Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4433863B2 - Submersible pump device for liquefied gas tank - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4433863B2 - Submersible pump device for liquefied gas tank - Google Patents

Submersible pump device for liquefied gas tank Download PDF

Info

Publication number
JP4433863B2
JP4433863B2 JP2004119032A JP2004119032A JP4433863B2 JP 4433863 B2 JP4433863 B2 JP 4433863B2 JP 2004119032 A JP2004119032 A JP 2004119032A JP 2004119032 A JP2004119032 A JP 2004119032A JP 4433863 B2 JP4433863 B2 JP 4433863B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inducer
liquefied gas
impeller
guide vane
pump device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004119032A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005299557A (en
Inventor
泰司 橋本
和雄 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Plant Technologies Ltd filed Critical Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority to JP2004119032A priority Critical patent/JP4433863B2/en
Publication of JP2005299557A publication Critical patent/JP2005299557A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4433863B2 publication Critical patent/JP4433863B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

本発明は、液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵する液化ガスタンクに設置して、液化ガスの輸送を行う液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に関する。   The present invention relates to a submerged pump device for a liquefied gas tank that is installed in a liquefied gas tank that stores liquefied gas such as liquefied natural gas and that transports the liquefied gas.

従来この種の潜没ポンプ装置として、例えば特許文献1に記載されたものが公知である。
前記特許文献1に記載された液化ガスタンク用潜没ポンプ装置は、液化タンク内に設置された揚液管内にポンプ本体が垂下されており、ポンプ本体のケーシング内には、液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車を駆動する電動機が設けられている。
羽根車と電動機を連動する回転軸は、ケーシングの上下段と中段に設置された静圧軸受けにより回転自在に支承されており、中段に設けられた静圧軸受けの近傍には、回転軸に作用するスラスト力を支承する軸推力平衡手段が設置されている。
また回転軸の下端にはインデューサが設けられていて、このインデューサにより液化タンクの液位が低下した場合でもキャビテーションによりポンプが運転不能になるのを抑制している。
特開平7−317695号公報
Conventionally, as this kind of submerged pump device, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
In the submerged pump device for a liquefied gas tank described in Patent Document 1, a pump main body is suspended in a pumping pipe installed in the liquefied tank, and a blade for boosting the liquefied gas is provided in a casing of the pump main body. A car and an electric motor for driving the impeller are provided.
The rotating shaft that links the impeller and the motor is rotatably supported by hydrostatic bearings installed in the upper and lower stages of the casing, and acts near the rotating shaft near the hydrostatic bearing provided in the middle stage. A shaft thrust balance means for supporting the thrust force is installed.
In addition, an inducer is provided at the lower end of the rotating shaft, and even when the liquid level of the liquefaction tank is lowered by the inducer, the pump is prevented from being disabled due to cavitation.
JP 7-317695 A

しかし前記特許文献1に記載された従来の潜没ポンプ装置では、インデューサ下流の流れに旋回成分を含むことから、羽根車にとっては所謂予旋回流れとなるため、羽根車の全揚程が低下する。
一般的に設計点においては、インデューサ全揚程と羽根車の予旋回による全揚程の低下量はほぼ等しいとされている。このため前記特許文献1に記載された潜没ポンプ装置で全揚程の向上を図ろうとした場合、ポンプ本体を大型にする必要があるため潜没ポンプ装置が高価となる。
またポンプ装置を設置する揚液管の径も大きくする必要があるため設備費が嵩むと共に、ポンプ本体の大型化による質量の増加により、分解組み立てに際して人件費もかさむため、不経済である等の問題もある。
However, in the conventional submersible pump device described in Patent Document 1, since the swirl component is included in the flow downstream of the inducer, a so-called pre-swirling flow is generated for the impeller, so that the total lift of the impeller is reduced. .
In general, at the design point, the amount of decrease in the total lift due to the pre-turn of the inducer and the pre-turn of the impeller is substantially equal. For this reason, when an attempt is made to improve the total head with the submersible pump device described in Patent Document 1, the submerged pump device is expensive because it is necessary to enlarge the pump body.
In addition, it is necessary to increase the diameter of the pumped pipe to install the pump device, and the equipment cost increases, and the increase in mass due to the increase in the size of the pump body increases labor costs during disassembly and assembly. There is also a problem.

本発明はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、インデューサの下流側にガイドベーンを配置することにより全揚程を向上させた液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を提供することを目的とするものである。   The present invention was made in order to improve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a submerged pump device for a liquefied gas tank in which a total lift is improved by arranging a guide vane downstream of an inducer. To do.

本発明の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置は、液化ガスタンク内に設置された揚液管内にポンプ本体を垂下して液化ガスの輸送を行う液化ガスタンク用潜没ポンプ装置であって、ポンプ本体の吸込み口に設けられ、吸込み口より吸入した液化ガスを昇圧するインデューサと、インデューサの下流側に設けられ、インデューサにより昇圧された液化ガスをさらに昇圧して揚液管内へ吐出する羽根車と、インデューザとの距離が前記インデューサの外径の5〜15%となるようインデューサと羽根車の間に設けられ、インデューサにより昇圧された液化ガスを整流して羽根車へ流入させるガイドベーンと、ガイドベーンの中心部を形成するボス部に設けられ、インデューサ及び羽根車が取り付けられた回転軸の下端側を回転自在に支承する静圧軸受とから構成したものである。 A submerged pump device for a liquefied gas tank according to the present invention is a submerged pump device for a liquefied gas tank that transports a liquefied gas by dropping the pump main body into a pumping pipe installed in the liquefied gas tank, and sucking the pump main body An inducer for boosting the liquefied gas sucked from the suction port , and an impeller provided on the downstream side of the inducer for further boosting the liquefied gas boosted by the inducer and discharging it into the pumping pipe The guide vane is provided between the inducer and the impeller so that the distance from the inducer is 5 to 15% of the outer diameter of the inducer, and rectifies the liquefied gas pressurized by the inducer and flows into the impeller And a hydrostatic shaft that is provided at a boss portion that forms the center portion of the guide vane and rotatably supports the lower end side of the rotation shaft to which the inducer and the impeller are attached. One in which was formed from the.

前記構成により、インデューサにより昇圧された液化ガス中の旋回成分が、インデューサの下流側に設けられたガイドベーンにより整流されて圧力が回復されるため、インデューサの全揚程が向上すると共に、インデューサにより昇圧され、かつガイドベーンにより整流されて予旋回のない一様な流れになった液化ガスが羽根車に流入して、羽根車によりさらに圧力上昇されるため、ポンプ本体を大型化せずに全揚程の向上が図れるようになる。
またポンプ本体を大型化せずに全揚程の向上が図れることから、潜没ポンプ装置が安価に得られる上、ポンプ本体を設置する揚液管の径を大きくする必要がないため、設備費の削減が図れる。
With the above configuration, the swirl component in the liquefied gas boosted by the inducer is rectified by the guide vane provided on the downstream side of the inducer and the pressure is recovered, so that the total lift of the inducer is improved, The liquefied gas, which has been pressurized by the inducer and rectified by the guide vanes and has a uniform flow without any pre-swirl, flows into the impeller and is further increased in pressure by the impeller, increasing the size of the pump body. Without increasing the total head.
In addition, since the total head can be improved without increasing the size of the pump body, a submerged pump device can be obtained at a low cost, and it is not necessary to increase the diameter of the pumping pipe for installing the pump body. Reduction can be achieved.

さらにインデューサ及び羽根車が取り付けられた回転軸の下端側を、ガイドベーンの中心部に設けられたボス部に、静圧軸受けを介して回転自在に支承したことにより、ガイドベーンのボス外径に合わせてインデューサのボス径も子午面流路の拡大縮小を伴わずに小さくでき、これによって流路抵抗によるインデューサの性能が低下することがないと共に、羽根車に流入する流れも一様化できるため、羽根車の性能も向上する。
また軸受けブラケットをインデューサの下流側に設けることにより、インデューサの逆流キャビテーションへの損傷を免れることが可能となる。
Furthermore , the boss outer diameter of the guide vane is supported by rotatably supporting the lower end side of the rotating shaft to which the inducer and the impeller are attached to the boss portion provided at the center portion of the guide vane via a hydrostatic bearing. Therefore, the boss diameter of the inducer can be reduced without enlarging or reducing the meridional flow path, so that the performance of the inducer due to flow path resistance is not lowered, and the flow flowing into the impeller is uniform. Therefore, the performance of the impeller is also improved.
Further, by providing the bearing bracket on the downstream side of the inducer, damage to the reverse flow cavitation of the inducer can be avoided.

またインデューザとガイドベーンとの間の距離を、インデューサの外径の5〜15%としたことにより、インデューサの効率や羽根車の吸込み性能が低下することがない上、液スーパーキャビテーションの状態でポンプ本体を運転した場合でも、キャビテーションがガイドベーンに達することがないため、キャビテーションによりガイドベーンが損傷を受ける心配がないと共に、回転軸を長くする必要がないためポンプ本体の小型化が図れる。 In addition, the distance between the inducer and the guide vane is 5 to 15% of the outside diameter of the inducer, so that the efficiency of the inducer and the suction performance of the impeller are not lowered, and the state of liquid supercavitation Even when the pump body is operated, the cavitation does not reach the guide vane, so there is no fear of the guide vane being damaged by the cavitation, and it is not necessary to lengthen the rotating shaft, so that the pump body can be downsized.

本発明の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置は、ガイドベーンと羽根車との間の距離を、インデューサの外径の5〜15%としたものである。   In the submerged pump device for a liquefied gas tank of the present invention, the distance between the guide vane and the impeller is 5 to 15% of the outer diameter of the inducer.

前記構成により、羽根車により昇圧した液化ガスの一部が逆流を起こす低流量域では、ガイドベーンと羽根車より逆流する旋回成分を有する流れとが衝突して旋回を抑制するため、全揚程の向上が図れる上、揚程曲線の不安定な特性を排除できる効果が得られる。   With the above configuration, in a low flow rate region where a part of the liquefied gas pressurized by the impeller causes a back flow, the guide vane collides with a flow having a swirling component that flows back from the impeller and suppresses the swirling. In addition to the improvement, the effect of eliminating the unstable characteristics of the lift curve can be obtained.

本発明の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置は、ガイドベーンのボス比(ボス外径Dgh/羽根外径Dit)を0.3〜0.5とするため、ガイドベーンの外径を、初段羽根車の上流側に設けられたマウスリングの摺動面の径(Dm)の±10%の範囲としたものである。 In the submerged pump device for a liquefied gas tank of the present invention, since the boss ratio of the guide vane (boss outer diameter Dgh / blade outer diameter Dit) is 0.3 to 0.5, the outer diameter of the guide vane is set to the first stage impeller. in which the set to ± 10% of the range of the inner diameter of the sliding surface of the mouth ring provided on the upstream side (Dm).

前記構成により、ガイドベーンの外径とマウスリングの摺動面の間に大きな段差が生じることがないため、ガイドベーンにより整流された液化ガスがスムーズに羽根車へと流入するため、ポンプ効率が低下することがない。   With the above configuration, there is no large step between the outer diameter of the guide vane and the sliding surface of the mouth ring, so the liquefied gas rectified by the guide vane flows smoothly into the impeller, so that the pump efficiency is improved. There is no decline.

本発明の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置によれば、インデューサにより昇圧された液化ガス中の旋回成分が、インデューサの下流側に設けられたガイドベーンにより整流されて圧力が回復されるため、インデューサの全揚程が向上すると共に、ガイドベーンにより整流されて予旋回のない一様な流れになった液化ガスが羽根車に流入して、羽根車によりさらに圧力上昇されるため、ポンプ本体を大型化せずに全揚程の向上が図れるようになる。
また液化ガスが羽根車によりさらに昇圧されるため、ポンプ本体を大型化せずに全揚程の向上が図れるようになる。
さらにインデューザとガイドベーンとの距離を、インデューサの外径の5〜15%となるようにしたことから、インデューサの効率や羽根車の吸込み性能が低下することがない上、スーパーキャビテーションの状態でポンプ本体を運転した場合でも、キャビテーションがガイドベーンに達することがないため、キャビテーションによりガイドベーンが損傷を受ける心配がないと共に、回転軸を長くする必要がないためポンプ本体の小型化が図れる。
According to the submerged pump device for a liquefied gas tank of the present invention, the swirl component in the liquefied gas boosted by the inducer is rectified by the guide vane provided on the downstream side of the inducer, and the pressure is recovered. As the total lift of the inducer is improved, the liquefied gas, which is rectified by the guide vanes and has a uniform flow without pre-turning, flows into the impeller and is further increased in pressure by the impeller. The total head can be improved without increasing the size.
Further, since the pressure of the liquefied gas is further increased by the impeller, the total head can be improved without increasing the size of the pump body.
Furthermore, since the distance between the inducer and the guide vane is 5 to 15% of the outer diameter of the inducer, the efficiency of the inducer and the suction performance of the impeller are not lowered, and the state of super cavitation Even when the pump body is operated, the cavitation does not reach the guide vane, so there is no fear of the guide vane being damaged by the cavitation, and it is not necessary to lengthen the rotating shaft, so that the pump body can be downsized.

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図1は液化ガスタンク用潜没ポンプ装置の断面図、図2はインデューサ付近の拡大図、図3はインデューサ付近の詳細図である。
図1に示す潜没ポンプ装置のポンプ本体1は、液化天然ガス(LNG)等の液化ガスを貯蔵する液化ガスタンク(図示せず)内にほぼ垂直に設置された揚液管2内に上方よりワイヤロープよりなる吊下げ手段3により垂下されている。
揚液管2の下端は液化タンクの底部付近に開口されていて、開口部2aに吸込み弁4が取り付けられており、開口部2aの内周面に形成されたテーパ状の受け座2bに、ポンプ本体1のケーシング1a外周面に形成されたテーパ状の着座面1bが上方より液密に当接されている。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a submersible pump device for a liquefied gas tank, FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the inducer, and FIG. 3 is a detailed view of the vicinity of the inducer.
A pump main body 1 of the submerged pump device shown in FIG. 1 is disposed from above in a pumping pipe 2 installed almost vertically in a liquefied gas tank (not shown) for storing liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG). It is suspended by a suspension means 3 made of a wire rope.
The lower end of the pumping pipe 2 is opened near the bottom of the liquefaction tank, the suction valve 4 is attached to the opening 2a, and the tapered receiving seat 2b formed on the inner peripheral surface of the opening 2a A tapered seating surface 1b formed on the outer peripheral surface of the casing 1a of the pump body 1 is in liquid-tight contact from above.

ポンプ本体1のケーシング1aは、揚液管2の内径より小径な筒状のポンプケーシング1cとモータケーシング1dとからなり、ポンプケーシング1cの下端に、ポンプケーシング1cの内径より小径な吸込み口1eが開口されている。
ポンプケーシング1cとモータケーシング1dの中心部には、軸線方向に回転軸4が貫通されていて、回転軸4の下端部に、吸込み口1e内に設けられたインデューサ5が固着されており、インデューサ5より上方に、ポンプケーシング1c内に設けられた複数段の羽根車6が固着されていると共に、回転軸4の上部側には、モータケーシング1d内に収容された電動機よりなる回転駆動手段8のロータ8aが固着されている。 ポンプケーシング1cの吸込み口1eに設けられたインデューサ5と初段の羽根車6の間には、複数枚のガイドベーン7が設けられている。
The casing 1a of the pump body 1 is composed of a cylindrical pump casing 1c having a smaller diameter than the inner diameter of the pumping pipe 2 and a motor casing 1d. A suction port 1e having a smaller diameter than the inner diameter of the pump casing 1c is provided at the lower end of the pump casing 1c. It is open.
The central axis of the pump casing 1c and the motor casing 1d has the rotary shaft 4 penetrating in the axial direction, and the inducer 5 provided in the suction port 1e is fixed to the lower end of the rotary shaft 4; A plurality of impellers 6 provided in the pump casing 1c are fixed above the inducer 5, and a rotational drive comprising an electric motor housed in the motor casing 1d is provided on the upper side of the rotating shaft 4. The rotor 8a of the means 8 is fixed. A plurality of guide vanes 7 are provided between the inducer 5 provided in the suction port 1e of the pump casing 1c and the first stage impeller 6.

ガイドベーン7は吸込み口1eの内周面に放射方向に突設されていて、各ガイドベーン7の中心部には、回転軸4の先端側が貫通する筒状のボス部7aが設けられている。
ガイドベーン7のボス部7aは、インデューサ5の中心部に設けられたボス部7aの外径と一端側がほぼ同径で、かつ他端側がやや大径となるテーパ状となっていて、インデューサ5により吸込み口1eに吸入された液化ガスがスムーズに羽根車6へ流入されるようになっており、またインデューサ5により吸込み口1eに吸入され、かつ昇圧された液化ガスは、複数のガイドベーン7により旋回成分が整流されて羽根車6へ流入されるようになっている。
すなわちガイドベーン7は、インデューサ5により回転方向の流れに変換された液化ガスの流れを直線方向へ整流する整流板として機能するようになっており、この整流機能とインデューサ5の性能を最大限に発揮させて小型のポンプ本体1でも高揚程が得られるようにするため、図3に示す各部のパラメータが次のように設定されている。
The guide vanes 7 project radially from the inner peripheral surface of the suction port 1 e, and a cylindrical boss portion 7 a through which the distal end side of the rotating shaft 4 passes is provided at the center of each guide vane 7. .
The boss portion 7a of the guide vane 7 has a tapered shape in which the outer diameter and one end side of the boss portion 7a provided at the center of the inducer 5 are substantially the same diameter and the other end side is slightly larger in diameter. The liquefied gas sucked into the suction port 1e by the reducer 5 flows smoothly into the impeller 6, and the liquefied gas sucked into the suction port 1e and boosted by the inducer 5 has a plurality of pressures. The swirl component is rectified by the guide vanes 7 and flows into the impeller 6.
In other words, the guide vane 7 functions as a rectifying plate that rectifies the flow of the liquefied gas converted into the flow in the rotation direction by the inducer 5 in the linear direction. This rectification function and the performance of the inducer 5 are maximized. In order to obtain a high head even with a small pump body 1 by exerting it to the limit, the parameters of each part shown in FIG. 3 are set as follows.

インデューサ5とガイドベーン7の距離L1は、長過ぎるとインデューサ5の効率が低下する上、回転軸4を長くしなければならないため、ポンプ本体1の小型化を阻害する。
またインデューサ5と羽根車6間の距離が長くなるため、潜没ポンプ装置のような立軸ポンプの場合、インデューサ5により羽根車6まで押し上げる液化ガスの距離が増大するため、羽根車6の吸込み性能が低下する問題が生じる。
逆に距離L1が短か過ぎると、液化ガスタンク内の液化ガスが超低液面のときに全揚程が低下するようなスーパーキャビテーションの状態でポンプ本体1を運転した場合、キャビテーションがガイドベーン7に達して、ガイドベーン7が損傷を受ける問題が生じる。
そこで本発明の実施の形態では、インデューサ5からガイドベーン7までの距離L1を、インデューサ5の羽根の外径Ditの5〜15%としている。
If the distance L1 between the inducer 5 and the guide vane 7 is too long, the efficiency of the inducer 5 is lowered and the rotating shaft 4 must be lengthened.
Further, since the distance between the inducer 5 and the impeller 6 is increased, in the case of a vertical pump such as a submerged pump device, the distance of the liquefied gas pushed up to the impeller 6 by the inducer 5 is increased. There arises a problem that the suction performance is lowered.
On the other hand, if the distance L1 is too short, when the pump body 1 is operated in a super cavitation state in which the total head is lowered when the liquefied gas in the liquefied gas tank is at an extremely low liquid level, the cavitation is generated in the guide vane 7. This leads to a problem that the guide vane 7 is damaged.
Therefore, in the embodiment of the present invention, the distance L1 from the inducer 5 to the guide vane 7 is set to 5 to 15% of the outer diameter Dit of the blade of the inducer 5.

この値は実験でスーパーキャビテーションの状態でもキャビテーションがガイドベーン7に達しない、もしくは達しても影響が少ないことを確認している。
ガイドベーン7から初段の羽根車6までの距離L2は、長いとガイドベーン7による整流効果が増大するが、長過ぎると回転軸4を長くしなければならないためポンプ本体1の小型化を阻害する。
またインデューサ5からガイドベーン7までの距離L1と同様に、長過ぎるとインデューサ5により羽根車6まで押し上げる液化ガスの距離が増大するため、羽根車6の吸込み性能が低下する。
逆に短いとガイドベーン7の出口付近のガイドベーン7により分かれた流れが合流することによる不安定な流れが羽根車6へ流入するため、羽根車6の性能が低下する。
It has been confirmed by experiment that the cavitation does not reach the guide vane 7 even in the super cavitation state, or the influence is small even if it reaches.
If the distance L2 from the guide vane 7 to the first stage impeller 6 is long, the rectification effect by the guide vane 7 is increased. However, if the distance L2 is too long, the rotating shaft 4 must be lengthened, and thus the pump body 1 is prevented from being downsized. .
Similarly to the distance L1 from the inducer 5 to the guide vane 7, if the length is too long, the distance of the liquefied gas pushed up to the impeller 6 by the inducer 5 increases, so that the suction performance of the impeller 6 is deteriorated.
On the contrary, if the length is short, an unstable flow caused by the flow separated by the guide vanes 7 near the exit of the guide vane 7 flows into the impeller 6, so that the performance of the impeller 6 is deteriorated.

そこでガイドベーン7から羽根車6までの距離L2を、インデューサ5の羽根の外径Ditの5〜15%に設定した。
これによって羽根車6により昇圧された液化ガスの一部が逆流を起こす低流量域では、ガイドベーン7が羽根車6より逆流する旋回成分を有する流れと衝突して予旋回を抑制するため全揚程の向上が図れる上、揚程曲線の不安定な特性を排除できる効果が得られるようになる。
インデューサ5により昇圧された液化ガスを整流するガイドベーン7の内径(ボス部7aの外径と同じ)Dghは、ボス比(ボス外径Dgh/羽根外径Dit)によりインデューサ5の性能に大きな影響を与える。
このためボス部7aの外径Dghを小さくすることがインデューサ5の吸込み性能を向上させる上で重要である。
そこで本願発明の実施の形態では、ガイドベーン7のボス比を0.3〜0.5としている。
Therefore, the distance L2 from the guide vane 7 to the impeller 6 is set to 5 to 15% of the outer diameter Dit of the blade of the inducer 5.
In this way, in the low flow rate region where a part of the liquefied gas pressurized by the impeller 6 causes a back flow, the guide vane 7 collides with a flow having a swirling component that flows back from the impeller 6 to suppress the pre-turn, so that the total lift In addition, the effect of eliminating the unstable characteristics of the head curve can be obtained.
The inner diameter (same as the outer diameter of the boss portion 7a) Dgh of the guide vane 7 that rectifies the liquefied gas pressurized by the inducer 5 depends on the boss ratio (the outer diameter of the boss Dgh / the outer diameter of the blade Dit). It has a big impact.
For this reason, reducing the outer diameter Dgh of the boss portion 7a is important in improving the suction performance of the inducer 5.
Therefore, in the embodiment of the present invention, the boss ratio of the guide vane 7 is set to 0.3 to 0.5 .

またガイドベーン7のボス部7aに回転軸4の下端側を支承する下段軸受け12を設けているが、下段軸受け12に玉軸受けを採用した場合、ボス部7aの外径Dghが大きくなり過ぎて前述したボス比0.3〜0.5が得られないため、本発明の実施の形態では、下段軸受け12に静圧軸受けを採用してボス部7aの外径Dghを小径化することにより、ボス比0.3〜0.5を得ている。
さらにボス部7aの外径Dghと羽根車6の吸込み口1iとの口径差は、ガイドベーン7により整流された液化ガスがポンプケーシング1c内へ流入する際大きな影響を及ぼす。
そこでガイドベーン7の外径Dghを、ポンプケーシング1cの吸込み口1iに設けられたマウスリング1hの摺接面の内径Dmの±10%の範囲にした。
なお下段軸受け12に静圧軸受けを採用した場合のボス比限界は、インデューサ5bの外径Ditを羽根車6の吸込み口1iの口径とほぼ同径とすれば、0.3程度は可能である。
Further, the lower bearing 12 for supporting the lower end side of the rotary shaft 4 is provided on the boss 7a of the guide vane 7. However, when a ball bearing is adopted for the lower bearing 12, the outer diameter Dgh of the boss 7a becomes too large. Since the boss ratio 0.3 to 0.5 described above cannot be obtained, in the embodiment of the present invention, by adopting a static pressure bearing for the lower stage bearing 12 and reducing the outer diameter Dgh of the boss portion 7a, A boss ratio of 0.3 to 0.5 is obtained.
Further, the difference in diameter between the outer diameter Dgh of the boss portion 7a and the suction port 1i of the impeller 6 has a great influence when the liquefied gas rectified by the guide vane 7 flows into the pump casing 1c.
Therefore, the outer diameter Dgh of the guide vane 7 is set within a range of ± 10% of the inner diameter Dm of the sliding contact surface of the mouth ring 1h provided in the suction port 1i of the pump casing 1c.
The limit of the boss ratio when a static pressure bearing is adopted for the lower stage bearing 12 can be about 0.3 if the outer diameter Dit of the inducer 5b is substantially the same as the diameter of the suction port 1i of the impeller 6. is there.

一方ポンプケーシング1cとモータケーシング1dの中心部を貫通するように設けられた回転軸4の上端部は、モータケーシング1dの上端部を閉鎖する端板1kに設けられた上段軸受け10と、ポンプケーシング1cとモータケーシング1dの間に介在された隔壁板1gに設けられた中段軸受け11と、ガイドベーン7のボス部7a内に設けられた下段軸受け12の3個所で回転自在に支承されている。
上段軸受け10と中段軸受け11は、ラジアル方向の荷重を支承する玉軸受けよりなり、下段軸受け10は、ボス部7aの外径をガイドベーン7のボス部7aの外径とほぼ同径にするため、前述したように静圧軸受けが採用されている。
下段軸受け12の静圧軸受けは、図2に示すように回転軸4の外周面に摺接するインナライナ12aと、インナライナ12aの外周面に設けられ、かつ固着具13によりボス部7a側に固定されたガイドライナ12bとからなり、初段の羽根車6により昇圧された液化ガスの一部が通路1fを経由してインナライナ12aの内周面に形成された受圧室12cへ導入されており、これによってインナライナ12aと回転軸4の外周面との間に、回転軸4を支承する静圧軸受けが形成されるようになっている。
On the other hand, the upper end portion of the rotary shaft 4 provided so as to pass through the central portions of the pump casing 1c and the motor casing 1d is composed of an upper bearing 10 provided on an end plate 1k that closes the upper end portion of the motor casing 1d, and the pump casing. It is rotatably supported at three locations: a middle stage bearing 11 provided on the partition plate 1g interposed between 1c and the motor casing 1d, and a lower stage bearing 12 provided in the boss portion 7a of the guide vane 7.
The upper bearing 10 and the middle bearing 11 are ball bearings that support radial loads, and the lower bearing 10 is configured so that the outer diameter of the boss portion 7a is substantially the same as the outer diameter of the boss portion 7a of the guide vane 7. As described above, a static pressure bearing is employed.
As shown in FIG. 2, the hydrostatic bearing of the lower stage bearing 12 is provided on the inner liner 12 a that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 4, and the outer peripheral surface of the inner liner 12 a, and is fixed to the boss 7 a side by the fixing tool 13. A part of the liquefied gas pressurized by the first stage impeller 6 is introduced into the pressure receiving chamber 12c formed on the inner peripheral surface of the inner liner 12a through the passage 1f, and thereby the inner liner 12b. A hydrostatic bearing for supporting the rotating shaft 4 is formed between the outer peripheral surface of the rotating shaft 4 and 12a.

また中段軸受け11との下側には、軸推力平衡手段14が設けられている。
軸推力平衡手段14は静圧軸受けにより形成されていて、回転軸4に作用するスラスト力を支承するようになっていると共に、ポンプケーシング1cとモータケーシング1dの間に介在された隔壁板1gには複数段の羽根車6により昇圧された液化ガスを揚液管2内へ吐出する吐出口1jが斜め方向に複数個開口されている。
なお図1中15は、電動機よりなる回転駆動手段12へ電力を供給する給電ケーブルである。
A shaft thrust balancing means 14 is provided below the middle stage bearing 11.
The axial thrust balancing means 14 is formed by a hydrostatic bearing, and supports thrust force acting on the rotating shaft 4, and is provided on a partition plate 1g interposed between the pump casing 1c and the motor casing 1d. A plurality of outlets 1j for discharging the liquefied gas pressurized by the plural stages of impellers 6 into the pumping pipe 2 are opened in an oblique direction.
In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a power supply cable for supplying electric power to the rotary drive means 12 made of an electric motor.

次に前記構成された液化ガスタンク用潜没ポンプ装置の作用を説明する。
液化タンク内に貯蔵された液化ガスを輸送すべくポンプ本体1の上部に設けられた回転駆動手段12へ電力を供給して、回転駆動手段8により回転軸4を回転させると、回転軸4に固着されたインデューサ5及び羽根車6が回転して、ケーシング1aの下端に設けられた吸込み弁3より吸込み口1eへ液化タンク内の液化ガスが吸いこまれる。
吸込み口1eに吸い込まれた液化ガスは、インデューサ5により昇圧された後ガイドベーン7を経てポンプケーシング1c内へ流入し、ポンプケーシング1c内の複数段の羽根車6により順次昇圧されて吐出口1jより揚液管2内へ吐出され、揚液管2内を上方へと輸送されるが、吸込み口1e内でインデューサ5により昇圧された液化ガスにはインデューサ5の回転により生じた旋回成分が含まれている。
この旋回成分はインデューサ5の下流側に設けられたガイドベーン7により整流されて圧力が回復されるため、インデューサの全揚程が向上すると共に、インデューサにより昇圧され、かつガイドベーンにより整流された液化ガスが羽根車によりさらに圧力上昇されるため、ポンプ本体を大型化せずに全揚程の向上が図れるようになる。
Next, the operation of the submerged pump device for a liquefied gas tank constructed as described above will be described.
When electric power is supplied to the rotary drive means 12 provided on the upper part of the pump body 1 to transport the liquefied gas stored in the liquefaction tank, and the rotary shaft 4 is rotated by the rotary drive means 8, The fixed inducer 5 and impeller 6 rotate, and the liquefied gas in the liquefaction tank is sucked into the suction port 1e from the suction valve 3 provided at the lower end of the casing 1a.
The liquefied gas sucked into the suction port 1e is boosted by the inducer 5 and then flows into the pump casing 1c through the guide vane 7, and is sequentially boosted by the plurality of impellers 6 in the pump casing 1c to be discharged. 1j is discharged into the pumping pipe 2 and transported upward in the pumping pipe 2, but the liquefied gas pressurized by the inducer 5 in the suction port 1e is swirled by the rotation of the inducer 5. Contains ingredients.
This swirling component is rectified by a guide vane 7 provided on the downstream side of the inducer 5 so that the pressure is restored, so that the total lift of the inducer is improved, the pressure is increased by the inducer, and is rectified by the guide vane. Since the liquefied gas is further increased in pressure by the impeller, the total head can be improved without increasing the size of the pump body.

また従来のインデューサと羽根車の間にガイドベーンのない潜没ポンプ装置の場合、インデューサにより昇圧された旋回成分を含む液化ガスが直接羽根車へと流入する所謂予旋回流れとなため、全揚程が低下していたが、インデューサ5と羽根車6の間にガイドベーン7を設けたことにより、小型のポンプ本体1でも全揚程の向上が図れるようになる。
これはインデューサ5と羽根車6の間にガイドベーン7を設けることにより、インデューサ5により生じた旋回成分がガイドベーン7により整流されて、羽根車6の羽根入口角度に合った流れが初段の羽根車6に流入されるため、羽根車6の全揚程が向上するものである。
Also, in the case of a submerged pump device without a guide vane between a conventional inducer and an impeller, a liquefied gas containing a swirling component pressurized by the inducer becomes a so-called pre-swirling flow that directly flows into the impeller. Although the total head has been lowered, the provision of the guide vane 7 between the inducer 5 and the impeller 6 makes it possible to improve the total head even with the small pump body 1.
This is because the guide vane 7 is provided between the inducer 5 and the impeller 6 so that the swirl component generated by the inducer 5 is rectified by the guide vane 7 and the flow that matches the blade inlet angle of the impeller 6 is the first stage. Therefore, the total lift of the impeller 6 is improved.

一方輸送流量を制限したために低流量域になった場合、インデューサ5はキャビテーションを起こしながら運転されるため、羽根車6により昇圧された液化ガスの一部がインデューサ5側へ逆流し、揚程曲線に不安定領域が発生するが、羽根車により昇圧した液化ガスの一部が逆流を起こす低流量域では、ガイドベーンが羽根車より逆流する旋回成分を有する流れと衝突して旋回を抑制するため、揚程曲線の不安定な特性を改善することができる。   On the other hand, when the transport flow rate is limited and the low flow rate region is reached, the inducer 5 is operated while causing cavitation, so a part of the liquefied gas pressurized by the impeller 6 flows back to the inducer 5 side, and the lift An unstable region occurs in the curve, but in a low flow rate region where a part of the liquefied gas pressurized by the impeller causes a reverse flow, the guide vane collides with a flow having a swirling component that flows backward from the impeller, thereby suppressing the rotation. Therefore, the unstable characteristics of the head curve can be improved.

本発明の装置は、インデューサにより昇圧された液化ガス中の旋回成分が、インデューサの下流側に設けられたガイドベーンにより整流されて圧力が回復されるため、インデューサの性能が向上すると共に、ポンプ本体を大型化せずに全揚程の向上が図れるため、液化ガスの輸送を行う液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に最適である。   The apparatus of the present invention improves the performance of the inducer because the swirl component in the liquefied gas pressurized by the inducer is rectified by a guide vane provided downstream of the inducer and the pressure is recovered. Since the total head can be improved without increasing the size of the pump body, it is optimal for a submerged pump device for a liquefied gas tank that transports liquefied gas.

本発明の実施の形態になる液化ガスタンク用潜没ポンプ装置の断面図である。It is sectional drawing of the immersive pump apparatus for liquefied gas tanks which becomes embodiment of this invention. 本発明の実施の形態になる液化ガスタンク用潜没ポンプ装置のディフーザ付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the diffuser of the submerged pump device for a liquefied gas tank according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態になる液化ガスタンク用潜没ポンプ装置のディフーザ付近の詳細図である。It is detail drawing of the diffuser vicinity of the submerged pump apparatus for liquefied gas tanks which becomes embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポンプ本体
1e 吸込み口
1h マウスリング
2 揚液管
4 回転軸
5 インデューサ
5a ボス部
6 羽根車
7 ガイドベーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump main body 1e Suction port 1h Mouth ring 2 Pumping pipe 4 Rotating shaft 5 Inducer 5a Boss part 6 Impeller 7 Guide vane

Claims (3)

液化ガスタンク内に設置された揚液管内にポンプ本体を垂下して液化ガスの輸送を行う液化ガスタンク用潜没ポンプ装置であって、前記ポンプ本体の吸込み口に設けられ、前記吸込み口より吸入した液化ガスを昇圧するインデューサと、前記インデューサの下流側に設けられ、前記インデューサにより昇圧された液化ガスをさらに昇圧して前記揚液管内へ吐出する羽根車と、前記インデューザとの距離が前記インデューサの外径の5〜15%となるよう前記インデューサと前記羽根車の間に設けられ、前記インデューサにより昇圧された液化ガスを整流して前記羽根車へ流入させるガイドベーンと、前記ガイドベーンの中心部を形成するボス部に設けられ、前記インデューサ及び前記羽根車が取り付けられた回転軸の下端側を回転自在に支承する静圧軸受とを具備したことを特徴とする液化ガスタンク用潜没ポンプ装置。 A submerged pump device for a liquefied gas tank that transports liquefied gas by dropping the pump body into a pumping pipe installed in the liquefied gas tank, and is provided at a suction port of the pump body, and sucked from the suction port. The distance between the inducer , which is provided on the downstream side of the inducer for boosting the liquefied gas, and the impeller that further pressurizes the liquefied gas boosted by the inducer and discharges the liquefied gas into the pumped liquid pipe. A guide vane that is provided between the inducer and the impeller so as to be 5 to 15% of the outer diameter of the inducer, rectifies the liquefied gas pressurized by the inducer, and flows into the impeller ; Provided on the boss that forms the center of the guide vane, and rotatably supports the lower end side of the rotating shaft to which the inducer and the impeller are attached. Liquefied gas tank for submersible pump apparatus characterized by comprising a hydrostatic bearing that. 前記ガイドベーンと前記羽根車との間の距離を、前記インデューサの外径の5〜15%としてなる請求項1に記載の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置。 Distance liquefied gas tank for submersible pump device according to claim 1 which is formed by 5 to 15% of the outside diameter of the inducer between the guide vane and the impeller. 前記ガイドベーンのボス比(ボス外径Dgh/羽根外径Dit)を0.3〜0.5とするため、前記ガイドベーンの外径を、初段羽根車の上流側に設けられたマウスリングの摺動面の内径(Dm)の±10%の範囲としてなる請求項1または2に記載の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置。 In order to set the boss ratio (boss outer diameter Dgh / blade outer diameter Dit) of the guide vane to 0.3 to 0.5, the outer diameter of the guide vane is set to the mouth ring provided on the upstream side of the first stage impeller. The submerged pump device for a liquefied gas tank according to claim 1 or 2, wherein the submerged pump device is in a range of ± 10% of an inner diameter (Dm) of the sliding surface .
JP2004119032A 2004-04-14 2004-04-14 Submersible pump device for liquefied gas tank Expired - Lifetime JP4433863B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004119032A JP4433863B2 (en) 2004-04-14 2004-04-14 Submersible pump device for liquefied gas tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004119032A JP4433863B2 (en) 2004-04-14 2004-04-14 Submersible pump device for liquefied gas tank

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005299557A JP2005299557A (en) 2005-10-27
JP4433863B2 true JP4433863B2 (en) 2010-03-17

Family

ID=35331403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004119032A Expired - Lifetime JP4433863B2 (en) 2004-04-14 2004-04-14 Submersible pump device for liquefied gas tank

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4433863B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6840693B2 (en) * 2018-02-23 2021-03-10 株式会社日立製作所 Compressor
CN109340124A (en) * 2018-12-14 2019-02-15 山西天海泵业有限公司 submersible pump
JP7233963B2 (en) * 2019-02-26 2023-03-07 三菱重工業株式会社 pump
JP7085503B2 (en) * 2019-02-26 2022-06-16 三菱重工業株式会社 pump
JP7283980B2 (en) * 2019-05-31 2023-05-30 三菱重工業株式会社 PUMP SYSTEM AND CONTROL METHOD OF PUMP SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005299557A (en) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2510497C (en) Gas separator fluid crossover for well pump
JP4644206B2 (en) High performance inducer
JP6133801B2 (en) Diaphragm and centrifugal rotating machine
US20250327452A1 (en) Pump apparatus
JP2020197149A (en) Impeller and pump
JP4433863B2 (en) Submersible pump device for liquefied gas tank
JP2020197142A (en) Pump for oil field
JP2008082318A (en) Pump with electric motor immersed in fluid to be pumped up
US7150600B1 (en) Downhole turbomachines for handling two-phase flow
US20110027071A1 (en) Multi-stage inducer for centrifugal pumps
JPH09324791A (en) Submerged motor pump
US20010033791A1 (en) Fuel pump for gas turbines
JP4513419B2 (en) Pump device
JP4311200B2 (en) Submersible pump device for liquefied gas tank
JP3688154B2 (en) Liquefied gas pump device, operation method of liquefied gas pump device, and gas supply equipment
JP2006258040A (en) High-speed pump inducer
JPH08144943A (en) Pump unit
JP4879526B2 (en) pump
JP2003307193A (en) Vertical shaft multistage pump
JP3189683B2 (en) Vertical shaft submersible pump device for liquefied gas tank
JP2011007091A (en) Pump
JPH1182364A (en) Multistage centrifugal pump
KR100469930B1 (en) Submersible Motor Pump
JP2009052444A (en) Deep well submersible pump
JP3876512B2 (en) Submersible pump device for liquefied gas tank

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060601

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060920

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4433863

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140108

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term