DE2238655A1 - Gleitringdichtung fuer heisse fluessigkeiten foerdernde kreiselpumpen - Google Patents

Gleitringdichtung fuer heisse fluessigkeiten foerdernde kreiselpumpen

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Klein Schanzlin and Becker AG
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/588—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps cooling or heating the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/108—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps the sealing fluid being other than the working liquid or being the working liquid treated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal

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Description

Klein, Schanzlin & Becker, Aktiengesellschaft
Gleitringdichtung für heiße Flüssigkeiten fördernde Kreiselpumpen
Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung für heiße Flüssigkeiten fördernde Kreiselpumpen mit einem der Kühlung der Gleitringdichtung dienenden, durch eine auf der Pumpenwelle angebrachte Fördereinrichtung bewirkten und über einen Wärmeaustauscher geführten FlUssigkeitskreislauf. .
Eine derartige Gleitringdichtung ist in dem Buch "Axiale Gleitringdichtungen" von Dr. E. Mayer, VDI-Verlag 1965, auf der Seite 157 beschrieben. Durch die bei dieser Dichtung erfolgende zwangsläufige Kühistromzirkulation soll eine den Verschleiß und die Korrosion steigernde hohe Erwärmung vermieden werden. Insbesondere die Temperatur im Dichfspalt soll unterhalb der kritischen Verdampfungstemperatur gehalten werden, um Trockenlauf zu vermeiden. - Ein Trockenlauf würde zu Beschädigungen der Gleitringdichtung führen. Bei den heute bereits üblichen hohen Umfangsgeschwindigkeiten der Gleitringdichtungen führt ein Trockenlauf zur
■ f völligen Zerstörung der Gleitringdichtung, was weitere schwerwiegende Folgen
unvermeidlich nach sich zieht. - . ■ ' ■>
Die bekannte zwangsläufige Kühlstromzirkulation vermag zwar eine unter normalen Bedingungen ausreichende Kühlung der Gleitringdichtung sicherzustellen, die Gefahr eines Heißwassereinbruches in den Dichtungsraum kann aber durch diesen Kühlkfeis-
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lauf nicht beseitigt werden. Bei einem Absinken des Druckes im Pumpeninnern, wie es beispielsweise bei Kesselspeisepumpen unter Kavitationsbedingungen erfolgt, gerät die Kuhlstromzirkulation selbst in Gefahr: das bei voller Drehzahl von der dichtungseigenen Fördereinrichtung gepumpte Kühl- und Sperrmedium fließt bei zu geringem Gegendruck aus dem Kreislauf in das .Pumpeninnere ab. Unmittelbare Folge eines solchen Vorgangs ist eine Zerstörung der Gleitringdichtung.
Kreiselpumpen, bei denen die Möglichkeit eines starken Druckabfalls im Pumpeninnern besteht, versah man bisher vielfach mit Doppeldichtungen. Durch ein besonderes Versorgungssystem wurde der Raum zwischen den beiden Gleitringdichtungen mit Sperrflüssigkeit beliefert. Der hierfür notwendige Aufwand ist allerdings recht groß. Außer der zusätzlichen anlageseitigen SperrflUssigkeitsversorgung und der zweiten Gleitringdichtung ist der komplizierte Aufbau mit einer größeren Anzahl von Einzelteilen, der erhöhte Montageaufwand also, zu nennen. Der Einbau der Doppeldichtung vergrößert im Übrigen die axiale Baulänge, was u.a. fUr das Schwingungsverhalten der Welle nachteilige Folgen haben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung der eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß eine ständige Versorgung mit KUhI- und Sperrmedium sichergestellt ist und die Gefahr von HeißwassereinbrUchen in den Dichtungsraum sowie die Entleerung des Kreislaufsystems bei Druckabfall im Pumpeninnern vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem unmittelbar der Kühlung der Gleitringdichtung dienenden Hauptkühl kreislauf ein in entgegengesetzter Richtung verlaufender Vorkühlkreislauf vorgeschaltet, ist, dessen auf der Pumpenwelle angebrachte Fördereinrichtung mit geringerer Förderhöhe arbeitet als die Fördereinrichtung des Hauptkühlkreislaufes t '· und d.aß den beiden Kühlkreisläufen eine das Abfließen von Kühlflüssigkeit in das" Pumpen innere vermeidende Fördereinrichtung vorgeschaltet ist. -.. ■
Die erfindungsgemäße Gleitringdichtung.besitzt den Vorteil des einfachen, unkomplizierten Aufbaus; durch die Hereinnahme des wenig aufwendigen Vorkühlk reislaufes vermag sie aber die gestellten Anforderungen in sicherer Weise zu lösen:
Aus dem Pumpenmnern kann heißes Fördermedium, nur in kleinen Mengen in den Dichtungsraum gelangen. Es wird dort von dem Vorkühlkreislauf aufgenommen und gekühlt. Durch die den beiden Kühlkreisläufen vorgeschaltete - dritte - Fördereinrichtung wird nicht nur ein Abfließen der Kühlflüssigkeit vermieden, es werden überdies an der Dichtung entstehende Leckverluste-aus der Pumpef heraus ersetzt.
Die erfindungsgemäße Gleitringdichtung kann sowohl für horizontale als auch für vertikale Wellen Verwendung finden. ' ■
Der Hauptkühlkreislauf und der Vorkühlkreislauf können jeweils einen Teil ihres Weges über eine gemeinsame, mit einem Filter versehene Rückführleitung nehmen. Die Wärmeaustauscher beider Kühlkreisläufe können in einem gemeisa-men Gehäuse
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angeordnet werden. .
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Dichtungspartie einer Kreiselpumpe mit der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung.
Die Pumpenwelle 1 trägt eine Büchse 2, die mit Fördergewinden für die Fördereinrichtung 3 des Hauptkühlkreislaufes 4, für die Fördereinrichtung 5 des Vorkühl kreislaufes 6 und für die den beiden Kuhlkreisläufen 4,6 vorgeschaltete Fördereinrichtung? versehen ist. Die Büchse 2 trägt außerdem einen Gleitring 8, der mit einem Gegenring 9 zusammenwirkt, welcher in einem das Gehäuse 10 verschließenden Deckel Π angeordnet ist.
Die in Richtung der eingezeichneten Pfeile verlaufenden Kühlkreisläufe 4,6 besitzen je einen Wärmeaustauscher 12,13. Die beiden Kühlkreisläufe 4,6 haben eine in einen Ringraum 14 mündende Rücklaufleitung 15, in die ein Filter 16 eingeschaltet ist, gemeinsam. Die vorgeschaltete Fördereinrichtung 7 fördert, entsprechend dem eingezeichneten Pfeil, in Richtung ,eines in den Vorkühlkreislauf 6 eingeschalteten Ringraumes 17.
Durch die Fördereinrichtung 7 werden an der Gleitringdichtung 8,9 entstehende Leckverluste ausgeglichen, indem heiße Flüssigkeit aus dem Pumpeninnem 18 in den
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Pumpenraum 17 gefördert wird. Die heiße.Flüssigkeit gelangt somit in den · Vorkühl kreis I auf 6/ wo sie über den Wärmeaustauscher 13 geleitet und gekühlt wird. Der dem Vorkühlkreislauf 6 entgegengerichtete Hauptkühlkreislauf 4 wird über die beiden Kühl kreis laufe 4,6" gemeinsame Rücklaufleitung 15 und den.Ringraum 14 bei Leckverlusten mit vorgekühlter Flüssigkeit versorgt..-Bei im Pumpeninnern entstehendem Druckverlust verhindert die Fördereinrichtung 7 ein Abfließen von Flüssigkeit aus dem Kühlsystem.
Die erfindungsgemäße Anordnung vermag auch noch unter Kavitationsbedingungen einen Flüssigkeitsverlust im Kühlsystem zu ersetzen. Von der Fördereinrichtung 7 aus dem Pumpeninnern 18 gefördertes Dampf-Wassergemisch, wie e.s bei Kavitation in
Kesselspeisepumpen entsteht, wird von dem Vorkühl kreislauf 6 aufgenommen. Der Dampf wird kondensiert, die entstandene Flüssigkeit wird gekühlt. Eine Beeinflussung des Hauptkühlkreislaufes 4 und der Gleitringdichtung 8,9 erfolgt durch diese
Vorgänge nicht.
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Claims (3)

  1. Patentansprüche O J *3 ß ß Q C
    M. J Gleitringdichtung für heiße Flüssigkeiten fördernde Kreiselpumpen mit einem der Kühlung der Gleitringdichtung dienenden, durch eine auf der Pumpenwelle angebrachte Fördereinrichtung bewirkten und über einen Wärmeaustauscher geführten FlUssigkeitskreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß dem unmittelbar der Kühlung der Gleitringdichtung (8, 9) dienenden Hauptkühlkreislauf (4) ein in entgegengesetzter Richtung verlaufender Vorkühlkreislauf (6) vorgeschaltet ist, dessen auf der Pumpenwelle (1) angebrachte Fördereinrichtung (5) mit geringerer Förderhöhe arbeitet als die Fördereinrichtung (3) des Hauptkühlkreislaufes (4), und daß den beiden Kühlkreisläufen (4, 6) eine das Abfließen von Kühlflüssigkeit in das Pumpeninnere verhindernde Fördereinrichtung (7) vorgeschaltet ist.
  2. 2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kuhlkreisläufe ( 4, 6) eine gemeinsame, mit einem Filter (16) versehene Rücklauf leitung (15) besitzen.
  3. 3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscher beider Kühlkreisläufe ( 4, 6) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
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DE19722238655 1972-08-05 1972-08-05 Gleitringdichtung für heiße Flüssigkeiten fördernde Kreiselpumpen Expired DE2238655C3 (de)

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IT2625173A IT998202B (it) 1972-08-05 1973-07-05 Guarnizione ad anello scorrevole per pompe centrifughe mandanti liquidi caldi
CH1018273A CH558886A (de) 1972-08-05 1973-07-12 Gleitringdichtung fuer heisse fluessigkeiten foerdernde kreiselpumpen.
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AT324843B (de) 1975-09-25
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C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee