[发明专利]一种离心泵叶轮及包含该离心泵叶轮的LNG潜液泵

说明书

本发明属于离心泵类机械装置领域，具体涉及一种离心泵叶轮，其包括前盖板、后盖板、主叶片和分流叶片，所述主叶片和分流叶片均倾斜设置在前盖板和后盖板之间，二者呈离心状均匀分布且交替设置，所述主叶片的长度比分流叶片的长度大，相邻两叶片之间形成螺旋形的流道，主叶片和分流叶片的宽度均从进口向出口逐渐变窄。本发明还公开了一种包含上述离心泵叶轮的LNG潜液泵。本发明的离心泵叶轮和LNG潜液泵能够在保证LNG潜液泵流量和扬程的条件下，提高其效率和汽蚀性能，同时还具有结构简单、加工便捷、成本低廉等优点。

技术领域

本发明属于离心泵类机械装置领域，更具体地，涉及一种离心泵叶轮及包含该离心泵叶轮的LNG潜液泵。

背景技术

LNG(液化天然气)潜液泵广泛应用于LNG的加压转运，具有良好的气密性和耐低温性能。目前，国内的LNG相关从业企业均采用国外LNG潜液泵，成本花费巨大，且维修和相关技术服务不及时、不到位，严重影响我国LNG企业的发展，同时也使得我国天然气供应受到影响。

然而进一步的研究表明，LNG潜液泵浸入饱和状态下的LNG中，轻微的压降或者温升都可能造成LNG的汽化，进而在泵体内形成汽蚀。汽蚀会对叶轮造成严重侵蚀，也会产生噪声。长期在汽蚀状态下运行会使泵的寿命大大缩短。而由于LNG潜液泵采用全封闭结构且工质具有低温易爆性，使得检修十分不方便，频繁因为汽蚀破坏更换叶轮极不可取。

由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，设计一种LNG潜液泵，使其能够减少叶轮气蚀，以便满足潜液泵长期使用的需要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种离心泵叶轮及包含该离心泵叶轮的LNG潜液泵，其中结合叶轮易被气蚀、且对扬程要求高等特点，相应设计了离心泵叶轮，将该离心泵用于LNG潜液泵，并对LNG潜液泵中的各部件的具体结构和布置方式等方面进行研究和设计，相应可有效解决LNG潜液泵的叶轮易被气蚀、效率和扬程不够等问题，同时具有结构简单、加工便捷、成本低廉等优点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种离心泵叶轮，其特征在于，其包括前盖板、后盖板、主叶片和分流叶片，其中：

所述前盖板和后盖板为同轴设置的圆环形板，所述前盖板的内径较后盖板的内径大，且向上延伸形成环形结构的流道进口，所述前盖板和后盖板外周之间的间隙为流道出口，所述主叶片和分流叶片均倾斜设置在前盖板和后盖板之间，二者呈离心状均匀分布且交替设置，所述主叶片的长度比分流叶片的长度大，相邻两叶片之间形成螺旋形的流道，主叶片和分流叶片的宽度均从进口向出口逐渐变窄。

通过对离心泵叶轮的结构进行研究和设计，能够在LNG潜液泵中起到增压作用。而叶轮采用长分流叶片，并倾斜设置，其能在保证扬程要求的条件下，同时提高泵的效率和抗汽蚀性能。

进一步优选地，所述主叶片和分流叶片的数量之和为8～10片。

优选地，所述分流叶片进口直径为主叶片出口直径的50％～60％，所述分流叶片向主叶片倾斜，倾斜角度范围为10°～12°。本设计通过分流叶片进口的直径的设置，可使流道具有较大直径，从而具有较大的流量，而叶片的倾斜设置并将倾斜角控制在一定范围内，则可保证离心泵具有高扬程，叶轮采用该结构，能够在保证其具有高扬程、高效率的同时提高其汽蚀性能。

按照本发明的另一方面，提供了一种LNG潜液泵，其特征在于，其包括外壳体、旋转轴、套设在旋转轴上的诱导轮和如上所述的离心泵叶轮、以及设置在外壳体底部的蜗壳，其中：

所述外壳体为一端封闭的筒状结构，其顶部的进口为敞开的喇叭状，所述外壳体的中心轴线处设置有旋转轴，该旋转轴底端穿过外壳体底部的开口，所述旋转轴的端部为圆锥形的导流锥，所述导流锥下方的旋转轴外围设置有诱导轮，所述外壳体底部的旋转轴外围设置离心泵叶轮，所述外壳体的底部还设置有开孔与所述蜗壳相通。