[发明专利]一种长寿命LNG潜液泵

说明书

技术领域

本发明属于LNG技术领域，尤其涉及一种长寿命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LNG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LNG潜液泵，液体的流入和流出都受到限制，使泵的功率偏低。

其中LNG潜液泵中使用的轴承，其绝大部分采用合金轴承或是混合轴承，其效果都是不理想，泵在运转一段时间后产生摩擦，噪音大，对比显示，低温工况下，此类轴承不能满足使用寿命要求，同时由于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，现有LNG潜液泵中使用的密封结构效果较差，使液体回漏量较大，使用寿命短。

发明内容

本发明提供了一种长寿命LNG潜液泵，旨在解决现有技术提供的LNG潜液泵的使用寿命较短，尤其是现有的轴承和密封结构不能满足LNG潜液泵的使用寿命要求，严重影响了LNG潜液泵使用的安全性及可靠性的问题。

本发明的目的在于提供一种长寿命LNG潜液泵，该长寿命LNG潜液泵包括泵体，所述泵体的电机腔内设有相互配合的定子与套于转子轴上的转子，所述电机腔两端均安装有LNG潜液泵的轴承，所述轴承的内圈套于转子轴上，所述泵体的侧壁内设有侧壁通道，所述电机腔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；所述电机腔的前端连接有电机下盖与壳体形成工作腔，所述转子轴伸入工作腔内，所述工作腔内设有一级导流盘将其分隔为前腔与后腔，所述一级导流盘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，其中前腔内设有套于转子轴上的一级叶轮，所述后腔内设有套于转子轴上的二级叶轮，所述工作腔由一级壳体、二级壳体和电机下盖围成，其中一级导流盘设于一级壳体内，该长寿命LNG潜液泵的轴承包括：采用高碳铬脱氧轴承钢制成的内圈、采用高碳铬脱氧轴承钢制成的外圈、采用高碳铬脱氧轴承钢制成的滚动体、采用低温用氟基树脂制成的保持架，所述内圈与外圈之间设有保持架和滚动体，所述滚动体位于所述保持架内，所述转子轴上设置有筒状密封套，所述密封套配合设于泄露通道内，所述密封套的外壁上布置有若干环槽或环齿，使所述密封套外壁上的环槽或环齿、同泄露通道的内壁之间形成直通形迷宫密封结构。

进一步，所述密封套的内壁上设有键槽，所述密封套通过在键槽内设置轴键与转子轴连接，使密封套随转子轴转动。

进一步，所述密封套的外壁与泄露通道的内壁之间具有一定间隙。

本发明提供的长寿命LNG潜液泵，轴承由采用高碳铬脱氧轴承钢制成的内圈、采用高碳铬脱氧轴承钢制成的外圈、采用高碳铬脱氧轴承钢制成的滚动体及采用低温用氟基树脂制成的保持架构成，内圈与外圈之间设有保持架和滚动体，滚动体位于保持架内，有效地改善LNG低温下轴承的耐磨性，耐低温性，减小轴承的变形，确保轴承在工作中游隙处于正常范围，增加了轴承的使用寿命，同时增加了泵整体的寿命，转子轴上设置有筒状密封套，密封套配合设于泄露通道内，密封套的外壁上布置有若干环槽或环齿，使密封套外壁上的环槽或环齿、同泄露通道的内壁之间形成直通形迷宫密封结构，使液体回漏量大大减少，提高了LNG潜液泵整体的效率，零件易加工，装配简单，无摩擦，功耗小，使用寿命长，特别适用于高速密封，具有较强的推广与应用价值。

附图说明