DE288455C

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Publication number: DE288455C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

in WIEN.in Vienna.

für ätzende Flüssigkeiten.for corrosive liquids.

Da ätzende Flüssigkeiten, wie z. B. Säuren, fast jedes Packungsmaterial von Stopfbüchsen angreifen und schließlich zerstören, so ist es schwer, solche Flüssigkeiten enthaltende Behälter oder Vorrichtungen'-wie z. B, Pumpen, dicht zu halten. Um den schädlichen Einfluß dieser ätzenden Flüssigkeiten abzuschwächen oder zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, in den Stopfbüchsen einen derartigen Druck zu erzeugen, daß das Eindringen der schädigenden Stoffe unmöglich gemacht wird, und ferner wurde auch vorgeschlagen, in die Stopfbüchsen neutrale Flüssigkeiten einz'ufüh-. ren, die die ätzende Flüssigkeit, noch bevor sie ihren schädlichen Einfluß, ausüben kann, wegspülen. Schließlich wurde auch vorgeschlagen, die schädigende Wirkung der ätzenden Flüssigkeit in der Stopfbüchse selbst durch geeignete chemische Stoffe unter BiI-dung unschädlicher Verbindungen aufzuheben. Alle diese Maßregeln sind aber von dem einen oder anderen Gesichtspunkte aus umständlich, da einerseits ganz besondere Einrichtungen getroffen werden müssen, bcispielsweise, um Druckluft zu erzeugen und einzuführen, oder um eine neutrale Flüssigkeit innerhalb der Stopfbüchse in Umlauf zu setzen,.Since corrosive liquids such. B. Acids, almost any packing material for stuffing boxes attack and eventually destroy, it is difficult to contain such liquids or devices such as e.g. B, pumps, keep tight. To the harmful influence attenuating or eliminating these corrosive liquids has already been proposed, to generate such a pressure in the stuffing boxes that the penetration of the harmful substances is made impossible, and further it has also been suggested in the Stuffing boxes to feed neutral liquids. ren that the corrosive liquid, even before it can wash away its harmful influence. Finally, it was also suggested the damaging effect of the corrosive liquid in the stuffing box itself to be eliminated by suitable chemical substances with the formation of harmless compounds. But all these measures are cumbersome from one point of view or the other, because on the one hand very special arrangements have to be made, for example, to generate and introduce compressed air, or to have a neutral liquid inside to put the stuffing box into circulation.

und da schließlich bei der zuletzt genannten Art die Einführung und stetige Erneuerung von Chemikalien nötig ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung, wo es sich um die Abdichtung einer Stopfbüchse einer Pumpe handelt, kann der von der Pumpe erzeugte Druck selbst zum Schütze der Stopfbüchse ausgenutzt werden, indem nämlich die ätzende Flüssigkeit von der Stopfbüchse durch die Luftspannung im Druckwindkessel der Pumpe ferngehalten wird, wozu es nur erforderlich ist, die Stopfbüchse so anzuordnen, daß ihr Boden, also jene Stelle, wo eine Abdichtung nötig ist, in dem Luftraum des Windkessels gelegen ist.and finally, with the last-mentioned type, the introduction and constant renewal of chemicals is necessary. According to the present invention where it is the seal a stuffing box of a pump, the pressure generated by the pump can even be used to protect the stuffing box, namely the caustic Liquid from the stuffing box due to the air tension in the pump's pressure vessel is kept away, for which it is only necessary to arrange the stuffing box so that you Floor, i.e. the place where a seal is necessary, in the air space of the air chamber is located.

Nun ist aber bekanntlich das vollkommene Abdichten eines gasförmigen Mittels viel schwieriger als das eines flüssigen Mittels, insbesondere eines dickflüssigen Mittels. Es, empfiehlt sich daher, zwischen die Druckluft des Windkessels und den Stopfbüchsenboden noch einen Flüssigkeitsabschluß zu schalten, dessen neutrale Flüssigkeit also den Stopfbüchsenboden umgibt, und dessen Oberfläche von der Oberfläche der ätzenden Flüssigkeit im Windkessel durch die Druckluft getrennt ist. In diesem Falle kann selbstverständlichIt is well known, however, that the perfect sealing off of a gaseous medium is a great deal more difficult than that of a liquid agent, especially a viscous one. It, It is therefore advisable to place between the compressed air of the air chamber and the bottom of the stuffing box still to switch a liquid seal, its neutral liquid so the stuffing box bottom and its surface is separated from the surface of the corrosive liquid in the air chamber by the compressed air is. In this case, of course

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der Stopfbüchsenboden räumlich auch unterhalb des Spiegels der ätzenden Flüssigkeit im Druckwindkessel angeordnet sein, wodurch sich die Bauhöhe der Pumpe verringert.
Die Zeichnung zeigt einen achsialen Schnitt • durch eine Ausführungsform einer solchen Kreiselpumpe. ,the gland bottom can also be arranged spatially below the level of the corrosive liquid in the pressure air vessel, which reduces the overall height of the pump.
The drawing shows an axial section through an embodiment of such a centrifugal pump. ,

, Auf der lotrechten Welle α sitzt aufgekeilt das Laufrad b, dessen Nabe die Welle a The impeller b sits wedged on the vertical shaft α , the hub of which is the shaft a

ίο möglichst dicht umschließt und außerdem noch mit einem Dichtungsring c verstemmtίο as tightly as possible and also caulked with a sealing ring c

■ sein kann, um ein Durchtreten der ätzenden Flüssigkeit zwischen Nabe und Welle gegen aufwärts zu verhindern. Das Laufrad b ist in üblicher Weise von dem feststehenden Verteiler d umgeben, der mit dem Druckwindkessel e in Verbindung steht. Durch den von der Pumpe ausgeübten Druck wird die Luft im Windkessel e verdichtet und läßt den Flüssigkeitsspiegel f der geförderten Flüssigkeit nicht über eine gewisse Höhe steigen. Beiläufig sei bemerkt, daß die im. Windkessel an und für sich enthaltene Luftmenge durch Ausscheidung der mit der geförderten Flüssig-■ Can be in order to prevent the corrosive liquid from penetrating upwards between the hub and the shaft. The impeller b is surrounded in the usual way by the fixed distributor d , which is connected to the pressure air vessel e . The pressure exerted by the pump compresses the air in the air chamber e and does not allow the liquid level f of the conveyed liquid to rise above a certain height. Incidentally, it should be noted that the im. Air chamber in and of itself contained air volume through the elimination of the conveyed liquid

keit mitgerissenen Luft vergrößert bzw, ergänzt wird.the ability of entrained air to be increased or supplemented.

Die Welle a, die oben in irgendeiner Weise angetrieben wird, geht durch die Stopfbüchse g hindurch, und zwar durch den Druckwindkessel c. Bei der dargestellten Ausführungsform ist nun mit dem Laufrad b ein Gefäß h verbunden, das den unteren Teil der Stopfbüchse g umfaßt und mit einer neutralen Flüssigkeit, etwa öl, teilweise gefüllt ist. The shaft a, which is driven in some way above, goes through the stuffing box g through the pressure air vessel c. In the embodiment shown, a vessel h is connected to the impeller b , which comprises the lower part of the stuffing box g and is partially filled with a neutral liquid, such as oil.

Die Seitenbegrenzungen des Gefäßes h sind jJerart geformt, daß das öl auch bei der infolge der Fliehkraft auftretenden Deformation seiner Oberfläche nicht nach außen geschleudert werden kann, und gleichzeitig so bemessen, daß nach den Gesetzen der Dynamik flüssiger Körper eine Entblößung der Durchdringungslinie von Welle und äußeren Stopfbüchsenboden von der sie umgebenden neutralen Flüssigkeit nicht eintreten kann. Bei der Drehung bildet die Flüssigkeitsoberfläche die konkave Fläche eines Drehungsparaboloids, deren tiefster Punkt um 0 · 0255 ^{γ2 w2t} ^von dem ruhenden Niveau der Flüssigkeit entfernt ist, worin »n< den Halbmesser in Metern und »am die Winkelgeschwindigkeit bedeutet.The side boundaries of the vessel h are shaped in such a way that the oil cannot be thrown outwards, even when its surface is deformed as a result of centrifugal force, and at the same time dimensioned so that, according to the laws of dynamics of liquid bodies, the line of penetration of the wave and the outside is exposed Stuffing box bottom of the surrounding neutral liquid can not enter. During rotation, the surface of the liquid forms the concave surface of a paraboloid of rotation, the lowest point of which is 0 · 0255 γ2 ^{w2t away} ^from the stationary level of the liquid, where »n <is the radius in meters and» am is the angular velocity.

Der abschließbare Stutzen i dient zum Nachfüllen des Gefäßes h, die Stutzen k zur Regelung der Luftmenge im Windkessel, und mit / ist eine Schauöffnung bezeichnet, die · den Zweck hat, die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Windkessel beobachten zu können. Bei der geschilderten Einrichtung ist also die ätzende Flüssigkeit im Druckwindkessel sowohl durch die Druckluft als auch durch das öl im Gefäße h von dem Stopfbüchsenboden entfernt gehalten, so daß also eine schädigende Beeinflussung des Packungsmateriales durch die ätzende Flüssigkeit gänzlich ausgeschlossen ist. Es kann auch eine Mischung zwischen der ätzenden Flüssigkeit und dem Öle im Gefäße h nicht stattfinden, da diese beiden Flüssigkeiten' eben durch die ■ Druckluft. voneinander ferngehalten sind. Die: Nabe des Laufrades b kann, wie bereits erwähnt, die Welle α ganz dicht umschließen, da ja zwischen Welle und Laufrad, die miteinander fest verbunden sind, Relativbewe- , gungen nicht vorkommen und nicht berücksichtigt werden müssen. Außerdem kann man ja eine vollkommene Abdichtung auch durch einen Dichtungsring c erzielen, so daß in das Gefäß h ätzende Flüssigkeit von unten her nicht eindringen kann.The lockable connection piece i is used to refill the vessel h, the connection piece k is used to regulate the amount of air in the air chamber, and a viewing opening is designated by / which has the purpose of being able to observe the height of the liquid level in the air chamber. In the device described, the corrosive liquid in the pressure vessel is kept away from the stuffing box bottom by both the compressed air and the oil in the vessel h , so that the corrosive liquid completely rules out any damaging effect on the packing material. It can h a mixture between the corrosive liquid and oils in vessels not take place, as these two liquids' just by ■ compressed air. are kept away from each other. The: hub of the impeller b can, as already mentioned, enclose the shaft α very tightly, since relative movements do not occur between the shaft and the impeller, which are firmly connected to one another, and do not have to be taken into account. In addition one can indeed a perfect seal by a sealing ring c achieve, so that in the vessel of h corrosive liquid can not penetrate forth below.

Das öl im Gefäße h steht wohl unter dem Drucke des Druckwindkessels und hat das Bestreben, von unten her in die Stopfbüchse einzudringen. Die Abdichtung gegen eine solche Flüssigkeit ist aber bekanntlich nicht schwer, so daß also tatsächlich ein vollkommenes Dichthalten der Stopfbüchse erzielt werden kann.The oil in the vessel h is probably under the pressure of the pressure vessel and tends to penetrate the stuffing box from below. Sealing against such a liquid is known not to be difficult, so that the stuffing box can actually be completely sealed.

Wie bereits eingangs erwähnt, wäre auch eine Trennung' des Stopfbüchsenbodens von der ätzenden Flüssigkeit im Druckwindkessel durch die Druckluft allein möglich, so daß man sich also bei der dargestellten Ausführungsform das Gefäß h mit seiner ölfüllung .wegzudenken hätte, wobei dann allerdings die Stopfbüchse etwas höher angeordnet werden müßte, um ihren Boden in den Luftraum des Druckwindkessels zu. bringen. Dann hätte aber die Stopfbuchse die Abdichtung gegen das Entweichen der Druckluft zu besorgen, was bekanntlich viel schwerer ist.As already mentioned at the beginning, a separation of the bottom of the stuffing box from the caustic liquid in the pressure vessel would be possible by means of the compressed air alone, so that in the embodiment shown, the container h with its oil filling would have to be imagined, although the stuffing box would then be a bit higher would have to be arranged to their bottom in the air space of the pressure air vessel. bring. But then the stuffing box would have to provide the seal against the escape of compressed air, which is known to be much more difficult.

Die konstruktive Ausgestaltung der Pumpe und ihrer Bestandteile kann selbstverständlich im Rahmen des dargelegten Prinzipes verschiedentlich geändert werden.The structural design of the pump and its components can of course can be changed variously within the framework of the principle set out.

Claims

Patent Claims:. * ° 5

1. Device for protecting the stuffing box the vertical shaft of centrifugal pumps for corrosive liquids, characterized in that the bottom of the no Stuffing box lies in the air space of a pressure air vessel, so that the caustic

. Liquid through the ' Compressed air from the stuffing box. is kept away.

2. Device according to claim 1, characterized characterized that the lower part of the stuffing box inside the pressure wind

. kesseis from a neutral liquid (preferably oil or the like) contain- iao

the vessel connected to the air space of the air chamber is surrounded, which advantageously consists of one piece with the impeller, in which case the stuffing box base can also be located below the liquid level in the air chamber in order not only to remove the corrosive liquid, but also the more easily escaping compressed air from the stuffing box away and at the same time the corrosive liquid is separated from the protective liquid keep.

For this purpose ι sheet of drawings.