DE2727626A1 - SHAFT SEAL - Google Patents

Description

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COMPAGHIE DE CONSTRUCTION MECANIQUE SULZERCOMPAGHIE DE CONSTRUCTION MECANIQUE SULZER WellendichtungShaft seal

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung eines Drucksystems mit einer hydrodynamischen Dichtung mit Sperrmedium, das in Kontakt mit einer berührungslosen Dichtung zirkuliert.The invention relates to a shaft seal of a pressure system with a hydrodynamic seal with a barrier medium, which in Contact with a non-contact seal circulates.

Es sind heute Wellendichtungen bekannt, die gebildet sind durch einfache mechanische Dichtungen, doppelte mechanische Dichtungen mit Einspritzung eines Sperrmediums, oder berührungslose Dichtungen in Form von schwimmenden Ringen oder Labyrinthdichtungen mit eingespritztem Sperrmedium.Shaft seals are known today which are formed by simple mechanical seals, double mechanical seals with injection of a barrier medium, or contactless seals in the form of floating rings or labyrinth seals with injected barrier medium.

Die doppelte mechanische Dichtung hat jedoch den Nachteil, dass eine erhebliche Menge der durch Reibung erzeugten Energie absorbiert wird, und ausserdem erfordert die Verwendung'eines Sperrmediums eine Quelle für eine Kühlflüssigkeit, um das Medium zu kühlen.The double mechanical seal, however, has the disadvantage that a considerable amount of the energy generated by friction is absorbed, and in addition the use of a barrier medium requires a source of a cooling liquid in order to cool the medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der The invention has for its object to provide a seal of the

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eingangs definierten Art zu schaffen, die weniger der durch Reibung der Dichtungsflächen erzeugten Wärme aufnimmt als eine doppelte mechanische Dichtung und die kein zusätzliches Kühlmedium braucht, so dass der Gesantwirkungsgrad der Maschine verbessert wird. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Einspritzeingang für abzudichtendes Medium, der sich im Innern des Systems durch einen Kanal in Kontakt mit der berührungslosen Dichtung fortsetzt, wordurch eine thermische Abschirmung gebildet ist, die die Kühlung des Sperrmediums gewährleistet und weiterhin durch einen koaxial zur Welle angebrachten Führungskörper, der in der hydrodynamischen Dichtung aufgenommen ist, an welcher Stelle der Kanal für abzudichtendes Medium mündet, welcher Führungskörper für dieses Medium einen erzwungenen Strömungsweg bildet, zunächst längs seiner äusseren, danach längs seiner inneren Oberfläche, und in dem abzudichtenden System endet.type defined at the outset, the less of the friction absorbs heat generated by the sealing surfaces as one double mechanical seal and which does not require any additional cooling medium, so that the overall efficiency of the machine is improved. According to the invention, this object is achieved by an injection inlet for the medium to be sealed, the continues inside the system through a channel in contact with the non-contact seal, creating a thermal Shield is formed, which ensures the cooling of the barrier medium and continues to be attached by a coaxially to the shaft Guide body, which is received in the hydrodynamic seal, at which point the channel for what is to be sealed Medium opens, which guide body forms a forced flow path for this medium, initially along its outer, thereafter along its inner surface, and ends in the system to be sealed.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Führungskörper aus einem geflanschten Zylinder, dessen Mantelteil mit seiner äusseren und inneren Oberfläche den erzwungenen Strömungsweg für das abzudichtende Medium definiert.According to a preferred embodiment, the guide body consists of a flanged cylinder, the jacket part with its outer and inner surface defines the forced flow path for the medium to be sealed.

Der Druck des in den Eingang eingespritzten, abzudichtenden Mediums ist vorzugsweise grosser als der Druck des abzudichtenden Mediums das sich im Drucksystem befindet.The pressure of the medium to be sealed injected into the inlet is preferably greater than the pressure of the medium to be sealed, which is located in the pressure system.

Ein AusfUhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die einen Längsquerschnitt durchAn exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown below based on the drawing, which has a longitudinal cross-section

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die erfindungsgemässe Wellendichtung darstellt, beschrieben.represents the shaft seal according to the invention is described.

Die Wellendichtung eines Drucksystems gemäss der Zeichnung, z. B. einer Pumpe, weist eine Welle 1 auf, die aus einem Raum 2, in dem sich das abzudichtende Medium befindet, herausragt und im Freien 3 endet. Die Dichtung weist einen Eintritt 4 auf für ein Sperrmedium, z. 3. Wasser oder OeI, für eine mechanische Dichtung in Form einer Gleitringdichtung 5, vorzugsweise an der Stelle seiner Reibungsflächen 5', mit einem Druck, der grosser ist als der Druck des abzudichtenden Mediums im Raum Die Oeffnung 4 setzt sich im Inneren des Systems in einem parallel zur Welle 1 verlaufenden Kanal 6 fort bis zu einer Labyrinthdichtung 7, dessen Niederdruckseite in der Atmosphäre 3 endet. Die Dichtung 7 kann auch eine Dichtung mit schwimmenden Ringen sein. Gemäss der Erfindung umfasst die Wellendichtung des Systems ausserdem einen Eintritt 8 zum Einspritzen von abzudichtendem Medium mit einem Druck, der zwecks Ausgleich der Druckverluste, grosser ist als der abzudichtende Druck im Raum 2. Das abzudichtende Medium kann, z.B. im Falle einer Pumpe, einer Zwischenstufe der Pumpe entnommen werden. Der Eintritt 8 ist der Anfang eines Kanals 9, der im wesentlichen parallel zur Welle verläuft, und der zusammen mit der Labyrinthdichtung 7 eine thermische Abschirmung bildet und das Kühlhalten des Sperrmediums gewährleistet. Der Kanal 9 verläuft im Inneren des Systems nach einem Kanal 10, der an der Aussenoberfläche eines Führungskörpers 15 ausmündet, der koaxial zur Welle 1 angebracht ist und in die Gleitringdichtung 5 reicht. Der Führungskörper 15 weistThe shaft seal of a printing system according to the drawing, z. B. a pump, has a shaft 1 which protrudes from a space 2 in which the medium to be sealed is located and in the Free 3 ends. The seal has an inlet 4 for a barrier medium, e.g. 3. Water, or oil, for a mechanical one Seal in the form of a mechanical seal 5, preferably at the point of its friction surfaces 5 ', with a pressure that is greater than the pressure of the medium to be sealed in the room. The opening 4 is set in parallel inside the system Channel 6 running to shaft 1 continues to a labyrinth seal 7, the low-pressure side of which ends in atmosphere 3. The seal 7 can also be a seal with floating rings. According to the invention, the shaft seal comprises the system In addition, an inlet 8 for injecting the medium to be sealed with a pressure which, in order to compensate for the pressure losses, is greater than the pressure to be sealed in space 2. The medium to be sealed can, e.g. in the case of a pump, be taken from an intermediate stage of the pump. Entry 8 is the The beginning of a channel 9, which runs essentially parallel to the shaft, and which together with the labyrinth seal 7 is a forms thermal shielding and ensures that the barrier medium is kept cool. The channel 9 runs inside the system a channel 10 which opens out on the outer surface of a guide body 15 which is attached coaxially to the shaft 1 and in the mechanical seal 5 is enough. The guide body 15 has

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einen Flansch 16 auf und sein Hantelteil 12 zwingt das durch den Eingang 8 zugeführte Medium zunächst auf den Weg 13 längs seiner äusseren Oberfläche, dann auf den Weg 14 längs seiner inneren Oberfläche. Das abzudichtende Medium kehrt daraufhin in den Raum 2 des Systems zurück. Das längs der Innenseite 17 der Gleitringdichtung 5 strömende abzudichtende Medium dient dem Abführen der Wärme, die in dieser Zone durch Reibung entsteht. Die Gleitringdichtung 5 wird somit von beiden Seiten gekühlt. a flange 16 and its dumbbell part 12 forces the medium supplied through the input 8 first along the path 13 its outer surface, then onto path 14 along its inner surface. The medium to be sealed then returns back to room 2 of the system. The medium to be sealed flowing along the inside 17 of the mechanical seal 5 is used the dissipation of the heat that arises in this zone due to friction. The mechanical seal 5 is thus cooled from both sides.

Das abzudichtende Medium kühlt, nebst der Gleitringdichtung 5, auch die Labyrinthdichtung 7 und das darin strömende Sperrmedium. Dies ist vor allem von Bedeutung in Anlagen, wo man nicht über eine Flüssigkeit verfügt, um das Sperrmedium zu kühlen, was häufig der Fall ist bei Speisepumpen in der Erdölindustrie und bei Pumpen von Pipelines.The medium to be sealed cools, in addition to the mechanical seal 5, also the labyrinth seal 7 and the barrier medium flowing therein. This is particularly important in systems where there is no liquid to cool the barrier medium, which is often the case with feed pumps in the petroleum industry and with pumps for pipelines.

Die Wellendichtung gemäss der Erfindung, die einfach und billig ist, ermöglicht es somit ein zusätzliches Kühlmedium zu vermeiden, während der Gesamtwirkungsgrad des Drucksystems verbessert ist. Die Wellendichtung kann angewendet werden bei allen Pumpen für korrosive, kristallisierende oder giftige Stoffe. Der Führungskörper vermeidet insbesondere an der Stelle der Reibungsflächen der Gleitringdichtung alle Kristallisierungen oder Gasabscheidungen.The shaft seal according to the invention, which is simple and cheap , thus makes it possible to avoid an additional cooling medium, while the overall efficiency of the printing system is improved is. The shaft seal can be used on all pumps for corrosive, crystallizing or toxic substances. The guide body avoids any crystallization, especially at the point of the friction surfaces of the mechanical seal or gas deposits.

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Claims (4)

PatentansprücheClaims .^ Wellendichtung eines Drucksystems mit einer hydrodynanischen Dichtung mit Sperrmedium, das in Kontakt mit einer berührungslosen Dichtung zirkuliert, gekennzeichnet durch einen Einspritzeingang (8) für abzudichtendes Medium, der sich im Inneren des Systems durch einen Kanal (9) in Kontakt mit der berührungslosen Dichtung (7) fortsetzt, wodurch eine thermische Abschirmung gebildet ist, die die Kühlung des Sperrmediums gewährleistet, und weiterhin durch einen koaxial zur Welle angebrachten Führungskörper (15), der in der hydrodynamischen Dichtung (5) aufgenommen ist, an welcher Stelle der Kanal (9) für abzudichtendes Medium mündet, welcher Führungskörper für dieses Medium einen erzwungenen Strömungsweg (13, 14) bildet, zunächst längs seiner äusseren, danach längs seiner inneren Oberfläche, und in dem Drucksystem (2) endet.. ^ Shaft seal of a pressure system with a hydrodynamic seal with a barrier medium that circulates in contact with a non-contact seal, characterized by an injection inlet (8) for the medium to be sealed, which is inside the system through a channel (9) in contact with the non-contact seal (7), whereby a thermal shield is formed, which ensures the cooling of the barrier medium, and furthermore by a guide body (15) attached coaxially to the shaft, which is received in the hydrodynamic seal (5), at which point the channel (9 ) for the medium to be sealed opens, which guide body for this medium forms a forced flow path (13, 14), first along its outer, then along its inner surface, and ends in the pressure system (2). 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper aus einem geflanschten Zylinder (15) besteht, dessen Mantelteil (12) mit seiner äusseren und inneren Oberfläche den erzwungenen Strömungsweg (13, 14) für das abzudichtende Medium definieren.2. Seal according to claim 1, characterized in that the guide body consists of a flanged cylinder (15), the jacket part (12) of which with its outer and inner surface defines the forced flow path (13, 14) for the area to be sealed Define medium. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des in den Eingang (8) eingespritzten, abzudichtenden Mediums grosser ist als der Druck des abzudichtenden Mediums, das sich im Drucksystem (2) befindet.3. Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure of the medium to be sealed and injected into the inlet (8) is greater than the pressure of the medium to be sealed, which is located in the pressure system (2). 709851/1246709851/1246 ORIGINAL INSPECTEPORIGINAL INSPECTEP ■χ-■ χ- 4. Rotlerende Maschine mit einem Raun für ein abzudichtendes Medium, insbesondere eine Pumpe, versehen mit einer Wellendichtung genäss einem der vorangehenden Ansprüche.4. Rotlerende machine with a roughness for a to be sealed Medium, in particular a pump, provided with a shaft seal according to one of the preceding claims. 709851/1246709851/1246