BE1015820A4 - Zelfinstellende spelingsdichting voor centrifugaalpompen. - Google Patents

Zelfinstellende spelingsdichting voor centrifugaalpompen. Download PDF

Info

Publication number
BE1015820A4
BE1015820A4 BE2003/0662A BE200300662A BE1015820A4 BE 1015820 A4 BE1015820 A4 BE 1015820A4 BE 2003/0662 A BE2003/0662 A BE 2003/0662A BE 200300662 A BE200300662 A BE 200300662A BE 1015820 A4 BE1015820 A4 BE 1015820A4
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
seal
pump
groove
radial
water
Prior art date
Application number
BE2003/0662A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Addie Graeme
Original Assignee
Giw Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giw Ind Inc filed Critical Giw Ind Inc
Application granted granted Critical
Publication of BE1015820A4 publication Critical patent/BE1015820A4/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/10Shaft sealings
    • F04D29/12Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/128Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps with special means for adducting cooling or sealing fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/165Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/167Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Een dichting voor gebruik in een centrifugaalpomp van het type dat gebruikt wordt voor het verpompen van een schurende suspensie, en met een groef voor een dichtingsring die in het pomphuis gevormd is en middelen voor het toevoeren van spoelwater, omvattende een radiale dichting met een dichtingsuiteinde, een waterontvangend uiteinde, en tegenover elkaar liggende zijden en geschikt voor plaatsing in de groef voor de dichtingsring, waarbij doorheen de radiale dichting een veelvoud aan openingen gevormd is voor het doorvoeren van spoelwater. De afmetingen en de posities van de openingen zijn zodanig gekozen dat wanneer spoelwater toegevoerd wordt aan het waterontvangende uiteinde van de radiale dichting het water door de openingen stroomt, waardoor de radiale dichting automatisch naar een zelfinstellende evenwichtspositie beweegt tussen het pomphuis en een draaiende pompwaaier; Dit zal lekken tussen het pomphuis en de pompwaaier verminderen en de slijtage van de pompoppervlakken verminderen.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   ZELFINSTELLENDE SPELINGSDICHTING VOOR
CENTRIFUGAALPOMPEN
Technisch   vakgebied  
Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op centrifugaalpompen en, meer in het bijzonder, op smerende pompdichtingen voor centrifugaalpompen die de slijtage beperken tussen de roterende en stilstaande oppervlakken van pompen die gebruikt worden voor het verpompen van een mengsel van vaste stoffen en een dragervloeistof, wat gewoonlijk een suspensie genoemd wordt. 



   Achtergrond
Centrifugaalpompen maken gebruik van de centrifugaalkracht om vloeistoffen van een lager niveau naar een hoger niveau te verplaatsen of om een druk te verhogen. Dergelijke pompen omvatten typisch een waaier bestaande uit een verbindingsnaaf met een aantal schoepen en zijplaten, die ronddraait in een slakkenhuisvormige collector of behuizing (zie Figuren 1 en 2). Vloeistof wordt aangezogen in het centrum van de waaier, opgepikt door de schoepen en tot een hoge snelheid versneld door het draaien van de waaier. De vloeistof wordt vervolgens door de centrifugaalkracht afgeleverd in de behuizing en verlaat de uitlaatopening van de behuizing. Wanneer vloeistof weggedreven wordt van het centrum van de waaier wordt een vacuüm gecreëerd, waardoor opnieuw vloeistof naar het centrum van de waaier stroomt. Bijgevolg is er een voortdurende stroom doorheen de pomp. 



   Door het ronddraaien van de schoepen van de waaier ontstaat er een hogere druk in de slakkenhuisvormige collector dan ter hoogte van de aanzuiging, waardoor een stroming ontstaat. Deze hogere druk moet afgedicht worden ten opzichte van de lagere aanzuigdruk aan één zijde, alsook aan de andere zijde ter hoogte van de asdoorvoer (op een lagere atmosferische druk) in de collector, om lek- en vermogenverliezen te vermijden. In het geval van de as is de meest 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 gebruikelijke afdichtingwijze het gebruik van een pakkingbus met pakkingringen. Aan de voorzijde, of aanzuigzijde, is bij waterpompen de meest gebruikelijke afdichtingwijze het toepassen van een kleine radiale speling tussen de waaier en de behuizing en het gebruiken van radiale dichtingsringen. Bij pompen die gebruikt worden om een suspensie te verpompen is het afdichten moeilijker.

   Terwijl radiale dichtingsringen doeltreffend zijn voor toepassingen waarbij zuiver water verpompt wordt, leert de ervaring dat de deeltjes die doorheen de spleet tussen de dichtingsoppervlakken geduwd worden van het draaiende radiale oppervlak van de dichtingsring van de waaier gegooid worden, waardoor veel slijtage ontstaat aan de natte oppervlakken van de pomp. 



   Slijtage ontstaat voornamelijk als gevolg van deeltjes die botsen met de natte oppervlakken of er langs schuiven. De grootte van de slijtage hangt af van de grootte en de vorm van de deeltjes, het soortelijk gewicht van de vaste stoffen en de scherpte van de vaste deeltjes, wat voor het grootste deel opgelegd wordt door de functie en de botsingssnelheid (of concentratie) van de vaste stoffen. 



   Om de slijtage te beperken gebruiken sommige pompen waterspoeling om deeltjes te verdunnen en weg te houden, sommige gebruiken semi-axiale spleten die schuin onder een hoek naar binnen lopen, en sommige gebruiken spelingschoepen die uit de voorste zijplaat van de waaier uitsteken in de ruimte tussen de waaier en de aanzuigvoering. Voor al deze methodes geldt echter dat ze ofwel het slijtageprobleem niet bevredigend oplossen, ofwel de slijtage beperken ten koste van het pomprendement. Er is een dichtingsconstructie nodig die eenvoudig en doeltreffend is en de prestaties van de pomp niet in het gedrang brengt. 



   Samenvatting
Deze uitvinding is gericht op een dichtingsgeheel voor centrifugaalpompen. Het dichtingsgeheel is in het bijzonder geschikt voor 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 gebruik in een centrifugaalpomp van het type dat gebruikt wordt voor het verpompen van een schurende suspensie waarbij slijtage door vaste deeltjes bijzonder problematisch is. Het dichtingsgeheel kan worden geïnstalleerd in een pomp omvattende een groef voor een dichtingsring in het stilstaande pomphuis en een middel om een zuiver spoelwater onder druk toe te voeren in de groef van de dichtingsring. Hoewel deze uitvinding geïnstalleerd kan worden op een aantal types van pompen, wordt hierin een voorbeeldinstallatie op een ééntraps, enkelstroom centrifugaalpomp in detail uitgelegd. 



   Eén uitvoering omvat een radiale dichting die aangebracht is in de groef voor de dichtingsring van het stilstaande pomphuis van een centrifugaalpomp. De radiale dichting is kleiner dan de groef zodat ze vrij kan bewegen binnen de groef. De radiale (cirkelvormige) dichting heeft een ongeveer rechthoekige dwarsdoorsnede en is gemaakt uit een slijtvast smeedbaar ijzer, elastomeer of keramisch materiaal. 



   De dichting omvat een dichtings- of voorste uiteinde en een spoelwaterinvoer of achterste uiteinde. Het achterste uiteinde van de dichting omvat ten minste één opening waarlangs dichtingswater onder druk binnenkomt. Het dichtingsuiteinde van de dichting omvat meerdere perforaties op een afstand van elkaar waar het spoelwater gelijkmatig door stroomt. De grootte van de perforaties is zodanig dat de totale oppervlakte van alle perforaties samen kleiner is dan de oppervlakte van de inlaatopening van de dichting of van de groef van de dichtingsring. De keuze van de grootte van de perforaties zorgt ervoor dat, wanneer spoelwater onder druk toegevoerd wordt naar de groef van de dichtingsring, de druk ervoor zorgt dat de dichting naar buiten uitsteekt uit de groef van de dichtingsring in de spleet tussen het stilstaande pomphuis en het draaiende waaieroppervlak.

   Hydrostatisch neemt de tegendruk tussen de waaier en de radiale dichting toe naarmate de dichting het oppervlak van de waaier nadert. Dit zorgt voor een 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 drukevenwicht op de dichting zodat de dichting niet rechtstreeks in contact komt met de waaier met een beduidende wrijvingskracht. Op deze wijze wordt de slijtage geminimaliseerd, terwijl het dichtingswater zorgt voor het smeren en reinigen van de natte oppervlakken. 



   In een andere uitvoeringsvorm heeft het dichtingsuiteinde van de dichting van deze uitvinding een centraal gevormde uitsparing. 



  Het is wenselijk dat ze zorgt voor een "douchekopachtige", of conische, verdeling van het spoelwater. Met deze vormgeving verspreidt het spoelwater zich uit de perforaties over een nog grotere vooraf bepaalde oppervlakte. Wanneer het spoelwater in de uitsparing komt, neemt de druk in het uitgespaarde deel toe, waardoor opnieuw de hydrostatische krachten tussen de dichting en het waaieroppervlak in evenwicht gebracht worden, waardoor de dichting naar buiten beweegt maar de waaier nooit echt raakt. 



   In de beschreven uitvoeringsvormen vormt het hydrostatisch evenwicht tussen de dichting en de pompwaaier een "zelfinstellende" speling die niet alleen de pompslijtage vermindert, maar tevens een efficiëntere werking van de pomp verzekert. 



   Korte beschrijving van de tekeningen
Figuur 1 is een vereenvoudigde schets die de basisonderdelen en de werking van een gebruikelijke ééntraps centrifugaalpomp illustreert;
Figuur 2 is een dwarsdoorsnede van de binnenzijde van een gebruikelijke ééntraps centrifugaalpomp;
Figuur 3 is een zijaanzicht op grote schaal van de spleet voor de radiale speling uit Figuur 2, dat de plaatsing van de dichting van deze uitvinding illustreert;
Figuur 4 is een perspectief van de voorzijde van de gehele radiale dichtingsring van deze uitvinding met een conisch dichtingsoppervlak en perforaties die gevormd zijn doorheen de zijden 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 van de dichting en het dichtingsoppervlak;
Figuur 5 is een gedeeltelijk perspectief van de dichtingsring van deze uitvinding met een wezenlijk vlak dichtingsoppervlak;

  
Figuur 6 is een gedeeltelijk perspectief van een alternatieve uitvoeringsvorm van de dichtingsring van deze uitvinding met een dichtingsuiteinde met een uitsparing ;
Figuur 7 is gedeeltelijk perspectief van de voorzijde van de centrifugaalpomp uit Figuur 3 met de dichtingsring uit Figuur 6 erin geplaatst;
Figuur 8 is gedeeltelijk aanzicht van de dichtingsring dat een uitvoeringsvorm van de ring voorstelt met een verlengde lip;
Figuur 9 is een gedeeltelijk perspectief van de voorzijde van de dichtingsring en de centrifugaalpomp waarbij de verlengde lip zich weg van de inlaatbuis uitstrekt ;
Figuur 10 is nog een gedeeltelijk perspectief van de voorzijde van de dichtingsring en de centrifugaalpomp waarbij de verlengde lip zich uitstrekt naar de inlaatbuis;
Figuur 11 is een grafische weergave van de curven;

   en
Figuur 12 illustreert de variabelen van de vergelijkingen die in deze beschrijving uiteengezet worden in verband met de dichting en de pomp. 



   Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen
In Figuur 3 wordt een doorsnede op grote schaal getoond van de neusspeling van de waaier en dichtingsoppervlakken van het pomphuis voor een enkelstroom, ééntraps centrifugaalpomp voor suspensie, in het algemeen aangeduid als 10. 



   Pomp 10 omvat een stilstaande behuizing, of slakkenhuis, 12, waarin zich de enkelvoudige waaier 22 bevindt. Zoals gewoonlijk bij centrifugaalpompen wordt waaier 22 rondgedraaid door een as (niet afgebeeld) die verbonden is met een aandrijving (niet afgebeeld) zoals 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 een elektrische motor. De aanzuigopening 13 van de pomp is axiaal uitgelijnd met waaier 22. Aanzuigopening 13 is de plaats waar suspensie die in waaier 22 getrokken wordt binnen treedt. Aanzuigopening 13 is typisch verbonden met een aanzuigbron via een leiding (niet afgebeeld) die past op een aanzuigflens rondom aanzuigopening 13. De suspensie gaat binnen in de aanzuigopening en beweegt over de lengte van het aanzuigdeel naar oog 22a van waaier 22.

   Waaier 22 draait in tegenuurwijzerzin en duwt de suspensie tegen de achterzijde van waaierschoepen 22b, waardoor de suspensie een radiale beweging en een drukverhoging ondervindt. De suspensie wordt naar buiten gedwongen via een afvoerdeel van de behuizing (niet afgebeeld) dat typisch verbonden is met afvoerleidingen. In functie van de grootte van de pomp en de draaisnelheid van waaier 22, wordt per minuut honderden of duizenden gallon suspensie via aanzuigopening 13 naar binnen getrokken en onder druk afgevoerd. 



   Zoals afgebeeld in Figuur 3 wordt de radiale dichting 30 van deze uitvinding geplaatst in de stilstaande behuizing 12 van de centrifugale suspensiepomp. Zoals afgebeeld is het draaiende onderdeel, i. e. waaier 22, uitgevoerd zoals gebruikelijk en vereist het geen wijzigingen. De aanzuigzijde 12a van het pomphuis 12, waar gewoonlijk naar verwezen wordt als aanzuigvoering, heeft een doorlopende en cirkelvormige groef 12b voor een dichtingsring, met een ongeveer rechthoekige dwarsdoorsnede, om radiale dichting 30 te ontvangen. Zoals hier gebruikt verwijst de term "radiale dichting" naar eender welk type dichting of pakking die in een groef geplaatst wordt voor het afdichten van de natte oppervlakken van behuizing 12 en waaier 22. Tevens verwijst de term "dichten", zoals hier gebruikt, naar de functie van het verminderen van lekken of stroming tussen oppervlakken van onderdelen.

   Zoals voor vakmensen duidelijk zal zijn, is het volledig elimineren van lekken of stroming tussen oppervlakken in bepaalde 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 toepassingen niet gewenst. 



   Bij voorkeur is groef 12b zodanig gedimensioneerd dat de diepte groter is dan de breedte. Zodoende houdt de groef de radiale dichting 30 stabiel op haar plaats, zonder dat enige wezenlijke vervorming of rotatie mogelijk is. Er wordt minstens één aansluiting 12c voorzien voor het toevoeren van water, zodat zuiver water onder druk ingespoten kan worden in groef 12b terwijl de pomp werkt of tijdens het vullen met vloeistof. Zoals hier gebruikt verwijst de term "zuiver water" naar water dat wezenlijk vrij is van vaste stoffen. 



   De volledige radiale dichting 30 wordt het best afgebeeld in Figuur 4. De dichting 30 is gevormd uit een duurzaam elastomeer, keramisch materiaal of smeedbaar metaal, zoals ijzer met een grote corrosiebestendigheid; de keuze van materialen is daar echter niet toe beperkt. Hoewel het niet vereist is dat het dichtingmateriaal bijzonder bestand is tegen corrosie, wegens de continue spoeling met zuiver water, verhogen corrosiebestendige materialen de levensduur van dichting 30. 



  Dichting 30 is gevormd als een doorlopende cirkelvormige ring. Hij is in iedere richting iets kleiner dan groef 12b zodat hij vrij lateraal kan bewegen in groef 12b, maar zodanig dat hij niet zal torderen of op een andere wijze vervormen. Zo kan bijvoorbeeld een dichting 30 met een dikte van ongeveer 25,4 mm (1,000 inch) en een diepte van ongeveer 38,1 mm (1,500 inch) gebruikt worden in een groef 12b met een breedte van ongeveer 25,91 mm (1,020 inch) en een diepte van ongeveer 50,8 mm (2,000 inch). 



   Zoals afgebeeld in de Figuren 3 en 4, heeft dichting 30 een buitenste uiteinde 30a dat zich binnen groef 12b bevindt, een binnenste oppervlak 30b, en tegenover elkaar liggende zijden 30g en 30h. 



  Binnenste oppervlak 30b vormt het dichtingsoppervlak van de dichting ten opzichte van het neusoppervlak 22a van de waaier. Een reeks openingen 30c op een afstand van elkaar zijn gevormd over de omtrek 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 van buitenste uiteinde 30a van dichting 30 en strekken zich uit doorheen het lichaam van de dichting 30. Deze openingen 30c laten het binnenkomen en doorstromen toe van dichtingswater onder druk dat binnenkomt langs inlaat 12c. Wanneer het dichtingswater door een opening 30c beweegt, wordt het naar buiten gedrukt doorheen perforaties 30f die gevormd zijn in binnenste oppervlak 30b. De afmetingen van openingen 30c en perforaties 30f zijn zo gekozen dat een tegendruk gehandhaafd wordt binnen groef 12b tussen dichting 30 en het binnenste uiteinde 12e van groef 12b.

   Doordat de afmetingen van de openingen 30c en 30f beperkt zijn, veroorzaakt het toepassen van spoelwater onder druk in opening 30c een "sproeikop" effect, waardoor dichting 30 naar binnen gedrukt wordt naar neusoppervlak 22a van de waaier. De afmeting van opening 30c bedraagt tussen 10 en 80 procent van de breedte van de dichting. 



   Nu verwijzend naar de Figuren 5 en 6, worden twee uitvoeringsvormen van de dichting van deze uitvinding getoond waar delen uit weggelaten zijn. Figuur 5 illustreert een dichting 50 met openingen 50c voor het binnenlaten van spoelwater onder druk in dichting 50. De in Figuur 5 afgebeelde uitvoeringsvorm heeft een dichtingsuiteinde 50b dat wezenlijk vlak is over de hele breedte van de dichting 50. Door dichtingsuiteinde 50b zijn openingen 50f gevormd die communiceren met openingen 50c. De afmetingen van de oppervlakte van de openingen 50c zijn zo gekozen dat ze kleiner zijn dan de oppervlakte van de groef 12b, zodat een tegendruk ontstaat tussen dichting 50 en groef 12b wanneer spoelwater onder druk toegelaten wordt via inlaat 12c. 



   Zoals afgebeeld in Figuur 6 is in een tweede uitvoeringsvorm van deze uitvinding een wezenlijk deel van het dichtingsoppervlak van de dichting 30 uitgespaard. Figuur 6 is een doorsnede van dichting 30 die reeds getoond wordt in de Figuren 3,4 en 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 7. Zoals afgebeeld in Figuur 6 heeft dichtingsuiteinde 30b van dichting 30 een uitgespaard deel 30e dat centraal in dichtingsoppervlak 30b gevormd is. Uitgespaard deel 30e maakt ongeveer 10 procent tot ongeveer 30 procent uit van de breedte van de dichting. Er werd gevonden dat met deze configuratie water onder druk, dat door openingen 30c en 30f in uitgespaard deel 30e terechtkomt, uitgespaard deel 30e vult en er een druk in opbouwt. Dit verzekert een wezenlijk grotere oppervlakte voor het spoelen en balanceren van de druk tussen dichting 30 en waaierneus 22a.

   Hoewel uitgespaard deel 30e afgebeeld is met een ongeveer conische dwarsdoorsnede, kan het halfcirkelvormig, parabolisch, enz. zijn, zolang het volledig omringd wordt door delen van dichtingsuiteinde 30b zodat een tegendruk ontstaat wanneer water het uitgespaarde deel 30e vult. 



   Verwijzend naar Figuur 7 wordt een samenstellingstekening gegeven van dichting 30 van deze uitvinding, geplaatst in een gebruikelijke centrifugale suspensiepomp 10. 



   In werking wordt water onder druk ingespoten in groef 12b door inlaat 12c. Het is wenselijk dat de druk van het water tussen ongeveer 70 g en 1,4 kg per vierkante centimeter (1 en 20 pond per vierkante inch) groter is dan de uitlaatdruk van de pomp. Het water gaat doorheen openingen 30c, 50c en naar buiten door perforaties 30f, 50f. 



  Aangezien de afmetingen van de perforaties 30f, 50f beperkt zijn, drukt de druk van het dichtingswater de dichting 30,50 lateraal naar buiten in spleet 14, die bepaald wordt door binnenste oppervlak 12h van behuizing 12a en neusoppervlak 22a van waaier 22. Wanneer dichting 30,50 naar buiten uitsteekt naar oppervlak 22a, veroorzaakt het dichtingswater dat door de perforaties 30f, 50f gedrukt wordt een tegendruk tussen dichtingsoppervlak 30b, 50b en neusoppervlak 22a van de waaier. De tegendruk tussen de tegenover elkaar liggende oppervlakken verhindert dat dichting 30,50 neusoppervlak 22a van de waaier werkelijk raakt. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



  Zodoende creëert de dichtingsopstelling onder druk van deze uitvinding een zelfinstellende speling tussen de tegenover elkaar liggende oppervlakken 30b, 50b en 22a. Aangezien oppervlakken 30b, 50b niets raken is er geen wrijvingsslijtage van de dichting, veroorzaakt door contact met vaste stoffen, op behuizing 12 of waaier 22. Voorts verschaft het water onder druk een smerend en reinigend medium voor de natte oppervlakken van de centrifugale suspensiepomp 10. 



   Zoals afgebeeld in de Figuren 8,9 en 10, heeft de dichtingsring een verdere uitvoeringsvorm waarin een lipgedeelte 31 a en b zich uitstrekt vanaf dichting 30 aan de zijde tegenover neusoppervlak 22a van de waaier. Het uitstekende lipgedeelte kan zich uitstrekken naar zuiginlaat 13 toe of weg van zuiginlaat 13 zoals afgebeeld in de Figuren 9 en 10. 



   Meer in detail wordt de zelfinstellende eigenschap van de dichting, omvattende water dat doorheen de gaten van de dichting gespoten wordt, geïllustreerd door de volgende vergelijkingen. De variabelen van de vergelijkingen worden voorts gedefinieerd in Figuur 12 en de resulterende curven worden afgebeeld in Figuur 11.

   De vergelijkingen veronderstellen een lineaire drukval in de spleet; de axiale kracht die op de ring inwerkt is: 
 EMI10.1 
 p- 3Yc-Yi)'G+'i+pGY +p iYy r12) (pu. re + r, en de overeenkomstige gemiddelde druk : 
 EMI10.2 
 P = "3 (PG + 1i + perG+plT1) 3 YG+Yi De druk PG is :   PG=P1+Pst2-#Pvol=P4+#Pst6   Waarin :
Pst2 = statische opvoerhoogte van de waaier (druk)   #Pvol   = drukval in de zijdelingse ruimte tussen   [gamma]2   en   [gamma]G   te wijten 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 aan het draaien van de vloeistof. en: 
 EMI11.1 
 2 2 [ + l:::P:;tó (y + YG F="(yG-Yd 3 YG + Yl 
 EMI11.2 
 voor Yl YG >¯ 0.8 : p P, + OPSg met een goede benadering. 



   De drukval   #Pvol   en bijgevolg   #Pst   variëren met het lekdebiet QL. Overeenkomstig in ons labo uitgevoerde experimenten;
PG=PGO- const. QL met PGO zijnde de druk, als QL=O. 



   De constante hangt af van de verhouding   [gamma]G/[gamma]  r2 en de 
 EMI11.3 
 S/   breedte van de zijdelingse ruimte s/[gamma]2. Hoe kleiner [gamma]G/[gamma]@ en hoe /[gamma]2   kleiner   s/[gamma]2,  hoe groter de invloed van het lekdebiet. 



   Als PC = P,is de kracht die op de ring werkt nul. 



     Als PC # #,  zal de ring naar voor geduwd worden en zullen de spleet en het lekdebiet afnemen. Overeenkomstig de formule hierboven nemen de druk PG en bijgevolg de kracht op de voorzijde van de ring toe. 



   De voorwaartse beweging van de ring zal stoppen als   opnieuw PC = #   
Een voorbeeld toont wat er gebeurt:   [gamma]2   = 250   mm;yi   = 100 mm   [gamma]G = 125 mm; s/r2 = 0.05 m = 1000 Rpm; H= 35 m ; Q=300m3/h;   

 <Desc/Clms Page number 12> 

 Ervan uitgaande dat 
 EMI12.1 
 st = 0 75 l,ra = 26.3ra 
Per definitie: p.g.Hst2 is het verschil met P1. 



   Voorts, uitgaande van een gemiddelde hoeksnelheid van de vloeistof in de zijdelingse ruimte sso zonder lekdebiet: 
 EMI12.2 
 p0 = 0.47.00 [ aJ = ) 
 EMI12.3 
 Zodoende is de drukval tussen y2 en jq'- 
 EMI12.4 
 AH =#/ -fo47Lzi 30 2g Ni GO = 20 Sm ='i'GO - 12g 
Afgeleid uit Figuur 11, kan men bepalen dat   [gamma]G/[gamma]@   = 0.5 en   @ s/[gamma]2 = 0.05   
 EMI12.5 
 Alf,.7 A,v2c, - K - T, Q U2 MStG M -203' 1lJ'22 . 2 U2 á 2g M StG = 20 5-1384- Q" Ql1mY" 
 EMI12.6 
 
<tb> 
<tb> QL/QD <SEP> 0 <SEP> 0.02 <SEP> 0.04 <SEP> 0.05 <SEP> 0.06 <SEP> Komt <SEP> overeen <SEP> met <SEP> PG-P1
<tb> #HStG[m] <SEP> 20.5 <SEP> 18.2 <SEP> 15.9 <SEP> 14.7 <SEP> 13.6
<tb> 
 
Uitgaande van een NPSH (toevoerdrukhoogte) van 10 m en met verwaarlozing van de snelheidshoogte is druk P1 de atmosferische druk.

   Indien alle drukken de atmosferische druk zijn, geldt het volgende: 
 EMI12.7 
 3 1 1 + 125 + lOOj 10 bar P=0519'A'8'9'10- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 
 EMI13.1 
 
<tb> 
<tb> QL/QD <SEP> 0 <SEP> 0.02 <SEP> 0.04 <SEP> 0.05 <SEP> 0.06 <SEP> = <SEP> Pc <SEP> (boven <SEP> de
<tb> atmosferische <SEP> druk)
<tb> - <SEP> 1.04 <SEP> 0.93 <SEP> 0.81 <SEP> 0.75 <SEP> 0.69
<tb> P <SEP> [bar]
<tb> 
 
Indien water ingespoten wordt aan de achterzijde van de ring met een druk van:
Pc = 0,93 bar dan is QL/QD = 0,02
Pc = 0,75 bar dan is QL/QD = 0,05
Hoewel deze uitvinding beschreven werd met voorkeursuitvoeringsvormen, dient te worden verstaan dat wijzigingen en variaties gebruikt kunnen worden zonder af te stappen van de geest en de beschermingsomvang van de uitvinding, zoals vakmensen dadelijk zullen begrijpen.

   Dergelijke wijzigingen en variaties worden beschouwd als zijnde binnen de draagwijdte en beschermingsomvang van de bijgevoegde conclusies en hun equivalenten.

Claims (23)

  1. CONCLUSIES 1. Dichting voor gebruik in een centrifugaalpomp van het type met een waaier, een groef voor een dichtingsring die gevormd is in een pomphuis, en middelen voor het toevoeren van spoelwater naar de groef voor de dichtingsring, omvattende : een radiale dichting met een dichtingsuiteinde, een waterinlaatuiteinde en tegenover elkaar liggende zijden, die geschikt is voor plaatsing in de groef voor de dichtingsring, waarbij door de radiale dichting een veelheid aan openingen gevormd is voor het doorvoeren van water, en waarbij de radiale dichting automatisch beweegt naar een zelfinstellende evenwichtspositie tussen het pomphuis en de waaier van de pomp.
  2. 2. Dichting volgens conclusie 1, voorts omvattende een lipgedeelte dat zich naar buiten uitstrekt vanaf het dichtingsuiteinde.
  3. 3. Dichting volgens conclusie 2, waarbij het lipgedeelte zich uitstrekt naar de aanzuigopening toe.
  4. 4. Dichting volgens conclusie 2, waarbij het lipgedeelte zich weg van de aanzuigopening uitstrekt.
  5. 5. Dichting volgens conclusie 1, waarbij de radiale dichting kleiner is dan de groef voor de dichtingsring, en naar binnen en naar buiten kan bewegen binnen de groef van de dichtingsring.
  6. 6. Dichting volgens conclusie 1, waarbij een dwarsdoorsnede van de radiale dichting wezenlijk rechthoekig is.
  7. 7. Dichting volgens conclusie 1, waarbij het dichtingsuiteinde van genoemde radiale dichting wezenlijk vlak is.
  8. 8. Dichting volgens conclusie 1, waarbij het dichtingsuiteinde van de radiale dichting een uitgespaard deel omvat dat erin gevormd is.
  9. 9. Dichting volgens conclusie 8, waarin genoemd uitgespaard gedeelte wezenlijk conisch is. <Desc/Clms Page number 15>
  10. 10. Dichting volgens conclusie 8, waarin genoemd uitgespaard gedeelte wezenlijk halfcirkelvormig is.
  11. 11. Dichting volgens conclusie 8, waarin genoemd uitgespaard gedeelte wezenlijk parabolisch is.
  12. 12. Dichting volgens conclusie 1, waarin de afmetingen van de veelheid aan openingen zo gekozen zijn dat water onder druk de radiale dichting naar buiten drukt uit de groef naar de pompwaaier, terwijl ze toelaten dat water doorheen de openingen stroomt.
  13. 13. Dichting volgens conclusie 1, waarbij de radiale dichting gevormd is uit een materiaal dat gekozen is uit de groep van materialen die bestaat uit slijtagebestendig ijzer, een elastomeer en een keramisch materiaal.
  14. 14. Centrifugaalpomp van het type dat gebruikt wordt voor het verpompen van een schurende suspensie, omvattende: a) een pomp met een behuizing, minstens één waaier binnen de behuizing, een groef voor een dichtingsring die gevormd is in het pomphuis, en middelen voor het toevoeren van spoelwater ; b) een radiale dichting met een dichtingsuiteinde, een waterinlaatuiteinde, en tegenover elkaar liggende zijden die geschikt is voor plaatsing in de groef voor de dichtingsring, waarbij door de radiale dichting een veelheid aan openingen gevormd is voor het doorvoeren van water, en waarin de radiale dichting automatisch naar een zelfinstellende evenwichtspositie tussen het pomphuis en de waaier van de pomp beweegt.
  15. 15. Pomp volgens conclusie 14, voorts omvattende een lipgedeelte dat zich naar buiten uitstrekt vanaf het dichtingsuiteinde van de dichting.
  16. 16. Pomp volgens conclusie 15, waarbij het lipgedeelte zich uitstrekt naar de aanzuigopening van de pomp toe. <Desc/Clms Page number 16>
  17. 17. Pomp volgens conclusie 15, waarbij het lipgedeelte zich weg van de aanzuigopening van de pomp uitstrekt.
  18. 18. Pomp volgens conclusie 14, waarbij de radiale dichting kleiner is dan de groef voor de dichtingsring, waarbij de radiale dichting naar binnen en naar buiten kan bewegen binnen de groef van de dichtingsring.
  19. 19. Pomp volgens conclusie 14, waarbij een dwarsdoorsnede van de radiale dichting wezenlijk rechthoekig is.
  20. 20. Pomp volgens conclusie 14, waarbij het dichtingsuiteinde van de radiale dichting een uitgespaard deel omvat dat erin gevormd is.
  21. 21. Pomp volgens conclusie 14, waarbij de afmetingen van de veelheid aan openingen zo gekozen zijn dat water onder druk de radiale dichting naar buiten drukt uit de groef naar de pompwaaier, terwijl ze toelaten dat water doorheen de openingen stroomt.
  22. 22. Pomp volgens conclusie 14, waarbij de radiale dichting gevormd is uit een materiaal dat gekozen is uit de groep van materialen bestaande uit slijtagebestendig ijzer, een elastomeer en een keramisch materiaal.
  23. 23. Werkwijze voor het afdichten van de spleet tussen de waaier en de stilstaande behuizing van een centrifugaalpomp van het type met een groef voor een dichtingsring die gevormd is in de stilstaande behuizing en een inlaat voor het toevoeren van spoelwater naar de groef voor de dichtingsring, omvattende : a) het plaatsen van een radiale dichting met een veelheid van openingen in de groef voor de dichtingsring; en b) het toevoeren van spoelwater onder druk naar de inlaat van de groef voor de dichtingsring zodat water doorheen de veelheid aan openingen stroomt, waardoor de radiale dichting automatisch naar een <Desc/Clms Page number 17> zelfinstellende evenwichtspositie beweegt tussen het pomphuis en de pompwaaier.
BE2003/0662A 2003-12-03 2003-12-16 Zelfinstellende spelingsdichting voor centrifugaalpompen. BE1015820A4 (nl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US52627003P 2003-12-03 2003-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1015820A4 true BE1015820A4 (nl) 2005-09-06

Family

ID=34885929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2003/0662A BE1015820A4 (nl) 2003-12-03 2003-12-16 Zelfinstellende spelingsdichting voor centrifugaalpompen.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7189054B2 (nl)
BE (1) BE1015820A4 (nl)
NL (1) NL1024985C2 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102022356B (zh) * 2009-09-18 2013-12-11 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 风扇装置
EP3486491B1 (en) * 2017-11-20 2020-09-30 Sulzer Management AG Pump for a fluid

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2109679A (en) * 1936-04-13 1938-03-01 Sr Aloys Neveling Sealing device for pumps
US2679412A (en) * 1950-03-24 1954-05-25 Read Standard Corp Seal
US2925290A (en) * 1956-05-16 1960-02-16 Garrett Corp Self-equalizing seal for a rotating shaft
US3272572A (en) * 1964-05-20 1966-09-13 Roger A Lloyd Dynamic seal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2736265A (en) 1956-02-28 higgins
CH467941A (de) * 1967-07-03 1969-01-31 Escher Wyss Ag Labyrinthdichtung an einer hydraulischen Kreiselmaschine, deren Läufer zeitweise in Wasser und zeitweise in Luft umläuft.
CH598487A5 (nl) * 1975-12-02 1978-04-28 Escher Wyss Ag
US4913619A (en) * 1988-08-08 1990-04-03 Barrett Haentjens & Co. Centrifugal pump having resistant components
AUPN143795A0 (en) * 1995-03-01 1995-03-23 Sykes Pumps Australia Pty Limited Centrifugal pump
US5971704A (en) 1997-04-23 1999-10-26 Toyo Pumps North America Corporation Device for adjusting the running clearance of an impeller
US6739829B2 (en) * 2002-07-08 2004-05-25 Giw Industries, Inc. Self-compensating clearance seal for centrifugal pumps

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2109679A (en) * 1936-04-13 1938-03-01 Sr Aloys Neveling Sealing device for pumps
US2679412A (en) * 1950-03-24 1954-05-25 Read Standard Corp Seal
US2925290A (en) * 1956-05-16 1960-02-16 Garrett Corp Self-equalizing seal for a rotating shaft
US3272572A (en) * 1964-05-20 1966-09-13 Roger A Lloyd Dynamic seal

Also Published As

Publication number Publication date
US20050123395A1 (en) 2005-06-09
US7189054B2 (en) 2007-03-13
NL1024985C2 (nl) 2005-09-08
NL1024985A1 (nl) 2005-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3171357A (en) Pump
US5133639A (en) Bearing arrangement for centrifugal pump
EP2940307B1 (en) An impeller for a centrifugal pump, a centrifugal pump and a use thereof
US20220268293A1 (en) Rotary Parts For A Slurry Pump
US10495092B2 (en) Pump for conveying waste water as well as impeller and base plate for such a pump
US5102297A (en) Centrifugal pump with cavitation reducing propeller
US6231300B1 (en) Peripheral pump
US5209635A (en) Slurry pump
KR101607428B1 (ko) 디스크 임펠러를 구비한 펌프
US6739829B2 (en) Self-compensating clearance seal for centrifugal pumps
BE1015820A4 (nl) Zelfinstellende spelingsdichting voor centrifugaalpompen.
KR100732196B1 (ko) 사각 회오리 로터
US8221066B2 (en) Air diffuser system for industrial pumps
US2431221A (en) Centrifugal pump
CN208702710U (zh) 泡沫渣浆泵
CN103306987A (zh) 一种用于无隔水管海底泥浆举升钻井的多级叶片泥浆泵
EP1452740A2 (en) Hydrodynamic sealing system for centrifugal systems
KR102471404B1 (ko) 수중 펌프의 유로 막힘 방지 장치
US10883508B2 (en) Eddy pump
KR200229322Y1 (ko) 원심펌프
KR101081707B1 (ko) 불균질의 고농축 슬러리 전용 원심펌프
CN117989168A (zh) 一种单级双吸离心污水泵
CN116696788A (zh) 一种密封式离心泵装置
KR200407691Y1 (ko) 사각 회오리 로터
KR20010099143A (ko) 용존공기부상 펌프 및 그 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20181231