JP3195141B2 - 液化ガスタンク用潜没ポンプ装置 - Google Patents
液化ガスタンク用潜没ポンプ装置Info
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Description
に係り、特に液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵する液化
ガスタンク用のタンク内蔵式潜没ポンプにおいて、揚液
管内を満液にするまでの過大吐出運転時に発生するポン
プ内不平衡軸推力を支持してスラスト軸受の負荷を大巾
に軽減し、スラスト軸受の長寿命化をはかるに好適な液
化ガスタンク用潜没ポンプ装置に関する。
を図3および図4について説明する。
系統図、図4は潜没ポンプ装置の断面図である。図3、
図4において、潜没ポンプ装置は液化ガスタンク1内に
垂下された揚液管2、この揚液管2の下端にとりつけら
れた吸込弁3と、この吸込弁3の上の潜没ポンプ着座面
21に設置される潜没ポンプ5、およびこの潜没ポンプ
5の吊り上げ用ワイヤ4と揚液管2の頂部にポンプ吊り
上げ機構を有するヘッドプレ−ト2a、巻き上げ機30
他から構成される。図2に示す潜没ポンプ5は、液化ガ
スタンク1のタンク天井板1aから沿直に垂下された揚
液管2の内部にヘッドプレ−ト2aから吊り下げ用ワイ
ヤ4によって、例えば深さ50mに吊り下げられて、揚
液管2下部の潜没ポンプ着座面21に着座される。潜没
ポンプ5に給電ケ−ブル17によって電源が供給されて
運転が開始されると液化ガスは吸込弁3から吸込まれて
昇圧され、潜没ポンプ5の中部に設けられたポンプ吐出
口12から揚液管2内に吐出され、揚液管2を上昇して
吐出管10に送り出される。このような液化ガスタンク
用潜没ポンプ装置は、図3に示すように、通常、複数液
化ガスタンク内に設置されており、各々の揚液管2の上
部の吐出管10は、逆止弁11を経て母管14に集合さ
れている。
没ポンプ5が運転を停止すると、揚液管2内に残留した
液化ガスは潜没ポンプ5の中部にとりつけられたポンプ
吐出口12を通じて逆流し吸込弁3から液化ガスタンク
1にもどされる。そして、揚液管2の中の液面は、液化
ガスタンクの液面と同一レベルに低下する。したがっ
て、潜没ポンプ5を再起動すると、揚液管2を液化ガス
で満たすまでの間は吐出圧力が確保されない状態での運
転が連続される。通常、この状態での運転時間は数分間
に及ぶ。
えば、特公昭61−5558号公報記載のように、ポン
プ運転時スラスト軸受に負荷される軸推力(以下スラス
ト力と呼ぶ)を零にすることができる軸推力平衡装置を
設けている。しかし、この平衡装置はポンプが所定の吐
出圧力を発生させた状態で機能するように設計されてい
るため、上記運転時のように吐出圧力が確保できない場
合には、スラスト力がスラスト軸受に加わり、スラスト
軸受の寿命は低下する。このスラスト力は、ポンプ軸系
の自重および羽根車に作用する流体力からなり、潜没ポ
ンプが大型化すると、益々スラスト力が増加し、スラス
ト軸受寿命を低下させる傾向にある。
ンプの起動時、スラスト軸受にスラスト力が加わってス
ラスト軸受寿命が短くなるという問題があった。
れたもので、潜没ポンプ起動時にスラスト軸受に作用す
るスラスト力を軽減して、スラスト軸受の長寿命化を図
ることができる液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を得る
ことを目的とするものである。
本発明に係る液化ガスタンク用潜没ポンプ装置の構成
は、液化ガスタンク内に垂下された揚液管の底部に設け
た座面に着座させて設置され、ケーシング内にモータと
該モータに回転軸で連結され吸い込んだ液化ガスを昇圧
するインペラと、昇圧した液化ガスを揚液管内に吐出す
る複数の吐出穴とを備えたポンプ本体と、回転軸を支持
するスラスト軸受及びラジアル軸受と、バランスディス
クを有する軸推力平衡装置とを収納してなる潜没ポンプ
装置において、ポンプ回転軸に取り付けた能動型スラス
ト磁気軸受と、ポンプ吐出管に取り付けた吐出圧力の検
出手段と、この吐出圧力値により能動型スラスト磁気軸
受の電源を投入、遮断する制御装置を有するものであ
る。
源を投入してポンプ軸系を浮上させた後、ポンプが起動
し揚液管内に液化ガスが満たされて所定の吐出圧力が確
保されると、吐出圧力の検出手段の出力信号によって、
能動型スラスト磁気軸受への電源を遮断する。一方、停
止時には、圧力低下を検出すると能動型スラスト磁気軸
受の電源を投入し、回転系の自重を能動型スラスト磁気
軸受で支持する。所定時間を経過した後、能動型スラス
ト磁気軸受の電源を遮断する。なお、能動型スラスト磁
気軸受作動中はバランスディスクと静止部分との軸方向
細隙部の大きさを所定の範囲にするように能動型スラス
ト磁気軸受への電流を制御する。
の起動停止時に発生するポンプ内不平衡軸推力が能動型
スラスト磁気軸受によって支持されることにより、スラ
スト軸受に作用するスラスト力が軽減され、また定常運
転ではバランスディスクの作用によりスラスト軸受には
スラスト力が作用しないため、スラスト軸受の寿命を長
くすることが可能である。
ク用潜没ポンプ装置の断面図、図2は図1の装置の潜没
ポンプの断面図である。図1、図2の中で図3、図4と
同等の部分は図3、図4と同一の符号とする。
スタンク1内に垂下された揚液管2の底部に設けられた
潜没ポンプ着座座面21に着座させて設置されている。
一方、潜没ポンプ5の吐出管10には吐出圧力検出手
段、例えば圧力スイッチ41が設けられ、その接点信号
は、潜没ポンプ5に搭載された能動型スラスト磁気軸受
の給電、制御ケ−ブルの取出端子台42からのケ−ブル
とともにスラスト磁気軸受制御装置50に接続されてい
る。
ンプ回転軸5Aに吸込性能向上のためにとりつけられた
インデュ−サ5B、複数の羽根車5Cおよびサブマ−ジ
ドモ−タロ−タ5Dが固定され一体回転する。この回転
系は自液潤滑される静圧軸受5E,5F,5Gによって
半径方向に支持される。一方、軸方向は、回転系に固定
されたバランスディスク5Jからなる軸スラスト平衡装
置によって、軸方向スラストがセルフバランスされ回転
系は液中に浮き上がり、軸方向スラスト力支持用補助玉
軸受5H,5Iにはスラスト力は全く作用しない。な
お、潜没ポンプ5の停止時には、回転系の自重は軸方向
スラスト力支持用補助玉軸受5Iによって支持される。
ポンプ回転軸5Aの最上部には電磁石5K、強磁性体ロ
−タ5Lからなる能動型スラスト磁気軸受が設置されて
いる。ポンプ軸回転系の自重および羽根車5Cおよびバ
ランスディスク5Jに作用する残留流体力が常に鉛直下
方に働く場合には図2に示すように能動型スラスト磁気
軸受の電磁石は上側のみとし、強磁性体ロ−タ5Lをス
ラスト力に見合う吸引電磁力で上方に引上げるよう電流
制御される。一般にこの電磁石5Kの吸引電磁力は、電
磁石5K、強磁性体ロ−タ5L間の面間寸法に影響され
る。したがって、バランスディスク5Jの軸方向細隙部
のギャップδを検出する手段であるギャップ検出センサ
5Nを配置し、このギャップδを所定の範囲にコントロ
−ルするよう磁気軸受への電流が制御される。ギャップ
δは潜没ポンプ5が停止して回転系が補助玉軸受5Iで
支持される状態が最大であり、バランスディスク5J等
の軸スラスト平衡装置が機能する状態が最小となるた
め、起動時はこの両者の中間値に制御され、補助玉軸受
5Iにスラスト力が作用したり、また、バランスディス
クの細隙部が零となって回転系が静止系に接触すること
がないように制御され浮上支持される。
即ち、潜没ポンプ5の起動信号が発せられると、まず、
電磁石5K、強磁性体ロ−タ5Lからなるスラスト磁気
軸受への電源が投入され、回転系が浮上支持される。次
にサブマ−ジドモ−タに供電されると潜没ポンプ5は回
転して吸込弁3から液化ガスを吸込み、複数の羽根車5
Cで昇圧されたのち、ポンプ吐出口12から揚液管2内
に吐出される。この状態では、スラスト力は回転系の自
重の他、下向きに働く各羽根車5Cの流体力と上向きに
働くバランスディスク5Jに作用する流体力の下向き合
力が加わるのでスラスト力が増加する。そこでこれに見
合って電磁石5K、強磁性体ロ−タ5Lからなる能動型
スラスト磁気軸受は電流値を増加させて吸引電磁力を増
大させるように制御させる。ここで、能動型スラスト磁
気軸受の電磁石を流れる電流による発生熱は、サブマ−
ジドモ−タを冷却する自液の一部によってまかなわれる
冷却液で除去される。図1に示すように、揚液管2内の
液面レベルが上昇して吐出管10に至ると、吐出圧力が
上昇するので、この圧力を圧力スイッチ41で検出し、
この信号をスラスト磁気軸受制御装置50に取込み、能
動型スラスト磁気軸受の電源を遮断する。一方、潜没ポ
ンプ5の停止時には、まず圧力スイッチ41で圧力低下
を検出すると能動型スラスト磁気軸受の電源を投入し、
回転系の自重を能動型スラスト磁気軸受で支持する。所
定時間を経過した後、能動型スラスト磁気軸受の電源を
遮断する。これら一連の制御はスラスト磁気軸受制御装
置50に制御回路を組み込んで実施する。
とにより、従来構造の欠点であったスラスト軸受寿命の
低下が避けられるのみならず、磁気軸受は本来、非接触
型軸受で摺動部のない構成であり、大巾なスラスト軸受
寿命がはかられ、メンテナンスフリ−化が可能となる長
所がある。
きとしたため、スラスト磁気軸受の電磁石を片側1個の
みとしたが、スラスト力が上方向にも作用する場合には
電磁石は強磁性体ロ−タの上下一対となる。また、能動
型スラスト磁気軸受はサブマ−ジドモ−タの上部に配置
してあるが、モ−タの下部に設置しても、その目的と効
果は前述実施例に全く等しいことは明らかである。
ポンプ装置において、潜没ポンプ起動停止時に発生する
スラスト力が、能動型スラスト磁気軸受によりスラスト
軸受に作用しないため、スラスト軸受寿命を大幅に延ば
すことが可能である。
ンプ装置の断面図である。
る。
る。
断面図である。
揚液管,2a……ヘッドプレ−ト,3……吸込弁,4…
…吊り下げワイヤ,5……潜没ポンプ,10……吐出
管,11……逆止弁,12……ポンプ吐出口,14……
母管,17……給電ケ−ブル,21……潜没ポンプ着座
面,30……巻き上げ機,5A……ポンプ回転軸,5B
……インデュ−サ,5C……羽根車,5D……モ−タロ
−タ,5E,5F,5G……静圧軸受,5H,5I……
補助玉軸受,5J……バランスディスク,5K……電磁
石,5L……強磁性体ロ−タ,5N……ギャップ検出セ
ンサ,41……圧力スイッチ,42……取出端子台,5
0……スラスト磁気軸受制御装置。
Claims (2)
- 【請求項1】液化ガスタンク内に垂下された揚液管の底
部に設けた座面に着座させて設置され、ケーシング内に
モータと該モータに回転軸で連結され吸い込んだ液化ガ
スを昇圧するインペラと、昇圧した液化ガスを揚液管内
に吐出する複数の吐出穴とを備えたポンプ本体と、回転
軸を支持するスラスト軸受及びラジアル軸受と、バラン
スディスクを有する軸推力平衡装置とを収納してなる潜
没ポンプ装置において、ポンプ回転軸に取り付けた能動
型スラスト磁気軸受と、ポンプの吐出圧力を検出する検
出手段と、この検出手段により検出された吐出圧力値に
応じて能動型スラスト磁気軸受の電源を投入、遮断する
制御装置を備えたことを特徴とする液化ガスタンク用潜
没ポンプ装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記軸推力平衡装置の
バランスディスクと前記ケーシングに取り付けられた静
止部分との軸方向細隙部の大きさを検出する検出手段を
備え、この検出値を所定の範囲にするように前記能動型
スラスト磁気軸受を制御することを特徴とする液化ガス
タンク用潜没ポンプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26858293A JP3195141B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 液化ガスタンク用潜没ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26858293A JP3195141B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 液化ガスタンク用潜没ポンプ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07119680A JPH07119680A (ja) | 1995-05-09 |
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Family
ID=17460533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26858293A Expired - Lifetime JP3195141B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 液化ガスタンク用潜没ポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3195141B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6401080B1 (en) | 1997-03-21 | 2002-06-04 | International Business Machines Corporation | Intelligent agent with negotiation capability and method of negotiation therewith |
Families Citing this family (3)
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-
1993
- 1993-10-27 JP JP26858293A patent/JP3195141B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6401080B1 (en) | 1997-03-21 | 2002-06-04 | International Business Machines Corporation | Intelligent agent with negotiation capability and method of negotiation therewith |
US7908225B1 (en) | 1997-03-21 | 2011-03-15 | International Business Machines Corporation | Intelligent agent with negotiation capability and method of negotiation therewith |
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JPH07119680A (ja) | 1995-05-09 |
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