CN104100538A

CN104100538A - 一种lng管道潜液四级泵

Info

Publication number: CN104100538A
Application number: CN201410366202.8A
Authority: CN
Inventors: 江涛; 杨国柱; 甘鹏; 罗军; 魏瑛; 武佳慧; 江群; 卢荣
Original assignee: Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Current assignee: Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2014-10-15

Abstract

本发明公开了一种LNG管道潜液四级泵，属于LNG技术领域。本发明包括电机，电机包括电机壳、设于电机壳内壁的电机定子、以及设于电机定子内可相对转动的电机转子，在电机定子的同一圆周上均布有若干连通其两端面的通孔，电机转子的两端上分别连接有一二级泵体和三四级泵体，一二级泵体上远离电机侧的介质吸入口处设有进液法兰，一二级泵体上靠近电机侧的出口连通与电机内部连通；三四级泵体上远离电机侧的进口通过导流管与电机内部连通，三四级泵体上靠近电机侧的出口通过输出管连接至介质输出口。本发明中电机自身的发热量能随输送LNG带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了LNG液源的浪费。

Description

一种LNG管道潜液四级泵

技术领域

本发明涉及LNG技术领域，尤其是LNG管道的潜液四级泵。

背景技术

由于LNG的特点是容易随温度变化而容易闪蒸的一种液化气体，因此LNG的输送设备对闪蒸气体（BOG）的控制要求较高，以往同类设备中的LNG输送都是电机外部管道输送，电机是浸泡在LNG液源中的，泵电机运转时产生热量将气化很大一部分LNG液源，形成闪蒸气体（BOG），加大了LNG液源的浪费。

以往同类设备中的介质输送方向是同一方向，泵运转时产生的轴向力相同，使得电机转子两端的轴承受力不均匀，其中受力比较大的轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种LNG管道潜液四级泵，解决现有技术中泵电机运转时产生的热量将气化部分LNG液源形成闪蒸气体（BOG），加大LNG液源的浪费的技术问题；将电机自身的发热量能随输送LNG带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了LNG液源的浪费。同时，泵工作时产生的闪蒸气体（BOG）将通过与泵连接的管道带走，不影响泵池LNG液源自身的压力，保证泵池工作压力统一稳定。还解决现有技术中电机转子受到同一轴向上的力，而使电机转子两端的轴承受力不均匀，导致轴承寿命大大缩短，影响了泵的工作性能和寿命的技术问题；将整体泵设置为上下两端泵体，电机在中间的结构，使泵的结构均匀布置；同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两边相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，大大提高了整体使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的LNG管道潜液四级泵，包括电机，所述电机包括电机壳、设于电机壳内壁的电机定子、以及设于电机定子内可相对转动的电机转子，在电机定子的同一圆周上均布有若干连通其两端面的通孔，所述电机转子的两端上分别连接有一二级泵体和三四级泵体，所述一二级泵体上远离电机侧的介质吸入口处设有进液法兰，所述一二级泵体上靠近电机侧的出口连通与电机内部连通；所述三四级泵体上远离电机侧的进口通过导流管与电机内部连通，所述三四级泵体上靠近电机侧的出口通过输出管连接至介质输出口。

由于采用了上述结构，在电机定子上圆周分布若干通孔，当泵工作时，LNG通过圆周分布的若干通孔输送，使得电机自身的发热量能随输送LNG带走，稳定电机各项性能，同时能降低LNG液源的闪蒸气(BOG)，保证泵池内部压力统一稳定。其叶轮轴向平衡，具体表现为：电机转子通过两轴承分别固定于电机壳内，电机转子同时带动一二级泵体、三四级泵体转动，从而驱动LNG介质按照如图2中虚线部分的流向诉讼，当输送介质经过一二级泵体时，会产生一轴向力F1，最终轴向力F1通过电机转子作用在轴承之上；同样，当输送介质经过三四级泵体时，由于其进口在远离电机一侧，而出口在靠近电机一侧，因此三四级泵体会产生一轴向力F2，最终F2通过电机转子作用在轴承之上，轴向力F1和轴向力F2力的方向相反，分别作用于两轴承上的力相互抵消，达到轴向力平衡。当作为LNG管道泵使用时，进液法兰和出液法兰分别与工艺管道两端进行连接，使得LNG管道潜液两用四级泵置于工艺管道之中，作为管道泵使用；当作为LNG潜液泵使用时，将LNG管道潜液两用四级泵整体置于LNG介质泵池中，出液法兰与LNG介质泵池进行连接固定。因此，本发明中电机自身的发热量能随输送LNG带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了LNG液源的浪费。同时，泵工作时产生的闪蒸气体（BOG）将通过与泵连接的管道带走，不影响泵池LNG液源自身的压力，保证泵池工作压力统一稳定。本发明的LNG管道潜液四级泵，可安装在管道上和泵池内两种，具体表现为：当作为LNG管道泵使用时，进液法兰和出液法兰；分别与工艺管道两端进行连接，使得LNG管道潜液两用四级泵置于工艺管道之中，作为管道泵使用；当作为LNG潜液泵使用时，将LNG管道潜液两用四级泵整体置于LNG介质泵池中，出液法兰与LNG介质泵池进行连接固定。其中设置为上下两端泵体，电机在中间的结构，使泵的结构均匀布置；同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两边相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，大大提高了整体使用寿命。

本发明的LNG管道潜液四级泵，所述一二级泵体包括相互连通的一级泵室与二级泵室，一级泵室上的介质吸入口处设有进液法兰，所述二级泵室上的出口连通电机内部，所述一级泵室内设有一级叶轮和诱导轮，所述二级泵室内设有二级叶轮，所述诱导轮、一级叶轮和二级叶轮均设于电机转子上。

由于采用了上述结构，当输送介质经过一级叶轮，二级叶轮时，会产生一轴向力F1，最终轴向力F1通过电机转子作用在轴承之上，可与三四级泵体上产生的力F2相抵消。其中LNG流体可被诱导轮经过进液法兰吸入，然后进入一级泵室，经一级叶轮增压过后进入到二级泵室，在二级泵室内经二级叶轮增压过后，可进入到电机内部并对电机内部进行冷却，再进入三四级泵体，从而便于对LNG介质的输送。

本发明的LNG管道潜液四级泵，所述三四级泵体包括相互连通的三级泵室和四级泵室，三级泵室上远离电机侧的进口通过导流管连通电机内部，所述四级泵室上靠近电机侧的出口通过输出管汇聚于介质输出口，所述介质输出口处设有出液法兰；所述三级泵室内设有三级叶轮，所述四级泵室内设有四级叶轮，所述三级叶轮与四级叶轮均设于电机转子上。

由于采用了上述结构，将三四级泵体的进口设于远离电机侧，而起出口设置于靠近电机一侧，使得介质到达电机上盖（后，通过导流管（将输送介质送至三级叶轮，四级叶轮时，会产生一轴向力F2，最终F2通过电机转子）作用在轴承之上，轴向力F1和轴向力F2力的方向相反，分别作用于两轴承上的力相互抵消，达到轴向力平衡的效果。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的LNG管道潜液四级泵，电机自身的发热量能随输送LNG带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了LNG液源的浪费。同时，泵工作时产生的闪蒸气体（BOG）将通过与泵连接的管道带走，不影响泵池LNG液源自身的压力，保证泵池工作压力统一稳定。

2、本发明的LNG管道潜液四级泵，其设置为上下两端泵体，电机在中间的结构，使泵的结构均匀布置；同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两边相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，大大提高了整体使用寿命。

3、本发明的LNG管道潜液四级泵，满足不同工况下对泵的要求，既可作为管道泵使用，也可以将泵放入泵池内作为潜液泵使用，而且安装方便。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的LNG管道潜液四级泵的结构示意图。

图2是本发明的LNG管道潜液四级泵的半剖图。

图中标记：1-进液法兰、2-一二级泵体、3-电机、4-三四级泵体、5-出液法兰、6-电机转子、21-诱导轮、22-一级叶轮、23-一级泵室、24-二级泵室、25-二级叶轮、26-电机下盖、27-轴承、31-电机壳、32-电机定子、41-轴承、42-电机上盖、43-输出管、44-四级叶轮、45-四级泵室、46-三级泵室、47-三级叶轮、48-轴端盖、49-导流管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所示，本发明的LNG管道潜液四级泵，包括电机3，所述电机3包括电机壳31、设于电机壳31内壁的电机定子32、以及设于电机定子32内可相对转动的电机转子6，电机定子32固定与电机壳31内，电机上盖42固定电机壳31上部，电机下盖26固定于电机壳31下部，电机转子6通过轴承41，轴承27安装在电机定子32内，电机转子6下部固定有一级叶轮22、二级叶轮25和诱导轮21，电机转子6上部固定有三级叶轮47，四级叶轮44和轴端盖48；在电机定子32的同一圆周上均布有若干连通其两端面的通孔，所述电机转子6的两端上分别连接有一二级泵体2和三四级泵体4，所述一二级泵体2上远离电机3侧的介质吸入口处设有进液法兰1，所述一二级泵体2上靠近电机3侧的出口连通与电机3内部连通；所述三四级泵体4上远离电机3侧的进口通过导流管49与电机3内部连通，所述三四级泵体4上靠近电机3侧的出口通过输出管43连接至介质输出口。其中所述一二级泵体2包括相互连通的一级泵室23与二级泵室24，一级泵室23上的介质吸入口处设有进液法兰1，所述二级泵室24上的出口连通电机3内部，所述一级泵室23内设有一级叶轮22和诱导轮21，所述二级泵室24内设有二级叶轮25，所述诱导轮21、一级叶轮22和二级叶轮25均设于电机转子6上。其中所述三四级泵体4包括相互连通的三级泵室46和四级泵室45，三级泵室46上远离电机3侧的进口通过导流管连通电机3内部，所述四级泵室45上靠近电机3侧的出口通过输出管43汇聚于介质输出口，所述介质输出口处设有出液法兰5；所述三级泵室46内设有三级叶轮47，所述四级泵室45内设有四级叶轮44，所述三级叶轮47与四级叶轮44均设于电机转子6上。

本发明的LNG管道潜液四级泵，其两端有进液法兰和出液法兰，安装时只需将两端法兰与工艺管道上的法兰进行连接即可完成安装，泵启动后，介质通过一二级泵体输送至三四级泵体，再通过出液法兰输出至外置设备或其他工艺管道，达到管道泵的使用效果;当作为潜液泵使用时，出液法兰与LNG泵池上的连接法兰进行连接，将泵浸入LNG泵池内即可使用。

本发明通过对三级泵室和四级泵室对介质流向的改变实现轴向力F1和轴向力F2相互抵消，保护电机转子两端的轴承和轴承受力均匀，延长泵的使用寿命，具体工作原理为：电机转子高速转动带动一级叶轮，二级叶轮，三级叶轮，四级叶轮一同转动，LNG介质在叶轮叶片的驱动下按照图2中虚线所示流向输送，当输送介质经过一级叶轮，二级叶轮时，会产生一轴向力F1，最终轴向力F1通过电机转子作用在轴承之上；介质到达电机上盖后，通过导流管（15）将输送介质送至三级叶轮，四级叶轮时，会产生一轴向力F2，最终F2通过电机转子作用在轴承之上，轴向力F1和轴向力F2力的方向相反，分别作用于轴承，轴承上的力相互抵消，达到轴向力平衡的效果。

本发明中电机自身的发热量能随输送LNG带走，不会对浸泡电机的LNG液源产生影响，即不会气化LNG液源，杜绝了LNG液源的浪费。同时，泵工作时产生的闪蒸气体（BOG）将通过与泵连接的管道带走，不影响泵池LNG液源自身的压力，保证泵池工作压力统一稳定。且流道设计新颖，满足不同工况下对泵的要求，既可作为管道泵使用，也可以将泵放入泵池内作为潜液泵使用，而且安装方便。本发明均匀的结构布置，分为上下两端泵体，电机在中间的结构，同时对电机转子的结构进行了改良，转子轴两端大小长度相同，有利于校正转子的动平衡，电机两边相反的泵室设计改变了介质流动方向，平衡了轴承的轴向负荷，大大提高了整体使用寿命。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种LNG管道潜液四级泵，其特征在于：它包括电机（3），所述电机（3）包括电机壳（31）、设于电机壳（31）内壁的电机定子（32）、以及设于电机定子（32）内可相对转动的电机转子（6），在电机定子（32）的同一圆周上均布有若干连通其两端面的通孔，所述电机转子（6）的两端上分别连接有一二级泵体（2）和三四级泵体（4），所述一二级泵体（2）上远离电机（3）侧的介质吸入口处设有进液法兰（1），所述一二级泵体（2）上靠近电机（3）侧的出口连通与电机（3）内部连通；所述三四级泵体（4）上远离电机（3）侧的进口通过导流管（49）与电机（3）内部连通，所述三四级泵体（4）上靠近电机（3）侧的出口通过输出管（43）连接至介质输出口。

2.如权利要求1所述的LNG管道潜液四级泵，其特征在于：所述一二级泵体（2）包括相互连通的一级泵室（23）与二级泵室（24），一级泵室（23）上的介质吸入口处设有进液法兰（1），所述二级泵室（24）上的出口连通电机（3）内部，所述一级泵室（23）内设有一级叶轮（22）和诱导轮（21），所述二级泵室（24）内设有二级叶轮（25），所述诱导轮（21）、一级叶轮（22）和二级叶轮（25）均设于电机转子（6）上。

3.如权利要求1所述的LNG管道潜液四级泵，其特征在于：所述三四级泵体（4）包括相互连通的三级泵室（46）和四级泵室（45），三级泵室（46）上远离电机（3）侧的进口通过导流管连通电机（3）内部，所述四级泵室（45）上靠近电机（3）侧的出口通过输出管（43）汇聚于介质输出口，所述介质输出口处设有出液法兰（5）；所述三级泵室（46）内设有三级叶轮（47），所述四级泵室（45）内设有四级叶轮（44），所述三级叶轮（47）与四级叶轮（44）均设于电机转子（6）上。