NO156581B - Hydraulisk drevet pumpeaggregat. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et hydraulisk drevet pumpeaggregat, som er nedsenket i pumpemediet, særlig til bruk ombord i tankskip, for transport av lastolje, solvents og liknende laster, omfattende en i pumpemediet neddykkbar pumpesats som inneholder en pumperotor opptatt i et pumpehus og en høy-' trykkshydraulisk drivmotor plassert nær pumperotoren og forbundet med denne via en forholdsvis kort drivaksel, tilførsels-

og avløpsledninger for motorens drivmedium samt en transportledning fra pumpehuset og opp til skipets dekk, hvor pumpeaggregatet inneholder en skillesone (vernekammer, kanal og dreneringskammer) som atskiller alle områder som inneholder drivmedium fra områder hvor pumpemediet befinner seg,mens i hvert fall en del av skillesonen som inneholder et dreneringskammer er innrettet til å holdes på et trykk lavere enn trykket i drivmediet og/ eller trykket i pumpemediet, og hvor pumpeaggregatet ved dreneringskammerets bunnparti kommuniserer med innretninger til fjernelse av lekkasjemedium som måtte være trengt inn i dreneringskammeret.

Et pumpeaggregat av ovennevnte art er kjent fra NO-PS 12 3.115. På tilsvarende måte som ifølge nevnte patentskrift kan man på enkel og driftssikker måte benytte et trykk i dreneringskammeret på atmosfæretrykket for derved å fremkalle et generelt trykkfall så vel fra pumpemediumsiden (lastsiden) som fra drivmediumsiden (smøremiddelsiden) mot dreneringskammeret. Det er i-midlertid også mulig å benytte trykk som avviker fra atmosfæretrykket, f.eks. trykk som ligger tettere opp til aktuelle trykk fra pumpemediumsiden henholdsvis fra drivmediumsiden, men det foretrekkes i de fleste brukstilfeller at man sørger for et trykkfall fra så vel pumpemediumsiden som fra drivmediumsiden.

Ved den ovennevnte kjente utførelse er det vanlig å

benytte bestemte overvåkingsrutiner med bestemte rutiner for kontroll av eventuell lekkasjevæske som måtte ha samlet seg i dreneringskammeret. Eksempelvis har det vært vanlig å foreta slike rutinemessige kontroller med tilhørende utblåsing eller utsuging av lekkasjemedium umiddelbart forut for utpumping med pumpen og umiddelbart etter at slik utpumping er avsluttet. Det har også vært vanlig å foreta tilsvarende utblåsing til bestemte tidspunkt, f.eks. under transport av lasten.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tar man sikte på å oppnå automatisk overvåking av eventuell lekkasje til dreneringskammeret, idet en slik automatisk overvåking kan komme i tillegg til visse vanlige rutinemessige kontroller henholdsvis kan erstatte øvrige rutinemessige kontroller. Det er således vesentlig at dreneringsmediet kan ledes bort fra dreneringskammeret til en samlebeholder straks dreneringsmediet eller lekkasjemediet har trengt inn i dreneringskammeret. Man tar sikte på straks dreneringsvæsken har nådd et bestemt nivå i samlebeholderen at det utløses alarm eller annet signal til en fjerntliggende overvåkingspost, f.eks. på skipets bro. Ved å avgi et varsel eller et signal når en bestemt mengde væske er oppfylt i samlebeholderen kan man overlate overvåkingen av tilfeldig lekkasje til automatikken. Herved kan det varsles til den fjerntliggende overvåkingspost straks det opptrer en så pass lekkasje at det kan utvikle seg til faretruende stor lekkasje i dreneringskammeret eller til så pass lekkasje at det av en eller annen grunn kan være aktuelt å fjerne lekkasjemediet fra samlebeholderen. Man tar samtidig sikte på å oppnå en ekstra kontroll av selve dreneringskammeret, slik at dreneringskammeret kan holdes stort sett fri for lekkasjemedium henholdsvis at man unngår faretruende ansamling av dreneringsvæske i selve dreneringskammeret.

Pumpeaggregatet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det radialt utenfor og nivåmessig nedenfor dreneringskammerets bunn er anordnet en samlebeholder for oppsamling av væske som dreneres inn i dreneringskammeret, at samlebeholderen er utstyrt med en signalgivende nivåføler, og at et stigerør for fjerning av lekkasjemedium fra samlebeholderen har inntaksåpningen anordnet like over samlebeholderens bunn.

Ved å benytte en spesiell samlebeholder radialt utenfor

og nivåmessig nedenfor dreneringskammerets bunn har man mulighet for å la lekkasjemediet renne bort fra dreneringskammeret for derved til enhver tid å holde ansamlet dreneringsmedium klart atskilt fra dreneringskammerets vitale deler, dvs. særlig de pakninger som grenser opp til dreneringskammeret. Ved å benytte en nivåføler i selve samlebeholderen kan man tillate at det ansamles en viss mengde lekkasjemedium i samlebeholderen - uten at denne behøver å skade de vitale deler i dreneringskammeret - før det avgis alarm eller signal om faretruende stor lekkasje. Herved har man mulighet for å kunne foreta lekkasjeovervåkingen henholdsvis tilfeldig fjerning av lekkasjemedium på rasjonell og enkel måte.

Ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medføl-gende tegninger, hvori: Fig. 1 viser i oppriss et utsnitt av et pumpeaggregat i-følge oppfinnelsen vist neddykket i en skipstank. Fig. 2 viser et vertikalsnitt av det nedre parti av pumpeaggregatet ifølge fig. 1. Fig. 3 viser skjematisk illustrasjon av en ventil til bruk i pumpeaggregatet ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser i vertikalsnitt i større målestokk samlebeholderen som vist i fig. 2.

Fig. 5 viser i planriss nivåmåleren som vist i fig. 4.

I fig. 1 er det vist en skipstank 10 med en tankbunn 11 og tilhørende fordypning eller brønn 12 og en tanktopp 13 med til-hørende luke 14 og deksel 15.

Pumpeaggregatet er oppspent i avstivet og avstøttet til-stand mellom brønnen 12 og luken 14, idet aggregatet kan bæres via dekslet 15, men kan avstøttes sideveis til skipstankens 10 vertikale skott (ikke vist) ved hjelp av støtteanordninger 16.

Ved den nedre ende av pumpeaggregatet er det anbrakt en høytrykks hydraulisk drivmotor i et hus 17. I forlengelse av huset 17 løper det en gjennomhullet kappe 18 som omslutter et aksel-lager-hus 19 og som bærer et nedre pumpehus 20. Ved pumpehusets 20 nedre ende er det vist et innløpsmunnstykke 21 som er anbrakt like over brønnens 12 bunn. Fra pumpehusets 20 uttaks-ende løper det en vertikalt løpende trykkledning 22 oppad til oversiden av dekslet 15, hvor ledningen 22 er tilknyttet en avløpsledning 23 (antydet med strekete linjer) med tilhørende stengeventil 24.

Huset 17 er oventil tilsluttet et vernerør 25 som rager oppad over dekslet 15 hvor det er forbundet med et koblingshus 26. Innvendig i vernerøret 25 (se fig. 2) og i huset 17 er det anordnet et sammenhengende vernekammer 27 fra .husets 17 nedre ende til vernerørets 25 øvre ende. Vernekammeret 27 kan ved vernerørets øvre ende i forbindelse med koblingshuset 26 være utstyrt med en samlebeholder (ikke vist) for ansamling av eventuell væske. I tillegg er vernerørets 25 øvre ende via koblingshuset 26 utstyrt med åpen forbindelse (ikke nærmere vist) til atmos færetrykk.

Innvendig i vernekammeret 27 (se fig. 2) er det anordnet en hus-del 28 med et tilhørende kammer 29 som omslutter en høytrykks hydraulisk drivmotor 30. I fortsettelse av husdelen 28 og i strømningsforbindelse med kammeret 29 i husdelen 28 er det anordnet et lederør 31 for returolje fra drivmotoren 30. Innvendig i lederøret 31 er det anordnet et tilførselsrør 32 for drivolje til drivmotoren 30. Rørene 31 og 32 er i forbindelse med huset 17 tilkoblet en hovedledning (ikke vist) for returolje og en hovedledning (ikke vist) for drivolje. Nevnte hoved-ledninger kan være tilknyttet en rekke forskjellige pumpeaggre-gater som er anordnet i hver sin skipstank.

Fra drivmotorens avløpsside løper det en grenledning 33 i tilknytning til en kanal 34 i aksial-lacjer-huset 19. Kanalen 34 munner ut i et kulelager 35 ved husets 19 nedre ende.. Kulelageret 35 er opptatt i et kammer 36 som oventil munner ut i husdelens

28 kammer 29 via en kanal 37 og tilhørende tilbakeslagsventil

38. Det sørges for kontinuerlig girering av og samtidig kjøling av et øverste parti av en aksel 39 som forbinder drivmotoren 30 med pumpens rotor 40 samt tilstøtende lagerdeler. I området mellom lagerhuset 19 og pumpehuset 20 er det festet til lagerhuset 19 - med en smal spalte 41 til pumpehuset 20 - et todelt paknings-hus 42 som inneholder et øvre sett pakninger 43, 44 og et nedre sett pakninger 45, 46 og et mellomliggende dreneringskammer 47. Det øvre sett pakninger 43, 44 danner avtetning langs akselen 39 mot drivoljesiden (smøremiddelsiden), mens det nedre sett pakninger 45, 46 danner avtetning mot lastsiden, dvs. mot det medium som omslutter akselen 39 ved spalten 41 og som via åpnin-ger i kappen 18 står i strømningsforbindelse med selve lasten i tanken 10. Den øverste 4 3 av pakningene kan bestå av en mekanisk olje-tetning, mens de øvrige tre pakninger 44, 45,46 kan bestå av leppetetninger. I et kammer 48 mellom de to nedre pakninger 45, 46 er det ifylt syrebestandig grease, idet greasen er innrettet til å smøre de to leppetetningene 45, 46 og å redusere temperaturen i området mellom leppetetningene 45, 46 samt redusere muligheten for krystallisering av lastmedium i nevnte om-råde, for derved å kunne øke levetiden for leppetetningene 45, 46. Generelt har man tatt sikte på at den nedre tetning 46 skal hindre inntrengning av last i dreneringskammeret 47, mens den ovenforliggende tetning 45 skal hindre at eventuell lekkasje til dreneringskammeret 47 skal trenge videre ut i lasten. Tilsvarende skal de to øvre tetninger 4 3 og 44 hindre at hydraulisk olje skal lekke innad i dreneringskammeret 47.

Tilbakeslagsventilen 38 skal hindre at returolje fra kammeret 29 skal trenge inn i kammeret 36, men skal tillate at smøre-olje fra kammeret 36 kan uttømmes i kammeret 29. Under ettersyn av pumpens vitale deler, innbefattet tetninger, lagre m.m. kan man avtette returoljen i kammeret 29 ved hjelp av tilbakeslagsventilen 38.

Innerst ved akselen 39 er det en smal spalte 50 mellom pakningene 44 og 45. Spalten 50 munner radialt utad i dreneringskammeret 4 7 som omslutter spalten 50 ringformet. Fra kammerets 47 bunn løper det radialt utad en kanal 51 som kommuniserer med en rørstump 52 som munner utad i et øvre parti av en samlebeholder 53 som er festet til pumpeaggregatet på utsiden av kappen 18. Et stykke over bunnen på beholderen 53 er det anbrakt en væskenivåmåler 54. Væskenivåmåleren inneholder to følere 54a, 54b,som er anbrakt i en viss horisontal avstand fra hverandre.

I spalten mellom følerne er det lagt an på å overføre ultralyd-signaler mellom et piezo-elektrisk krystall i hver føler. Signalet kan overføres så å si uhindret mellom krystallene når det er ifylt væske mellom krystallene, dvs. når det finnes væske i spalten mellom krystallene, mens signalet derimot ikke overføres gjennom luft eller andre gass-formete medier. Straks lekkasjen til beholderen 53 er blitt av en slik størrelse at spalten mellom krystallene i følerne fylles med væske, vil det overføres signal mellom følerne. Signalet blir forsterket og overført via en koaksialkabel 55 til en koblingsboks 56 på lukedekslet 15 og videre fra koblingsboksen 56 via en koaksialkabel 57 til en signalgiver (ikke vist) i en fjerntliggende kontrollstasjon, f.eks. på skipets bro.

Like over bunnen av samlebeholderen 53 er det anbrakt munningen 60a på et stigerør 60 som løper oppad gjennom lukedekslet 15 til en lekkasjemedium-felle 61 (se fig. 1) hvori det kan ansamles og måles mengden av lekkasjemedium samt ana-lyseres lekkasjemediet for å bestemme sammensetningen av dette for derved å fastlegge lekkasjestedet, dvs. om det skjer lekkasje fra lastsiden eller fra smøremiddelsiden, eller begge deler. Lekkasjemediet blir i det viste utførelsesekssempel blåst oppad fra samlebeholderen 53 ved hjelp av trykkluft eller trykkgass (inert-gass) eller et annet egnet trykkmedium. Trykk-mediet kan tilføres enten separat gjennom en ledning som munner ut i dreneringskammeret 47 eller i samlebeholderen 53 eller via vernekammeret 27 i røret 25 og i huset 17 samt gjennom kanaler 62, 63 i lagerhuset 19 og pakningshuset 42 til dreneringskammeret 47 og videre til samlebeholderen. Under utblåsing av lek-kas jemediet via stigerøret 60 til fellen 61 får man en lokal, intermittent trykkstigning i vernekammeret, dreneringskammeret og tilstøtende kanaler og ledninger, men denne trykkstigning varer bare så lenge utblåsingen foregår,og straks utblåsingen er ferdig faller trykket straks tilbake til atmosfæretrykket eller til et annet egnet arbeidstrykk.

I fig, 3 er det vist en ventil 65 for styring av trykkluft eller inertgass til samlebeholderen 5 3. Ventilen har et trykkmediuminntak 66 og et første avløp 67 til dreneringskammeret 47 og samlebeholderen 53 for utblåsing av lekkasjemedium fra pumpesatsen og et andre avløp 68 til bunnen av trykklednin-gen 22 for utblåsing av siste resten av pumpemedium (last) i pumpen etter at tanken 10 er tømt. En spake 69 er vist med fullt opptrukne linjer i ventilens lukkete stilling og med strekete linjer i en stilling for tilførsel av trykkmedium til dreneringskammeret 4 7 og samlebeholderen 53 samt med strek-prikkete linjer i en stilling for tilførsel av trykkmedium til trykkledningens 22 nedre ende.

Det er foretrukket at det i forbindelse med bruken av pumpearrangementet ifølge oppfinnelsen benyttes et kontroll-skjema hvori det nitid noteres alle foretatte måleresultater som er nødvendige for å sikre en nøyaktig kontroll av pumpeaggregatet. Rutinen kan f.eks. bestå i at det etter hver los-singsoperasjon foretas en utblåsing av vernekammer, dreneringskammer og samlebeholder med tilsluttete ledninger og kanaler, og at det noteres resultatet av målingene av lekkasjemediet, inklusive dato, lastangivelse m.m. Tilsvarende notater gjøres også etter at man er varslet om opptredende lekkasje, dvs. etter at det har gått alarm via nivåmåleren 54 i samlebeholderen 53 om at lekkasjen er av en bestemt størrelse og etter at man har foretatt utblåsing og har foretatt måling av utblåst lekkasjemedium. I den rutinemessige kontroll av pumpearrangementet kan det også inngå diverse inspeksjonsrutiner, innbefattet ettersyn av tetninger,samlebeholder med tilhørende nivå-måler samt etterfylling av grease mellom tetningene 45, 46 osv.

Claims (2)

1. Hydraulisk drevet pumpeaggregat, som er nedsenket i pumpemediet, særlig til bruk ombord i tankskip, for transport av lastolje, solvents og liknende laster, omfattende en i pumpemediet neddykkbar pumpesats som inneholder en pumperotor (40) opptatt i et pumpehus (20) og en høytrykkshydraulisk drivmotor (30) plassert nær pumperotoren og forbundet med denne via en forholdsvis kort drivaksel (39), tilførsels- og avløpslednin-ger (32, 31) for motorens drivmedium samt en transportledning (22) fra pumpehuset og opp til skipets dekk, hvor pumpeaggregatet inneholder en skillesone (vernekammer 27, kanal 62 og dreneringskammer 47) som atskiller alle områder som inneholder drivmedium fra områder hvor pumpemediet befinner seg, mens i hvert fall en del av skillesonen som inneholder et dreneringskammer (47) er innrettet til å holdes på et trykk lavere enn trykket i drivmediet og/eller trykket i pumpemediet, og hvor pumpeaggregatet ved dreneringskammerets (47) bunnparti kommuniserer med innretninger til fjernelse av lekkasjemedium som måtte være trengt inn i dreneringskammeret, karakterisert ved

at det radialt utenfor og nivåmessig nedenfor dreneringskammerets bunn er anordnet en samlebeholder (53) for oppsamling

av væske som dreneres inn i dreneringskammeret (47),

at samlebeholderen (53) er utstyrt med en signalgivende nivåføler (54), og

at et stigerør (60) for fjerning av lekkasjemedium fra samlebeholderen (53) har inntaksåpningen (60a) anordnet like over samlebeholderens bunn.

2. Pumpeaggregat i samsvar med krav 1, karakterisert ved

at samlebeholderen (53) er anordnet på lett tilgjengelig sted på pumpesatsens ytterside for lettvint tilgjengelighet for inspeksjon m.m.