一种lng管道潜液四级泵的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】一种LNG管道潜液四级泵
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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（B0G)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（B0G)，加大了 LNG液源的浪费。
[0003] 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】
[0004] 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（B0G)，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（B0G)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。
[0005] 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。
[0006] 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（B0G)，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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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（B0G)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。
[0012] 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。
[0013] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 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。
[0015] 图2是本发明的LNG管道潜液四级泵的半剖图。
[0016] 图中标记：1-进液法兰、2--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- -级叶轮、23- -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】
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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（B0G) 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 大提商了整体使用寿命。
[0023] 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。
【权利要求】
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。
【文档编号】F04D13/08GK104100538SQ201410366202
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】江涛, 杨国柱, 甘鹏, 罗军, 魏瑛, 武佳慧, 江群, 卢荣 申请人:成都华气厚普机电设备股份有限公司