2.根据权利要求1所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述出口法兰(4)通过一根冷凝管(9)与所述机壳(2)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述机壳(2)的外侧周围分布有多根拉杆(22)，各所述拉杆(22)的两端分别安装在所述连接管(11)和所述端盖(21)上。
4.根据权利要求1所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述蜗壳(1)的内部设有中空的轮腔(12)，所述叶轮(7)位于所述轮腔(12)的中部。
5.根据权利要求1所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述电机(6)包括一个转轴(61)，所述转轴(61)上安装有定子(62)和转子(63)，所述定子(62)和所述转子(63)均位于所述机壳(2)的内部。
6.根据权利要求5所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述叶轮(7)和所述诱导轮(8)依次安装在所述转轴(61)的一端。
7.根据权利要求5所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述转轴(61)的中部通过一个下轴承座(13)安装在所述连接管(11)的内部，另一端则通过一个上轴承座(23)安装在所述端盖(21)上。
8.根据权利要求7所述的一种立式无轴封LNG输送泵，其特征在于：所述下轴承座(13)和所述上轴承座(23)上均安装有低温陶瓷制成的滚珠轴承(10)。
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