DE69019253T2

DE69019253T2 - Dynamische Abdichtung mit Spülflüssigkeit zum Schutz der statischen Dichtung.

Info

Publication number: DE69019253T2
Application number: DE69019253T
Authority: DE
Inventors: Izya Korenblit
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: EP0410948A3; EP0410948A2; US4990055A; DE69019253D1; CA2021888C; CA2021888A1; EP0410948B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugalpumpen und im spezielleren auf Zentrifugalpumpen mit dynamischen und statischen Dichtungsanordnungen.
Eine dynamische Dichtungsanordnung verwendet in einer Zentrifugalpumpe ein oder mehrere Hilfslaufräder. Wenn umgepumptes Fluid in den die dynamische Dichtung beinhaltenden Stopfbüchsenhohlraum eintritt, wirkt ihm die Zentrifugalkraft entgegen, die von den Hilfslaufrädern erzeugt wird, die ein Lecken des Fluids entlang der Laufradwelle verhindern. Wenn die Pumpe nicht im Betrieb ist, wirkt eine der dynamischen Dichtung benachbarte statische Dichtung in bekannter Weise zum Verhindern eines Leckens.
Die Anzahl der dynamischen Dichtungsstufen hängt natürlich von dem Stopfbüchsendruck, der Betriebsgeschwindigkeit und dem Durchmesser des Hilfslaufrads ab. Eine herkömmliche Zentrifugalpumpe besitzt begrenzten Raum zwischen dem nach innen gerichteten Lager und dem Pumpenlaufrad. Für viele Anwendungen können somit dynamische Dichtungen mit zwei oder mehr Stufen nicht verwendet werden.
Ein weiteres Problem bei solchen Anordnungen ist der Schutz der statischen Dichtung vor Verunreinigungen. Dies wird bei Pumpen für Anwendungne, bei denen ein hoher Prozentsatz von Feststoffen in dem umgepumpten Fluid vorhanden ist, sehr kritisch und schwierig.
Die DE-13-1048 478 offenbart eine Wellendichtung für eine Pumpe, die mit einem Hilfslaufrad versehen ist, das zur Erzielung eines durch Bespülung wirkenden Schutzes für die Dichtung dient.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die vorliegende Erfindung wird durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit der einzigen Zeichnung deutlicher verständlich, bei der es sich um eine fragmentarische Schnittansicht einer Zentrifugalmpumpe mit einem Hilfslaufrad und einer Schutzanordnung für die statische Dichtung handelt.

Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Wie unter Bezugnahme auf die Zeichnung zu sehen ist, ist eine Bypassleitung 11 zwischen eine umschlossene Stopfbüchse 12 und das ansaugendseitige Gehäuse 13 der Pumpe geschaltet. Die eine dynamische Dichtung bildende Stopfbüchse 12 besteht aus zwei Teilen, einem dynamischen Dichtungsgehäuse 12a und einer Abdeckung 12b, und ist zwischen einem Rahmen 6 und einem Gehäuse 8 positioniert. Die Abdeckung 12b besitzt einen Kanal 12c, der mit der Bypassleitung 11 verbunden ist. Ein Hilfslaufrad 14 ist auf der Laufradwelle 4 angebracht und befindet sich in dem Hohlraum der Stopfbüchse 12. Eine Drosselvorrichtung 15, 21 befindet sich zwischen dem Hilfslaufrad 14 und dem Pumpenlaufrad 16. Die Drosselvorrichtung besteht aus einer stationären Büchse 21 und einer Hülse 15, die mit geringem Spiel dazwischen läuft. Eine statische Dichtung 17, bei der es sich um eine herkömmlichen Lippendichtung handeln kann, und eine durch Bespülung wirkende Schutzvorrichtung bzw. Bespülungs-Schutzvorrichtung 18 sind an dem Ende der Stopfbüchse fest angebracht. Die Bespülungs- Schutzvorrichtung 18 umfaßt eine Drosselbüchse 18 und eine Wellenhülse 22, die mit geringem Spiel dazwischen läuft.
Eine Spülflüssigkeitsleitung 10 ist durch ein Endanschlußstück 19 durch den Hohlraum 12d in dem Dichtungsgehäuse 12a gekoppelt, wobei eine Verbindung mit der Öffnung in der Büchse 18 und sodann mit der Hülse 22 besteht. Ein Drucksteuerventil 20 ermöglicht eine Verbindung des Flüssigkeitseingangs 2 mit der Leitung 10. Außerdem ist das Ventil mit der Bypassleitung 11 verbunden. Wenn die Pumpe läuft, erzeugt das Hilfslaufrad 14 einen Kopfdruck, der Fluid von dem Bereich der statischen Dichtung 17 wegdrückt. Die Bypassleitung 11 gleicht den Druck zwischen dem Ansaugende 13 der Pumpe und dem Hohlraum der Stopfbüchse 12 über den Kanal 12c aus. Der Druck in dem Hohlraum der Stopfbüchse 12 ist somit gleich dem Ansaugdruck plus dem Reibungswiderstand in der Bypassleitung 11 und dem Kanal 12c.
Die Drosselvorrichtung 15, 21 reduziert die Fluidströmung durch die Bypassleitung 11 aufgrund der engen Toleranz zwischen der Hülse 15 und der Büchse 21. Wenn die Pumpe nicht läuft, ist die statische Dichtung dem Druck des statischen Kopfes des Systems ausgesetzt. Der Systemdruck drückt Verunreinigungen in den Bereich der statischen Dichtung. Um dies zu verhindern, ist die Bespülungs-Schutzvorrichtung 18, 22 zwischen der statischen Dichtung 17 und dem Laufrad 14 eingebaut. Mit diesem Bereich ist eine kleine Menge sauberer Flüssigkeit 2 gekoppelt, wobei es sich zum Beispiel um weniger als 0,1 gal./min. (0,38 l/min) handelt und eine Differenz über dem Bypassdruck von ca. 1 bis 2 psi vorhanden ist. Ein Druckregler 20 stellt eine Differenz von ca. 1 bis 2 psi (0,069 bis 0,138 kPa) über dem Stopfbüchsendruck ein. Der Druckunterschied von 1 bis 2 psi (0,069 bis 0,138 kPa) und die enge Toleranz zwischen der Büchse 18 und der Hülse ermöglichen, daß eine kleine Menge sauberer Flüssigkeit den Bereich der statischen Dichtung bespült. Die somit auf die Büchse 18 aufgebrachte Spülflüssigkeit dient als durch Bespülung wirkender Schutz. Die konstante Strömung sauberer Flüssigkeit hält Verunreinigungen von der statischen Dichtung 17 entfernt.
Vorstehend habe ich meine Erfindung zwar unter Bezugnahme auf eine spezielle Vorrichtung beschrieben, jedoch ist diese Beschreibung nur als Beispiel und nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu verstehen, wie er in den Zielen derselben sowie in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.

Claims

1. Vorrichtung in einer Zentrifugalpumpe, mit:

einer dynamischen Dichtung (12);

einer statischen Dichtung (17);

einer zwischen der statischen und der dynamischen Dichtung angeordneten Einrichtung (18) zum Schaffen eines durch Bespülung wirkenden Schutzes für die statische Dichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung (10, 20) aufweist zum Liefern eines Spülfluids zu der Bespülungs-Schutzeinrichtung, wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bespülungs-Schutzeinrichtung eine Drosselbüchse (18) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Dichtung ein einzelnes Hilfslaufrad (14) beinhaltet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Dichtung eine Lippendichtung (17) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Bypassleitung (11) aufweist, die zwischen ein ansaugendseitiges Gehäuse der Pumpe und die dynamische Dichtung geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Spülflüssigkeitsleitung (10) aufweist, die durch eine Endanschlußeinrichtung (19) mit der Bespülungs-Schutzeinrichtung (18) gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Druckreglereinrichtung (20) aufweist, die zwischen die Spülflüssigkeitsleitung (10) und die Bypassleitung (11) geschaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Drosselvorrichtung (15, 21) aufweist, die sich zwischen dem Hilfslaufrad (14) und dem Laufrad (16) der Pumpe befindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Dichtung eine Endabdeckung (12b) mit einem Kanal (12c) aufweist, der mit der Bypassleitung (11) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin folgendes aufweist:

die genannte dynamische Dichtung (12) mit einem Hilfslaufrad (14),

eine zwischen der statischen und der dynamischen Dichtung positionierte Einrichtung zur Bereitstellung eines Spülfluids zum Schützen der statischen Dichtung vor Verunreinigungen, wenn sich die Pumpe in Betrieb befindet.