DE1921796U

DE1921796U - Hydrodynamische wellendichtung.

Info

Publication number: DE1921796U
Application number: DEK45376U
Authority: DE
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1963-08-02
Filing date: 1963-08-02
Publication date: 1965-08-19

Description

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Aktiengesellschaft

Hydrodynamische Wellendichtung

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Wellendichtung, insbesondere für hochtourige Kreiselpumpen, bestehend aus zwischen einem feststehenden und einem umlaufenden Teil entweder an beiden Teilen oder einem derselben angeordneten schraubenförmigen Fördernuten und einer Gleitringdichtung, wobei Fördernuten und Gleitringdichtung wechselweise die Abdichtung bewirken.

Es sind stopfbüchslose Kreiselpumpen bekannt, die im Trudelbetrieb und im Stillstand mit einer Gleitringdichtung, im vollen Betrieb aber berührungsfrei mit einer Schraubennuten-Fördereinrichtung abgedichtet werden, jedoch in ihrem sicheren Betriebsverhalten der Dichtungseinrichtung stark von etwaigen Änderungen des Zulaufdruckes beeinträchtigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige berührungsfreie Wellendichtung, insbesondere für hochtourige Kreiselpumpen zu schaffen, die einem entsprechend der sich ändernden Betriebserfordernisse veränderlichen Zulaufdruck, d.h. einem veränderlichen Druckgefälle an der Dichtung Rechnung trägt, aber auch im Bedarfsfalle gegen Lufteinbruch in das Maschineninnere, was beispielsweise bei Kesselspeisepumpen unbedingt verhindert werden muß, Schutz gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Schaffung einer Dichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher zwischen Maschine (Pumpe) und Außenlager in der Reihenfolge angeordnet sind;

1. eine im Trudelbetrieb wirksame Gleitringdichtung,

2 ο eine Schraubennutendichtung mit zum Maschineninneren gerichteter Förderwirkung,

3. eine Schraubennutendichtung mit der Sperrflüssigkeit entgegengerichteter Förderwirkung und

4ο ein Sperrkammerraum, der mit Sperrflüssigkeit beaufschlagt wird.

Im Falle der Notwendigkeit, einen Lufteinbruch in das Maschineninnere vermeiden zu müssen, muß dabei zweckmäßigerweise die Sperrflüssigkeit unter Atmosphärenüberdruck stehen und luftfrei sein. Es sind zwar auch schon mit Packungsstopfbüchsen versehene Wellenabdichtungen für Kesselspeisepumpen bekannt geworden, bei denen zwischen Stopfbüchse und abzudichtendem Pumpenraum eine von außen mit sauerstofffreier kalter Flüssigkeit beaufschlagte Sperrkammer angeordnet ist, deren Sperrdruck größer als der abzudichtende Zulaufdruck ist. Die Sperrkammeranordnung ermöglicht dabei den Austritt warmen Kesselspeisewassers in die Packungsstopfbüchse und damit in dieser Tei!verdampfung, Trockenlauf und in der Folge einen Ausfall der Packungsstopfbüchse zu vermeiden.

In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung sind beide Schraubennut endi chtungen zueinander konzentrisch auf einem gemeinsamen feststehenden Teil angeordnet. Auf diese Weise wird bezüglich der axialen Erstreckung der Pumpenwelle Platz eingespart und an der inneren Schraubennutendichtung erzeugte Reibungswärme kann in dem vorliegenden Falle leicht durch Wärmeleitung an die Sperrflüssigkeit abgeführt werden,

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Die Zeichnung veranschaulicht in Pig. 1 ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 stellt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 dar.

Die erfindungsgemäße Wellendichtung liegt hier zwischen dem abzudichtenden Ansaugraum 1 des Laufrades 2 der ersten Stufe einer Hochdruckkesselspeisepumpe und einem Außenlager 3« Eine durch Fliehgewichte h und Gegenfedern 5 gesteuerte Gleitringdichtung mit Gleitkörpern 6 und stillstehendem Gleitring 7 ist im Trudelbetrieb in Tätigkeit. Dabei zeigt Fig. 1 die Gleitringdichtung oberhalb der Welle 8 in dem Betriebszustand während des Trudelbetriebes und des Stillstandes und unterhalb der Welle 8 im Betriebszustand oberhalb der höchsten Trudeldrehzahl. Hinter der Gleitringdichtung sind in Reihenfolge angeordnet eine Schraubennutendichtung 9 mit zum Maschineninneren gerichteter Förderwirkung und zu dieser konzentrisch eine kürzere Schraubennutendichtung 10 mit der Sperrflüssigkeit entgegengerichteter Förderwirkung sowie ein Sperrkamnierraum 1 1 , der mit Sperrflüssigkeit beaufschlagt wird, die unter etwa konstantem Atmosphärendruck steht und luftfrei ist. Die feststehenden Nuten beider Schraubennutendichtungen 9 und 10 sind konzentrisch auf einem gemeinsamen Teil 12 angeordnet, während die rotierenden Nuten in zwei mit der Welle 8 verkeilten Hülsen» 13 angeordnet sind. Aus dem Sperrkammerraum 11 sich entspannendes Wasser wird aus einem Leckwasserauffangraum 1k in luftverseuchtem Zustand abgeführt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Wellendichtung bei geöffneter Gleitringdichtung ist folgendes

Vor Erreichen der höchsten Trudeldrehzahl und dem öffnen der Gleitringdichtung hat sich bereits in beiden Nutendichtungen saugseitig ein Damfpolster gebildet. Nach dem Öffnen der Gleitringdichtung steigt der Enddruck der Nutendichtung 9 auf den Zulaufdruck der Kesselspeisepumpe, durch die jedoch weiter zunehmende Drehzahl wird ein Durchschlagen des Flüssigkeitsringes in dieser Nutendichtung zu deren saugseitigem Ende vermieden. Da beide Nutendichtungen keinen Durchfluß aufweisen, wird die auf die Flüssigkeit übertragene Förderarbeit in Wärme umgewandelt und muß an der Nutendichtung 10 direkt, an der Nutendichtung ° durch Wärmeleitung indirekt an das kalte Sperrkammerwasser übertragen werden« Ändert sich der Zulaufdruck der Kesselspeisepumpe, so ändern sich zwar die Längen des saugseitigen Dampfpolstere und des druckseitigen Flüssigkeitsringes in der Nutendichtung 9» aber ein Ausfluß warmen Kesselspeisewassers aus der Dichtung oder ein Ein-» dringen kalten Sperrwassers in die Pumpe wird vermieden.

Zwischen Gleitringdichtung 6/7 und Nutendichtung 9 befindet sich ein nicht unmittelbar zur Erfindung gehörendes Flüssigkeitsumwälzsystem, welches die im Trudelbetrieb an der geschlossenen Gleitringdichtung erzeugte Reibungswärme zu einem außerhalb der Kesselspeisepumpe befindlichen Kühler 15 hin abführt.

Claims

Ansprüche ο Hydrodynamische Wellendichtung, Insbesondere für hochtourige Kreiselpumpen, bestehend aus zwischen einem feststehenden und einem umlaufenden Teil entweder an beiden Teilen oder an einem derselben angeordneten schraubenförmigen Fördernuten und einer Gleitringdichtung, wobei Fördernuten und Gleitringdichtung wechselweise die Abdichtung bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Maschine (Pumpe) und Außenlager in der Reihenfolge angeordnet sind;

1. eine im Trudelbetrieb wirksame Gleitringdichtung (7»8),

2 „ eine Schraubennutendichtung (9) mit zum Maschineninneren gerichteter Förderwirkung,

3« eine Schraubennutendichtung (1O) mit der Sperrflüssigkeit entgegengerichteter Förderwirkung und

4« ein Sperrkammerraum (11), der mit Sperrflüssigkeit beaufschlagt ist.

2, Hydrodynamische Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkammerraum (11) in an sich bekannter Weise mit unter Atmosphärendruck stehender luftfreier Sperrflüssigkeit beaufschlagt ist.

3. Hydrodynamische Wellendichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubennutendichtung (<?) und die Schraubennutendichtung (1O) zueinander konzentrisch auf einem gemeinsamen feststehenden Teil (12) angeordnet sind.