[實用新型]LNG潛液泵

有效

• 申請號: 201220067747.5
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN202483903U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 祝勇仁;張煒;王循明;韓澎;鄧勁蓮;善盈盈
• 申請（專利權）人: 浙江機電職業技術學院
• 主分類號: F04D13/08
• 分類號: F04D13/08;F04D29/42;F04D29/041
• 代理公司: 杭州金源通匯專利事務所(普通合伙) 33236
• 代理人: 周涌賀

技術領域

本實用新型涉及一種LNG潛液泵。?

背景技術

LNG是液化天然氣（Liquefied?Natural?Gas，LNG）的簡稱，常壓下將天然氣冷凍到-162℃左右，可使其變為液體即液化天然氣。它是天然氣經過凈化(脫水、脫烴、脫酸性氣體)后，采用節流，膨脹和外加冷源制冷的工藝使甲烷變成液體而形成的。LNG的體積約為其氣態體積的l／620。因此液化天然氣是天然氣儲存和運輸的有效方式，近年來得到了迅速的發展。LNG作為新型汽車燃料在國內推廣應用，前景是相當可觀的。LNG汽車加氣站的主要設備有：LNG儲罐、LNG低溫泵和LNG加氣機。LNG儲罐是一種雙層真空絕熱容器，目前國內技術成熟，能夠生產50～200m3大小的罐。而LNG低溫泵和LNG加氣機設備的開發，國內起步較晚，目前主要依賴進口。LNG潛液泵是一種將泵與電機整體安裝在密封金屬容器內，能夠做到零泄漏，避免產生爆炸性環境，消除引燃條件的輸送液化天然氣及相關低溫液體的核心動力輸出設備?，目前自主研制需要解決的關鍵問題包括：LNG潛液泵電氣設備研究，主要是低溫電絕緣材料和低溫電纜的研究、電氣連接處的密封技術研究、潛液式電機的潤滑冷卻技術研究和電機低溫工作特性研究幾個方面；LNG潛液泵泵體研究，主要是LNG在泵內汽蝕規律研究，低溫潛液泵葉輪及誘導輪結構設計與優化以及LNG潛液泵自平衡機構的研究。?

LNG潛液泵的最大特點是泵與電機整體安裝在一個密封的金屬容器內，葉輪直接安裝在電動機的主軸上，從而成為一個整體而無需軸封，因此不存在LNG?的泄漏問題。由于LNG的低溫和易燃的特性，輸送泵不僅要能承受低溫的性能，而且對泵的氣密性和電氣安全性能要求更高。由于泵的進、出口用法蘭結構與輸送管路相連，所以其密封問題就是電氣連接處的密封。此外，低溫LNG中的電機潤滑和冷卻、泵體中可能發生的LNG氣化、電機轉子與泵體葉輪共用同一根軸所帶來的平衡性問題等，成為LNG潛液泵不同于一般泵體的主要特點，解決這些問題是研制LNG潛液泵的關鍵所在。?

發明內容

本實用新型要解決上述現有技術的缺點，提供一種LNG潛液泵，其結構設計合理，具有良好的密封性、平衡性，在低溫條件長期安全運行。?

本實用新型解決其技術問采用的技術方案：這種LNG潛液泵，包括殼體，殼體上設有進液口、進氣口、排液口，殼體內設有泵夾套，殼體與泵夾套之間設有真空夾層，泵夾套內設有泵體，泵體上的輸液管連接在排液口上，其中殼體上設有伸入泵夾套內的排液管，排液管的底端位于泵夾套的底部。?

泵體包括泵軸，泵軸安裝在固定板的軸承上，其中固定板上設有安裝在泵軸外的推力平衡機構，推力平衡機構下方設有節流環，其中推力平衡機構、泵體與節流環之間的連接處分別設有上磨損環、下磨損環。對于軸向推力的平衡采用了推力平衡機構TEM(Thrust?Equalizing?Mechanism)來平衡軸向推力，TEM的上磨損環直徑大于下磨損環，致使高速轉動過程中合力向上，因此泵軸上的所有轉動部件向上移動，此時葉輪的節流環調節縮小它與固定板的間距，限制通過磨損環的流動，并引起上閘室壓力增加。由于上閘室壓力的增加，此時推力向下，旋轉部件又向下移動，因此固定板與葉輪節流環間的距離變大，上閘室壓力減小。經過TEM反復連續的自調節，可以使利用LNG潤滑的球形推力軸承在零軸向推力狀態下運轉，大大地提高了軸承的可靠性，并延長了LNG潛液泵的使用壽命。?

泵體上通向殼體外的電纜，其中殼體上密封安裝有連接電纜的防爆接線盒。由于電機的動力電纜需要外接，動力電纜的對外封裝需要絕對的密封。為了適應低溫環境，電纜采用聚酯帶與聚乙烯復合紙作為絕緣層，可使其耐低溫，不易老化變形。由殼體外接的動力電纜部分的密封采用雙O型圈密封、壓緊密封和自緊密封相結合的特殊密封，確保密封可靠，為減少接線環節，定子與殼體之間的連接采取漆包線直接做絕緣處理后卡接在銅接線柱上，有防爆接線盒接在密封裝置后，以防止LNG沿著電纜從連接處泄漏到接線盒遇到火花發生爆炸，為達到密封防爆作用，設計時在外接電纜與接線盒處設置二道氮氣密封保護系統，阻斷LNG可能的泄漏通道。如果第一道N2保護失效，第二道N2密封系統仍可正常工作，而第一道N2保護失效時其壓力有顯著變化，由此向安全監測裝置報警。?