JPH04334792A - 液化ガス用サブマージド型ポンプのジャーナル軸受冷却・潤滑方式 - Google Patents

液化ガス用サブマージド型ポンプのジャーナル軸受冷却・潤滑方式

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Publication number
JPH04334792A
JPH04334792A JP13559591A JP13559591A JPH04334792A JP H04334792 A JPH04334792 A JP H04334792A JP 13559591 A JP13559591 A JP 13559591A JP 13559591 A JP13559591 A JP 13559591A JP H04334792 A JPH04334792 A JP H04334792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffuser
journal bearing
liquefied gas
pump
rotating shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP13559591A
Other languages
English (en)
Inventor
Konosuke Iwasaki
岩崎 孝之助
Akira Takehara
竹原 彰
Koji Sakurai
浩二 桜井
Masanori Sumitani
隅谷 正典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON KAATAA KK
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
NIPPON KAATAA KK
Kansai Electric Power Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON KAATAA KK, Kansai Electric Power Co Inc filed Critical NIPPON KAATAA KK
Priority to JP13559591A priority Critical patent/JPH04334792A/ja
Publication of JPH04334792A publication Critical patent/JPH04334792A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は極低温の液化ガスの液中
に浸漬してこれを圧送するサブマージド型ディヒューザ
ーポンプのジャーナル軸受の冷却・潤滑方式に関する。
【0002】
【従来の技術】液化天然ガス(沸点−162℃)、液化
エチレン(沸点−104℃)、液化石油ガス(沸点−5
〜−45℃)等の低温の液化ガスを圧送するために用い
られるポンプとしては、モーターにより回転駆動される
同一の鉛直回転軸に、複数のインペラーを固着して一体
に回転せしめ、各インペラーの直後にそれぞれケーシン
グに固定して設けられた複数の固定羽根を有するディヒ
ューザーを配置し、インペラーとディヒューザーを交互
に複数段縦に積み重ねた、縦型の多段ディヒューザーポ
ンプが用いられている。このポンプの高速回転する回転
軸とケーシングに固定されたディヒューザーの間に、円
筒状摺動面を有するジャーナル軸受よりなる軸封部を設
け、回転軸を支持すると共に、ディヒューザーで加圧さ
れた加圧液の逆流を防止している。このジャーナル軸受
は、極低温で作動するため、その摺動面をオイル潤滑す
ることはできない。そこで従来のこの種ポンプでは、回
転軸の外面と軸受の間の円筒状摺動面を、各段のディヒ
ューザー通過により生ずる各ジャーナル軸受前後の液の
僅かな圧力差により、その摺動面に浸透する自己液によ
って潤滑し、各ジャーナル軸受を冷却・潤滑している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の液化ガス用サブ
マージド型ポンプのジャーナル軸受の上記冷却・潤滑方
式では、各ジャーナル軸受の前後の液の圧力差は1段の
ディヒューザーの通過で発生する圧力差であり、インペ
ラーで加速された液の運動エネルギーの一部が圧力に変
換されて発生する僅かな圧力差である。回転軸と軸受の
間の円筒状摺動面は各ディヒューザーの両側のこの僅か
な圧力差で自然に下流側から浸透する極めて少量の液の
みによって潤滑しているため、軸受の潤滑が不充分であ
り、短時間でジャーナル軸受が摩耗し、回転軸の振れが
大きくなり、回転部品であるインペラー、ポンプ軸等に
2次被害が発生する原因となっている。
【0004】従って本発明は、上記従来の液化ガス用サ
ブマージド型ポンプのジャーナル軸受の問題点に鑑み、
ジャーナル軸受を加圧された自己液により充分に潤滑・
冷却することができる冷却・潤滑方式を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジャーナル軸受の
回転軸に摺動する円筒状内面に環状溝を設け、多段ディ
ヒューザーポンプの最終段のインペラー及びディヒュー
ザーで加圧された吐出口の高圧の自己液を、各段のジャ
ーナル軸受の上記環状溝に導くことにより、回転軸を高
圧の自己液中に支持し各段のジャーナル軸受を充分に冷
却・潤滑しうることを見出し本発明を完成するに到った
【0006】即ち、本発明は電動機で駆動される回転軸
に固着されてこれと一体に回転するインペラー羽根を有
するインペラーと、固定羽根を有するディヒューザーと
をそれぞれ複数段交互に回転軸に沿って配列してなる液
化ガス用サブマージド型多段ディヒューザーポンプにお
いて、該ディヒューザーの中心部に該回転軸の外面に摺
動する円筒状内面を有するジャーナル軸受を備え、該円
筒状内面に環状溝を設け、該多段ディヒューザーポンプ
の最終段の高圧の吐出液の一部を該環状溝に導く流路を
備え、高圧の吐出液により自己液潤滑を行うことを特徴
とする液化ガス用サブマージド型ポンプのジャーナル軸
受冷却・潤滑方式を要旨とする。
【0007】
【実施例】次に本発明の内容を図面により詳細に説明す
る。図1は本発明の液化ガス用サブマージド型ポンプの
正面断面図、図2は図1のジャーナル軸受部の拡大断面
図である。1はポンプケーシングであり、互いに上下に
連結された上部円筒2と下部円筒3と、上部円筒2の上
に蓋をする吐出マニホルド4及び下部円筒3の下端に蓋
をするように結合した吸入マニホルド5よりなる。吐出
マニホルド4の上部に吐出口6を有し、吐出マニホルド
4中央下部に回転軸7の上端を支承する上部軸受8を有
する。上部円筒2の底板9中央に下部軸受10を備え、
回転軸7を軸方向に支承し、回転軸7は下部軸受10を
貫通して下方に延びている。上部円筒2内には誘導電動
機11を備え、その回転子12はスプラインキー溝によ
り回転軸7と一体に回転する。
【0008】ポンプケーシング1の下部円筒3の内部に
は複数段のインペラー13と複数段のディヒューザー1
4が交互に配置されている。図1の例では4段のインペ
ラー13a、13b、13c、13dが互いに一定の間
隔を隔てて、テーパーリング24により回転軸7に固着
され一体に回転する。各インペラー13の上側にそれぞ
れ近接して4段のディヒューザー14a、14b、14
c、14dが設けられる。各インペラー13はインペラ
ー主板15とインペラー側板16の間に複数のインペラ
ー羽根17を有する。各ディヒューザー14は外側の円
筒状ディヒューザーケース18と内筒19の間に複数の
固定羽根20を並べてなり、外側のディヒューザーケー
ス18は図2に示すようにそれぞれ上下に環状の段部2
1を有し、隣接するディヒューザーケース18の上下の
段部21が互いに嵌合するようにして、上部円筒2の底
板9と吸入マニホルド5の間に挟まれて、気密に積み重
ねられる。積み重ねたディヒューザーケース18よりな
る円筒22とポンプケーシング1の下部円筒3の内面の
間に円筒状空隙23が生ずる。25は複数の羽根を有す
るインデューサーであって、回転軸7の下端に取付けら
れ、吸入マニホルド5の吸入口32内で回転軸7と一体
に回転する。
【0009】各ディヒューザー14の内筒19の中心部
には回転軸7と摺動する円筒状のジャーナル軸受26を
備え、そのジャーナル軸受26の円筒状内面27には環
状溝28を有し、ジャーナル軸受26の外側にも外側環
状溝29を有し、内側の環状溝28と外側環状溝29は
通孔30により連通する。ディヒューザーケース18の
外側の円筒状空隙23から各ジャーナル軸受26の外側
環状溝29に通ずる導管31を設ける。最終段のディヒ
ューザー14dの上部空間から上部円筒2及び吐出マニ
ホルド4を貫通して吐出口6に到る吐出管33を設け、
更に最終段のディヒューザー14dの円筒状ディヒュー
ザーケース18を貫通して外側の円筒状空隙23に通ず
る潤滑液流路34を設ける。
【0010】ポンプケーシング1の上部円筒2、下部円
筒3及び吸入マニホルド5全体を有底円筒状バレル35
内に装填し吐出マニホルド4をフランジ37によりバレ
ル35に固定する。バレル35の外壁には内部に通ずる
吸入管36を設ける。
【0011】
【作用】本発明の液化ガス用サブマージド型ポンプの吸
入管36を液化ガスタンクに繋ぎ、誘導電動機11によ
り回転軸7を駆動すると、回転軸7と一体化して複数段
のインペラー13及びインデューサー25が回転し、吸
入管36よりバレル35内に流入した液化ガスは吸入マ
ニホルド5の吸入口32より吸い上げられ、インペラー
13aのインペラー羽根17により回転加速され加圧さ
れる。インペラー13aを通過した液はディヒューザー
14aの固定羽根20の間を通り、運動エネルギーの一
部が圧力に変換され、次のインペラー13b及びディヒ
ューザー14bに送られて更に加圧される。同様にして
順次各段のインペラー13及びディヒューザー14によ
り昇圧される。最終段のディヒューザー14dを出ると
きには、必要な高い吐出圧力まで加圧されて、上部円筒
2の吐出管33を経て、吐出マニホルド4の吐出口6か
ら吐出される。吐出圧力まで加圧さた液化ガスの一部は
、潤滑液流路34を経て円筒状空隙23に導かれ、更に
それぞれ導管31を経て、各ジャーナル軸受26の外側
環状溝29、通孔30を通り、円筒状内面27の環状溝
28に入り、ここに液化ガスの圧力溜まりを形成する。
【0012】従って各ジャーナル軸受26の環状溝28
の圧力溜まりの圧力は、常に液化ガスの吐出圧力に略等
しい高圧に保たれる。この圧力溜まりの高圧の液化ガス
はポンプの回転軸7の全周から等分の圧力で回転軸7を
内側に向かって軸芯を支承する。この圧力溜まりの圧力
は各段の液の圧力よりも常に大きな圧力であり、その圧
力差は大きいため、その大きな圧力差により液化ガスが
自己潤滑液として、回転軸7とジャーナル軸受26の摺
動面に連続して供給され、摺動面の潤滑液膜が途切れる
ことがない。摺動面に流入する極低温の少量の液化ガス
により、ジャーナル軸受は充分に冷却される。
【0013】本発明のジャーナル軸受の冷却・潤滑方式
を使用する液化ガス用サブマージド型ポンプは上記実施
例に限定されるものではなく、複数段のインペラーとデ
ィヒューザーを有する多段ディヒューザーポンプであれ
ばどんな形式のポンプにも用いることができる。
【0014】最終段のディヒューザー14から出た加圧
された液化ガスの一部をジャーナル軸受26の環状溝2
8に導く流路は、上記実施例に示されたものに限定され
るものではなく、その圧力を略保ったまま液化ガスを導
くことができる流路であれば、どのような流路であって
もよい。
【0015】
【発明の効果】本発明の液化ガス用サブマージド型ポン
プのジャーナル軸受冷却・潤滑方式によれば、ポンプの
各ジャーナル軸受に高圧の液化ガスが連続して少量ずつ
安定に供給され、ジャーナル軸受の潤滑、冷却性能が極
めて向上する。これにより回転体の安定した運転が可能
となり、ジャーナル軸受の摩耗による振動発生や他の部
品の損傷を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液化ガス用サブマージド型ポンプの断
面図
【図2】図1のA部の拡大断面図
【符号の説明】
1  ポンプケーシング 2  上部円筒 3  下部円筒 4  吐出マニホルド 5  吸入マニホルド 6  吐出口 7  回転軸 8  上部軸受 9  底板 10  下部軸受 11  誘導電動機 12  回転子 13  インペラー 14  ディヒューザー 15  インペラー主板 16  インペラー側板 17  インペラー羽根 18  ディヒューザーケース 19  内筒 20  固定羽根 21  段部 22  円筒 23  円筒状空隙 24  テーパーリング 25  インデューサー 26  ジャーナル軸受 27  円筒状内面 28  環状溝 29  外側環状溝 30  通孔 31  導管 32  吸入口 33  吐出管 34  潤滑液流路 35  バレル 36  吸入管 37  フランジ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電動機で駆動される回転軸に固着され
    てこれと一体に回転するインペラー羽根を有するインペ
    ラーと、固定羽根を有するディヒューザーとをそれぞれ
    複数段交互に回転軸に沿って配列してなる液化ガス用サ
    ブマージド型多段ディヒューザーポンプにおいて、該デ
    ィヒューザーの中心部に該回転軸の外面に摺動する円筒
    状内面を有するジャーナル軸受を備え、該円筒状内面に
    環状溝を設け、該多段ディヒューザーポンプの最終段の
    高圧の吐出液の一部を該環状溝に導く流路を備え、高圧
    の吐出液により自己液潤滑を行うことを特徴とする液化
    ガス用サブマージド型ポンプのジャーナル軸受冷却・潤
    滑方式。
JP13559591A 1991-05-11 1991-05-11 液化ガス用サブマージド型ポンプのジャーナル軸受冷却・潤滑方式 Pending JPH04334792A (ja)

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