DE2806544A1

DE2806544A1 - Pump delivering small flow rates - has shaft seal chamber connected to liquid inlet pipe feed

Info

Publication number: DE2806544A1
Application number: DE19782806544
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing Grad Wegener
Original assignee: Allweiler AG
Current assignee: Allweiler GmbH
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1978-02-16
Publication date: 1979-08-23

Abstract

The positive displacement pump used for delivering small flow rates, has pump shaft with throttling gap connected to the outlet end. The pressure relieved shaft seal is provided with sufficient cooling and lubricating liquid regardless of small flow rate. The shaft sealing chamber (10) is situated in the inlet end of the liquid feed to the pump. The inlet pipe (11) is connected to the shaft seal chamber (10) and the liquid supply pipe is connected via connection channel (9) to the inlet end (7) of the pump. A rod type heater (17) is built into the connection channel (9).

Description

Bezeichnung: WellenabdichtungDesignation: shaft seal

Gegenstand der Erfindung ist die Wellenabdichtung einer Pumpe, insbesondere einer Verdrängerpumpe für kleinere Förderströme, bei der in einem, durch einen an der Pumpenwelle ausgebildeten Drosselspalt mit der Druckseite verbundenen und durch einen Verbindungskanal zur Saugseite entlasteten Wellenabdichtungsraum eine Gleitringdichtung angeordnet ist.The invention relates to the shaft seal of a pump, in particular a positive displacement pump for smaller flow rates, in one, through one on the pump shaft formed throttle gap connected to the pressure side and through a connecting channel to the suction side relieved the shaft sealing chamber a mechanical seal is arranged.

Bei Gleitringdichtungcngeschieht die Abdichtung zwischen zwei Gleitflächen. Die Funktion der Gleitringdichtung ist -nur so lange gewährleistet, wie sich zwischen den Gleitflächen ein stabiler Schmierfilm ausbilden kann. Zur Erhaltung des Schmierfilms zwischen den Gleitflächen muß die Temperatur des Schmiermittels, in der Regel das abzudichtende Medium, genügend unter der Verdampfungstemperatur bei dem jeweils herrschenden Druck im Wellenabdichtungsraum liegen. Der Schmierfilm wird jedoch durch die in Wärme ungewandelte Reibleistung der Gleitringdichtung aufgeheizt und reißt ab, wenn nicht durch eine ausreichende Flüssigkeitszirkulation durch den Wellenabdichtungsraum die Reibungswärme laufend abgeführt wird. Zusätzlich hat die Flüssigkeitszirkulation die Aufgabe, Ablagerungen, wie sie vor allem bei Förderung von Kohlenwasserstoffen auftreten können, im Bereich der Gleitflächen zu verhindern. Jede Gleitringdichtung benötigt also eine Mindestmenge an Flüssigkeitszirkulation durch den Stopfbuchsraum, um die einwandfreie Funktion aufrecht zu erhalten. Bei großen Pumpen macht es keine Schwierigkeiten den erforderlichen Flüssigkeitsstrom durch Entnahme an der Druckseite beispielsweise über den Drosselspalt an der Pumpenwelle zur Verfügung zu stellen. Der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe wird dadurch nur unerheblich verringert.In the case of mechanical seals, the seal takes place between two sliding surfaces. The function of the mechanical seal is only guaranteed as long as there is between can form a stable lubricating film on the sliding surfaces. To maintain the lubricating film between the sliding surfaces must be the temperature of the lubricant, usually the medium to be sealed, well below the evaporation temperature are at the prevailing pressure in the shaft sealing space. The lubricating film however, it is heated up by the frictional power of the mechanical seal, which is converted into heat and tears off, if not due to adequate fluid circulation through the Shaft sealing chamber the frictional heat is continuously dissipated. In addition, the Fluid circulation has the job of removing debris, especially when it comes to promoting of hydrocarbons can occur in the area of the sliding surfaces. Every mechanical seal therefore requires a minimum amount of fluid circulation through the stuffing box to maintain proper function. at For large pumps it does not cause any difficulties to obtain the required flow of liquid by extraction on the pressure side, for example via the throttle gap on the pump shaft to provide. The volumetric efficiency of the pump is thereby only slightly reduced.

Bei Pumpen für kleinere Förderströme ist die Entnahme der erforderlichen Zirkulation an der Druckseite nicht mehr möglich, weil dann der .vqlumetrische Wirkungsgrad der Pumpe zu schlecht wird. Man findet deshalb bei kleineren Pumpen häufig. Gleitringdichtungen, die nicht mit der erforderlichen Mindestmenge gespült und gekühlt werden und infolgedessen schnell versagen, Häufig wird auch bei kleineren Pumpen auf den Einbau von Gleitringdichtungen ganz verzichtet, in dem man andere ansich weniger günstige Dichtungssysteme z. B. Stopfbuchspackungen oder Radialdichtringe anwendet.In the case of pumps for smaller flow rates, the necessary Circulation on the pressure side is no longer possible because of the volumetric efficiency the pump becomes too bad. It is therefore often found in smaller pumps. Mechanical seals, which are not rinsed and cooled with the required minimum amount and as a result fail quickly, Even with smaller pumps, the Installation of mechanical seals is completely dispensed with, in which one less than others cheap sealing systems z. B. uses stuffing box packings or radial sealing rings.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenabdichtung auszubilden, die die Verwendung einer Gleitringdichtung auch bei Verdrängerpumpen für kleinere Förderströme zuläßt.The present invention is based on the object of a shaft seal train that the use of a mechanical seal also with positive displacement pumps for smaller flow rates.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Wellenabdichtungsraum in der saugseitigen Flüssigkeitszuleitung der Pumpe liegt.To solve this problem, the invention provides that the shaft sealing space is in the liquid supply line on the suction side of the pump.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung steht nunmehr zur Spülung und Kühlung der Gleitringdichtung der gesamte Förderstrom der Pumpe zur Verfügung. Die Gleitflächen der Gleitringdichtung werden dadurch so intensiv gekühlt, daß im dazwischenliegenden Schmierspalt der Schmierfilm nicht unterbrochen wird und temperaturbedingte Zersetzungen und Ausscheidungen, wie sie vor allem bei der Förderung von Kohlewasserstoffen auftreten können, nicht vorkommen. Die Ausführung hat weiter den Vorteil, daß nunmehr der Drosselspalt an der Pumpenwelle zwischen dem Druckraum und dem Wellenabdichtungsraum sehr eng gehalten werden kann, da in ihm lediglich ein geringer, ein gegenseitiges metallisches Berühren verhindernder Flüssigkeitsfilm vorhanden sein muß. Durch den Drosselspalt findet deshalb nunmehr'so gut wie kein Flüssigkeitsrücklauf zwischen Druck- und Saugseite statt, Der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe wird dadurch praktisch nicht mehr beeinflußt.This inventive training is now for flushing and cooling of the mechanical seal, the entire flow rate of the pump is available. The sliding surfaces of the mechanical seal are cooled so intensely that the intermediate lubrication gap the lubricating film is not interrupted and temperature-related Decompositions and excretions, such as those found above all in the extraction of hydrocarbons can occur, do not occur. The execution also has the advantage that now the throttle gap on the pump shaft between the pressure chamber and the shaft sealing chamber can be kept very close, since in it only a minor, a mutual one metallic contact preventive liquid film present have to be. As a result, there is now almost no liquid return through the throttle gap between pressure and suction side instead, the volumetric efficiency of the pump is practically no longer influenced by this.

Die nähere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Anschluß der Saugleitung am Wellenabdichtungsraum ausgebildet ist und die Flüssigkeitszuleitung über den Verbindungskanal zur Saugseite der Pumpe erfolgt.The more detailed embodiment of the invention provides that the connection the suction line is formed on the shaft sealing space and the liquid feed line takes place via the connection channel to the suction side of the pump.

Häufig werden Pumpen zur Förderung von Medien verwendet, die infolge des Viskositätsverhaltens erst bei höheren Temperaturen fließ- und pumpfähig werden. Zum Anfahren müssen dabei zuerst die Pumpe und hier insbesondere die empfindliche Wellenabdichtung und die Ansaugseite, und gegebenenfalls die vorhandenen Rohrleitungen aufgeheizt werden. Zum Aufheizen werden bei bekannten Pumpenausführungen elektrische Heizstäbe und Heizspiralen verwendet, die möglichst nahe an die aufzuheizenden Teile herangeführt sind. Bei den bekannten Ausführungen sind, bedingt durch die Abtrennung des Wellenabdichtungsraumes von der Saugseite, mindestens zwei Heizelemente erforderlich Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird nur ein Heizelement benötigt, wenn ein Heizstab in den den Wellenabdichtungsraum mit dem Saugraum verbindenden Kanal eingebaut ist.Often pumps are used to convey media that as a result viscosity behavior only become flowable and pumpable at higher temperatures. To start up, the pump must first be used, especially the sensitive one Shaft seal and the suction side, and possibly the existing pipelines be heated. In known pump designs, electrical pumps are used for heating Heating rods and heating coils are used that are as close as possible to the parts to be heated are introduced. In the known designs, due to the separation of the shaft sealing chamber from the suction side, at least two heating elements are required In the embodiment of the invention, only one heating element is needed when a Heating rod installed in the duct connecting the shaft sealing chamber to the suction chamber is.

In der Zeichnung -ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Weilenabdichtung in einer Schraubenspindelpumpe dargestellt.In the drawing -is an embodiment of the invention Shown shaft seal in a screw pump.

Abgedichtet werden soll der Durchgang der Antriebsspindel 1 -die Laufspindeln der Schraubenspindelpumpe sind nicht dargestellt - durch den das Pumpengehäuse 2 verschließenden Pumpendeckel 3 an der Antriebsseite der Pumpe Die Abdichtung erfolgt mittels einer Gleitringdichtung 4 in üblicher Bauweise mit einem umlaufenden Gleitring 5 und einem im Deckel stationären Gegenring.6. Bei der Schraubenspindelpumpe ist am der Antriebsseite gegenüberliegenden Ende der Saugraum 7 ausgebildet, der Druckraum 8 befindet sich am wellenseitigen Ende des Fördergewindes. Der Saugraum 7 ist über einen Verbindungskanal 9 mit dem Wellenabdichtungsraum io verbunden. Der Anschluß der Saugleitung erfolgt am Wellenabdichtungsraum über den Gewindeanschluß i1, so daß die gesamte angesaugte Flüssigkeitsmenge direkt an der Gleitringdichtung 4 vorbeifließen muß. Die Kühlung der Gleitringdichtung ist dadurch besonders intensiv. Der Durckraum 8, der mit einem Anschluß 12 für die Druckleitung versehen ist, ist über einen Drosselspalt t3 mit dem Wellenabdichtungsraum lo verbunden. Der Drosselspalt ist sehr eng gehalten, damit möglichst wenig gefördertes Medium von dem Druckraum 8 in den Wellenabdichtungsraum io zurückfließt, denn dieser Rückfluß stellt eine Drosselung dar, die den volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe verschlechtert. Da der Drosselspalt nur eine Dichtfunktion erfüllen muß, kann er sehr eng gehalten werden, es muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß es zu keiner metallischen Berührung zwischen der Antriebswelle 1 und den Drosselbüchsen 14 kommt.The passage of the drive spindle 1 - the running spindles - is to be sealed of the screw pump are not shown - through which the pump housing 2 sealing pump cover 3 on the drive side of the pump. Sealing takes place by means of a mechanical seal 4 in the usual design with a circumferential sliding ring 5 and a stationary counter ring in the cover. 6. The screw pump is at the end of the suction chamber 7 opposite the drive side, the pressure chamber 8 is located at the end of the conveying thread on the shaft side. The suction chamber 7 is over a connection channel 9 is connected to the shaft sealing space io. The connection the suction line takes place at the shaft sealing chamber via the threaded connection i1, see above that the entire amount of liquid sucked in flows directly past the mechanical seal 4 got to. The cooling of the mechanical seal is therefore particularly intensive. The pressure room 8, which is provided with a connection 12 for the pressure line, is via a throttle gap t3 connected to the shaft sealing space lo. The throttle gap is kept very narrow, thus as little as possible conveyed medium from the pressure chamber 8 into the shaft sealing chamber io flows back, because this backflow represents a restriction that the volumetric Efficiency the pump deteriorates. Because the throttle gap only must fulfill a sealing function, it can be kept very close, it just has to care must be taken that there is no metallic contact between the Drive shaft 1 and the throttle sleeves 14 comes.

Die Schraubenspindelpumpe wird saugseitig durch den Deckel 15 verschlossen. In diesem Deckel 15 ist mittels dem Gewinde 16 ein Heizstab 17 befestigt, der sich entlang dem Kanal 9 durch die gesamte Pumpe von der Saugseite bis zum Wellenabdichtungsraum lo erstreckt. Hierdurch kann mit einer Heizung die Wellenabdichtung also die Gleitringdichtung 4 sowie die gesamte Saugstrecke in der Pumpe beheizt werden.The screw pump is closed on the suction side by the cover 15. In this cover 15, a heating rod 17 is attached by means of the thread 16, which along the channel 9 through the entire pump from the suction side to the shaft sealing chamber lo extends. As a result, the shaft seal, i.e. the mechanical seal, can be equipped with a heater 4 and the entire suction section can be heated in the pump.

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Claims

PATENT CLAIM rtX Shaft sealing of a pump, especially one Positive displacement pump for smaller flow rates, with one in one through one on the pump shaft formed throttle gap connected to the pressure side, and through a connecting channel A mechanical seal is arranged on the suction side of the pressure-relieving shaft sealing chamber is, characterized in that the shaft sealing space (lo) in the suction side Liquid feed line to the pump is located.

2. Shaft seal according to claim 1, characterized in that the connection of the suction line t11) to the shaft sealing chamber (lo) is provided and the liquid feed line via the connecting channel (9) to the suction side (7) of the Pump takes place.

3. Shaft seal according to claim 1 or 2, characterized in that that a heating rod (17) is installed in the connecting duct (9) for heating.