潜入式泵用的供电装置及供电方法与流程

本发明涉及用于向用于输送液化氨、液化天然气(lng)、液态氢等液化气体的潜入式泵供给电力的供电装置及供电方法。

背景技术：

1、天然气作为火力发电、化学原料被广泛使用。另外，氨、氢作为不产生导致地球暖化的二氧化碳的能量而被期待。作为能量的氢用途能够举出燃料电池及涡轮发电等。天然气、氨及氢由于在常温下为气体状态，因此为了其贮藏及运输而将天然气、氨及氢冷却、液化。液化天然气(lng)、液化氨、液态氢等液化气体在暂时贮藏于液化气体贮槽后通过泵向发电厂、工厂等输送。

2、图37是示出贮藏有液化气体的液化气体贮槽和用于汲取液化气体的泵的现有例的示意图。泵500设置在纵型的泵柱505内，该泵柱505设置在液化气体贮槽501中。泵500的电动机与电力线缆515连接，从电力线缆515向泵500的电动机供给电力。电力线缆515从泵柱505的内部延伸到外部，与未图示的电源(例如商用电源)连接。

3、泵柱505内由液化气体充满，整个泵500及电力线缆515浸渍在液化气体中。因此，泵500是能够在液化气体中运转的潜入式泵。当泵500运转时，液化气体贮槽501内的液化气体被吸入泵柱505内并在泵柱505内上升，然后被从泵柱505排出。

4、泵500以其上部与线缆508连接的状态收容在泵柱505内。线缆508的上部卷绕于从上盖510延伸至泵柱505内的线缆保持部511，并保持于线缆保持部511。线缆508的下端与泵500连接。因此，线缆508也与泵500同样地收容在泵柱505内。

5、线缆508在将泵500搬入泵柱505内时及从泵柱505提起时使用。通过预先将线缆508与泵500连接，从而能够节省在将泵500提起时连结线缆508与泵500的作业。在泵500运转中，线缆508与泵500一起在泵柱505内浸渍在液化气体中。

6、图38是说明将泵500搬入泵柱505内的作业及将泵500从泵柱505提起的作业的图。在将泵500设置于泵柱505内时及在为了维护等而将泵500从泵柱505提起时，线缆508的上端与卷扬机512连接。泵500悬吊于线缆508，通过卷扬机512而在泵柱505内上升及下降。与泵500的上升及下降相伴，电力线缆515也上升及下降。

7、泵500是包含消耗部件的机械，因此需要定期维护。在最初将泵500设置在泵柱505内时及在使实施维护后的泵500返回泵柱505时，需要防止空气伴随泵500而侵入泵柱505内。若空气与泵500一起侵入泵柱505内，则空气中的水分被超低温的液化气体冷却凝固，会阻碍泵500的旋转动作。特别是，在液化气体为液态氢的情况下，空气中的氮及氧可能液化或固化并混入液化气体中。若氮、氧固化，则可能会损伤设备，此外，若液化氧混入液态氢，存在发生爆炸的危险。

8、在为了维护等而将泵500从泵柱505取出时，也需要防止周围的空气侵入泵柱505内。即，与液化气体接触的泵500是超低温，若这样的泵500与空气接触，则空气中包含的氮等成分在泵500的表面上液化，可能会滴落到泵柱505内而混入液化气体中。特别是，在液化气体为液态氢的情况下，可能引发以下问题。即，由于液态氢的温度为-253℃以下，因此刚刚从泵柱505取出的泵500也成为与液态氢相同的超低温。若这样的超低温的泵500与空气接触，则不仅是空气中的氮，氧也会液化。若液化氧滴落到液化气体贮槽501内而混入液态氢中，则可能发生爆炸，非常危险。

9、因而，为了避免上述问题，在将泵500搬入泵柱505内之前，使泵500在吹扫容器内暴露在吹扫气体中，进行将与泵500接触的空气及水分赶出的干透。同样地，在将泵500从泵柱505搬出后，立即使泵500在吹扫容器内暴露在吹扫气体中，进行对泵500进行加热的升温。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：日本专利3197645号公报

13、专利文献2：日本专利3198248号公报

14、专利文献3：日本专利3472379号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、通过上述干透及升温，能够解决与泵500相关发生的上述问题。但是，不仅是泵500，也可能由于电力线缆515而发生同样的问题。在吹扫容器内对电力线缆515进行干透及升温是一个解决方案。但是，液化气体用的泵柱505通常在铅直方向上非常长，有时长达几十米。作为结果，与设置在泵柱505底部的泵500连接的电力线缆515也必然增长。将这种长尺寸的电力线缆515收容到吹扫容器内的作业非常麻烦。此外，与泵500向泵柱505的搬入及从泵柱505的搬出相伴，电力线缆515有时会损伤。若电力线缆515损伤，则需要进行电力线缆515的修理或电力线缆515的更换，伴有工时和成本问题。

3、因而，本发明提供一种无需将电力线缆与泵一起搬入泵柱内且无需将电力线缆与泵一起从泵柱搬出的供电装置及供电方法。

4、用于解决课题的手段

5、一个方式提供一种供电装置，其用于向被用于输送液化气体的潜入式泵供给电力，包括：第1电接点，其固定于所述潜入式泵，且与所述潜入式泵的电动机电连接；第2电接点，其固定于收容所述潜入式泵的泵柱，且与所述第1电接点接触；以及电力线缆，其与所述第2电接点电连接。

6、在一个方式中，所述第1电接点与所述第2电接点相互接触，且能够在所述泵柱的长度方向上相互相对移动。

7、在一个方式中，所述第2电接点配置在所述泵柱内，所述电力线缆的至少一部分配置在所述泵柱内。

8、在一个方式中，所述第2电接点的一部分配置在所述泵柱外，整个所述电力线缆配置在所述泵柱外。

9、在一个方式中，所述供电装置还具备定位机构，其确定所述潜入式泵的周向上的所述第1电接点与所述第2电接点的相对位置。

10、在一个方式中，所述电力线缆固定于所述泵柱的内表面或外表面。

11、在一个方式中，所述电力线缆针对所述液化气体的沸点以下的低温具有结构性耐性。

12、在一个方式中，所述供电装置还包括：弹簧，其将所述第1电接点按压于所述第2电接点；以及支承构造体，其将所述第1电接点能够移动地支承，所述第1电接点与所述支承构造体之间具有水平方向的间隙。

13、在一个方式中，所述第1电接点具有锥形面，所述第2电接点具有与所述锥形面匹配的形状的倒锥形面。

14、在一个方式中，所述供电装置还具备定位机构，其确定所述潜入式泵的周向上的所述第1电接点与所述第2电接点的相对位置，所述定位机构具有导轨与引导从动件的组合，所述第1电接点与所述支承构造体之间的所述水平方向的间隙大于所述导轨与所述引导从动件之间的水平方向的间隙。

15、在一个方式中，所述供电装置还包括：弹簧，其将所述第2电接点按压于所述第1电接点；以及支承构造体，其将所述第2电接点能够移动地支承，所述第2电接点与所述支承构造体之间具有水平方向的间隙。

16、在一个方式中，所述第2电接点具有锥形面，所述第1电接点具有与所述锥形面匹配的形状的倒锥形面。

17、在一个方式中，所述供电装置还具备定位机构，其确定所述潜入式泵的周向上的所述第1电接点与所述第2电接点的相对位置，所述定位机构具有导轨与引导从动件的组合，所述第2电接点与所述支承构造体之间的所述水平方向的间隙大于所述导轨与所述引导从动件之间的水平方向的间隙。

18、在一个方式中，所述供电装置还包括：多个滑轮及供电连接器，其配置在所述泵柱内；以及供电线，其与所述供电连接器电连接，所述电力线缆是环形电力线缆，所述环形电力线缆由具有与所述环形电力线缆连结的多个电连接器支承，所述第2电接点具有与所述环形电力线缆连结的多个电连接器，所述多个电连接器中的一个能够拆卸地与所述第1电接点连结，所述多个电连接器中的另外一个能够拆卸地与所述供电连接器连结。

19、在一个方式中，所述电力线缆包括埋设于所述泵柱的内表面的金属布线和与所述金属布线电连接的供电线。

20、在一个方式中，所述供电装置还包括沿着所述泵柱的内表面在纵方向上延伸的悬吊构造体，所述悬吊构造体能够拆卸地配置在所述泵柱内，所述第2电接点保持于所述悬吊构造体。

21、在一个方式中，所述悬吊构造体从所述泵柱的上部延伸至下部。

22、在一个方式中，所述悬吊构造体具有供设置于所述潜入式泵的引导从动件卡合的引导槽或导轨。

23、在一个方式中，所述第2电接点是在纵方向上从所述泵柱的上部延伸到下部的电极轨道。

24、在一个方式中，所述第1电接点构成为与所述电极轨道卡合且能够在所述电极轨道上移动。

25、在一个方式中，所述第2电接点是埋设于所述泵柱的内表面的电极棒。

26、一个方式提供一种泵系统，其包括：潜入式泵，其用于输送液化气体；泵柱，其在内部收容有所述潜入式泵；以及上述供电装置。

27、一个方式提供一种液化气罐设备，其包括：液化气体贮槽，其用于贮存液化气体；泵柱，其配置在所述液化气体贮槽内；潜入式泵，其配置在所述泵柱内，用于输送所述液化气体；以及上述供电装置。

28、一个方式提供一种供电方法，其用于向被用于输送液化气体的潜入式泵供给电力，在所述供电方法中，通过升降装置使所述潜入式泵在泵柱内下降，使固定于所述潜入式泵且与所述潜入式泵的电动机电连接的第1电接点与固定于所述泵柱的第2电接点接触，从与所述第2电接点电连接的电力线缆经由所述第2电接点及所述第1电接点向所述电动机供给电力。

29、在一个方式中，在所述潜入式泵下降至所述泵柱内的运转位置时，所述第1电接点与所述第2电接点接触。

30、在一个方式中，在通过所述升降装置将所述潜入式泵从所述运转位置提起时，所述第1电接点与所述第2电接点分离。

31、在一个方式中，所述液化气体具有电绝缘性。

32、发明效果

33、根据本发明，在第1电接点与第2电接点接触时，第1电接点与第2电接点建立电连接。由于第1电接点能够与第2电接点分离，因此能够将电力线缆及第2电接点常设于泵柱。因此，在将泵向泵柱搬入时及在将泵从泵柱搬出时，无需将电力线缆与泵一起相对于泵柱搬入及搬出。