DE2616774A1 - Two stage centrifugal pump - has floating set of sealing rings between stages fitted on shaft - Google Patents

Abstract

The pump for handling fluids with solid admixtures is fitted with a floating seal which resists the abrasive action of solid particles. The pump (1) has a split case, and between low press. and high press. chambers, a baffle on the casing has a shoulder on the high press. end. In this section the shaft is fitted with sleeve (14) which rotates together with the shaft and on the sleeve a floating set of T-cross section ring (16) are fitted. If during the operation solid particles clog up gap between the inner surface of ring (16) and sleeve (14), the two parts start rotating together. As only the first of the set of rings becomes affected in this way the rest of the set is still loose and a relative rotary movement between the first ring and the rest follows, so that sleeve is protected from abrasive effect of solid particles and overall wear of set of rings too is reduced.

Description

Vsesciuzny Fiiuchno-Is.sledovatelsky i Proektno-Konstruktorsky Institut dobycbi uglya gidravlieheskim sposobomVsesciuzny Fiiuchno-Is.sledovatelsky i Proektno-Konstruktorsky Institut dobycbi uglya gidravlieheskim sposobom

KREISELPUMPECENTRIFUGAL PUMP

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kreiselpumpen .The present invention relates to centrifugal pumps.

Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verbesserung kann am wirtschaftlichsten in zweistufigen Kreiselpumpen angewandt werden, die im Bergbau, in der Hüttenindu öbrie, in der chemischen Industrie und in der Bauindustrie zum umpumpen von -triusaigkeiten mit schwebenden Schleift eilchen, also Pulpen, eingesetzt werden.The improvement proposed in the present invention can be most economically applied in two stage centrifugal pumps are used in mining, in the metallurgical industry, in the chemical industry and in the construction industry for pumping triusa objects with floating sanding particles, i.e. pulps, can be used.

Weitgehend bekannt sind zweistufige Kreiselpumpen, bei denen auf einer Welle zwischen den Stufen zwecks Verminderung von Leckage schlitzförmige Abdichtungen benutzt werden, die in Form eines zwischen dem Gehäuse und der Welle der Pumpe gebildeten Ringspiels ausgeführt sind.Two-stage centrifugal pumps are widely known, in which there is a shaft between the stages for the purpose of reduction of leakage slit-shaped seals are used, which are in the form of a between the housing and the shaft of the pump formed ring game are executed.

Solche Kreiselpumpen finden beim Umpumpen von homogenen Flüssigkeiten eine breite .Anwendung und sind zum Umpumpen vonSuch centrifugal pumps are widely used when pumping homogeneous liquids and are used for pumping

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Flüssigkeiten mit Schleifteilchen praktisch ungeeignet, da die letzteren, indem sie in das Ringspiel geraten und die Oberfläche von Gehäuse und Welle mechanisch zerstören, zu einem schnellen Vergrößern des Spiels und somit auch zur Erhöhung der Leckage führen. Dies führt seinerseits zur Umverteilung des Drucks, der auf die Laufräder einwirkt, und zur Erhöhung einer nichtausgeglichenen Achsialkraft, die auf die Stützlager der Pumpe einwirkt. Dadurch kommt es zum Ausfall von Lagern und zur Verminderung der Lebensdauer der Pumpe.Liquids with abrasive particles are practically unsuitable because the latter by getting into the ring play and mechanically destroying the surface of the housing and shaft a quick enlargement of the game and thus also for Lead to an increase in leakage. This in turn leads to redistribution of the pressure acting on the impellers and to increase an unbalanced axial force, which on the support bearing of the pump acts. This leads to the failure of bearings and a reduction in the service life of the Pump.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.The aim of the present invention is to eliminate the drawbacks mentioned.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe zu schaffen, bei der die Abdichtung zwischen den Stufen der Pumpe derart ausgebildet ist, daß die Lebensdauer d^..- Pumpe erhöht wird, was beim Einsatz der Pumpe zum Umpumpen von Pulpen mit Schleifteilchen besonders wichtig ist.The invention was based on the object of creating a centrifugal pump in which the seal between the stages the pump is designed such that the service life d ^ ..- pump is increased, which is when the pump is used for pumping of pulps with abrasive particles is particularly important.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Kreiselpumpe, bei der die Abdichtung zwischen den Niederdruck- und Hochdruckstufen ein zwischen dem Pumpengehäuse und der Welle gebildetes Ringspiel darstellt, erfindungsgemäß am Gehäuse, dort, wo sich die Niederdruckstufe befindet, ein Eingansatz ausgeführt ist, welcher das Eingspiel zum Teil überdeckt, und auf der Welle im Ringspiel sind zumindest zwei Ringe schwimmend aufgesetzt, die beim Bebrieb der Pumpe mit ihrenThis object is achieved in that the centrifugal pump, in which the seal between the low pressure and High pressure stages between the pump housing and the shaft formed ring clearance represents, according to the invention on the housing, there where the low pressure stage is located, an input approach is executed, which partially covers the Eingspiel, and on the shaft in the ring game are at least two rings put on floating when the pump is in operation with their

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Stirnseiten hintereinander aneinander und an dem Ringaneaji*./ am Pumpengehäuse anliegen.Front sides one behind the other and on the ring aneaji *. / are in contact with the pump housing.

Es ist zweckmäßig, daß die Stirnseitenflächen und die Innenflächen eines jeden Ringes mit je einer durch Hartlegie rung verfestigten Schicht versehen sind.It is useful that the end faces and the inner surfaces of each ring with one tion by hard alloy solidified layer are provided.

Eine solche Verfestigung gestattet es, den Verschleiß der Ringe zu vermindern und dadurch deren Lebensdauer zu erhöhen.Such solidification makes it possible to reduce the wear and tear on the rings and thereby increase their service life raise.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Kreiselpumpe besitzt eine hohe Zuverlässigkeit und eine längere Lebensdauer gegenüber den bekannten Kreiselpumpen, wodurch es möglich ist, sie in hydraulischen Transportsjretemen im Bergbau zum Umpumpen von Pulpe einzusetzen·The centrifugal pump made according to the present invention is high in reliability and longer Lifetime compared to the known centrifugal pumps, which makes it possible to use them in hydraulic transportsjretemen in mining to be used for pumping pulp

Nachstehend soll die vorliegende Erfindung an Hand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt Fig.1 eine zweistufige Kreiselpumpe gemäß der Erfindung,In the following, the present invention will be based on a specific embodiment with reference to the enclosed Drawings are explained in more detail. 1 shows a two-stage centrifugal pump according to the invention,

Gesamtansicht mit einem Teilausschnitt bis zur Symmetrieachse; Overall view with a partial section up to the axis of symmetry;

Fig.2 die Baugruppe "A" in Fig.1 im vergrößerten Masstab.FIG. 2 the assembly "A" in FIG. 1 on an enlarged scale.

Die zweistufige Kreiselpumpe enthält ein Gehäuse 1 (ffig.1), das aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 besteht. Diese Teile sind mittels der Zusammenziehelemente 4 miteinander verbunden. Im Gehäuse 1 ist der Rotor 6 auf denThe two-stage centrifugal pump contains a housing 1 (Fig. 1), which consists of an upper part 2 and a lower part 3. These parts are connected to one another by means of the contraction elements 4. In the housing 1, the rotor 6 is on the

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Lagern 5 angeordnet. Der Rotor 6 enthält die Welle 7 und die darauf befestigten Laufräder 8, 9 für die iiiederdruck- bzw. Hochdruckstufen. Das Laufrad 8 ist in der Kammer 10 und das Laufrad 9 in der Kammer 11 angeordnet.Camps 5 arranged. The rotor 6 contains the shaft 7 and the impellers 8, 9 attached to it for the low-pressure resp. High pressure stages. The impeller 8 is arranged in the chamber 10 and the impeller 9 in the chamber 11.

Die Laufräder sind auf der Welle 7 so befestigt, daß deren Eingangskanäle 12 und 1J entgegengesetzt gerichtet sind. Auf der Welle 7 zwischen den Laufrädern 8 und 9 ist die Hülse 14 aufgestellt, die die Welle 7 vor der Einwirkung der durch die Abdichtung hindurchtretenden Schleifteilchen schützt, Zwischen der Hülse 14 und der Innenwand 15 des Pumpengehäuses 1, die die Kammern 10 und 11 voneinander trennt, ist ein Ringspiel gebildet, in dem auf der Hülse 14 der Welle 7 die Ringe 16 schwimmend angeordnet sind. Auf der Wand 15 des Gehäuses 1, dort wo sich die Mederdruckstufe befindet, ist ein Ringansatz 17 ausgeführt. Dieser Ringansatz überdeckt zum Teil das Ringspiel und an ihm stützt sich beim Pumpenbetrieb einer der Ringe 16 mit seinem Stirnseitenrand 18, der auf seiner äußeren zylindrischen Fläche angeordnet ist, und jeder nachfolgende Ring stützt sich mit seiner Stirnfläche an dem vorhergehenden Ring ab, indem insgesamt eine Abdichtung der Welle 7 gebildet wird.The impellers are mounted on the shaft 7 in such a way that their input channels 12 and 1J are directed in opposite directions. On the shaft 7 between the impellers 8 and 9, the sleeve 14 is placed, which protects the shaft 7 from the action of the abrasive particles passing through the seal, between the sleeve 14 and the inner wall 15 of the pump housing 1, which separates the chambers 10 and 11 from each other separates, a ring game is formed in which the rings 16 are floating on the sleeve 14 of the shaft 7. On the wall 15 of the housing 1, where the Meder pressure stage is located, an annular shoulder 17 is made. This ring approach partially covers the ring clearance and when the pump is in operation, one of the rings 16 is supported with its end edge 18, which is arranged on its outer cylindrical surface, and each subsequent ring is supported with its end face on the preceding ring by a total of one Sealing of the shaft 7 is formed.

Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Ringe 16 sind die Stirnflächen dieser Ringe und die innere zylindrische Fläche mit den Schichten 19, 20 (Fig.2) versehen, die ausTo increase the wear resistance of the rings 16, the end faces of these rings and the inner one are cylindrical Surface provided with the layers 19, 20 (Fig.2), which consist of

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einer Hartlegierung aus Wolfram, Titan und anderen für diesea hard alloy of tungsten, titanium and others for these

Werkstoffen
Ziele geeigneten ν ausgeführt sind.Materials
Objectives suitable ν are carried out.

Die Oberfläche des Ringansatzes 17 und der Hülse 14 sind ebenfalls mit Schichten 21, 22 aus der genannten Hartlegierung verfestigt.The surface of the ring attachment 17 and the sleeve 14 are also covered with layers 21, 22 made of the hard alloy mentioned solidified.

1
Die zweistufige Kreiselpumpe arbeitet wie folgt.1
The two-stage centrifugal pump works as follows.

Bei Drehung des Rotors 6 wird in den Kammern 10, 11 der Pumpe der statische Druck erzeugt. Dabei entwickelt sich in der Kammer 11 ein doppelt so heher Druck wie in der Kammer 10 dadurch, daß in sie durch einen Kanal (nicht dargestellt) der umzupumpende Flüssigkeitsstrom gelangt, der bereits die ITiederdruckstufe passiert hat.When the rotor 6 rotates, the static pressure is generated in the chambers 10, 11 of the pump. It develops in the chamber 11 a pressure twice as high as in the chamber 10 due to the fact that in it through a channel (not shown) the flow of liquid to be pumped, which has already passed the low-pressure stage, arrives.

Unter dem Einfluß des Druckgefälles zwischen den beiden Stufen werden die Hinge aneinander und an den Ringansatz 17 angedrückt.Under the influence of the pressure gradient between the two stages, the hinges are attached to one another and to the ring shoulder 17 pressed on.

Die Ji'lussigkeitsleckage aus der Hochdruckstufe in die Niederdruckstufe ergibt sich aus der Durchsatzleistung des Ringspiels zwischen den Eingen 16 und der Hülse 14 unter der Wirkung des Druckgefälles.The fluid leakage from the high pressure stage into the The low pressure stage results from the throughput of the ring clearance between the rings 16 and the sleeve 14 under the Effect of the pressure gradient.

!alls die Hartteilohen in das Ringspiel geraten, kann es zum Festkeilen zwischen der Innenfläche des Ringes 16 und der Hülse 14 kommen, dann wird sich der Ring 16 zusammen mit der Welle 7 zu drehen beginnen. Dadurch wird vermieden oder vermindert die mechanische Beschädigung der oberflächen von Welle und Hülse. Die übrigen Ringe 16, die sich zwischen dem! all the hard parts can get into the ring game it come to wedging between the inner surface of the ring 16 and the sleeve 14, then the ring 16 will be together with the shaft 7 start to rotate. This avoids or reduces mechanical damage to the surfaces of Shaft and sleeve. The remaining rings 16, which are between the

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rotierenden. Ring 16 und dem Ringansatz 17 des Gehäuses 1 befinden, werden bei ihrer Durchdrehung die relative Rutschgeschwindigkeit der sich reibenden Stirnflächen der benachbarten I^inge vermindern.rotating. Ring 16 and the ring attachment 17 of the housing 1 are located, the relative slip speed of the rubbing end faces of the adjacent ones are when they spin I ^ inge diminish.

Dadurch wird der Gesamtverschleiß der Ringe 16 und der Welle 7 vermindert, da der Verschleiß unter den Bedingungen der Schleifreibung bekanntlich der Rutschgeschwindigkeit der sich reibenden Körper überproportional ist.As a result, the overall wear of the rings 16 and the shaft 7 is reduced, since the wear under the conditions the grinding friction is known to be the slip speed of the rubbing body disproportionately is.

Ein gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt es Versuchsmuster der zweistufigen Kreiselpumpe wurde in einem Kohlenschacht z\xv hydraulischen Förderung der. gewonnenen Kohle aufgestellt. Die Maschinenzeit betrug bis zur Rotorauswechslung· rund 1000 Stunden. Die bekannten Kreiselpumpen hatten eine Lebensdauer von höchstens 300 Stunden Maschinenzeit, und mussten danach ausgewechselt werden.A test sample of the two-stage centrifugal pump carried out according to the present invention was carried out in a coal shaft for hydraulic conveyance of the. extracted coal. The machine time until the rotor was replaced was around 1000 hours. The known centrifugal pumps had a service life of a maximum of 300 hours of machine time and had to be replaced afterwards.

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Claims (2)

PATENTANSERÜCHEPATENT REQUESTS 1. Kreiselpumpe, bei der die Abdichtung der Welle zwischen den ffiederdruck- und Hochdruckstufen ein zwischen der Welle und dem Gehäuse gebildetes ßingspiel darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (1) dort, wo sich die Niederdruckstufe befindet, ein Kingansatz (17) ausgebildet ist, welcher das iiingspiel zum Teil überdeckt, und auf der Welle (7) im Eingspiel zumindest zwei Hinge (16) schwimmend aufgesetzt sind, die beim Betrieb der Pumpe mit ihren Stirnseiten aufeinanderfolgend aneinander und an dem Eingansatz (17) am Pumpengehause (1) anliegen.1. Centrifugal pump, in which the sealing of the shaft between the low-pressure and high-pressure stages represents a ßingspiel formed between the shaft and the housing, characterized in that a King approach (17) is formed on the housing (1) where the low-pressure stage is located is that the iiingspiel partly covered, and at least two hinge (16) are mounted floating on the shaft (7) in Eingspiel, successively during operation of the pump with their end faces together and to de m Eingansatz (17) on the pump housing (1 ) issue. 2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnflächen und die Innenfläche eines jeden Ringes (I5) mit je einer durch Hartlegierung verfestigten Schicht (19» 20) versehen sind.2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the end faces and the Inner surface of each ring (I5) with one through each Hard alloy strengthened layer (19 »20) are provided. 709843/0343709843/0343 ORIGINAL IKSPEOTEDORIGINAL IKSPEOTED