Claims (2)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Dichtungsvorrichtung an einer Welle eines Drucksystems, mit einer hydrodynamischen Dichtung mit einem Sperrmedium, das in Kontakt mit einer berührungslosen Dichtung zirkuliert, gekennzeichnet durch einen Einspritzeingang (8) für ein abzudichtendes Medium, der mit einem sich im Innern des Drucksystems befindlichen Ringkanal (9) in Verbindung steht, welcher die berührungslose Dichtung (7) umgibt, um eine Kühlung des in dieser zirkulierenden Sperrmediums durch das abzudichtende Medium zu bewirken, und weiterhin durch einen koaxial zur Welle (1 ) angebrachten Führungskörper (15), der in die hydrodynamische Dichtung (5) hineinragt, welche einen Zufuhrkanal (10) für das abzudichtende Medium aufweist, in welchen der Ringkanal (9) mündet, welcher Führungskörper (15) für das abzudichtende Medium einen erzwungenen Strömungsweg (13, 14) bildet, der sich zunächst längs dessen äusseren und danach längs dessen inneren Oberfläche erstreckt, um schliesslich in einem Raum (2) des Drucksystems zu enden.1. Sealing device on a shaft of a pressure system, with a hydrodynamic seal with a barrier medium that circulates in contact with a non-contact seal, characterized by an injection inlet (8) for a medium to be sealed, which is connected to an annular channel (9 ) which surrounds the non-contact seal (7) in order to bring about cooling of the barrier medium circulating in this seal by the medium to be sealed, and also by a guide body (15) which is attached coaxially to the shaft (1) and which is inserted into the hydrodynamic seal (5) protrudes, which has a supply channel (10) for the medium to be sealed, into which the annular channel (9) opens, which guide body (15) forms a forced flow path (13, 14) for the medium to be sealed, which initially runs along it outer and then along its inner surface to finally end in a space (2) of the pressure system.
2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper aus einem geflanschten Zylinder (15) besteht, dessen Mantelteil (12) mit seiner äusseren und inneren Oberfläche den erzwungenen Strömungsweg (13, 14) für das abzudichtende Medium definiert.2. Sealing device according to claim 1, characterized in that the guide body consists of a flanged cylinder (15) whose casing part (12) defines the forced flow path (13, 14) for the medium to be sealed with its outer and inner surface.
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung an einer Welle eines Drucksystems mit einer hydrodynamischen Dichtung mit einem Sperrmedium, das in Kontakt mit einer berührungslosen Dichtung zirkuliert.The invention relates to a sealing device on a shaft of a pressure system with a hydrodynamic seal with a barrier medium circulating in contact with a non-contact seal.
Es sind heute Wellendichtungen bekannt, die gebildet sind durch einfache mechanische Dichtungen, doppelte mechanische Dichtungen mit Einspritzung eines Sperrmediums oder berührungslose Dichtungen in Form von schwimmenden Ringen oder Labyrinthdichtungen mit eingespritztem Sperrmedium.Shaft seals are known today that are formed by simple mechanical seals, double mechanical seals with injection of a barrier medium or non-contact seals in the form of floating rings or labyrinth seals with injected barrier medium.
Die doppelte mechanische Dichtung hat jedoch den Nachteil, dass eine erhebliche Menge der durch Reibung erzeugten Energie absorbiert wird, und ausserdem erfordert die Verwendung eines Sperrmediums eine Quelle für eine Kühlflüssigkeit, um das Medium zu kühlen.However, the double mechanical seal has the disadvantage of absorbing a significant amount of the energy generated by friction and, in addition, the use of a barrier medium requires a source of cooling liquid to cool the medium.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, die weniger der durch Reibung der Dichtungsflächen erzeugten Wärme aufnimmt als eine doppelte mechanische Dichtung und die kein zusätzliches Kühlmedium braucht, so dass der Gesamtwirkungsgrad der Maschine verbessert wird. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Einspritzeingang für ein abzudichtendes Medium, der mit einem sich im Innern des Drucksystems befindlichen Ringkanal in Verbindung steht, welcher die berührungslose Dichtung umgibt, um eine Kühlung des in dieser zirkulierenden Sperrmediums durch das abzudichtende Medium zu bewirken und weiterhin durch einen koaxial zur Welle angebrachten Führungskörper, der in die hydrodynamische Dichtung hineinragt, welche einen Zufuhrkanal für das abzudichtende Medium aufweist, in welchen der Ringkanal mündet, welcher Führungskörper für das abzudichtende Medium einen erzwungenen Strömungsweg bildet, der sich zunächst längs dessen äusseren und danach längs dessen inneren Oberfläche erstreckt, s um schliesslich in einem Raum des Drucksystems zu enden.The object of the invention is to provide a seal of the type defined in the opening paragraph which absorbs less of the heat generated by friction of the sealing surfaces than a double mechanical seal and which does not require any additional cooling medium, so that the overall efficiency of the machine is improved. According to the invention, this object is achieved by an injection inlet for a medium to be sealed, which is in connection with an annular channel located inside the pressure system, which surrounds the non-contact seal in order to cause the blocking medium circulating in it to be cooled by the medium to be sealed and furthermore by a guide body attached coaxially to the shaft, which protrudes into the hydrodynamic seal, which has a supply channel for the medium to be sealed, into which the annular channel opens, which guide body forms a forced flow path for the medium to be sealed, which initially extends along its outer and then along its inner surface, s to finally end in a space of the pressure system.
Gemäss einer bevorzugten Ausführangsform besteht der Führungskörper aus einem geflanschten Zylinder, dessen Mantelteil mit seiner äusseren und inneren Oberfläche den erzwungenen Strömungsweg für das abzudichtende Medium definiert, io Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhang der einzigen Figur der Zeichnung, die einen Längsquerschnitt durch die Dichtungsvorrichtung darstellt, beschrieben.According to a preferred embodiment, the guide body consists of a flanged cylinder, the casing part of which defines the forced flow path for the medium to be sealed with its outer and inner surface , described.
Die Wellendichtung eines Drucksystems gemäss der Zeich-15 nung, z.B. einer Pumpe, weist eine Welle 1 auf, die aus einem Raum 2, in dem sich das abzudichtende Medium befindet, herausragt und im Freien 3 endet. Die Dichtung weist einen Eintritt 4 auf für ein Sperrmedium, z.B. Wasser oder Öl, für eine mechanische Dichtung in Form einer Gleitringdichtung 5, 20 vorzugsweise an der Stelle seiner Reibungsflächen 5', mit einem Druck, der grösser ist als der Druck des abzudichtenden Mediums im Raum 2. Die Öffnung 4 setzt sich im Inneren des Systems in einem parallel zur Welle 1 verlaufenden Kanal 6 fort bis zu einer Labyrinthdichtung 7, deren Niederdruckseite mit 25 dem Eintritt 4 verbunden ist. Die Dichtung 7 kann auch eine Dichtung mit schwimmenden Ringen sein. Gemäss der Erfindung umfasst die Wellendichtung des Systems ausserdem einen Eintritt 8 zum Einspritzen von abzudichtendem Medium mit einem Druck, der zwecks Ausgleich der Druckverluste, grösser 30 ist als der abzudichtende Druck im Raum 2. Das abzudichtende Medium kann, z.B. im Falle einer Pumpe, einer Zwischenstufe der Pumpe entnommen werden. Der Eintritt 8 ist der Anfang eines Ringkanals 9, der im wesentlichen parallel zur Welle 1 verläuft, und der zusammen mit der Labyrinthdichtung 7 eine 35 thermische Abschirmung bildet und das Kühlhalten des Sperrmediums gewährleistet. Der Ringkanal 9 verläuft im Inneren des Systems nach einem Kanal 10, der an der Aussenoberfläche eines Führungskörpers 15 ausmündet, der koaxial zur Welle 1 angebracht ist und in die Gleitringdichtung 5 reicht. Der Füh-rungskörper 15 weist einen Flansch 16 auf und sein Mantelteil 12 zwingt das durch den Eingang 8 zugeführte Medium zunächst auf den Weg 13 längs seiner äusseren Oberfläche, dann auf den Weg 14 längs seinerinneren Oberfläche. Das abzudichtende Medium kehrt daraufhin in den Raum 2 des Systems zurück. 45 Das längs der Innenseite 17 der Gleitringdichtung 5 strömende abzudichtende Medium dient dem Abführen der Wärme, die in dieser Zone durch Reibung entsteht. Die Gleitringdichtung 5 wird somit von beiden Seiten gekühlt.The shaft seal of a pressure system according to the drawing, e.g. a pump, has a shaft 1 which protrudes from a space 2 in which the medium to be sealed is located and ends in the open air 3 . The seal has an inlet 4 for a blocking medium, e.g. water or oil, for a mechanical seal in the form of a mechanical seal 5, 20, preferably at the point of its friction surfaces 5', with a pressure that is greater than the pressure of the medium to be sealed in the Space 2. The opening 4 continues inside the system in a channel 6 running parallel to the shaft 1 up to a labyrinth seal 7, the low-pressure side of which is connected to the inlet 4. The seal 7 can also be a floating ring seal. According to the invention, the shaft seal of the system also includes an inlet 8 for injecting medium to be sealed at a pressure that is greater than the pressure to be sealed in space 2 in order to compensate for pressure losses. The medium to be sealed can, e.g. in the case of a pump, be a Intermediate stage of the pump can be removed. The inlet 8 is the start of an annular channel 9 which runs essentially parallel to the shaft 1 and which, together with the labyrinth seal 7, forms a thermal shield and ensures that the barrier medium is kept cool. The ring channel 9 runs inside the system after a channel 10 which opens out on the outer surface of a guide body 15 which is attached coaxially to the shaft 1 and extends into the mechanical seal 5 . The guide body 15 has a flange 16 and its jacket part 12 forces the medium supplied through the inlet 8 first on the path 13 along its outer surface, then on the path 14 along its inner surface. The medium to be sealed then returns to room 2 of the system. 45 The medium to be sealed flowing along the inside 17 of the mechanical seal 5 serves to dissipate the heat that is generated in this zone by friction. The mechanical seal 5 is thus cooled from both sides.
Das abzudichtende Medium kühlt, nebst der Gleitringdich-5o tung 5, auch die Labyrinthdichtung 7 und das darin strömende Sperrmedium. Dies ist vor allem von Bedeutung in Anlagen, wo man nicht über eine Flüssigkeit verfügt, um das Sperrmedium zu kühlen, was häufig der Fall ist bei Speisepumpen in der Erdölindustrie und bei Pumpen von Pipelines.The medium to be sealed cools not only the mechanical seal 5 but also the labyrinth seal 7 and the barrier medium flowing in it. This is particularly important in installations where there is no liquid available to cool the barrier medium, which is often the case with feed pumps in the petroleum industry and pipeline pumps.
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings