JPH08557Y2 - Pump shaft seal cooling structure - Google Patents
Pump shaft seal cooling structureInfo
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- JPH08557Y2 JPH08557Y2 JP1991066521U JP6652191U JPH08557Y2 JP H08557 Y2 JPH08557 Y2 JP H08557Y2 JP 1991066521 U JP1991066521 U JP 1991066521U JP 6652191 U JP6652191 U JP 6652191U JP H08557 Y2 JPH08557 Y2 JP H08557Y2
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- mechanical seal
- impeller
- pump
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この考案は、ポンプの軸封装置と
して用いられたメカニカルシールのセルフフラッシング
機構の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a self-flushing mechanism of a mechanical seal used as a shaft sealing device for a pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】メカニカルシールは密封端面での摺動に
より発熱するため、これを冷却する必要がある。ポンプ
においては、ケーシング内部の高圧部と低圧部との間に
メカニカルシールを経由する導水路を設け、この導水路
にポンプ自身が発生する圧力差で液を流して冷却するセ
ルフフラッシング機構が一般的であり、導水路はケーシ
ング外部に小径のパイプを配管したり、ケーシングの一
部に導孔を穿孔したりすることによって形成される。2. Description of the Related Art A mechanical seal generates heat due to sliding on a sealed end surface, and therefore needs to be cooled. In pumps, a self-flushing mechanism is generally used in which a water conduit that passes through a mechanical seal is provided between the high-pressure part and the low-pressure part inside the casing, and the liquid flows through the water conduit due to the pressure difference generated by the pump itself to cool it. The water conduit is formed by piping a small-diameter pipe outside the casing, or by forming a hole in a part of the casing.
【０００３】しかし、このような導水路は径が小さくし
かも長いため、液中に含まれる固形物や液成分の析出に
よる結晶、あるいはポンプ上流で生じた錆片等によって
目詰まりする可能性がある。また、セルフフラッシング
のための液はポンプ内部の循環流であるからポンプの効
率を低下させる要因となり、吐出し量の小さいポンプで
はこの内部循環流による効率低下の割合が大きくなる。
しかしながら、循環流を制限してこれに起因する損失を
減らそうとして導水路にオリフィス等を挿入すると、一
層目詰まりしやすくなって結果的にメカニカルシールの
損傷を招く可能性を高くしてしまう。更に、導水路を設
けるための配管材料や穿孔作業、あるいは目詰まりした
導水路の清掃作業等がポンプの製造コストや維持費を上
昇させる要因になるという問題もある。However, since such a water conduit has a small diameter and is long, there is a possibility that it may be clogged with crystals due to the precipitation of solid substances or liquid components contained in the liquid, or rust fragments generated upstream of the pump. . Further, since the liquid for self-flushing is a circulating flow inside the pump, it becomes a factor that reduces the efficiency of the pump, and in a pump with a small discharge amount, the rate of efficiency reduction due to this internal circulating flow becomes large.
However, if an orifice or the like is inserted in the water conduit in order to limit the circulating flow and reduce the loss due to this, clogging is more likely to occur, resulting in a high possibility of damaging the mechanical seal. Further, there is a problem that the piping material for forming the water conduit, the drilling work, the cleaning work for the clogged water conduit, and the like increase the manufacturing cost and maintenance cost of the pump.
【０００４】[0004]
【考案が解決しようとする課題】この考案はこのような
問題点に着目し、内部循環量を低減してポンプの効率を
向上すると共に効果的にメカニカルシールを冷却するこ
とを課題としてなされたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these problems, and has been made to reduce the internal circulation amount to improve the efficiency of the pump and to effectively cool the mechanical seal. Is.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この考案では、羽根車後面のすべり部とケーシン
グのすべり部との間から液が流入するつりあい室をメカ
ニカルシールの部分にまで及ぶ形状で形成すると共に、
つりあい室に流入する液をメカニカルシールに導くガイ
ド部を羽根車の後面に設け、流入した液がメカニカルシ
ールに接してこれを冷却しながら羽根車に形成されたつ
りあい穴から羽根車前面に戻るように構成している。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a balancing chamber into which a liquid flows from between a sliding portion on the rear surface of an impeller and a sliding portion of a casing is extended to a mechanical seal portion. Formed in a range of shapes,
A guide portion for guiding the liquid flowing into the balance chamber to the mechanical seal on the rear surface of the impeller, the inflow liquid is mechanical Shi
It is configured to return to the front surface of the impeller from a balancing hole formed in the impeller while contacting the base and cooling it .
【０００６】[0006]
【作用】つりあい室に流入した液がガイド部に導かれて
メカニカルシールに接し、メカニカルシールが冷却され
るのであるが、つりあい室やつりあい穴は羽根車に作用
する軸スラストを軽減するために本来必要とされるもの
であり、従来、メカニカルシールとは関係なく流されて
いた内部循環液でメカニカルシールが冷却されることに
なる。従って、メカニカルシールの冷却のための別系統
の内部循環液が不要となり、それだけポンプの内部損失
が小さくなって効率が向上される。[Operation] The liquid that has flowed into the balancing chamber is guided to the guide section and contacts the mechanical seal, and the mechanical seal is cooled. This is required, and the mechanical seal is cooled by the internal circulating fluid that has been conventionally flown regardless of the mechanical seal. Therefore, the internal circulating fluid in a separate system for cooling the mechanical seal becomes unnecessary, and the internal loss of the pump is reduced accordingly, and the efficiency is improved.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、図示の実施例について説明する。図は
この考案によるセルフフラッシング機構を採用したポン
プの要部断面図である。図１において、１は軸、２は軸
１に装着された羽根車、３はケーシング、４は軸１とケ
ーシング３の間に設けられたメカニカルシールである。
羽根車２の前面は低圧部５、周縁は高圧部６となってお
り、またメカニカルシール４は回転環４ａ、固定環４ｂ
等を備えた周知の構成のもので、回転環４ａと固定環４
ｂの間には密封端面４ｃが形成されている。７は羽根車
２の後面のすべり部とケーシング３のすべり部との間の
間隙、８はケーシング３のすべり部に設けられたライナ
リング、９は間隙７に連通して羽根車２の後面の軸１に
近い部分に形成されたつりあい室、１０はつりあい室９
を低圧部５に連通させるように羽根車２に設けられたつ
りあい穴である。EXAMPLES Next, the illustrated examples will be described. FIG. 1 is a sectional view of a main part of a pump adopting a self-flushing mechanism according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a shaft, 2 is an impeller mounted on the shaft 1, 3 is a casing, and 4 is a mechanical seal provided between the shaft 1 and the casing 3.
The impeller 2 has a low-pressure portion 5 on the front surface and a high-pressure portion 6 on the periphery, and the mechanical seal 4 has a rotary ring 4a and a fixed ring 4b.
The rotary ring 4a and the fixed ring 4 have a well-known configuration including
A sealed end surface 4c is formed between b. 7 is a gap between the sliding portion of the rear surface of the impeller 2 and the sliding portion of the casing 3, 8 is a liner ring provided in the sliding portion of the casing 3, and 9 is in communication with the gap 7 and is provided on the rear surface of the impeller 2. Balancing chamber formed near the shaft 1 and 10 Balancing chamber 9
Is a balancing hole provided in the impeller 2 so as to communicate with the low pressure portion 5.
【０００８】上記のつりあい室９は従来から設けられて
いるつりあい室と基本的には同じものであるが、この実
施例ではメカニカルシール４の固定環４ｂの部分にまで
及ぶように軸方向に長く形成され、これに対応して羽根
車２の後面に円筒状のガイド部１１が設けられている。
図１ではこのガイド部１１を羽根車２の後面に一体に形
成したように描いてあるが、別の部材を取り付けること
によって構成してもよく、またライナリング８に対向し
て羽根車リングが設けられる場合には、この羽根車リン
グを延長してガイド部１１とすることもできる。The above-mentioned balancing chamber 9 is basically the same as the conventional balancing chamber, but in this embodiment it is long in the axial direction so as to extend to the portion of the fixed ring 4b of the mechanical seal 4. A cylindrical guide portion 11 is provided on the rear surface of the impeller 2 correspondingly.
In FIG. 1, the guide portion 11 is depicted as being integrally formed on the rear surface of the impeller 2, but it may be configured by attaching another member, and the impeller ring may be opposed to the liner ring 8. When provided, the impeller ring can be extended to form the guide portion 11.
【０００９】この実施例は上述のように構成されてお
り、ポンプの運転中は高圧部６の液の一部が間隙７を経
てライナリング８とガイド部１１の間を通過し、つりあ
い室９の奥から前方に向けてメカニカルシール４に接し
ながら流れ、つりあい穴１０から低圧部５に戻るという
矢印のような循環流が生じ、この循環流でメカニカルシ
ール４が冷却されるのである。すなわち、循環流の作用
は羽根車２の軸スラストを軽減する圧力バランスとメカ
ニカルシール４の冷却を兼ねたものとなり、２系統の内
部循環機構を別々に設ける場合と比べて漏れ損失が低減
されるのである。This embodiment is constructed as described above, and during the operation of the pump, a part of the liquid in the high pressure portion 6 passes through the gap 7 between the liner ring 8 and the guide portion 11, and the balancing chamber 9 A circular flow as shown by the arrow that flows from the inner part of the machine toward the front while contacting the mechanical seal 4 and returns from the balancing hole 10 to the low pressure portion 5 is generated, and the mechanical seal 4 is cooled by this circulating flow. That is, the action of the circulating flow serves both as the pressure balance for reducing the axial thrust of the impeller 2 and the cooling of the mechanical seal 4, so that the leakage loss is reduced as compared with the case where two internal circulation mechanisms are separately provided. Of.
【００１０】上記の実施例はメカニカルシール４の密封
端面４ｃが羽根車２から比較的遠い位置にある最も一般
的なポンプの例であるが、図２は密封端面４ｃが羽根車
２に近い位置にある静止型と称されているタイプの例を
示したものである。図に示すように、この場合にはつり
あい室９は比較的短く、これに応じてガイド部１１も短
くなっており、つりあい室９の奥を傾斜した壁面９ａと
してある。従って、ライナリング８とガイド部１１の間
を通過してつりあい室９に導入された循環流は壁面９ａ
に沿ってメカニカルシール４の方に流れるのであり、循
環流でメカニカルシール４が冷却されることは図１の場
合と同様である。Although the above embodiment is an example of the most general pump in which the sealing end surface 4c of the mechanical seal 4 is located relatively far from the impeller 2, FIG. 2 shows the position where the sealing end surface 4c is close to the impeller 2. It shows an example of a type called static type in. As shown in the figure, in this case, the balancing chamber 9 is relatively short, and the guide portion 11 is correspondingly short, and the interior of the balancing chamber 9 is a slanted wall surface 9a. Therefore, the circulation flow introduced between the liner ring 8 and the guide portion 11 into the balancing chamber 9 is the wall surface 9a.
The mechanical seal 4 flows toward the mechanical seal 4, and the mechanical seal 4 is cooled by the circulating flow as in the case of FIG.
【００１１】ところで、ガイド部１１とつりあい室９は
メカニカルシールを冷却するのに適した状態の循環流が
得られるように、ケーシングやメカニカルシールの形状
に応じて適宜の形状で形成すればよく、ガイド部１１も
前２例のような円筒状に限られるものではない。図３は
円筒状以外の例を示したものであり、ガイド部１１を円
錐状として循環流がメカニカルシール４の密封端面４ｃ
の部分に接しながら流れるようにしてある。なお、前２
例は羽根車がクローズド式であったのに対してこの例の
羽根車はオープン式となっている。By the way, the guide portion 11 and the balancing chamber 9 may be formed in an appropriate shape depending on the shape of the casing or the mechanical seal so that a circulating flow in a state suitable for cooling the mechanical seal can be obtained. The guide portion 11 is not limited to the cylindrical shape as in the previous two examples. FIG. 3 shows an example other than the cylindrical shape, in which the guide portion 11 has a conical shape so that the circulating flow is the sealed end surface 4c of the mechanical seal 4.
It is designed to flow while touching the part. Note that the previous 2
In the example, the impeller is a closed type, whereas the impeller of this example is an open type.
【００１２】[0012]
【考案の効果】上述の実施例から明らかなように、この
考案は、つりあい室をメカニカルシールの部分にまで及
ぶ形状とし、つりあい室に流入する液をメカニカルシー
ルに導くガイド部を羽根車の後面に設けたものである。
従って、羽根車の圧力バランス用として本来必要とされ
る内部循環液がメカニカルシールの冷却用としても同時
に利用されるため、別系統の冷却用内部循環液が不要と
なり、それだけポンプの内部損失が減少して効率が向上
される。また、目詰まりの生じやすいセルフフラッシン
グ用の導水路が不要となり、内部循環液の系統が１系統
となってポンプの構造が単純化されるので、目詰まり等
によるメカニカルシールの損傷やポンプ停止をなくして
信頼性やメンテナンス性を向上させることができると共
に、ポンプの製造コストや維持費が低減される。特に原
子力発電所のような設備で使用されるポンプにおいて
は、導水路の清掃や除染の必要性がなくなるので被曝を
低減することにも効果がある。EFFECTS OF THE INVENTION As is apparent from the above-described embodiment, the present invention has a balancing chamber having a shape extending to the mechanical seal portion, and a guide portion for guiding the liquid flowing into the balancing chamber to the mechanical seal is provided on the rear surface of the impeller. It was installed in.
Therefore, the internal circulating fluid originally required for the pressure balance of the impeller is also used for cooling the mechanical seal at the same time, which eliminates the need for a separate internal circulating fluid for cooling, thus reducing the internal loss of the pump. And efficiency is improved. In addition, the need for a self-flushing water conduit that is prone to clogging is eliminated, and the internal circulating fluid system becomes one system, simplifying the structure of the pump. The reliability and the maintainability can be improved without using them, and the manufacturing cost and the maintenance cost of the pump can be reduced. Particularly in a pump used in equipment such as a nuclear power plant, there is no need to clean or decontaminate the water conduit, which is effective in reducing exposure.
【図１】この考案の一実施例の要部の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of an embodiment of the present invention.
【図２】他の実施例の要部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of another embodiment.
【図３】更に他の実施例の要部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of still another embodiment.
１ 軸 ２ 羽根車 ３ ケーシング ４ メカニカルシール ４ｃ 密封端面 ７ 間隙 ８ ライナリング ９ つりあい室 １０ つりあい穴 １１ ガイド部 1 shaft 2 impeller 3 casing 4 mechanical seal 4c sealing end face 7 gap 8 liner ring 9 balancing chamber 10 balancing hole 11 guide part
Claims (1)
たポンプにおいて、羽根車後面のすべり部とケーシング
のすべり部との間から液が流入するつりあい室を上記メ
カニカルシールの部分にまで及ぶ形状で形成すると共
に、つりあい室に流入する液をメカニカルシールに導く
ガイド部を羽根車の後面に設け、流入した液がメカニカ
ルシールに接してこれを冷却しながら羽根車に形成され
たつりあい穴から羽根車前面に戻るように構成したこと
を特徴とするポンプ軸封部の冷却構造。1. A pump provided with a mechanical seal as a shaft sealing device, wherein a balancing chamber into which a liquid flows from between a sliding portion of a rear surface of an impeller and a sliding portion of a casing is formed in a shape extending to the mechanical seal portion. while, a guide portion for guiding the liquid flowing into the balance chamber to the mechanical seal on the rear surface of the impeller, the inflow liquid is Mechanica
A cooling structure for a pump shaft sealing portion, characterized in that the cooling shaft returns to the front of the impeller from a balancing hole formed in the impeller while being in contact with the luse and cooling it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991066521U JPH08557Y2 (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Pump shaft seal cooling structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991066521U JPH08557Y2 (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Pump shaft seal cooling structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512696U JPH0512696U (en) | 1993-02-19 |
| JPH08557Y2 true JPH08557Y2 (en) | 1996-01-10 |
Family
ID=13318258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991066521U Expired - Lifetime JPH08557Y2 (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Pump shaft seal cooling structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08557Y2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034786Y1 (en) * | 1970-01-23 | 1975-10-09 | ||
| JP5183784B2 (en) * | 2011-08-25 | 2013-04-17 | 株式会社酉島製作所 | pump |
| CN104005982B (en) * | 2013-02-27 | 2016-12-07 | 株式会社久保田 | Pump |
| JP2018178933A (en) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 株式会社荏原製作所 | Pump |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5885400A (en) * | 1981-11-13 | 1983-05-21 | Hitachi Ltd | Device for friction reduction at disc of centrifugal pump |
| JPS58107898A (en) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Hitachi Ltd | Vertical pump |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP1991066521U patent/JPH08557Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512696U (en) | 1993-02-19 |
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