DE29806905U1 - Mechanical seal arrangement, in particular for liquid gas sealing - Google Patents
Mechanical seal arrangement, in particular for liquid gas sealingInfo
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Description
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Gleitringdichtungsanordnung, insbesondere für die
FlüssiggasabdichtungMechanical seal arrangement, especially for the
Liquid gas sealing
Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung, insbesondere für die Flüssiggasabdichtung, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a mechanical seal arrangement, in particular for liquid gas sealing, according to the preamble of claim 1.
Für die Abdichtung von Flüssiggasen, d.h. leicht flüchtigen Produkten, können Gleitringdichtungsanordnungen in Doppelbauweise vorgesehen werden, wobei in eine zwischen den haupt- und nebendichtungsseitigen Gleitringpaarungen definierte Kammer ein Sperrfluid, z.B. Dieselöl, eingeführt und unter einem Druck etwa gleich dem des abzudichtenden Flüssiggases gehalten wird. Nachteil ist der Aufwand für die Sperrfluidvorlage und die Möglichkeit einer Sperrfluidleckage in das abzudichtende Flüssiggas sowie an die Aussenumgebung. Bekannt sind ferner Gleitringdichtungsanordnungen in Tandembauweise, vgl. z.B. EP-A-363434, für die Abdichtung leicht verdampfender Flüssigkeiten. Dazu sind die Nuten der Nebendichtung so ausgebildet und angeordnet, dass sie einen Trockenlauf der nebendichtungsseitigen Gleitringpaarung unter der in einer Dichtungskammer zwischen Haupt- und Nebendichtung anstehenden Gasphase des abzudichtenden Produktes ermöglichen, d.h. die Haupt- und Nebendichtung sind beide vom abzudichtenden Produkt "geschmiert" und die Schmierwirkung ist damit von den Verhältnissen in der Dichtungkammer abhängig. Eine nicht ausreichende Dichtspaltbildung unter ungünstigen BetriebsverhältnissenFor sealing liquid gases, i.e. easily volatile products, mechanical seal arrangements in a double design can be provided, whereby a barrier fluid, e.g. diesel oil, is introduced into a chamber defined between the main and secondary seal-side mechanical seal pairs and is kept at a pressure approximately equal to that of the liquid gas to be sealed. The disadvantage is the effort required for the barrier fluid supply and the possibility of a barrier fluid leakage into the liquid gas to be sealed and into the outside environment. Mechanical seal arrangements in a tandem design are also known, see e.g. EP-A-363434, for sealing easily evaporating liquids. For this purpose, the grooves of the secondary seal are designed and arranged in such a way that they enable dry running of the sliding ring pair on the secondary seal side under the gas phase of the product to be sealed in a sealing chamber between the main and secondary seals, i.e. the main and secondary seals are both "lubricated" by the product to be sealed and the lubricating effect is therefore dependent on the conditions in the sealing chamber. Insufficient sealing gap formation under unfavorable operating conditions
kann daher nicht ausgeschlossen werden. Man hat deshalb auch schon vorgeschlagen, vgl. DE-U-9407733, bei der Nebendichtung zusätzlich zu den in die Dichtungskammer ausmündenden förderwirksamen Nuten solche vorzusehen, die zur Aussenumgebung ausmünden, um zusätzlich zum abzudichtenden Produkt Luft zwischen die Dichtflächen der nebendichtungsseitigen Gleitringpaarung zu pumpen. Damit wird zwar der Gefahr eines vorzeitigen Verschleisses der Dichtflächen durch unzureichende Dichtspaltbildung entgegengetreten, jedoch erfordert dieser Vorteil einen erhöhten baulichen Aufwand, wobei weiterhin das abzudichtende Produkt massgeblich am Aufbau des Dichtspaltes an der Nebendichtung beteiligt bleibt. Schliesslich ist aus der EP-B-297381 eine Dichtungsanordnung für die Abdichtung toxischer, nicht leicht verdampfender Flüssigkeiten mit einer spalttopfgedichteten Hauptdichtung und einer trockenlaufenden, gasgeschmierten Nebendichtung bekannt, indem diese förderwirksame Nuten aufweist, die Umgebungsluft zwischen die Dichtflächen der Gleitringpaarung pumpen können.cannot therefore be ruled out. It has therefore already been proposed (see DE-U-9407733) that in addition to the effective conveying grooves opening into the sealing chamber, the secondary seal should be provided with grooves that open out to the outside environment in order to pump air between the sealing surfaces of the secondary seal-side sliding ring pairing in addition to the product to be sealed. This counteracts the risk of premature wear of the sealing surfaces due to insufficient sealing gap formation, but this advantage requires increased construction effort, whereby the product to be sealed continues to play a significant role in the formation of the sealing gap on the secondary seal. Finally, EP-B-297381 describes a sealing arrangement for sealing toxic, non-evaporating liquids with a can-sealed main seal and a dry-running, gas-lubricated secondary seal, which has effective grooves that can pump ambient air between the sealing surfaces of the sliding ring pair.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtungsanordnung der eingangs erwähnten Gattung für die Flüssiggasabdichtung mit minimierter Gasleckage an die Umgebung bei gleichzeitig vereinfachtem mechanischen Aufbau zu schaffen.The invention is based on the object of creating a mechanical seal arrangement of the type mentioned at the beginning for liquid gas sealing with minimized gas leakage to the environment and at the same time a simplified mechanical structure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss in überraschend einfacher Weise gemäss dem Merkmal des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Förderkapazitäten der haupt- und nebendichtungsseitigen förderwirksamen Ausnehmungen oder Nuten in einer bestimmten Weise aufeinander abgestimmt sind. Insbesondere ist die Hauptdichtung als berührungsfrei laufende "Hybrid"-Gleitringdichtung konzipiert, deren Dichtspalt vom Flüssiggas in der flüssigen als auch gasförmigen Phase oder einerThis object is achieved according to the invention in a surprisingly simple manner according to the feature of claim 1 in that the conveying capacities of the conveying-effective recesses or grooves on the main and secondary seal sides are coordinated with one another in a specific way. In particular, the main seal is designed as a contact-free "hybrid" mechanical seal, the sealing gap of which is filled by the liquid gas in the liquid and gaseous phases or a
Mischphase gebildet werden kann, während die Nebendichtung als reine gasgeschmierte Gleitringdichtung ausgebildet ist, wobei zur Schmierung nicht das verflüchtigte Flüssiggas in der Dichtungskammer sondern die Umgebungsluft herangezogen wird. Die Nebendichtung umfasst dazu förderwirksame Ausnehmungen oder Nuten, die in keiner Verbindung mit der Dichtungskammer stehen und so konzipiert sind, dass sie eine ausreichende Menge an Umgebungsluft zwischen die Dichtflächen der nebendichtungsseitigen Gleitringpaarung pumpen und dort einen Dichtspalt mit aureichendem Abdichtungsdruck aufbauen können, ohne dass die Umgebungsluft in nennenswertem Umfang in die Dichtungskammer gelangt. Dazu wird bevorzugt, dass bei im wesentlichen übereinstimmender Konfiguration der Ausnehmungen, z.B. als Spiralnuten, die Anzahl der hauptdichtungsseitigen Ausnehmungen und die der nebendichtungsseitigen Ausnehmungen in einem Verhältnis von vorzugsweise 1 : 2 steht und das Volumen jeder hauptdichtungsseitigen Ausnehmung gegenüber dem jeder nebendichtungsseitigen Ausnehmung herabgesetzt ist. Um den Druck in der Dichtungskammer stets geringer als den Druck des abzudichtenden Flüssiggases zu halten, sind Mittel zur Entlüftung der Dichtungskammer vorgesehen.mixed phase can be formed, while the secondary seal is designed as a pure gas-lubricated mechanical seal, whereby the ambient air is used for lubrication rather than the evaporated liquid gas in the seal chamber. The secondary seal comprises effective recesses or grooves that are not connected to the seal chamber and are designed in such a way that they can pump a sufficient amount of ambient air between the sealing surfaces of the mechanical ring pair on the secondary seal side and build up a sealing gap with sufficient sealing pressure there, without the ambient air entering the seal chamber to any significant extent. For this purpose, it is preferred that, with an essentially identical configuration of the recesses, e.g. as spiral grooves, the number of recesses on the main seal side and that of the recesses on the secondary seal side is in a ratio of preferably 1:2 and the volume of each recess on the main seal side is reduced compared to that of each recess on the secondary seal side. In order to keep the pressure in the sealing chamber always lower than the pressure of the liquid gas to be sealed, means are provided for venting the sealing chamber.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment and the drawing. They show:
Fig. 1 in längsgeschnittener Ansicht eine Glextringdxchtungsanordnung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 shows a longitudinal section of a flext ring sealing arrangement according to an embodiment of the invention,
Fig. 2 in fragmentarischer Ansicht eine der Dichtflächen der hauptdichtungsseitigen Gleitringe der Glextringdxchtungsanordnung nach Fig. 1, undFig. 2 shows a fragmentary view of one of the sealing surfaces of the main seal-side sliding rings of the sliding ring sealing arrangement according to Fig. 1, and
Fig. 3 in einer Ansicht ähnlich Fig. 2 eine der Dichtflächen der nebendichtungsseitigen Gleitringe der Gleitringdichtungsanordnung nach Fig. 1.Fig. 3 in a view similar to Fig. 2 one of the sealing surfaces of the secondary seal side sliding rings of the mechanical seal arrangement according to Fig. 1.
Hauptanwendungsgebiet der Erfindung ist die Abdichtung eines mit Flüssiggas (dem sog. Produkt), z.B. Propan, gefüllten Raumes, z.B. des Inneren einer Pumpe, gegenüber der Aussenatmosphäre. Die Erfindung ist jedoch auf dieses spezielle Anwendungsgebiet nicht beschränkt, sondern kann vorteilhaft immer dann eingesetzt werden, wenn es gilt, ein leicht zur Verdampfung neigendes flüssiges Produkt wirksam gegenüber der Aussenumgebung abzudichten.The main application of the invention is the sealing of a space filled with liquid gas (the so-called product), e.g. propane, e.g. the inside of a pump, from the outside atmosphere. However, the invention is not limited to this specific application, but can be used advantageously whenever it is necessary to effectively seal a liquid product that tends to evaporate from the outside environment.
In Fig. 1 betrifft das Bezugszeichen 1 ein Pumpengehäuse und das Bezugszeichen 3 eine Welle, die abgedichtet durch eine Gleitringdichtungsanordnung nach der Erfindung, durch das Gehäuse 1 nach aussen geführt ist.In Fig. 1, reference numeral 1 refers to a pump housing and reference numeral 3 to a shaft which is sealed by a mechanical seal arrangement according to the invention and is guided outward through the housing 1.
Die erfindungsgemässe Gleitringdichtungsanordnung umfasst eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen A versehene produktseitige Hauptdichtung sowie eine produktabgewandte Nebendichtung, die das allgemeine Bezugszeichen B trägt. Die Haupt- und Nebendichtung A, B sind in Längsrichtung der Welle 3 hintereinander oder in Tandembauweise angeordnet und begrenzen zwischen sich axial eine Dichtungskammer 4. Beide Dichtungen A, B sind als Gleitringdichtungen mit vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, identischem Aufbau ausgebildet, die auf einer auf der Welle 3 aufgesetzten Hülse 10 angeordnet sind.The mechanical seal arrangement according to the invention comprises a main seal on the product side, provided with the general reference symbol A, and a secondary seal facing away from the product, which bears the general reference symbol B. The main and secondary seals A, B are arranged one behind the other or in tandem in the longitudinal direction of the shaft 3 and axially delimit a sealing chamber 4 between them. Both seals A, B are designed as mechanical seals with preferably, but not necessarily, an identical structure, which are arranged on a sleeve 10 placed on the shaft 3.
Die Hauptdichtung A umfasst einen drehfest über eine Mitnehmeranordnung 9 mit der Hülse 10 verbundenen Gleitring 5 sowie einen damit zusammenwirkenden, an einer am Gehäuse 1The main seal A comprises a sliding ring 5 which is connected to the sleeve 10 in a rotationally fixed manner via a driver arrangement 9 and a cooperating sliding ring 6 which is connected to a housing 1
befestigten Haltebrille 2 abgestützten stationären Gleitring 6. Der Gleitring 5 ist axial beweglich auf der Hülse 10 gehalten. Die Gleitringe 5, 6 haben gegenüberliegende radiale Dichtflächen 7, 8, die bei Stillstand der Welle 3 in dichtendem Eingriff miteinander gehalten sind, indem die Gleitringe 5, 6 unter der Kraft einer auf den rotierenden Gleitring 5 wirkenden Vorspanneinrichtung 11 axial gegeneinander vorgespannt sind. Dichtungselemente in Gestalt von z.B. O-Ringen sind vorgesehen, um die Gleitringe 5, 6 gegenüber der Hülse 10 bzw. der Brille 2 abzudichten.fixed holding bracket 2. The sliding ring 5 is held axially movable on the sleeve 10. The sliding rings 5, 6 have opposing radial sealing surfaces 7, 8, which are held in sealing engagement with one another when the shaft 3 is at a standstill, in that the sliding rings 5, 6 are axially pre-tensioned against one another under the force of a pre-tensioning device 11 acting on the rotating sliding ring 5. Sealing elements in the form of e.g. O-rings are provided in order to seal the sliding rings 5, 6 against the sleeve 10 or the bracket 2.
Die Nebendichtung B umfasst, wie die Hauptdichtung A, ein Paar zusammenwirkende Gleitringe 12, 13, von denen einer 12 drehfest gegenüber der Hülse 10 gehalten ist und sich der andere 13 stationär an der Brille 2 abstützt. Die Gleitringe 12, 13 sind durch eine Vorspanneinrichtung 17 axial in Richtung aufeinander vorgespannt, so dass ihre radialen Dichtflächen 14, 15 bei Stillstand der Welle 3 in abdichtender Berührung miteinander stehen. Eine Mitnehmeranordnung 16 ist vorgesehen, um den Gleitring 12 axial beweglich jedoch drehfest gegenüber der Hülse 10 zu halten. O-Ringe dienen zur Abdichtung des Gleitringes 12 gegenüber der Hülse 10 bzw. des Gleitringes 13 gegenüber der Brille 2.The secondary seal B, like the main seal A, comprises a pair of interacting sliding rings 12, 13, one of which 12 is held in a rotationally fixed manner relative to the sleeve 10 and the other 13 is supported stationary on the bracket 2. The sliding rings 12, 13 are axially pre-tensioned towards one another by a pre-tensioning device 17, so that their radial sealing surfaces 14, 15 are in sealing contact with one another when the shaft 3 is at a standstill. A driver arrangement 16 is provided to keep the sliding ring 12 axially movable but rotationally fixed relative to the sleeve 10. O-rings are used to seal the sliding ring 12 relative to the sleeve 10 and the sliding ring 13 relative to the bracket 2.
Wie Fig. 2 zeigt, sind in einer der Dichtflächen 7, 8 der hauptdichtungsseitigen Gleitringe 5, 6, vorzugsweise in der Dichtfläche? des stationiären Gleitringes 6, förderwirksame Ausnehmungen oder Nuten 20 vorgesehen, die sich von einem Bereich der Dichtfläche 7 zwischen deren inneren und äusseren Umfangsbegrenzungen pflugscharartig nach aussen erstrecken und am äusseren Umfang der Dichtfläche 7 ausmünden. Die Nuten 20 bewirken, dass bei Betrieb das abzudichtende Flüssiggas im Gehäuse 1 zwischen die Dichtflächen 7, 8 gepumpt wird, umAs shown in Fig. 2, in one of the sealing surfaces 7, 8 of the main seal-side sliding rings 5, 6, preferably in the sealing surface of the stationary sliding ring 6, effective recesses or grooves 20 are provided, which extend outwards like a plowshare from an area of the sealing surface 7 between its inner and outer circumferential boundaries and open out at the outer circumference of the sealing surface 7. The grooves 20 ensure that, during operation, the liquid gas to be sealed in the housing 1 is pumped between the sealing surfaces 7, 8 in order to
dazwischen einen Druck aufzubauen, der einen Dichtspalt oder ein Polster aus dem Flüssiggas oder - aufgrund von dessen Verdampfung - aus der Gasphase bzw. aus einem Gemisch von beiden schafft, so dass die Dichtflächen 7, 8 bei Betrieb ausser Berührung miteinander treten. Das Fluid im Dichtspalt dichtet dadurch das Innere des Gehäuses 1 gegenüber der Dichtungskammer 4 bis auf eine unvermeidbare, geringe Leckage ab.to build up a pressure between them, which creates a sealing gap or a cushion from the liquid gas or - due to its evaporation - from the gas phase or from a mixture of both, so that the sealing surfaces 7, 8 come out of contact with one another during operation. The fluid in the sealing gap thus seals the interior of the housing 1 from the sealing chamber 4 except for an unavoidable, small leakage.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, handelt es sich bei den förderwirksamem Nuten oder Ausnehmungen vorzugsweise um sog. Spiralnuten 20 mit besonderer Förderwirksamkeit für Gase. Der grundsätzliche Aufbau derartiger Nuten ist dem Fachmann bekannt und braucht daher hier nicht näher erläutert zu werden. Bezüglich weiterer Details kann z.B. auf Burgmann, Gasgeschmierte Gleitringdichtungen, Selbstverlag 1997, S. 16 ff. verwiesen werden. Während Spiralnuten nur in einer Drehrichtung förderwirksam sind, können auch andere Nutformen mit Förderwirksamkeit in beiden Drehrichtungen bei der Erfindung vorgesehen werden. Beispiele für derartige Nutformen sind ebenfalls in Burgmann, a.a.O., Bild 7, S. 17 zu finden.As shown in Fig. 2, the conveying grooves or recesses are preferably so-called spiral grooves 20 with a special conveying efficiency for gases. The basic structure of such grooves is known to the person skilled in the art and therefore does not need to be explained in more detail here. For further details, reference can be made to Burgmann, Gas-lubricated mechanical seals, self-published 1997, p. 16 ff. While spiral grooves are only conveying in one direction of rotation, other groove shapes with conveying efficiency in both directions of rotation can also be provided in the invention. Examples of such groove shapes can also be found in Burgmann, op. cit., Fig. 7, p. 17.
Aufgabe der Nebendichtung B ist es, zu verhindern, dass die in die Dichtungskammer 4 gelangte Leckage der Hauptdichtung A an die Aussenumgebung entweichen kann. Ähnlich wie bei der Hauptdichtung A sind zu diesem Zweck in wenigstens einer der Dichtflächen 14, 15 der Gleitringe 12, 13, vorzugsweise in der Dichtfläche 14 des stationären Gleitringes 13, förderwirksame Nuten oder Ausnehmungen 21, vgl. Fig. 3, vorgesehen, um bei Drehung der Welle 3 zwischen den Dichtflächen 14, 15 einen Dichtspalt schaffen, um einen berührungslosen Trockenlauf der Nebendichtung B zu bewirken.The task of the secondary seal B is to prevent the leakage of the main seal A that has entered the sealing chamber 4 from escaping into the outside environment. Similar to the main seal A, for this purpose, effective conveying grooves or recesses 21, see Fig. 3, are provided in at least one of the sealing surfaces 14, 15 of the sliding rings 12, 13, preferably in the sealing surface 14 of the stationary sliding ring 13, in order to create a sealing gap between the sealing surfaces 14, 15 when the shaft 3 rotates in order to bring about contactless dry running of the secondary seal B.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, erstrecken sich die förderwirksamen Nuten 21 von einem Bereich der Dichtfläche 14 zwischen deren äusseren und inneren Umfangsbegrenzungen pflugscharartig nach innen zum inneren Umfang der Dichtfläche 14, wo sie zur Atmosphäre hin ausmünden. Die Nuten 21 können daher das Fluid der Atmosphäre, z.B. Luft, zwischen die Dichtflächen 14, 15 pumpen, d.h. die Pumprichtung ist entgegengesetzt zu einer eventuellen Leckage aus der Dichtungskammer 4 längs der Nebendichtung B an die Aussenumgebung. Bei den Nuten 21 handelt es sich vorzugsweise um gasförderwirksame Spiralnuten ähnlich denen der Hauptdichtung A mit gleichem Drehsinn oder um drehrichtungsunabhängige Nuten, auf die in Verbindung mit der Beschreibung der Hauptdichtung A schon hingewiesen wurde.As shown in Fig. 3, the conveying grooves 21 extend from a region of the sealing surface 14 between its outer and inner circumferential boundaries inwards like a plowshare to the inner circumference of the sealing surface 14, where they open out into the atmosphere. The grooves 21 can therefore pump the fluid of the atmosphere, e.g. air, between the sealing surfaces 14, 15, i.e. the pumping direction is opposite to any leakage from the sealing chamber 4 along the secondary seal B to the outside environment. The grooves 21 are preferably gas-conveying spiral grooves similar to those of the main seal A with the same direction of rotation or grooves independent of the direction of rotation, which have already been mentioned in connection with the description of the main seal A.
Erfindungsgemäss ist die Förderkapazität, d.h. die Eigenschaft der Gesamtzahl der Nuten 2 0 der Hauptdichtung A, eine bestimmte zeitlichen Menge an Flüssiggas zwischen die Dichtflächen 7, 8 der Gleitringe 5, 6 zu pumpen, auf die Förderkapazität der Gesamtzahl der Nuten 21 der Nebendichtung B, das Umgebungsmedium (Luft) zwischen die Dichtflächen 14, 15 der Gleitringe 12, 13 zu pumpen, abgestimmt, indem letztere ein wesentlich höhere Gesamtförderkapazität für das Umgebungsmedium gegenüber der Gesamtförderkapazität der hauptdichtungsseitigen Nuten 2 0 für das Flüssiggas haben.According to the invention, the delivery capacity, i.e. the property of the total number of grooves 2 0 of the main seal A to pump a certain amount of liquid gas over a certain period of time between the sealing surfaces 7, 8 of the sliding rings 5, 6, is matched to the delivery capacity of the total number of grooves 21 of the secondary seal B to pump the ambient medium (air) between the sealing surfaces 14, 15 of the sliding rings 12, 13, in that the latter have a significantly higher total delivery capacity for the ambient medium compared to the total delivery capacity of the main seal-side grooves 2 0 for the liquid gas.
Zur Erzielung unterschiedlicher Gesamtförderkapazitäten der haupt- und nebendichtungsseitigen Nuten 20, 21 bei ansonsten übereinstimmender Nutkonfiguration (z.B. Spiralnuten) kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Anzahl an hauptdichtungsseitigen Nuten 20, vgl. Fig.- 2, gegenüber der Anzahl an nebendichtungsseitigen Nuten 21, vgl. Fig. 3, wesentlich herabgesetzt sein. Vorzugsweise steht die Anzahl an haupt- zu nebendichtungsseitigen Nuten 20, 21 inIn order to achieve different total conveying capacities of the main and secondary seal side grooves 20, 21 with otherwise corresponding groove configuration (e.g. spiral grooves), according to a preferred embodiment of the invention, the number of main seal side grooves 20, see Fig. 2, can be significantly reduced compared to the number of secondary seal side grooves 21, see Fig. 3. Preferably, the number of main to secondary seal side grooves 20, 21 is in
einem Verhältnis von 1 : 1,5 bis 1 : 2,5, höchstvorzugsweise 1:2. Zusätzlich zu dieser Massnahme oder anstelle davon, können die Querschnittsabmessungen der haupt- und nebendichtungsseitigen Nuten 20, 21 so gewählt werden, dass jede hauptdichtungsseitige Nut 2 0 ein geringeres Aufnähmevolumen für das Flüssiggas als das einer nebendichtungsseitigen Nut 21 für das Umgebungsfluid hat.a ratio of 1:1.5 to 1:2.5, most preferably 1:2. In addition to this measure or instead of it, the cross-sectional dimensions of the main and secondary seal side grooves 20, 21 can be selected such that each main seal side groove 20 has a smaller holding volume for the liquid gas than that of a secondary seal side groove 21 for the ambient fluid.
Wie Fig. 1 ferner zeigt, ist eine in die Dichtungskammer 4 ausmündende Fluidpassage 18 in der Brille 2 vorgesehen, um das in der Dichtungskammer 4 angesammelte Gas nach aussen, z.B. zu einer Abfackelungsstelle zu führen und einen übermässigen Druckaufbau in der Dichtungskammer 4 zu vermeiden.As Fig. 1 further shows, a fluid passage 18 opening into the sealing chamber 4 is provided in the goggle 2 in order to lead the gas accumulated in the sealing chamber 4 to the outside, e.g. to a flaring point, and to avoid an excessive pressure build-up in the sealing chamber 4.
Eine Gleitringdichtungsanordnung in Tandembauweise umfasst eine Nebendichtung B mit einer zweifach höheren Anzahl an Spiralnuten 21 gegenüber der Anzahl an Spiralnuten 2 0 der Hauptdichtung A. Die hauptdichtungsseitigen Spiralnuten 20 haben eine maximale Tiefe von 10 &mgr;&idiagr;&eegr;, die der nebendichtungsseitigen Spiralnuten 21 beträgt maximal 20 &mgr;&igr;&tgr;&igr;. Die Gleitringdichtungsanordnung wurde einem Test zum Abdichten von flüssigem Propangas unter einem Druck von 2,3 MPa bei einer Drehzahl der Welle von 3600 min"1 und einer Temperatur von 20 0C unterzogen. Der Druck in der Dichtungskammer 4 wurde zwischen 0,08 und 0,1 MPa gehalten. Bei der Aussenumgebung handelte es sich um Umgebungsluft. Es konnte eine Verringerung der Leckage an die Aussenumgebung gegenüber herkömmlichen Gleitringdichtungsanordnungen um mehr als eine Zehnerpotenz auf z.B. 13 0 ppm und weniger festgestellt werden, was die Wirksamkeit der erfindungsgemässen Gleitringdichtungsanordnung anschaulichA mechanical seal arrangement in tandem design comprises a secondary seal B with twice the number of spiral grooves 21 compared to the number of spiral grooves 20 of the main seal A. The spiral grooves 20 on the main seal side have a maximum depth of 10 μm, that of the spiral grooves 21 on the secondary seal side is a maximum of 20 μm. The mechanical seal assembly was subjected to a test for sealing liquid propane gas under a pressure of 2.3 MPa at a shaft speed of 3600 min" 1 and a temperature of 20 0 C. The pressure in the sealing chamber 4 was kept between 0.08 and 0.1 MPa. The external environment was ambient air. A reduction in leakage to the external environment by more than a power of ten to e.g. 13 0 ppm and less was found compared to conventional mechanical seal assemblies, which clearly demonstrates the effectiveness of the mechanical seal assembly according to the invention.
belegt.proven.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung wurde davon ausgegangen, dass förderwirksame Nuten nur in einer der zusammenwirkenden Dichtflächen, insbesondere denen der rotierenden Gleitringe der Haupt- und Nebendichtung vorgesehen sind. Wenn erwünscht, könnten derartige Nuten anstelle davon oder zusätzlich in den Dichtflächen der stationären Gleitringe enthalten sein. Während ferner bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Vorspanneinrichtungen seitens der rotierenden Gleitringe vorgesehen sind, versteht sich, dass anstelle davon auch eine Anordnung seitens der stationären Gleitringe möglich ist, die dann axial beweglich am Gehäuse abgestützt sein müssten.In the above-described embodiment of the invention, it was assumed that effective grooves are only provided in one of the interacting sealing surfaces, in particular those of the rotating slide rings of the main and secondary seals. If desired, such grooves could be included instead of or in addition in the sealing surfaces of the stationary slide rings. Furthermore, while in the above-described embodiment of the invention the pre-tensioning devices are provided on the side of the rotating slide rings, it is understood that instead of this an arrangement on the side of the stationary slide rings is also possible, which would then have to be supported on the housing in an axially movable manner.
Claims (7)
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| CN104913066A (en) * | 2015-06-15 | 2015-09-16 | 浙江工业大学 | Mechanical sealing structure of gas lubricating end face with human pyramid-like combined groove deep grooves |
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