[实用新型]LNG潜液泵的叶轮及其LNG潜液泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LNG技术领域，特别是一种LNG潜液泵。

背景技术

LNG是液化天然气（liquefied natural gas）的缩写。主要成分是甲烷。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600。因此液化天然气是天然气储存和运输的有效方式，今年来得到了迅速的发展。

LNG潜液泵是一种将泵与电机整体安装在密封金属容器内，能够做到零泄漏，避免产生爆炸性环境，消除引燃条件的输送液化天然气及相关低温液体的核心动力输出设备，目前自主研制需要解决的关键问题包括：LNG潜液泵电气设备研究，主要是低温电绝缘材料和低温电缆的研究、电气连接处的密封技术研究、潜液式电机的润滑冷却技术研究和电机低温工作特性几方面；LNG潜液泵泵体研究，主要是LNG在泵内汽蚀规律研究，低温潜液泵叶轮及诱导轮结构设计于优化及LNG潜液泵自平衡机构的研究。

由于LNG的低温和易燃的特性，输送泵不仅要能承受低温的性能，而且对泵的气密性和电气安全性能要求更高。此外，低温LNG中的电机润滑和冷却、泵体中可能发生的LNG气化、电机转子与泵体叶轮共同用同一根轴所带来的平衡性问题等，成为LNG潜液泵不同于一般泵体的主要特性，解决这些问题是研制LNG潜液泵的关键所在。

随着LNG技术的高速发展，对LNG加液设备的功能要求更高，故决定了LNG加液设备必须不断完善功能的特性，现有的LNG低温浸没式潜液泵，液体的流入和流出都受到限制，使泵的功率偏低。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、工作流量大的LNG潜液泵的叶轮及其LNG潜液泵，可提高工作效率，适用于多种工作环境，控制不平衡量达到2g以内，同时减小了液体流动的阻力，从而减小了液体能量的损失，可有效地提高工作效率，适用于多种工作环境。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的LNG潜液泵的叶轮，包括叶轮本体和若干叶片，所述若干叶片设于叶轮本体内，并均匀分布于叶轮本体中心的周围，所述叶片从叶轮本体的中部向边部延伸成涡状线结构，使任意两相邻的叶片在叶轮本体的边部处形成叶轮出口，所述叶轮本体的侧壁中部设有连通叶轮出口的叶轮进口；其中所述叶片的最外圆切线与叶轮本体的外圆切线之间形成a=20°-30°的夹角。

由于采用了上述结构，相邻的两叶片与叶轮本体形成叶轮流道，其入口即为叶轮本体中部的叶轮进口，其出口即为位于叶轮本体边部的叶轮出口，因此叶轮本体转动时，可使流体从叶轮进口进入到叶轮的叶轮流道中，被旋转的叶轮给予离心力，再从叶轮出口流出，从而实现LNG的离心输送；其中叶片均匀分布于叶轮本体中心的周围，叶片从叶轮本体的中部向边部延伸成弧形结构（特别是涡状线结构），从而叶轮本体可平稳地转动，从而确保叶轮对流体的供应量平稳，最终控制叶轮中的流体经叶轮后，其供应的不平衡量达到2g以内。本实用新型中的叶片的延伸线与叶轮本体的外圆切线形成a=20°—30°的夹角，也即叶片出口的安放角设计为20°—30°间，从而使泵的效率大大提高，从提高了泵的工作流量。

本实用新型的LNG潜液泵的叶轮，所述叶片的最外圆切线与叶轮本体的外圆切线之间的夹角a=22°，所述叶轮出口的宽度为5.5mm。

由于采用了上述结构，叶轮出口宽度设计为5.5mm，加大了液体的过流面积，使之流量得以增加；同时叶片的延伸线与叶轮本体的外圆切线形成a=22°的夹角，也即叶片出口的安放角设计为22度，使泵的效率大大提高

本实用新型的LNG潜液泵的叶轮，所述叶轮本体和若干叶片均采用不锈钢材料制成。

由于采用了上述结构，不锈钢材料具有防锈作用，而且在LNG中收缩均匀，力学性能稳定等优点，寿命长久。

本实用新型的LNG潜液泵，包括泵体，所述泵体的侧壁内设有侧壁通道，所述泵体的后端连接有电机上盖，所述电机上盖上设有与侧壁通道连通的流液通道；所述泵体内设有相互配合的定子与转子轴，所述转子轴伸入泵体前端的工作腔内，所述工作腔内设有集流体将其分隔为前腔与后腔，所述集流体上设有连通前腔和后腔的过液流道，所述前腔上设有进液口，所述进液口内设有套于转子轴上的诱导轮，其中前腔和后腔内均设有叶轮；位于前腔内的叶轮，其叶轮进口对准进液口，其叶轮出口与过液流道的进口相对；位于后腔内的叶轮，其叶轮进口对准过液流道的出口，其叶轮出口与侧壁通道相对。