CH692753A5 - Zentrifugalpumpe. - Google Patents

Description

  



  Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. 



  Bei bekannten Pumpen dieser Bauart (US-3 795 459) wird die Flüssigkeit zentral in einen Rotor aufgegeben und in einer Zulaufkammer des Rotors zentrifugal beschleunigt. Am Umfang des Rotors läuft die Flüssigkeit in eine axial dahinter angeordnete Austragskammer über. Nahe des Innenumfangs der Austragskammer wird die beschleunigte Flüssigkeit von einem Schöpfrohr, das die kinetische und statische Energie im Wesentlichen in Druckenergie umwandelt, abgenommen und koaxial druckseitig ausgetragen. Diese bekannten Zentrifugal-Schöpfrohrpumpen arbeiten im Überdruckbereich mit voller Füllung der Austragskammer und hohen Rotordrehzahlen. Sie benötigen zulaufseitig zumindest atmosphärischen Druck oder Überdruck. 



  Des Weiteren ist eine Pumpe bekannt (US-4 171 182), mit der Flüssigkeiten aus einem Unterdruckraum ausgetragen werden können. In einem dichten Gehäuse läuft ein Rotor um, der mehrere sich vom Zentrum nach aussen erstreckende Förderkanäle aufweist, an deren Ablauf sich jeweils eine kurze siphonartige Umlenkung mit einem Überlauf anschliesst. Die im Zentrum des Rotors zulaufende Flüssigkeit wird in den Förderkanälen zentrifugal beschleunigt und an deren Ablauf nach innen umgelenkt. Am Überlauf der siphonartigen Umlenkung läuft die Flüssigkeit in das Gehäuse ab und wird aus dem Gehäuse tangential ausgetragen. Der Rotor steht über eine zentral hineingeführte Leitung mit dem Unterdruckraum in Verbindung, sodass ein Druckausgleich zwischen dem Unterdruckraum und der Niederdruckseite der Pumpe gegeben ist.

   Die Abdichtung zwischen dem Innenraum des Rotors und der Druckseite erfolgt ähnlich wie bei einer Wasserringpumpe durch die siphonartige Umlenkung. 



  Bei dieser bekannten Pumpe ist von Nachteil, dass die Abdichtung des Unterdruckraums nur durch die Flüssigkeit in der siphonartigen Umlenkung gewährleistet wird. Bei schäumenden oder siedenden Flüssigkeiten ebenso wie bei plötzlich auftretenden Druckstössen besteht somit die Gefahr eines Gasdurchbruchs bzw. einer Luftleckage. Auch ist die Förderung hochviskoser oder Feststoffe führender Flüssigkeiten problematisch. 



  Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentrifugalpumpe so auszubilden, dass Flüssigkeiten aus Prozesseinrichtungen mit Unterdruck ausgetragen werden können und die oben angeführten Nachteile nicht auftreten. 



  Diese Aufgabe wird bei einer Zentrifugalpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zum Austragen von Flüssigkeit aus einem Unterdruckraum eine Gasphase in der Austragskammer über eine in diese hineingeführte offene Leitung mit der Gasphase des Unterdruckraums der Prozesseinrichtung in Verbindung steht und dass das Schöpfrohr ablaufseitig durch ein selbsttätig schliessendes und unter dem Betriebsdruck öffnendes Rückschlagventil verschlossen ist. 



  Durch die Verbindung zwischen einer Gasphase der Austragskammer und der Gasphase der Prozesseinrichtung erfolgt ein Druckausgleich, sodass im Zentrum der Austragskammer des Rotors der gleiche Druck wie in der Prozesseinrichtung herrscht. Die Pumpe arbeitet im Niederdruckbereich gegen Atmosphärendruck oder die Förderhöhe der nachgeordneten Prozessstufe. Das ablaufseitig angeordnete Ventil sorgt zum einen dafür, dass der Unterdruck in der Pumpe und in der Prozesseinrichtung auch dann aufrechterhalten bleibt, wenn das Schöpfrohr keine Flüssigkeit fördert oder die Pumpe stillgesetzt ist. Zum anderen öffnet das Ventil bei Betrieb nur dann, wenn die vom Schöpfrohr ausgetragene Flüssigkeit mit einem Druck ansteht, der zumindest geringfügig über dem Gegendruck liegt.

   Die erfindungsgemäss ausgebildete Pumpe ist für den Einsatz an beliebigen verfahrenstechnischen Anlagen geeignet, in denen Prozesse unter Vakuum ablaufen, und die Notwendigkeit besteht, Flüssigkeiten aus dem Prozess abzuziehen. Gegenüber Verdrängerpumpen weist die erfindungsgemässe Pumpe den Vorteil auf, dass die Flüssigkeit auch Feststoffpartikel enthalten kann, ohne dass es zu Schäden an den umlaufenden Teilen der Pumpe kommt. Ebenso können viskose, schäumende sowie siedende Flüssigkeiten gefördert werden. Die Pumpe fördert bei konstanter Umdrehung ohne Regelorgan auch bei zwischen Null und einem Maximalwert schwankender Zulaufmenge. 



  In einer bevorzugten Ausführung mündet die Verbindungsleitung zwischen der Gasphase der Prozesseinrichtung und der Austragskammer im Bereich der Achse des Rotors in die Austragskammer. Die Dicke des Flüssigkeitsrings kann am Innenumfang der Austragskammer in bestimmten Grenzen variieren, ohne dass die Funktion der Pumpe beeinträchtigt wird. Hierbei stellt sich die Dicke des Flüssigkeitsrings bei konstanter Zulaufhöhe und konstanter Umdrehungszahl des Rotors in Abhängigkeit von dem am Rückschlagventil anliegenden Gegendruck ein. 



  Ferner weist die Leitung mit Vorteil zwischen dem Unterdruckraum der Prozesseinrichtung und der Pumpe ein Gefälle auf, um bei einer Dampfphase im Unterdruckraum das anfallende Kondensat in die Pumpe abzuleiten. 



  Druckseitig ist das Schöpfrohr vorzugsweise durch ein Teller-Rückschlagventil verschlossen, das unter Betriebsdruck der Pumpe gegen den Gegendruck öffnet. 



  Der mit der Gasphase des Unterdruckraums in Verbindung stehende Bereich der Pumpe ist über eine Gleitringdichtung in dem Gehäuse gegen die Atmosphäre abgedichtet. Dabei ist die Gleitringdichtung, die sowohl axial wie auch radial ausgeführt sein kann, in bevorzugter Ausführung in eine zugleich schmierende Sperrflüssigkeit getaucht, die sich innerhalb einer geschlossenen Kammer des Gehäuses befindet. Somit ist sichergestellt, dass die Pumpe auch "trocken", d.h. ohne Zulauf an Förderflüssigkeit, betrieben werden kann. 



  Da Flüssigkeiten in Prozesseinrichtungen. z.B. Vakuumverdampfern, häufig höhere Temperaturen aufweisen, erfüllt die Sperrflüssigkeit auch eine Kühlfunktion, die vor allem die Gleitringdichtung vor einer unerwünschten Erwärmung schützt. 



  Gemäss einer Ausführungsvariante ist der Rotor über die Gleitringdichtung in dem Gehäuse gelagert. Die Gleitring dichtung dichtet dabei den Rotor an seiner Zulaufseite gegen das Gehäuse ab, wodurch sichergestellt wird, dass das Gehäuse förderflüssigkeitsfrei verbleibt. 



  In einer weiteren Variante weist das Gehäuse zumindest zwei Bereiche auf, die über die auf der Antriebswelle des Rotors angeordnete Gleitringdichtung gegeneinander abgedichtet sind, wobei der den Rotor aufnehmende Gehäusebereich mit dem Rotorinnenraum in Verbindung steht und gegenüber diesem durch eine rotierende, berührungsfreie Spaltdichtung möglichst flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Durch die Anordnung der Gleitringdichtung auf der Antriebswelle des Rotors besteht kein direkter Kontakt der Gleitringdichtung mit der zu fördernden Flüssigkeit und somit wird auch eine Beeinträchtigung der Lebensdauer der Gleitringdichtung durch schädliche Eigenschaften der Förderflüssigkeit (Hitze, Aggressivität) vermieden. 



  Die Spaltdichtung gemäss dieser Variante weist Rippen mit Axialbohrungen und von diesen eingeschlossene Kammern auf, wodurch in die Spaltdichtung eindringende Spritzflüssigkeit aus dem Rotor durch die Drehbewegung der Spaltdichtung in diesen zurückgeführt wird. 



  Des Weiteren ist in einer bevorzugten Ausführung ein tangentialer Anschluss an dem mit dem Rotorinnenraum in Verbindung stehenden Bereich des Gehäuses vorgesehen, über den Flüssigkeit, die über die Spaltdichtung in diesen Gehäusebereich eingedrungen ist, abgeführt werden kann. In weiterhin bevorzugter Ausführung ist dieser tangentiale Anschluss über ein Rückschlagventil mit dem Zulauf der Pumpe verbunden. 



  Gemäss der ersten Variante wird die Sperrflüssigkeit in einer bevorzugten Ausführung in einem geschlossenen Kreislauf mit Zu- und Ablauf am Pumpengehäuse geführt, der die Sperrflüssigkeit durch eine innerhalb des Pumpengehäuses angeordnete Kühleinrichtung, vorzugsweise einen die Kammer konzentrisch umgebenden Spiralkühler, führt. 



  Die Förderung der Sperrflüssigkeit in diesem Kreislauf erfolgt mittels eines Pumpenläufers, der in der geschlossenen Kammer angeordnet ist und mit dem Rotor umläuft. Der Pumpenläufer weist in einer bevorzugten Ausführung Mitnehmer für die Gleitringe der Gleitringdichtung auf. 



  Der ausserhalb des Pumpengehäuses geführte Teil des Sperrflüssigkeitskreislaufs weist vorteilhafterweise einen Filter sowie eine Niveauanzeige, die zur Kontrolle der Sperrflüssigkeit während des Betriebs und beim Auffüllen der Sperrflüssigkeit dient, auf. 



  In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann die Pumpe auch mit einer radial angeordneten Gleitringdichtung und einer entsprechend kürzeren axialen Gesamtlänge ausgeführt sein. 



  Im Sinne einer einfachen und schnellen Wartung bzw. Reinigung des Schöpfrohrs ist an dem zulaufseitigen Deckel des Pumpengehäuses ein lösbarer Aufsatz angeordnet. Dieser weist ein in das Pumpeninnere gerichtetes Halterohr auf, an dem das Schöpfrohr drehfest positioniert und lösbar festgelegt ist. Nach Lösen des Aufsatzes können Halterohr und Schöpfrohr aus dem Rotor herausgenommen und das Schöpfrohr vom Halterohr abgenommen werden, um es austauschen oder bei Verstopfung reinigen zu können. 



  Da, wie bereits angedeutet, die erfindungsgemässe Pumpe auch zum Austragen sehr heisser, gegebenenfalls auch siedender Prozessflüssigkeiten, beispielsweise aus einem Feinvakuumverdampfer, geeignet sein muss, weist der Rotor an seiner Antriebsseite eine luftgekühlte Nabe zum Anschluss an die Antriebswelle auf. 



  Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebener Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 einen Längsschnitt der Zentrifugalpumpe mit axialer Ausführung der Gleitringdichtung; 
   Fig. 2 einen Längsschnitt der Zentrifugalpumpe mit radialer Ausführung der Gleitringdichtung; 
   Fig. 3 eine Ansicht des Pumpenläufers im Sperrflüssigkeitskreislauf; 
   Fig. 4 einen Schnitt IV-IV gemäss Fig. 3; 
   Fig. 5 einen Querschnitt der die Kammer mit der Sperrflüssigkeit umgebenden Hülse, 
   Fig. 6 einen Längsschnitt der Zentrifugalpumpe gemäss einer alternativen Ausführungsform. 
 



  Die Zentrifugalpumpe gemäss Fig. 1 und 2 weist ein Gehäuse 1 mit im Wesentlichen zylindrischem Querschnitt auf, das an seinen beiden Stirnseiten durch je einen Deckel 2 bzw. 3 geschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist eine Zwischenwand 60 angeordnet, die den Gehäuseinnenraum in einen Raum, in dem der Rotor unter Umgebungsbedingungen läuft, und einem gegenüber dem ersten Raum und der Umgebung abgedichteten zweiten Raum, in dem u.a. die Einrichtungen zur Abdichtung des Unterdruckbereichs der Pumpe angeordnet sind, teilt. Der Rotor 4 weist an seiner einen Stirnseite eine Nabe 5 für den Anschluss der Antriebswelle 6 auf, die in einem stirnseitigen Abschluss 7 des Gehäuses 1 gelagert ist.

   Der Rotor 4 seinerseits weist an der der Antriebswelle 6 gegenüberliegenden Stirnseite eine zentrale \ffnung 8 auf, die beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 von einer Hohlachse 9 begrenzt ist, mittels der der Rotor 4, wie weiter unten beschrieben wird, im Gehäuse 1 abgedichtet ist. Der Rotor 4 steht über die \ffnung 8 und die Hohlachse 9 mit einem Zulauf 10 in Verbindung. Über den Zulauf 10 ist die Pumpe an den Flüssigkeitsablauf einer nicht gezeigten Prozessanlage, z.B. einem Vakuumverdampfer, angeschlossen. Über den Zulauf 10 läuft der Pumpe die aus der Prozessanlage auszutragende Flüssigkeit zu. 



  Der Rotor 4 weist zulaufseitig im Anschluss an die \ffnung 8 eine Zulaufkammer 11 auf, die von dem übrigen Rotor durch eine Zwischenwand 12 abgetrennt ist. Zwischen der Zwischenwand 12 und der ihr nahen Stirnwand 13 des Rotors 4 können mehrere Stege 14 eingesetzt sein, die als Radialschaufeln wirken. Jenseits der Zwischenwand 12 bildet der Rotor 4 eine Austragskammer 15. Die Zwischenwand 12 reicht nicht ganz bis zur Umfangswand 16 des Rotors 4, sodass ein freier Überlaufring 17 verbleibt, über den die Austragskammer 15 mit der Zulaufkammer 11 in Verbindung steht. 



  Im Zentrum des Rotors 4, und zwar in der Austragskammer 15, mündet eine Leitung 19, die durch die Hohlachse 9 hindurch und durch den stirnseitigen Deckel 3 des Gehäuses 1 nach aussen führt. Diese Leitung 19 steht mit der Gasphase der unter Vakuum stehenden Prozessanlage in dichter Verbindung und weist zur Pumpe hin ein Gefälle auf. Die Leitung 19 durchgreift dabei weitgehend zentral die Zwischenwand 12. 



  Durch die Hohlachse 9 und die \ffnung 8 ist ferner ein Schöpfrohr 20 in den Rotor 4 hineingeführt, das die Zwischenwand 12 durchgreift und in der Austragskammer nach aussen gebogen ist, derart, dass es an seinem Zulaufende 21 gegen die Drehrichtung des Rotors ausgerichtet ist, z.B. etwa parallel zur Umfangswand 16 des Rotors 4 verläuft. An seinem anderen Ende, mit dem das Schöpfrohr etwa in der Achse des Rotors 4 liegt, ist es mit einer Rohrverschraubung 23 an einem Halterohr 24 lösbar befestigt, das seinerseits Teil eines Aufsatzes 25 ist, der am stirnseitigen Deckel 3 des Gehäuses 1 lösbar befestigt ist und den Zulauf 10 einschliesst. An dem Aufsatz 25 befindet sich ferner der Ablauf 26 der Pumpe, der ein Verschlussorgan in Form eines Teller-Rückschlagventils 27 mit einem durch eine Feder 28 belasteten Ventilteller 29 aufweist.

   Bei Stillstand der Pumpe oder, wenn das Schöpfrohr keine Flüssigkeit fördert, schliesst das Rückschlagventil den Rotor gegenüber der Umgebung hermetisch ab, sodass über den Ablauf 26 der Pumpe kein Lufteinbruch in die Prozessanlage erfolgen kann. 



  Der Rotor 4 ist in dem Gehäuse 1 über eine Gleitringdichtung 30 abgedichtet, die in der Ausführung gemäss Fig. 1 als Axial-Doppelgleitringdichtung ausgelegt ist, die zwischen dem Deckel 3 und der Trennwand 60 des Gehäuses 1 angeordnet ist. Sie weist zwei mit Abstand auf der Hohlachse 9 des Rotors 4 sitzende Gleitringe 31, 32 und jeweils nach aussen versetzte Gegenringe 33, 34 auf, wobei die Ringe 31, 33 und 32, 34 an ihren einander zugekehr ten, geläppten Stirnflächen die Dichtflächen bilden und zu diesem Zweck unter Wirkung von (nicht gezeigten) Druckfedern stehen. 



  Die Ringe 31 bis 34 sind von einer geteilten Hülse 35, 35a konzentrisch umgeben, deren beide Teile im Gehäuse 1 befestigt sind. Die zwischen den Gleitringen 31 bis 34 und der Hülse 35, 35a gebildete Kammer 36 nimmt eine schmierende Sperrflüssigkeit auf, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel zugleich als Kühlmittel dient. Zu diesem Zweck ist konzentrisch zur Kammer 36 eine weitere Kammer 37 angeordnet, in der sich ein Spiralkühler 38 befindet, der von einem Wärmetauscherfluid durchströmt ist. Innerhalb der Kammer 36 ist zwischen den beiden Gleitringpaaren 31, 33 bzw. 32, 34 ein Pumpenläufer 39 angeordnet, der über eine Federraste 40 mit der Hohlachse 9 des Rotors 4 drehfest verbunden ist und an seinem Umfang in einer Ringnut der Hülse 35 geführt ist.

   An dem Pumpenläufer sind Mitnehmerstifte 41 angeordnet, die an den inneren Gleitringen 31, 32 angreifen und diese mitnehmen. 



  Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist der Pumpenläufer insgesamt drei Mitnehmerstifte 41 auf, die in koaxialen Bohrungen festsitzen. Ferner weist der Pumpenläufer mehrere koaxiale Bohrungen 42 auf, an die jeweils eine Radialbohrung 43 anschliesst. Die in der Kammer 36 befindliche Sperrflüssigkeit läuft über die koaxialen Bohrungen 42 zu und wird in den Radialbohrungen 43 zentrifugal beschleunigt. An die Hülse 35 schliesst tangential ein Ablaufrohr 44 an (Fig. 5), durch das die vom Pumpenläufer beschleunigte Sperrflüssigkeit in einen Kreislauf 45 (Fig. 1) ausgetragen wird, in welchem ein Filter 46 und eine Niveauanzeige 47, z.B. in Form eines Schauglases, angeordnet sind.

   Die Sperrflüssigkeit gelangt über den Zulauf 48 wieder in das Gehäuse 1, und zwar in die äussere Kammer 37 mit dem Spiralkühler 38 und von dort über einen Zulauf 49 wieder in die innere Kammer 36 mit den Gleitringen 31 bis 34. 



  Nachfolgend ist die Funktionsweise der Pumpe beschrieben: 



  Aus der nicht gezeigten Prozessanlage läuft die auszutragende Flüssigkeit der Pumpe über den Zulauf 10 und die Hohlachse 9 zu. Die über die \ffnung 8 in die Zulaufkammer 11 des Rotors 4 eintretende Flüssigkeit wird zentrifugal beschleunigt und läuft über den Überlaufring 17 in die Austragskammer 15, wo sie sich ringförmig auf der Innenseite der Umfangswand 16 des Rotors 4 ausbreitet. Das mit dem Zulaufende 21 in den Flüssigkeitsring eingetauchte Schöpfrohr 20 entnimmt die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsring und setzt die kinetische und statische Energie der Flüssigkeit in Druckenergie um. Die vom Zulaufende 21 abgeschöpfte Flüssigkeit gelangt durch das Schöpfrohr und das Halterohr 24 zu dem Rückschlagventil 27, das unter dem Betriebsdruck der Pumpe öffnet, sodass die Flüssigkeit über den Ablauf 26 ausgetragen wird. 



  Während des Betriebs der Pumpe wird die Sperrflüssigkeit der Gleitringdichtung 30 mittels des Pumpenläufers 39, der vom Rotor 4 mitgenommen wird, ständig umgewälzt, filtriert und gekühlt. Die Pumpe kann folglich auch "trocken" laufen, d.h. ohne Zulauf von Flüssigkeit und selbst bei erhöhter Temperatur im Pumpenraum. Die Pumpe weist damit gute Notlaufeigenschaften auf. 



  Wird die Pumpe stillgesetzt oder bricht der rotierende Flüssigkeitsring zusammen, weil beispielsweise aus der Prozessanlage keine Flüssigkeit mehr zuläuft, schliesst das Rückschlagventil 27, sodass der im Rotor herrschende Unterdruck aus der Prozessanlage aufrechterhalten bleibt. 



  Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von der gemäss Fig. 1 im Wesentlichen nur in der Abdichtung des Rotors. Es sind deshalb für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet und es wird bezüglich dieser Teile auf die Beschreibung der Fig. 1 verwiesen. Abweichend von Fig. 1 weist der Rotor 4 an der der Antriebswelle 6 gegenüberliegenden Stirnseite keine Hohlachse auf und ist die Gleitringdichtung 30 als Doppel-Radialdichtung ausgeführt. Sie besteht aus einem in die \ffnung 8 des Rotors dicht eingesetzten Gleitring 50, der über zwei konzentrische Ringflächen mit zwei im Gehäuse 1 geführten konzentrischen Gegenringen 51, 51a zusammenwirkt.

   Die Gegenringe 51, 51a sind zwischen einer inneren Hülse 52 und einer äusseren Hülse 53 des Gehäuses unter Zwischenschaltung zweier konzentrischer O-Ringe 54 bzw. 54a angeordnet und werden mittels zweier federbelasteter konzentrischer Druckringe 56, 56a gegen den Gleitring 50 gedrängt. Die Gleitringdichtung steht rückseitig mit einer Kammer 57 in Verbindung, in der sich wiederum eine schmierende und kühlende Sperrflüssigkeit befindet. Die Funktionsweise der Pumpe ist die gleiche wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. In Abweichung davon wird die schmierende Sperrflüssigkeit nicht mit einer eigenen Pumpe (in Fig. 1 nicht gezeigt) umgewälzt. 



  Um bei Flüssigkeiten mit stark erhöhter Temperatur eine Wärmeableitung auf der Antriebsseite zu vermeiden, ist die zum Anschluss der Antriebswelle 6 dienende Nabe 5 des Rotors 4 mit einem Rippenkühler 59 versehen, der mit der Nabe in einem zur Umgebung offenen Raum zwischen dem stirnseitigen Deckel 2 des Gehäuses und dem Abschluss 7 mit dem Wellenlager umläuft. Der Rippenkühler 59 gibt die Wärme an die im Raum 58 befindliche Umgebungsluft ab. 



  Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schöpfrohrpumpe, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Zeichnungen versehen sind und nachstehend nur die Unterschiede zur vorgehenden Ausführungsform beschrieben sind. 



  Bei dieser Ausführungsform steht ein Bereich 61 des Gehäuses 1 mit der Austragskammer 15 des Rotors 4 in Verbindung und ist gegenüber diesem durch eine Spaltdichtung 62 möglichst flüssigkeits- aber nicht gasdicht abgedichtet. 



  Die mit dem Rotor 4 rotierende und gegenüber der Hohlachse 9 berührungsfreie Spaltdichtung weist Rippen 63 auf, die Zwischenräume einschliessen, wobei jede Rippe zumindest eine Axialbohrung 64 aufweist. Über diese Axialbohrungen wird in die Spaltdichtung eindringende Spritzflüssigkeit aus dem Rotor durch die Drehbewegung der Spaltdichtung in diesen zurückgeführt. 



  Über einen tangentialen Anschluss 65 und ein weiteres Rückschlagventil 66 wird Flüssigkeit, die über die Spaltdichtung in den Gehäusebereich 61 eingedrungen ist, zu dem Speisezulauf 10 der Pumpe abgeführt. 



  Der mit dem Rotorinnenraum in Verbindung stehende Gehäusebereich 61 ist gemäss der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsvariante über eine Axial-Doppelgleitringdichtung 30, die entsprechend der in Fig. 1 beschriebenen Gleitringdichtung ausgebildet und die auf der Antriebswelle 6 des Rotors 4 angeordnet ist, gegen die Atmosphäre abgedichtet. Der Unterdruck entsprechend der Gasphase des über die Leitung 19 mit dem Inneren des Gehäuses 1 verbundenen Unterdruckraums (nicht gezeigt) erstreckt sich damit auf den Innenraum des Rotors 4 sowie auf den Gehäusebereich 61. 



  Gemäss dieser Ausführungsform ist die Kammer 36 zur Aufnahme der schmierenden Sperrflüssigkeit lediglich mit einem Zuführ- und Entnahmestutzen 67 ausgebildet. Eine Notwendigkeit für eine Kreislaufführung mit Kühlung für die Sperr- bzw. Schmierflüssigkeit besteht nicht, da die Gleitringdichtung gemäss der in Fig. 6 gezeigten Variante nicht mit der eventuell heissen und/oder aggressiven Förderflüssigkeit in Kontakt kommt.

Claims (25)

1. Zentrifugalpumpe zum Austragen von Flüssigkeit aus einer eine Gasphase aufweisende, unter Unterdruck stehende Prozessanlage mit einem Gehäuse (1), einem in dem Gehäuse (1) fliegend gelagerten Rotor (4) mit einer Zulaufkammer (11), welche die ihr zentral zulaufende Flüssigkeit zentrifugal beschleunigt, und einer axial dahinter angeordneten, eine Gasphase aufweisende Austragskammer (15), die mit der Zulaufkammer (11) im Bereich des Innenumfangs des Rotors (4) in Verbindung steht, und einem zentral in die Austragskammer (15) geführten Schöpfrohr (20), das mit seinem Zulaufende (21) nahe dem Innenumfang der Austragskammer (15) in die Flüssigkeit eintaucht, wodurch die Flüssigkeit ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasphase in die Austragskammer (15) über eine in diese hineingeführte offene Leitung (19)

mit der Gasphase der unter Unterdruck stehenden Prozessanlage in Verbindung steht und dass das Schöpfrohr (20) ablaufseitig durch ein selbsttätig schliessendes und unter dem Betriebsdruck öffnendes Rückschlagventil (27) verschlossen ist.

2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Gasphase der unter Unterdruck stehenden Prozessanlage in Verbindung stehende Leitung (19) im Bereich der Achse des Rotors (4) in die Austragskammer (15) mündet.

3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Leitung (19) zur Austragskammer (15) hin ein Gefälle aufweist.

4. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (27) ein Tellerrückschlagventil (28, 29) ist.

5.

Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Gasphase der unter Unterdruck stehenden Prozessanlage in Verbindung stehende Bereich der Pumpe über eine Gleitringdichtung (30) in dem Gehäuse (1) gegen die Atmosphäre abgedichtet ist.

6. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtung (30) axial oder radial ausgeführt ist.

7. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtung (30) umfangsseitig in eine zugleich schmierende Sperrflüssigkeit getaucht ist.

8. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrflüssigkeit sich in einer abgedichteten Kammer (36, 37) des Gehäuses (1) befindet, deren innere Begrenzung die Gleitringdichtung (30) bildet.

9.

Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) über die Gleitringdichtung (30) in dem Gehäuse (1) abgedichtet gelagert ist.

10. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zumindest zwei Bereiche aufweist, die über die auf der Antriebswelle (6) des Rotors (4) angeordnete Gleitringdichtung (30) gegeneinander abgedichtet sind, wobei der den Rotor (4) aufnehmende Gehäusebereich mit dem Rotorinnenraum in Verbindung steht, und dass der Rotor (4) zulaufseitig gegenüber dem mit ihm in Verbindung stehenden Gehäusebereich eine rotierende, berührungsfreie Spaltdichtung (62) aufweist.

11. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltdichtung (62) Rippen (63) mit Axialbohrungen (64) und von diesen eingeschlossene Kammern (36) aufweist.

12.

Zentrifugalpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Rotorinnenraum in Ver bindung stehende Bereich des Gehäuses (1) einen tangentialen Anschluss (65) zum Abführen von Flüssigkeit aufweist.

13. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der tangentiale Anschluss (65) über ein Rückschlagventil mit dem Zulauf der Pumpe verbunden ist.

14. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (36) für die Sperrflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf (45) mit einem Zu- und Ablauf (48, 44) am Gehäuse (1) angeordnet ist.

15. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Rotor (4) und in der Kammer (36) für Sperrflüssigkeit umlaufender Pumpenläufer (39) für die Förderung der Sperrflüssigkeit in dem Kreislauf (45) vorgesehen ist.

16.

Zentrifugalpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenläufer (39) die Sperrflüssigkeit axial ansaugt und tangential aus der Kammer (36) für die Sperrflüssigkeit austrägt.

17. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenläufer (39) Mitnehmer (41) für die ihm nahen Gleitringe (31, 32) der Gleitringdichtung (30) aufweist.

18. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrflüssigkeitskreislauf (45) einen Filter (46) aufweist.

19. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrflüssigkeitskreislauf (45) eine Niveauanzeige (47) aufweist.

20. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kreislauf (45) eine Kühleinrichtung (38) für die Sperrflüssigkeit vorgesehen ist.

21.

Zentrifugalpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (38) die Kammer (36) konzentrisch umgibt und innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist.

22. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (36) einen sie mit der Kühleinrichtung (38) verbindenden Zulauf (49) für die Sperrflüssigkeit aufweist.

23. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zulaufseitigen Deckel (3) des Gehäuses (1) ein lösbarer Aufsatz (25) angeordnet ist, der ein zentral in das Gehäuse (1) hineinragendes Halterohr (24) aufweist, an dem das Schöpfrohr (20) drehfest positioniert und lösbar festgelegt ist.

24. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Schöpfrohr (20) nach Lösen des Aufsatzes (25) aus dem Gehäuse (1) herausnehmbar ist.

25.

Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) eine luftgekühlte Nabe (5) zum Anschluss einer im Gehäuse (1) gelagerten Antriebswelle (6) aufweist.