DE1628391B2

DE1628391B2 - Vorrichtung zum abdichten bei einer anlage zum foerdern verdichten bzw umwaelzen von gasen

Info

Publication number: DE1628391B2
Application number: DE19671628391
Authority: DE
Inventors: Rene Dipl Ing Winterthur Strub (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1967-08-18
Filing date: 1967-08-22
Publication date: 1972-01-27
Also published as: US3532444A; CH480543A; FR1569447A; DE1628391A1; ES357219A1; BE719562A; NL6712422A; GB1180006A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten zweier innerhalb einer gasdichten Kapsel befindlicher, durch eine Wand getrennter Räume gegeneinander, bei einer Anlage zum Fördern, Verdichten bzw. Umwälzen von Gasen, mit einem im ersten Raum angeordneten Gebläse und einem im zweiten Raum angeordneten gasgekühlten Elektromotor zum Antrieb des Gebläses.

Anlagen der genannten Art werden z. B. in Fällen angewendet, wo das zu fördernde Gas auch nicht mit Spuren eines anderen Gases vermischt werden darf

ίο oder wenn es korrosiv wirkt oder gesundheits- oder gar lebensgefährdende Eigenschaften aufweist. Für die genannte Bauart wird es notwendig, den Gebläseraum derart hermetisch abzudichten, daß weder ein Eindringen noch ein Entweichen auch nur kleinster Mengen von Gasen entstehen kann. Es darf weder von dem zu fördernden Gas selbst eine Spur von Gas in den Motorraum eindringen, noch dürfen auch nur Spuren des Gases im Motorraum in den Verdichterraum hinüberwechseln. Wenn schon durch die Einkapselung ein Entweichen von Gasen aus dem Verdichterraum oder aus dem Motorraum in die Atmosphäre verhindert ist, müssen außerdem auch inner- s halb der Kapsel das Fördergas und das zur Verminderung der Gasreibung und zur Wärmeabführung in den Motorraum eingeführte Sondergas streng voneinander getrennt bleiben.

Eine Trennung der beiden Gase an der Durchführung der Welle durch die Trennwand wurde bisher durch Drosseldichtungen mit Gasabsaugung versucht. Mittels einer Rundnut im mittleren Teil einer hierfür verwendeten Drosselbüchse wurden die während des Betriebes aus den Räumen einerseits des Gebläses und andererseits des Motors in die Drosselbüchse einströmenden ungleichen Leckgase aufgefangen und als Gasgemisch aus dieser abgeführt. Ein solches Gemisch kann nie vollkommen getrennt werden, so daß beim Wiedereinführen der Gaskomponenten in die Anlage die getrennt zu haltenden Gase doch im Laufe des Betriebes mit Fremdgasen angereichert werden und ein störungsfreier Betrieb der Gesamtanlage in Frage gestellt ist. Weiter hat sich bei Verwendung von Drosselbüchsen auch gezeigt, daß das Leckgas innerhalb der Drosselbüchsen so lange verweilt, daß nur schon infolge Diffusion Gas- ' teile aus dem einen Teil der Kapsel der Drosselströmung entgegen in den benachbarten Teil gelangen.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe, der Verhütung der durch die hohen Diffusionsgeschwindigkeit in Gasen entstehenden Gefahren und der Schwierigkeit, die bei der Notwendigkeit einer Trennung von gemischten Leckgasen entstehen würden, wird erfindungsgemäß die Vorrichtung der eingangs genannten bekannten Art so ausgebildet, daß in der Trennwand eine sowohl gegen den Gebläseraum als auch gegen den Motorraum je mit einer an sich bekannten Sperrflüssigkeitsströmung wirkende Dichtung angeordnet ist, deren beide Seiten aus einem mittleren Ringraum Sperrflüssigkeit zugeführt erhalten, und daß auf der Seite des Gebläses und auf der Seite des Motors je eine Einrichtung zum Auffangen der aus der Flüssigkeitsdichtung austretenden Sperrflüssigkeitsströmung angeordnet ist, wobei in den voneinander getrennten Abfuhrleitungen der Auffangeinrichtungen für die auf der Seite des Gebläses und auf der Seite des Motors aufgefangenen Sperrflüssigkeitsmengen außerhalb der Kapsel je eine besondere Trennvorrichtung angeordnet ist, in denen das von den Sperrflüssigkeitsströmungen auf jeder Seite der Trenn-

3 4

wand aufgenommene Gas von der Sperrflüssigkeit für die Umgebung wirkt. Dann dürfen Gase auch abgetrennt wird und das auf der Gebläseseite abge- nicht in den mit Schmiergas gefüllten Motorraum 12 trennte Gas dem Gebläse wieder zugeführt wird, und eindringen. Umgekehrt darf auch kein Schmiergas daß schließlich die von Gas befreiten Sperrflüssig- aus dem Motorraum in das zu fördernde Gas im keitsmengen wieder vereinigt durch eine Fördervor- 5 Verdichter eindringen. Zur Abwendung der aufgerichtung dem gemeinsamen Ringraum der nach bei- zeichneten Gefahren ist in der Wand 13 eine sowohl den Seiten wirkenden Sperrflüssigkeitsdichtung züge- gegen den Gebläseraum 11 als auch gegen den führt wird. Motorraum 12 wirkende Sperrflüssigkeitsdichtung 14

Durch die Verwendung einer Sperrflüssigkeitsströ- eingebaut. Durch die Leitung 15 wird dem Ringmung an Stelle einer Drosselströmung eines Gases ist io raum 16 der Dichtung Sperrflüssigkeit unter einem es möglich, jede Vermischung von Gasen vollständig höheren Druck, als die Gase zu beiden Seiten aufweizu verhüten. Die Diffusionsgeschwindigkeit eines sen, zugeführt. Durch den eng bemessenen Spalt der Gases in Flüssigkeit ist wesentlich kleiner als die Dif- Flüssigkeitsdichtung sickert diese Flüssigkeit nur in fusionsgeschwindigkeit eines Gases in einem anderen geringer Menge auf der einen Seite gegen den Geblä-Gas, so daß Gewähr besteht, daß keine Gase der 15 seraum 11 und auf der anderen Seite gegen den Sperrströmung entgegen in den Sperraum eintreten. Motorraum 12 unter Wirkung ihres Zufuhrdruckes Eine Vermischung auch nur geringster Gasmengen durch. Im Gebläseraum ist eine Einrichtung 17 und ist deshalb zum vornherein unmöglich. Selbstver- im Motorraum eine Einrichtung 18 zum Auffangen ständlich werden jetzt aber die Leckmengen der der aus der Flüssigkeitsdichtung herausdringenden Sperrflüssigkeit, die aus den Gasräumen der Kapsel 20 Sperrflüssigkeit angeordnet. Die aufgefangene Sperrabzuführen sind, Gase in Lösung enthalten. Auf flüssigkeit wird von beiden Seiten getrennt durch die jeder Seite der Stopfbüchse sind in der abzuführen- Leitungen 19 bzw. 20 abgeführt. Diese Flüssigkeiten den Flüssigkeit je nur eine Gasart gelöst, welche je in gelangen je in eine Trennvorrichtung 21 bzw. 22, in einer Trennvorrichtung wieder als reines Gas abge- welchen mitgeführte Gase von der Sperrflüssigkeit trennt werden kann. Die Gase können deshalb auch 25 mechanisch getrennt werden. Allfällige Restgase könbei der Abtrennung nicht miteinander in Berührung nen, wenn notwendig, noch in den Austriebvorrichkommen. Gase lassen sich mit einfachen Mitteln von tungen 23 und 24 z. B. thermisch ausgetrieben wereiner Flüssigkeit leichter als von einem Trägergas den. Möglich wäre auch, Restgase chemisch zu bin- und praktisch vollkommen abtrennen, so daß die den und die entstehenden Verbindungen von der anfallenden Leckflüssigkeitsmengen von beiden 30 Sperrflüssigkeit noch zu trennen.
Dichtungsseiten erneut der Wellendichtung gasfrei Das Fördergas, welches in der Trennvorrichwieder zugeführt werden können. tung 21 abgetrennt wurde, gelangt durch eine Lei-

Sollte die Abtrennung in einer Abtrennvorrichtung tung 35 wieder in das Gebläse 1, während das im

allein noch nicht genügen, so könnte mindestens für Austreiber 23 z. B. thermisch ausgetriebene Förder-

die Gebläseseite der Trennvorrichtung noch eine 3= gas durch eine Leitung 34 zur notwendigen Erhö-

Austreibvorrichtung nachgeschaltet sein, in welcher hung seines Druckes dem vollständig gekapselten

noch nicht abgetrennte Gasreste z. B. thermisch oder Verdichter 36 zugeführt wird, aus dem es gleichfalls

chemisch vollständig aus der Sperrflüssigkeit ausge- in das Gebläse 1 zurückgelangt,

trieben werden. In der Rückleitung des Austreibers Das in der Trennvorrichtung 22 abgetrennte, aus

kann dann noch zusätzlich ein Verdichter angeordnet 40 dem Motorraum stammende Gas wird mittels des

sein, der zur Rückführung der ausgetriebenen Gase vollständig gekapselten Verdichters 27 über die Lei-

in das Gebläse dient. tung 29 wieder dem Motorraum 12 zugeführt. Sollte

Das von der im Motorraum aufgefangenen Sperr- die Sperrflüssigkeit durch die Abtrennung in der

flüssigkeit in der Trennvorrichtung abgetrennte Gas Vorrichtung 22 noch nicht genügend entgast sein, so

wird zweckmäßig mittels eines Verdichters wieder in 45 kann in der Austreibvorrichtung 24 das Restgas noch

den Motorraum zurückgeführt. Für den Motorraum thermisch oder chemisch ausgetrieben und durch die

kann zum Nachspeisen von Druckgas eine Einrich- Leitung 30 fortgeführt werden,

tung, z. B. eine Druckgasflasche, vorgesehen sein. Die nunmehr gasfrei gemachten Sperrflüssigkeits-

Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist in teile aus dem Gebläseraum und aus dem Motorraum

der Zeichnung vereinfacht dargestellt. 50 gelangen gemeinsam in einen Vorratsbehälter 25, aus

Ein Gebläse 1 und der dasselbe antreibende Elek- welchem das Gemisch erneut durch die Pumpe 26

tromotor 2 sind gemeinsam in einer nach außen gas- und durch die Leitung 33 der Sperrflüssigkeitsdich-

dicht geschlossenen Kapsel 3 untergebracht. Das zu tung 14 wieder zugeführt wird.

fördernde Gas wird dieser Kapsel durch einen Allfällige Gasverluste im Motorraum 12 können Anschluß 4 zugeführt und aus ihr durch den Stut- 55 aus der Gasflasche 31 über die Leitungen 32 und 29 zen 5 weitergeleitet. Der Rotor 6 und der Gebläseläu- wieder ergänzt werden. Sperrflüssigkeitsverluste könfer 7 sitzen auf einer Welle 8, die in den mittels eines nen aus der Leitung 15 wieder ersetzt werden.
Gases geschmierten Lagern 9 gelagert ist. Der Axial- Die Höhe des Gasdruckes vor dem Gebläse 1 und schub des Gebläses wird auf dem ebenfalls mittels das Maß der Druckerhöhung im Gebläse kann von Gas geschmierten Lager 10 abgestützt. Der Innen- 60 Fall zu Fall entsprechend den technischen Gegebenraum 11 des Gebläses ist vom Motorraum 12 inner- heiten gewählt werden. Das Gebläse kann z. B. zur halb der Kapsel 3 durch eine Wand 13 gasdicht Aufrechterhaltung des Gasumlaufs in geschlossenen getrennt. Kreisläufen, aber auch zur fortlaufenden Gasförde-

Durch das Gebläse 1 kann ein Gas gefördert wer- rung in Gasleitungen oder zur Verdichtung von

den, das auch nur durch Spuren anderer Gase nicht 65 Gasen auf erhöhte Drücke verwendet werden. Mit

verunreinigt werden darf oder das bei eintretenden besonderem Vorteil kann die beschriebene Anlage

Undichtheiten gesundheits- oder lebensgefährdend für Atomkraftwerke angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abdichten zweier innerhalb einer gasdichten Kapsel befindlicher, durch eine Wand getrennter Räume gegeneinander, bei einer Anlage zum Fördern, Verdichten bzw. Umwälzen von Gasen, mit einem im ersten Raum angeordneten Gebläse und einem im zweiten Raum angeordneten gasgekühlten Elektromotor zum Antrieb des Gebläses, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (13) eine sowohl gegen den Gebläseraum (11) als auch gegen den Motorraum (12) je mit einer an sich bekannten Sperrflüssigkeitsströmung wirkende Dichtung (14) angeordnet ist, deren beide Seiten aus einem mittleren Ringraum (16) Sperrflüssigkeit zugeführt erhalten, und daß auf der Seite des Gebläses (1) und auf der Seite des Motors (2) je eine Einrichtung (17 bzw. 18) zum Auffangen der aus der Flüssigkeitsdichtung (14) austretenden Sperrflüssigkeitsströmung angeordnet ist, wobei in den voneinander getrennten Abfuhrleitungen (19,20) der Auffangeinrichtungen (17 bzw. 18) für die auf der Seite des Gebläses (1) und auf der Seite des Motors (2) aufgefangenen Sperrflüssigkeitsmengen außerhalb der Kapsel (3) je eine besondere Trennvorrichtung (21 bzw. 22) angeordnet ist, in denen das von den Sperrflüssigkeitsströmungen auf jeder Seite der Trennwand (13) aufgenommene Gas von der Sperrflüssigkeit abgetrennt wird und das auf der Gebläseseite abgetrennte Gas dem Gebläse (1) wieder zugeführt wird, und daß schließlich die von Gas befreiten Sperrflüssigkeitsmengen wieder vereinigt durch eine Fördervorrichtung (26) dem gemeinsamen Ringraum (15) der nach beiden Seiten wirkenden Sperrflüssigkeitsdichtung (14) zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine der Trennvorrichtung (21) für die Gebläseseite in der Leitung (19) nachgeschaltete Austreibvorrichtung (23), in welcher nicht abgetrennte Gasreste ausgetrieben werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen in der Rückleitung (34) des Austreibers (23) angeordneten Verdichter (36) zur Rückführung der ausgetriebenen Gase in das Gebläse (1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der im Motorraum aufgefangenen Sperrflüssigkeit in der Trennvorrichtung (22) abgetrennte Gas durch einen Verdichter (27) wieder in den Motorraum (12) zurückgeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine der Trennvorrichtung (22) auf der Motorseite in der Leitung (20) nachgeschaltete Austreibvorrichtung (24), in welcher noch nicht abgetrennte Gasreste ausgetrieben werden können.