【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液氢输送，尤其涉及一种液氢输送离心泵。
技术介绍
1、
2、目前各国都在着力发展太阳能、风能、氢能等可再生能源，其中氢能优势显著，氢的来源形式广泛，对环境友好，质量能量密度高，而且易与其他可再生能源匹配使用，有潜力在未来取代化石燃料。
3、由于常温常压条件下气态氢的密度低，为提高利用效率，多以高压或超高压气态氢或超低温液态氢储存和运输，两者相较液态氢的储运效率更高，因此氢液化、储存、运输等相关技术和设备成为氢能利用的重要研究内容。液氢输送离心泵作为液氢输送过程的主要设备，由于长期在液氢环境下工作，且工作压力高，将面临氢材料易因氢脆而产生的性能劣化，主要表现为韧性降低、疲劳裂纹扩展速率加快，进而导致液氢输送离心泵对外不具有初始的高效密封性，造成液氢泄漏现象，液氢泄漏后一段时间内将快速吸热产生高浓度的氢气，从而引发爆炸现象，因此液氢输送离心泵的设计是一个很大的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种液氢输送离心泵，旨在解决现有氢能产业及转运技术中的液氢输送问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种液氢输送离心泵，包括：转子组件、内壳体组件和外壳体组件；其中，转子组件套装在内壳体组件内，构成芯子；芯子套装在外壳体组件内。
3、在上述液氢输送离心泵中，转子组件，包括：轴、一级离心轮、二级离心轮、三级离心轮、第一轴承、第二轴承、端面密封动环、左压紧螺母、三级叶轮后压紧螺母、右压紧
4、在上述液氢输送离心泵中，内壳体组件，包括：吹除壳体、吹除接管嘴、泄出接管嘴、迷宫密封结构、端面密封静环组件、内壳体压紧盖、进口内壳体、一级反导叶、二级级间壳体、二级反导叶、三级级间壳体、出口导叶、出口导叶盖、一级叶轮前密封环、二级叶轮前密封环、三级叶轮前密封环、三级叶轮后密封环、轴承座和膨胀石墨垫；其中，吹除接管嘴、泄出接管嘴和迷宫密封结构分别通过螺纹连接到吹除壳体上；吹除壳体与进口内壳体通过膨胀石墨垫实现对外静密封，并通过均布螺栓连接紧固；端面密封静环组件与进口内壳体通过均布螺钉连接；内壳体压紧盖、与进口内壳体通过周向120°分布的两个销钉定位；一级叶轮前密封环、二级叶轮前密封环和三级叶轮前密封环通过均布螺钉分别连接到进口内壳体、二级级间壳体和三级级间壳体上；三级叶轮后密封环和轴承座通过均布螺钉连接在出口导叶上；出口导叶盖和出口导叶通过均布螺钉连接；一级反导叶通过周向120°分布的两个销钉与进口内壳体定位，并用均布的螺钉连接固定；二级反导叶通过周向120°分布的两个销钉与二级级间壳体定位，并用均布的螺钉连接固定；出口导叶通过周向120°分布的两个销钉与三级级间壳体定位，并用均布的螺钉连接固定。
5、在上述液氢输送离心泵中，外壳体组件，包括：外壳体、进口管和出口管；其中，芯子位于外壳体内；进口管和出口管分别与外壳体连接；进口管位于外壳体径向位置，用于与上游管路连接；出口管位于外壳体轴向位置，用于与下游管路连接。
6、在上述液氢输送离心泵中，该液氢输送离心泵采用径向进流、轴向出流：液氢从进口管流入，依次经过进口内壳体、一级离心轮、一级反导叶、二级离心轮、二级级间壳体、二级反导叶、三级离心轮、三级级间壳体、出口导叶后，再由出口管流出，以便将液氢从一个贮箱转运到另一个贮箱。
7、在上述液氢输送离心泵中，
8、一级离心轮，包括：前盖板a、后盖板a、长叶片a、中叶片a、短叶片a和背叶片a；其中，前盖板a、后盖板a、长叶片a、中叶片a、短叶片a和背叶片a一体制造；长叶片a、中叶片a和短叶片a位于前盖板a和后盖板a之间，背叶片a位于后盖板a右端面；
9、二级离心轮，包括：前盖板b、后盖板b、长叶片b、中叶片b、短叶片b和背叶片b；其中，前盖板b、后盖板b、长叶片b、中叶片b、短叶片b和背叶片b一体制造；长叶片b、中叶片b和短叶片b位于前盖板b和后盖板b之间，背叶片b位于后盖板b右端面；
10、三级离心轮，包括：前盖板c、后盖板c、长叶片c、中叶片c、短叶片c和后凸肩；其中，前盖板c、后盖板c、长叶片c、中叶片c、短叶片c和后凸肩一体制造；长叶片c、中叶片c和短叶片c位于前盖板c和后盖板c之间，后凸肩位于后盖板c右端面。
11、在上述液氢输送离心泵中，进口内壳体采用环形截面结构，在进口内壳体的流道中设置有第一隔板和第二隔板，起到稳流作用；进口内壳体上设置有一级径向导叶，一级径向导叶与进口内壳体一体制造。
12、在上述液氢输送离心泵中，二级级间壳体上设置有径向导叶片a和环形空腔a；三级级间壳体上设置有径向导叶片b和环形空腔b；一级反导叶上设置有反导叶片a；二级反导叶上设置有反导叶片b；其中，反导叶片a和反导叶片b的结构相同，径向导叶片a和径向导叶片b的结构相同；径向导叶片a、环形空腔a、反导叶片a、径向导叶片b、环形空腔b和反导叶片b构成级间过流组件的结构；液氢从一级离心轮流出后，经过二级级间壳体的径向导叶片a扩压，再经过环形空腔a，通过一级反导叶将液氢引入二级离心轮入口；液氢从二级离心轮流出后，经过三级级间壳体的径向导叶片b扩压，再经过环形空腔b，通过二级反导叶将液氢引入三级离心轮入口。
13、在上述液氢输送离心泵中，
14、泵内外液氢的隔离通过膨胀石墨垫形成的静密封实现；
15、端面密封动环左端面和端面密封静环组件右端面接触，构成动密封结构；其中，液氢与空气的隔离通过动密封结构和带吹除孔的迷宫密封结构实现，并在吹除壳体上设置8个泄出接管嘴，保证液氢输送离心泵工作时的安全可靠。
16、在上述液氢输送离心泵中，一级叶轮前密封环、二级叶轮前密封环、三级叶轮前密封环和三级叶轮后密封环均采用梯形密封齿结构。
17、本专利技术具有以下优点：
18、本专利技术公开了一种液氢输送离心泵，采用多级离心泵结构进行液氢介质的输送，采用带有“长叶片+中叶片+短叶片”的三级离心轮，径向进的环形进口壳体，“径向导叶+反导叶”的组合级间过流结构，“静密封+端面密封”并带吹除隔离密封的组合密封结构，采用结构紧凑、便于拆卸的安装方式，可实现液氢介质从海上运输船到贮箱、从贮箱到贮箱、从贮箱到槽车等的转运；整体结构简单，便于拆装、分解、更换；填补了技术空白。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液氢输送离心泵，其特征在于，包括：转子组件、内壳体组件和外壳体组件；其中，转子组件套装在内壳体组件内，构成芯子；芯子套装在外壳体组件内。
2.根据权利要求1所述的液氢输送离心泵，其特征在于，转子组件，包括：轴(1)、一级离心轮(2)、二级离心轮(3)、三级离心轮(4)、第一轴承(5)、第二轴承(6)、端面密封动环(7)、左压紧螺母(8)、三级叶轮后压紧螺母(9)、右压紧螺母(10)、一级叶轮平键(11)、二级叶轮平键(12)和三级叶轮平键(13)；其中，一级离心轮(2)、二级离心轮(3)和三级离心轮(4)从左至右依次设置；一级离心轮(2)、二级离心轮(3)和三级离心轮(4)分别通过一级叶轮平键(11)、二级叶轮平键(12)和三级叶轮平键(13)与轴(1)连接，平键传扭；第一轴承(5)和第二轴承(6)设置在轴(1)的两端，用于支撑轴(1)；左压紧螺母(8)、三级叶轮后压紧螺母(9)和右压紧螺母(10)与轴(1)螺纹连接；左压紧螺母(8)，用于压紧一级离心轮(2)及其左侧轴系上零件；三级叶轮后压紧螺母(9)，用于将一级离心轮(2)、二级离心轮(3)和三级离心轮(4
3.根据权利要求2所述的液氢输送离心泵，其特征在于，内壳体组件，包括：吹除壳体(14)、吹除接管嘴(15)、泄出接管嘴(16)、迷宫密封结构(17)、端面密封静环组件(18)、内壳体压紧盖(19)、进口内壳体(20)、一级反导叶(21)、二级级间壳体(22)、二级反导叶(23)、三级级间壳体(24)、出口导叶(25)、出口导叶盖(26)、一级叶轮前密封环(27)、二级叶轮前密封环(28)、三级叶轮前密封环(29)、三级叶轮后密封环(30)、轴承座(31)和膨胀石墨垫(32)；其中，吹除接管嘴(15)、泄出接管嘴(16)和迷宫密封结构(17)分别通过螺纹连接到吹除壳体(14)上；吹除壳体(14)与进口内壳体(20)通过膨胀石墨垫(32)实现对外静密封，并通过均布螺栓连接紧固；端面密封静环组件(18)与进口内壳体(20)通过均布螺钉连接；内壳体压紧盖(19)、与进口内壳体(20)通过周向120°分布的两个销钉定位；一级叶轮前密封环(27)、二级叶轮前密封环(28)和三级叶轮前密封环(29)通过均布螺钉分别连接到进口内壳体(20)、二级级间壳体(22)和三级级间壳体(24)上；三级叶轮后密封环(30)和轴承座(31)通过均布螺钉连接在出口导叶(25)上；出口导叶盖(26)和出口导叶(25)通过均布螺钉连接；一级反导叶(21)通过周向120°分布的两个销钉与进口内壳体(20)定位，并用均布的螺钉连接固定；二级反导叶(23)通过周向120°分布的两个销钉与二级级间壳体(22)定位，并用均布的螺钉连接固定；出口导叶(25)通过周向120°分布的两个销钉与三级级间壳体(24)定位，并用均布的螺钉连接固定。
4.根据权利要求3所述的液氢输送离心泵，其特征在于，外壳体组件，包括：外壳体(34)、进口管和出口管；其中，芯子位于外壳体(34)内；进口管和出口管分别与外壳体(34)连接；进口管位于外壳体(34)径向位置，用于与上游管路连接；出口管位于外壳体(34)轴向位置，用于与下游管路连接。
5.根据权利要求4所述的液氢输送离心泵，其特征在于，该液氢输送离心泵采用径向进流、轴向出流：液氢从进口管流入，依次经过进口内壳体(20)、一级离心轮(2)、一级反导叶(21)、二级离心轮(3)、二级级间壳体(22)、二级反导叶(23)、三级离心轮(4)、三级级间壳体(24)、出口导叶(25)后，再由出口管流出，以便将液氢从一个贮箱转运到另一个贮箱。
6.根据权利要求2所述的液氢输送离心泵，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的液氢输送离心泵，其特征在于，进口内壳体(20)采用环形截面结构，在进口内壳体(20)的流道中设置有第一隔板(43)和第二隔板(44)，起到稳流作用；进口内壳体(20)上设置有一级径向导叶(45)，一级径向导叶(45)与进口内壳体(20)一体制造。
8.根据权利要求3所述的液氢输送离心泵，其特征在于，二级级间壳体(22)上设置有径向导叶片a(461)和环形空腔a(471)；三级级间壳体(24)上设置有径向导叶片b(462)和环形空腔b(472)；一级反导叶(21)上设置有反导叶片a(481)；二级反导叶(23)上设置有反导叶片b(482)；其中，反导叶片a(481)和反导叶片b(482)的结构相同，径...
【技术特征摘要】
1.一种液氢输送离心泵，其特征在于，包括：转子组件、内壳体组件和外壳体组件；其中，转子组件套装在内壳体组件内，构成芯子；芯子套装在外壳体组件内。
2.根据权利要求1所述的液氢输送离心泵，其特征在于，转子组件，包括：轴(1)、一级离心轮(2)、二级离心轮(3)、三级离心轮(4)、第一轴承(5)、第二轴承(6)、端面密封动环(7)、左压紧螺母(8)、三级叶轮后压紧螺母(9)、右压紧螺母(10)、一级叶轮平键(11)、二级叶轮平键(12)和三级叶轮平键(13)；其中，一级离心轮(2)、二级离心轮(3)和三级离心轮(4)从左至右依次设置；一级离心轮(2)、二级离心轮(3)和三级离心轮(4)分别通过一级叶轮平键(11)、二级叶轮平键(12)和三级叶轮平键(13)与轴(1)连接，平键传扭；第一轴承(5)和第二轴承(6)设置在轴(1)的两端，用于支撑轴(1)；左压紧螺母(8)、三级叶轮后压紧螺母(9)和右压紧螺母(10)与轴(1)螺纹连接；左压紧螺母(8)，用于压紧一级离心轮(2)及其左侧轴系上零件；三级叶轮后压紧螺母(9)，用于将一级离心轮(2)、二级离心轮(3)和三级离心轮(4)轴向压紧；右压紧螺母(10)，用于压紧一级离心轮(2)及其右侧轴系上零件；左压紧螺母(8)、三级叶轮后压紧螺母(9)和右压紧螺母(10)螺纹旋向与液氢输送离心泵旋转方向相反，起到锁紧作用。
3.根据权利要求2所述的液氢输送离心泵，其特征在于，内壳体组件，包括：吹除壳体(14)、吹除接管嘴(15)、泄出接管嘴(16)、迷宫密封结构(17)、端面密封静环组件(18)、内壳体压紧盖(19)、进口内壳体(20)、一级反导叶(21)、二级级间壳体(22)、二级反导叶(23)、三级级间壳体(24)、出口导叶(25)、出口导叶盖(26)、一级叶轮前密封环(27)、二级叶轮前密封环(28)、三级叶轮前密封环(29)、三级叶轮后密封环(30)、轴承座(31)和膨胀石墨垫(32)；其中，吹除接管嘴(15)、泄出接管嘴(16)和迷宫密封结构(17)分别通过螺纹连接到吹除壳体(14)上；吹除壳体(14)与进口内壳体(20)通过膨胀石墨垫(32)实现对外静密封，并通过均布螺栓连接紧固；端面密封静环组件(18)与进口内壳体(20)通过均布螺钉连接；内壳体压紧盖(19)、与进口内壳体(20)通过周向120°分布的两个销钉定位；一级叶轮前密封环(27)、二级叶轮前密封环(28)和三级叶轮前密封环(29)通过均布螺钉分别连接到进口内壳体(20)、二级级间壳体(22)和三级级间壳体(24)上；三级叶轮后密封环(30)和轴承座(31)通过均布螺钉连接在出口导叶(25)上；出口导叶盖(26)和出口导叶(25)通过均布螺钉连接；一级反导叶(21)通过周向120°分布的两个销钉与进口内壳体(20)定位，并用均布的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马佳媚，金志磊，连军伟，叶小强，贺雷，魏红伟，刘士杰，许晓勇，
申请(专利权)人：北京航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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