SE509886C2 - Anordning vid axeltätningar - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 509 886 Ett huvudändamål med uppfinningen år med hänsyn till ovanstående att frambringa en anordning vid i synnerhet mekaniska plantätningar, vilken å ena sidan kräver ytterst små mängder spol- eller quenchvätska för att kyla och smörja den mekaniska plantätningen och å andra sidan tillåter avledning av stora mängder pumpmedium per tidsenhet om plantätningen skulle börja läcka eller till och med haverera.

Detta ändamål uppnås genom att anordningen i enlighet med uppfinningen är så utförd, som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Genom anordningen enligt uppfinningen säkerställes att spolvätskan kvarhàlles länge mellan primär- och sekundär- tätningarna och sålunda utnyttjas mycket effektivt. Vid anordningen enligt uppfinningen erfordras mycket litet quenchvatten vid noggrann styrning av detta. Möjlig vatten- besparing vid kontinuerlig quench kan uppgå till 75 - 90 %.

Om kontinuerlig quench ej behövs, exempelvis för att spola bort kristalliserat salt på plantåtningens utsida, kan man intervall-spola exempelvis 10 sek. varannan minut och spara ytterligare tätningsvatten. Med anordningen enligt uppfinningen kan den intermittenta spolningen nedbringas till 10 sek. var tionde timma, vilket innebär en besparing av 99,97 % quenchvätska.

I en föredragen utföringsform är anordningen enligt upp- finningen utförd såsom en tätningspatron i enlighet med patentkravet 9. Man kan använda samma patron för positioner med och utan quench, vilket betyder att mindre antal reserv-_ delar behöver hållas i lager. Patronen har inga rörliga delar och inga delar som slits.

Ytterligare kännetecken på och fördelar med anordningen i enlighet med uppfinningen framgå av följande detaljbeskrivning och bifogade ritningar, vilka schematiskt och såsom icke 10 15 20 25 så 509 ess begränsande exempel åskådliggöra några föredragna utföringsformer av uppfinningen.

Fig. l föreställer en axialsektion, som visar de för uppfinningen väsentligaste delarna av en tätningspatron i enlight med en första utföringsform av uppfinningen.

Fig. 2a föreställer en med fig. 1 analog axialsektion, som visar en andra utföringsform.

Fig. Zb föreställer en radialsektion längs linje A-A i fig. 2a.

Fig. 3a och 3b åskådliggöra en tredje utföringsform och föreställa sektioner, som äro analoga med dem enligt fig. zbfl 2a resp.

Fig. 4 föreställer en radiell tvärsektion genom en tredje utföringsform av uppfinningen. éFig. Sa och 5b åskådliggöra en femte utföringsform och föreställa sektioner, som äro analoga med dem enligt fig. 2a resp. 2b.

Fig. 6 föreställer en radialsektion genom en sjätte utföringsform av uppfinningen.

I samtliga figurer beteckna samma hänvisningsbeteckningar samm eller mot varandra svarande (analoga) detaljer. 1 fig. 1 betecknar 1 ett tatningsnus, som utgör nöljet till en tätningspatron, vilken generellt betecknas med 2. 3 betecknar_ en axel, speciellt en pumaxel, 4 den tilsammans med axeln roterande delen av en mekanisk plantätning, vars fasta, icke del (säte) betecknas med 5, och 7 en sekundärtätning en labyrinttätning. 8 betecknar en uppsamlingskammare ett inlopp 9 tillförd spol- eller quenohvätska vatten) och för pumpmedium eller motsvarande, som roterande i form av för genom (vanligen 10 15 20 25 30 509 886 eventuellt läcker ut längs axeln 3 genom plantätningen 4, 5.

I enlighet med uppfinningen är uppsamlingskammaren i det visade utföringsexemplet medelst en gemensam mellanvägg 12 uppdelad i två avdelningar Ba, 8b, som ha en gemensam dräneringspassage 13 och ett gemensamt utlopp 14. Inom ramen för uppfinningen skulle antalet mellanväggar, dräneringspassager och utlopp kunna vara större än ett, t.ex. två eller tre.

Genom den medelst en eller flera mellanväggar 12 uppdelade uppsamlingskammaren 8 samt dess dräneringspassage(r) 13 och utlopp 14 förhindras alltför stor vätsketillförsel till sekundärtätningen 7, som bara klarar marginellt med vatten utan läckage. Genom uppfinningen bringas sålunda åtminstone huvuddelen av vätska, som strömmar längs axeln 3 från inloppet och eventuellt genom en läckande plantätning 4, 5 att rinna ned till utloppet (utloppen) 14 via dräneringspassagen eller -passagerna 13. Anordningen enligt fig. 1 förhindrar (eller reducerar) sålunda så kallat direktläckage genom sekundär- tätningen 7.

Vid höga varvtal hos axeln 3 förekommer även så kallad medrotation, vid vilken åtminstone en del av läck- och/eller quenchvätskan roterar med axeln (axelfodret) och ej rinner ut genom utloppet 14 utan passerar detta med hög fart. För att klara detta problem och bringa vattnet (vätskan) att strömma ut genom utloppet 14 på avsett sätt kan man lämpligen utföra anordningen 1 enlighet med uppfinningen enligt någon av de nedan beskrivna utföringsformerna.

I utföringsexemplet enligt Pig. 2a och 2b har mellanväggen 12 formen av en tät skruvspiral, som sträcker sig väsentligen genom hela vätskeuppsamlingskammaren mellan två inbördes motstående väggar i denna. Mellanväggen 12 omger axeln 3 med ett litet spelrum och uppdelar vätskeuppsamlingskammaren 8 i fyra från varandra väsentligen skilda avdelningar 8a, 8b, 8c, 8d samt är tätt förenad med tätningshuset 1 utom närmast utloppet 14, där den tillsammans med huset 1 bildar tre 10 15 20 25 30 l alternativt högre än fyra såsom visats, t.ex. 509 886 dräneringspassager 13. Denna utföringsform förhindrar eller åtminstone reducerar bade direktläckage och medrotations- läckage.

Enligt Fig. 3a och 3b, vilka föreställa en axialsektion resp. en radialsektion längs linje A-A i Fig. 3b resp. 3a genom en tredje utföringsform av uppfinningen, som är speciellt ägnad att förhindra medrotationsläckage, utgöres mellanvåggen.l2 av fyra par bommar. En bom l2a i varje par ligger axiellt innanför och en bm l2b i varje par ligger axiellt utanför en central avdelning 8c av uppsamlingskamaren. Bommarna l2b avgränsa tillsamans fyra avdelningar Bb, vilka samtliga stå i direkt förbindelse med den större centrala avdelningen 8c, från varandra. På samma sätt avgränsa de fyra axiellt inre bommarna l2a tillsammans fyra avdelningar, vilka samtliga stå i direkt förbindelse med den större centrala avdelningen 8c, från varandra. t.ex. två eller tre, eller sex eller åtta.

Vidare kunna bommarna 12 vara snedställda i förhållande till axialplan i stället för att ligga i sådana, Fig. 3b.

Antalet bommar 12 kan vara lägre, såsom visats i En annan möjlighet att förhidra medrotationsläckage visas i Fig. 4, som föreställer en tvärsektion genom en fjärde utföringsform av uppfinningen. Här är uppsamlingskammaren uppdelad i två avdelningar genom en radiell mellanvägg 12, och snittet enligt fig. 4 är lagt genom den axiellt inre avdelningen Ba av uppsamlingskammaren. I denna utföringsform är utloppet 14 och dräneringspassagen förlagda i ett med axeln 3_ parallellt vertikalplan, som är sidoförskjutet relativt och parallellt med ett vertikalt diametralplan, som ligger efter dräneringspassagen 13 och utloppet 14 i rotationsriktningen räknat samt utmynnar nedtill i anordningen. I det här visade utföringsexemplet bryter dränerignspassagen 13 och utloppet 14 helt eller delvis mellanväggen 12. Alternativt kunna dessa båda 509 886 utbytas mot eller kompletteras med pà sama sätt riktade utlopp, som äro belägna i resp. avdelning av uppsamlings- kammaren. Inom ramen för uppfinningen kan dräneringspassagen 13 och utloppet 14 bilda en större eller mindre vinkel med såväl nämnda diametralplan som figurens plan. Ännu en utföringsform, som i första hand motverkar mdrotationsläckage, visas i 5a och 5b, vilka föreställa en längdsektion resp. en tvärsektion längs linje A-A i Fig. 5a genom en anordning i enlighet med uppfinningen. Mellanväggen 12 är rörformig och omger axeln 3 med ett smalt, t.ex. cirka två mm brett, cylinderringformigt mellanrum, som utgör en inre avdelning 8a av uppsamlingskammaren och till vilket inloppet 9 för quenchvätska leder. Mellanväggen 12 är genombruten av ett flertal företrädesvis radiella hål eller slitsar 11, till en radiellt yttre avdelning 8b av uppsamlingskammaren. som leda Utloppet 14 är förlagt till avdelningens 8b undre del.

Mellanväggen 12 kan eventuellt kompletteras med en eller flera, utanför denna belägna, med axeln 3 lämpligen koaxiella ytterligare (ej visade) rörformiga mellanväggar, vilka då uppdela avdelningen Bb i flera mindre avdelningar.

Motrotationsläckage kan också förhindras genom den i tvär- sektion visade utföringsformen enligt Fig. 6. I denna har åtminstone den ena uppsamlingskammaren 8 formen av en spiral ed åtminstone i början i radiell led ökande tvärsektionsarea.

I övrigt överensstämmer konstruktionen med den som visas i figur 1. Uppsamlingskammaren 8 sträcker sig i axiell riktning och omger axeln 3, samt avslutas i periferiell riktning genom en konkavt krökt vägg, vilken begränsar en dräneringspassage 13, som leder till ett utlopp 14.

Den nya utformningen enligt uppfinningen med en uppsamlings- kammare, som tar hand om quench-vattnet utan läckage, utan rörliga delar och utan delar som slits, ger mycket stora fördelar jämfört med dagens konstruktioner. Uppsamlingskammaren klarar betydligt större vätskemängd än den tillförda quenchen, 7 509 ess något so är en fördel när plantätningen slitits ned och börjar läcka. Läckaget kan upptäckas visuellt i avloppet men även detekteras av exempelvis konduktivitetsmätning direkt i avloppet, detta innan pumpmediet läcker ut 1 omgivningen.

Med komande miljö- och arbetsmiljölagar (EG-normer) är detta en mycket viktig aspekt.

Anerdinen i enlighet med uppfinningen är, såsom redan nämnts, företrädesvis utförd i form av en tätningspatron, som tar hand om pum och plantätning pà ett excellent vis och som medför följande fördelar: 1) All quench och läckvätska mellan O l/min och 4-10 1/min kan bortledas från atmosfärsidan på t.ex. mekaniska tätningar ~gá ett sådant sätt att inget skvätt till omgivningen uppstår.

Detta gäller vid alla varvtal O-3600 rpm. 2) Genom att sekundärtätningen inte har några delar som är rörliga mot varandra behövs inget spolvatten för att smrja själva sekundärtätningen. Detta möjliggör t.ex. intervall- spolning i utrymmet utanför mekaniska tätningar, varigenom vattenförbrukningen kan minskas radikalt (till < 1 %). 3) Utförandet med vattentillförsel alldeles intill den mekaniska tätningen gör att mycket liten vattenmängd erfordras för att kyla och smörja en mekanisk tätning som helt saknar vätsketillförsel från pumpsidan (ca. 0,2 l/min vid* 1500 rpm) - De ovan beskrivna och pà ritningarna visade utföringsformerna äro givetvis att betrakta blott såsom icke begränsande exempel och kunna ed avseende pà sina detaljer modifieras på flera sätt inom ramen för följande patentkrav. Speciellt kunna nya utföringsformer, som också omfattas av uppfinningstanken, skapas genom en kombination av detaljer, som äro hämtade från flera olika av de ovan beskrivna utföringsexemplen.

Claims (9)

509 ass i 4 8 PATENTKRAV

1) Anordning vid axeltätningar, speciellt mekaniska plantätningar (4, 5) för i synnerhet centrifugalpumpar och dylikt med en roterande axel (3) samt en axiellt utanför plantätningen anordnad sekundärtätning (7), ett tillopp (9) för spolvätska och ett utlopp (14) för spolvätskan och eventuellt genom plantätningen läckande pumpmedium, minst en till utloppet ledande dräneringspassage (13) samt en mellan plantätningen och sekundärtätningen belägen vätskeuppsamlingskammare (8), kännetecknad därav, att vätskeuppsamlingskammaren är uppdelad i två eller flera avdelningar (8a, 8b; 8a, 8b, 8c, 8d), som äro skilda från varandra medelst minst en inbördes komunikation mellan avdelningarna tillåtande mellanvägg (12: 12a, 12b).

2) Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att antalet avdelningar (8a, 8b) av vätskeuppsamlingskammaren (8) är två.

3) Anordning enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att vätskeuppsamlingskammarens samtliga avdelningar har ett gemensamt vätskeutlopp (14).

4) Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att mellanväggen (12) är skruvspiralformig och omger axeln (3) med ett litet spelrum samt sträcker sig väsentligen genom hela vätskeuppsamlingskammaren mellan två inbördes motstående väggar i denna.

5) Anordning enligt patentkravet l, kännetecknad därav, att vätskeuppsamlingskammaren innefattar två avdelningar, nämligen en radiellt inre (8a) och en radiellt yttre avdelning (Bb), vilka äro skilda från varandra genom en cylindrisk, minst en dräneringspassage (13) uppvisande mellanvägg (12), och att endast den längst nedströms belägna avdelningen (8b) av vätskeuppsamlingskammaren har ett vätskeutlopp (14). 509 886

6) Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att utloppet (14) är excentriskt, dvs. icke-radiellt, relativt den rotarane axeln.

7) Anordning enligt patentkravet l, kännetecknad därav, att åtminstone ena vätskeuppsamlingskammaren (8) är spiralformig och har en i riktning mot utloppet tilltagande tvärsektions- area.

8) Anordning enligt något av föregående patentkrav, känntecknad därav, att den är utförd såsom en tätningspatron (2), innefattande åtminstone ett tätningshus (1), åtminstone den roterande delen (5) av en mekanisk plantätning, en sekundär- tätning (7), ett tillopp (

9) för spolvätska, en mellan dessa tätningar belägen vätskeuppsamlingskammare (8), ett nedströms om vätskeuppsamlingskammaren beläget vätskeutlopp (14), minst en till vätskeutloppet ledande dräneringspassage (13), samt företrädesvis minst en mellanvägg (12), som uppdelar våtskeuppsamlingskammaren ifrån varandra åtskilda avdelningar (sa, sn, se, sd).