本發(fā)明涉及低溫泵，具體是關(guān)于一種超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著我國lng行業(yè)發(fā)展，天然氣供應(yīng)利用規(guī)模逐漸增大，反輸裝船需求不斷增加。超大流量lng裝船泵因其流量大、設(shè)備配置數(shù)量少、設(shè)備閑置率低、bog產(chǎn)生量低、操作便利，可廣泛應(yīng)用于lng運輸船、大型lng液化工廠、flng、lng接收站等，是lng輸送工藝流程的“心臟”，屬于產(chǎn)業(yè)鏈重大核心裝備，也是未來進行我國、國際海上油氣資源開發(fā)的關(guān)鍵裝備。為實現(xiàn)在特定泵井有效空間內(nèi)lng輸送的效率最大化，開展＞2000m3/h超大流量裝船泵建模、結(jié)構(gòu)設(shè)計與產(chǎn)品研制，實現(xiàn)超大流量低溫潛液泵國產(chǎn)化，保障lng產(chǎn)業(yè)能源安全。

2、超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)的發(fā)明設(shè)計，可提高泵機組在低溫工況下的整體效率，有效縮短泵組軸向距離，降低重心，滿足低振動的穩(wěn)定運行要求的同時，保證流場均勻。

3、目前，現(xiàn)有l(wèi)ng低溫潛液泵的導(dǎo)葉水力為傳統(tǒng)型結(jié)構(gòu)，由于額定流量的適用性，并未充分按照縮短軸向距離、降低整體重心的方向設(shè)計，若該種傳統(tǒng)型水力結(jié)構(gòu)仍用在超大流量lng裝船泵上，會存在泵運行時流場不均勻、容易產(chǎn)生水力渦旋的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致泵振動增大的風(fēng)險以及存在水力效率降低的可能。另外，現(xiàn)有的lng超大流量低溫泵因其流量大，導(dǎo)致泵體結(jié)構(gòu)尺寸大、重量大，引起的振動會影響運行穩(wěn)定性，同時影響吊裝施工時的吊機起吊重量選擇。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，能夠提高泵機組在低溫工況下的整體效率，有效縮短泵組軸向距離，降低重心，滿足低振動的穩(wěn)定運行要求的同時，保證流場均勻。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，包括：軸；電機組件，套設(shè)在軸外并與軸過盈配合，用于驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動；導(dǎo)流式出口段，套設(shè)在所述軸外且位于所述電機組件的下方，所述導(dǎo)流式出口段與所述軸之間設(shè)置有中間軸承；所述導(dǎo)流式出口段具有第一流道；次級葉輪，套設(shè)在所述軸外并與軸固定連接，所述次級葉輪位于導(dǎo)流式出口段內(nèi)，且隨軸轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；導(dǎo)流殼，設(shè)置于所述導(dǎo)流式出口段的下方且與導(dǎo)流式出口段緊固連接，所述導(dǎo)流殼為扁平式軸流導(dǎo)葉，所述扁平式軸流導(dǎo)葉套設(shè)在所述軸外且具有第二流道，所述第二流道與第一流道貫通；首級葉輪，套設(shè)在所述軸外并與軸固定連接，所述首級葉輪位于導(dǎo)流殼內(nèi)，且隨軸轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動；整流導(dǎo)葉，設(shè)置于導(dǎo)流殼下方，且與導(dǎo)流殼固定連接；誘導(dǎo)輪，套設(shè)在所述軸外并與軸固定連接，所述誘導(dǎo)輪位于所述整流導(dǎo)葉下方；吸入段，套設(shè)在所述整流導(dǎo)葉和所述誘導(dǎo)輪形成整體外，所述吸入段上端與所述導(dǎo)流殼固定連接。

4、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，還包括平衡盤，所述平衡盤套設(shè)在所述軸外且位于所述導(dǎo)流式出口段和所述次級葉輪之間；所述平衡盤與所述導(dǎo)流式出口段固定連接。

5、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，還包括電機端蓋，所述電機端蓋設(shè)置于所述電機組件上方，且外側(cè)與所述電機組件固定連接，其內(nèi)側(cè)與所述軸之間設(shè)置有上軸承。

6、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，還包括穩(wěn)流板，若干個穩(wěn)流板繞所述電機組件外周向設(shè)置，每個所述穩(wěn)流板的上端與所述電機端蓋連接，其下端與所述導(dǎo)流式出口段連接。

7、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所述電機組件包括電機殼體、低溫電機定子和低溫電機轉(zhuǎn)子；所述電機殼體套設(shè)在所述軸外；所述低溫電機定子和低溫電機轉(zhuǎn)子設(shè)置于所述電機殼體內(nèi)，且低溫電機定子和低溫電機轉(zhuǎn)子的位置相對應(yīng)；所述低溫電機轉(zhuǎn)子套設(shè)在所述軸外并與軸過盈配合。

8、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所述整流導(dǎo)葉位于吸入段與軸之間，其繞軸周向布置。

9、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所述扁平式軸流導(dǎo)葉包括螺旋形導(dǎo)流葉片，若干個螺旋形導(dǎo)流葉片采用擴散式分布。

10、所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所述導(dǎo)流式出口段包括第二內(nèi)筒體、第二外筒體以及弧形導(dǎo)流出口葉片；所述第二外筒體套設(shè)在所述第二內(nèi)筒體外，且與第二內(nèi)筒體之間形成第一流道；若干個弧形導(dǎo)流出口葉片繞所述第二外筒體周向且間隔布置。

11、本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：

12、(1)本發(fā)明運行更加穩(wěn)定，明顯減小了水力的能量損失，提高泵機組效率；

13、(2)本發(fā)明有效縮短泵組軸向距離，減少泵體重量，降低重心，滿足低振動的穩(wěn)定運行要求的同時，保證流場均勻。

技術(shù)特征：

1.一種超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括平衡盤，所述平衡盤套設(shè)在所述軸外且位于所述導(dǎo)流式出口段和所述次級葉輪之間；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括電機端蓋，所述電機端蓋設(shè)置于所述電機組件上方，且外側(cè)與所述電機組件固定連接，其內(nèi)側(cè)與所述軸之間設(shè)置有上軸承。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括穩(wěn)流板，若干個穩(wěn)流板繞所述電機組件外周向設(shè)置，每個所述穩(wěn)流板的上端與所述電機端蓋連接，其下端與所述導(dǎo)流式出口段連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電機組件包括電機殼體、低溫電機定子和低溫電機轉(zhuǎn)子；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整流導(dǎo)葉位于吸入段與軸之間，其繞軸周向布置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述扁平式軸流導(dǎo)葉包括螺旋形導(dǎo)流葉片，若干個螺旋形導(dǎo)流葉片采用擴散式分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大流量lng裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)流式出口段包括第二內(nèi)筒體、第二外筒體以及弧形導(dǎo)流出口葉片；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種超大流量LNG裝船泵用高效緊湊型水力結(jié)構(gòu)，通過將整流導(dǎo)葉布置在誘導(dǎo)輪及首級葉輪之間，整流導(dǎo)葉的葉片設(shè)計為軸向布置，以吸收入口液體的能量脈動和平緩液體沖擊損失。導(dǎo)流殼的扁平式軸流導(dǎo)葉的螺旋形導(dǎo)流葉片擴散式分布，以平緩葉片軸向螺旋角度和增大扁平式軸流導(dǎo)葉截面面積，使介質(zhì)填充更均勻，低速區(qū)較少漩渦，壓力脈動水平更低，水力振動更小。同時對應(yīng)的出口段在其內(nèi)部直接設(shè)計有導(dǎo)流水力流道，內(nèi)部葉片通過鑄造3D打印工藝模型直接型鑄至導(dǎo)流式出口段的第二外筒體內(nèi)部，無需單獨再增加二級扁平式軸流導(dǎo)葉，極大縮減了軸向尺寸的距離，降低了泵機組整體重心，增大了軸向空間水力流動的適用性、有效性，節(jié)省了有效空間。

技術(shù)研發(fā)人員：張超,明紅芳,許佳偉,肖立,秦鋒,揚帆,范嘉堃,呂夢蕓,黃歡,蓋小剛
受保護的技術(shù)使用者：中海石油氣電集團有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2