[發明專利]一種離心泵葉輪及包含該離心泵葉輪的LNG潛液泵

有效

• 申請號: 201710580708.2
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN108361205B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張師帥;智博文;匡海云;陳俊君;陳文吳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F04D13/08
• 分類號: F04D13/08;F04D7/02;F04D29/24;F04D29/44;F04D29/42
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

本發明屬于離心泵類機械裝置領域，具體涉及一種離心泵葉輪，其包括前蓋板、后蓋板、主葉片和分流葉片，所述主葉片和分流葉片均傾斜設置在前蓋板和后蓋板之間，二者呈離心狀均勻分布且交替設置，所述主葉片的長度比分流葉片的長度大，相鄰兩葉片之間形成螺旋形的流道，主葉片和分流葉片的寬度均從進口向出口逐漸變窄。本發明還公開了一種包含上述離心泵葉輪的LNG潛液泵。本發明的離心泵葉輪和LNG潛液泵能夠在保證LNG潛液泵流量和揚程的條件下，提高其效率和汽蝕性能，同時還具有結構簡單、加工便捷、成本低廉等優點。

技術領域

本發明屬于離心泵類機械裝置領域，更具體地，涉及一種離心泵葉輪及包含該離心泵葉輪的LNG潛液泵。

背景技術

LNG(液化天然氣)潛液泵廣泛應用于LNG的加壓轉運，具有良好的氣密性和耐低溫性能。目前，國內的LNG相關從業企業均采用國外LNG潛液泵，成本花費巨大，且維修和相關技術服務不及時、不到位，嚴重影響我國LNG企業的發展，同時也使得我國天然氣供應受到影響。

然而進一步的研究表明，LNG潛液泵浸入飽和狀態下的LNG中，輕微的壓降或者溫升都可能造成LNG的汽化，進而在泵體內形成汽蝕。汽蝕會對葉輪造成嚴重侵蝕，也會產生噪聲。長期在汽蝕狀態下運行會使泵的壽命大大縮短。而由于LNG潛液泵采用全封閉結構且工質具有低溫易爆性，使得檢修十分不方便，頻繁因為汽蝕破壞更換葉輪極不可取。

由于存在上述缺陷和不足，本領域亟需做出進一步的完善和改進，設計一種LNG潛液泵，使其能夠減少葉輪氣蝕，以便滿足潛液泵長期使用的需要。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種離心泵葉輪及包含該離心泵葉輪的LNG潛液泵，其中結合葉輪易被氣蝕、且對揚程要求高等特點，相應設計了離心泵葉輪，將該離心泵用于LNG潛液泵，并對LNG潛液泵中的各部件的具體結構和布置方式等方面進行研究和設計，相應可有效解決LNG潛液泵的葉輪易被氣蝕、效率和揚程不夠等問題，同時具有結構簡單、加工便捷、成本低廉等優點。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種離心泵葉輪，其特征在于，其包括前蓋板、后蓋板、主葉片和分流葉片，其中：

所述前蓋板和后蓋板為同軸設置的圓環形板，所述前蓋板的內徑較后蓋板的內徑大，且向上延伸形成環形結構的流道進口，所述前蓋板和后蓋板外周之間的間隙為流道出口，所述主葉片和分流葉片均傾斜設置在前蓋板和后蓋板之間，二者呈離心狀均勻分布且交替設置，所述主葉片的長度比分流葉片的長度大，相鄰兩葉片之間形成螺旋形的流道，主葉片和分流葉片的寬度均從進口向出口逐漸變窄。

通過對離心泵葉輪的結構進行研究和設計，能夠在LNG潛液泵中起到增壓作用。而葉輪采用長分流葉片，并傾斜設置，其能在保證揚程要求的條件下，同時提高泵的效率和抗汽蝕性能。

進一步優選地，所述主葉片和分流葉片的數量之和為8～10片。

優選地，所述分流葉片進口直徑為主葉片出口直徑的50％～60％，所述分流葉片向主葉片傾斜，傾斜角度范圍為10°～12°。本設計通過分流葉片進口的直徑的設置，可使流道具有較大直徑，從而具有較大的流量，而葉片的傾斜設置并將傾斜角控制在一定范圍內，則可保證離心泵具有高揚程，葉輪采用該結構，能夠在保證其具有高揚程、高效率的同時提高其汽蝕性能。

按照本發明的另一方面，提供了一種LNG潛液泵，其特征在于，其包括外殼體、旋轉軸、套設在旋轉軸上的誘導輪和如上所述的離心泵葉輪、以及設置在外殼體底部的蝸殼，其中：

所述外殼體為一端封閉的筒狀結構，其頂部的進口為敞開的喇叭狀，所述外殼體的中心軸線處設置有旋轉軸，該旋轉軸底端穿過外殼體底部的開口，所述旋轉軸的端部為圓錐形的導流錐，所述導流錐下方的旋轉軸外圍設置有誘導輪，所述外殼體底部的旋轉軸外圍設置離心泵葉輪，所述外殼體的底部還設置有開孔與所述蝸殼相通。