[实用新型]多级液氢离心泵

说明书

本实用新型公开了一种多级液氢离心泵。该离心泵包括离心泵本体，所述离心泵本体由上壳体和下壳体组装而成，所述上壳体的内部安装有永磁电机，并且所述永磁电机的电机轴延伸到所述下壳体中，所述下壳体的内部安装有一个轴向的推力平衡装置、多个叶轮和一个诱导轮，所述叶轮具有五个以上，并且所述推力平衡装置、各所述叶轮以及所述诱导轮从上到下依次安装在所述电机轴上。本实用新型中的多级液氢离心泵不仅解决了传统泵中通过联轴器连接带来的对中问题，减少了设备的磨损，提高设备的稳定性和使用寿命，还能够改善叶轮入口的流量，提高叶轮的抗汽蚀性能，结构设计合理，工作效率高，体积小，适合推广使用。

技术领域

本实用新型涉及动力设备领域，特别涉及一种多级液氢离心泵。

背景技术

氢能作为清洁的可再生能源。具有来源丰富、燃烧值大、安全性好等优点，被称为“未来的绿色能源”。而煤炭、石油、天然气等化石能源的不可再生性，不可避免的将在将来的某个时候枯竭。因而从能源的可持续性发展要求来看，氢能以及其他的可再生能源替代化石能源等不可再生能源是能源系统发展的必然。

液氢离心泵是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：液氢离心泵电气设备研究，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；多级液氢离心泵泵体研究，主要是液氢在泵内汽蚀规律研究，低温离心泵叶轮及诱导轮结构设计于优化及液氢离心泵自平衡机构的研究。

对于所有的液体系统，液体的传输分配是管理的基本操作，液氢燃料系统中的液氢输运是最基本的操作，最关键的部件是液氢泵。现有技术中，已经研制和使用的液氢泵分为两类，一类是采用气体驱动动力透平，然后再通过动力传动轴连接到泵，从而驱动低温泵工作；另一类是采用电动机驱动的泵。当前采用电动机驱动的泵已十分成熟，不仅性能稳定，并且控制方便。但是，对于带铁心的电动机来说，发热量较大，若直接放置到低温液氢中工作，会导致低温液氢大量蒸发。另外，无铁心电动机的定子绕组需要通过灌注成形，现有技术中的材料的收缩率和铜线的收缩率差异较大，放置在液氢中工作时会使绕组的变形较大，导致电动机不能正常工作。因此，传统的电动机不能直接浸泡在液氢里面工作。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了多级液氢离心泵。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种多级液氢离心泵，包括离心泵本体，所述离心泵本体由上壳体和下壳体组装而成，所述上壳体的内部安装有永磁电机，并且所述永磁电机的电机轴延伸到所述下壳体中，所述下壳体的内部安装有一个轴向的推力平衡装置、多个叶轮和一个诱导轮，所述叶轮具有五个以上，并且所述推力平衡装置、各所述叶轮以及所述诱导轮从上到下依次安装在所述电机轴上。

本实用新型中的多级液氢离心泵不仅解决了传统泵中通过联轴器连接带来的对中问题，减少了设备的磨损，提高设备的稳定性和使用寿命，还能够改善叶轮入口的流量，提高叶轮的抗汽蚀性能，结构设计合理，工作效率高，体积小，适合推广使用。

在一些实施方式中，所述下壳体的底部设置有进液口，所述上壳体的顶部设置有出液口。由此，液氢等能够从进液口通入，并从出液口输出。

在一些实施方式中，所述永磁电机上具有电机转子和电机定子。由此，设置了永磁电机的具体结构，其中，电机转子和电机定子均位于在电机轴的外部，而电机定子位于电机转子的内侧。

在一些实施方式中，所述上壳体的内部安装有上轴承和下轴承，其中，所述永磁电机安装在所述上轴承和所述下轴承之间，所述推力平衡装置、所述叶轮和所述诱导轮均位于所述下轴承的下方。由此，进一步设置了上壳体内部的具体结构以及其内部各结构之间的安装位置和关系。

在一些实施方式中，所述上轴承和所述下轴承均为低温滚动轴承。由此，将上轴承和下轴承设置成低温滚动轴承，能够方便离心泵在低温环境下进行使用。