DE3724276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung von Leckagen an einer Pumpe, bei der eine Wand der Pumpe durchsetzt und mittels einer Dichtung gegen die Pumpenkammer abgedichtet ist.

Mit einer Leckage an einer vorbeschriebenen Pumpe ist nicht nur nach einer längeren Betriebszeit zu rechnen, sondern auf Grund von Material- oder Einbaufehlern eigentlich immer, d.h. auch unmittelbar nach der Erstellung einer die Pumpe enthaltenden Einrichtung. In jedem Falle führt der Austritt von Leckage zu einer Beeinträchtigung der Umgebung der Pumpe, nämlich zu einer Verschmutzung. Beim Einsatz von umweltunverträglichen Fluiden führt eine Leckage außerdem zu einer Umweltverschmutzung.

Auch kann sie je nach Art des eingesetzten Fluides zu Brand-, Explosions- und Personenschäden insbesondere dann führen, wenn ein heißes Fluid benutzt wird, wie es bei der Verwendung von Heißöl in Wärmeübertragungsanlagen der Fall ist. Eine solche Wärmeübertragungsanlage mit einer Pumpe ist in der DE-PS 27 21 221 beschrieben und dargestellt. Bei dieser bekannten Anlage kann es im Falle des Austritts von Leckage an der Pumpe zu den vorgenannten Beeinträchtigungen bzw. Schäden kommen.

Eine Verhütung solcher Schäden wäre dadurch möglich, daß eine die Anlage aufnehmende Auffangwanne für Leckage erstellt wird, deren Volumen dem Umlaufvolumen des in der Anlage geförderten Fluids entsprechen müßte. Hierdurch wäre es zwar möglich, die Leckage aufzufangen, wodurch eine Umweltschädigung verhindert werden würde, jedoch sind bei einer solchen Ausgestaltung Beeinträchtigungen bzw. Schäden in Form von Verschmutzung zumindest der Anlage und Geruchsbelästigung nicht vermieden. Außerdem besteht die Gefahr von Personenschäden insbesondere dann, wenn heiße Leckage unter einem verhältnismäßig hohen Druck austreten kann. Der Dichtungsschaden an der Pumpe würde sich auch erst dann bemerkbar machen, wenn das Heißöl sich in der Auffangwanne zeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verhinderung von Leckagen an einer Pumpe, bei der eine Welle eine Wand der Pumpe durchsetzt und mittels einer Dichtung gegen die Pumpenkammer abgedichtet ist, bereit zu stellen, bei der es bei einem Austritt von Leckage aus der Pumpe zu keiner Beeinträchtigung bzw. Schädigung der Umgebung der Pumpe kommt.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Aus der DE-AS 11 95 103 ist eine Leckanzeigevorrichtung bekannt, bei der eine Ventilspindel zwecks Abdichtung von einem Faltenbalg umgeben ist, um den sich ein weiterer Faltenbalg konzentrisch erstreckt. Zwischen den beiden Faltenbälgen wird ein Unterdruck hergestellt und aufrechterhalten. Medium, das bei Undichtwerden des inneren Faltenbalgs in den Zwischenraum eintritt, verursacht dort einen Druckanstieg, der in einem Manometer angezeigt wird. Die von diesem abgehende Leitung mit dem Ventil ist keine Leitung zu einem Sammelbehälter, sondern führt zur unumgänglich nötigen Vakuumpumpe.

Die DE-Z. TÜ 21 (1980), Nr. 9, September, S. 385 bis 388 und die DE-Z. 3R International, 19. Jahrgang, Heft 11, November 1980, S. 645 bis 649 enthalten dieselbe technische Offenbarung, wobei eine geringfügige Abwandlung darin besteht, daß anstelle von Unterdruck Überdruck vorgesehen wird.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Leckage mit einfachen und kostengünstig herstellbaren Mitteln unmittelbar erfaßt und angezeigt wird, bevor ein Austritt in die Umgebung erfolgt, der zu den vorbeschriebenen Nachteilen führt. Deshalb können bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung diese Nachteile auch nicht eintreten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich nicht nur bei der Neuerstellung der Pumpe bzw. der die Pumpe enthaltenden Anlage in einfacher Weise anordnen, sondern sie läßt sich auch bei einer in eine ältere Anlage integrierten Pumpe in einfacher Weise nachrüsten.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht darin, daß auf Grund der Anzeige des Austritts von Leckage ein Austritt in großer Menge verhindert wird und deshalb weitere Schäden an der Pumpe bzw. an der die Pumpe enthaltenden Anlage vermieden werden, die z. B. darin bestehen können, daß auf Grund des Betriebs bei einem Verlust des Fluids in großer Menge Betriebsstörungen auftreten können, wenn keine den Verlust des Fluids überwachende und anzeigende Einrichtung vorgesehen ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine solche zusätzliche Einrichtung nicht erforderlich, da sich schon ein geringer Verlust an Fluid anzeigen läßt.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Aufnahmekammer, für die es nur eines verhältnismäßig kleinen Volumens bedarf, gemäß Anspruch 2 durch eine Rohrleitung bzw. ein Rohr zu bilden, die bzw. das in einfacher Weise, z. B. mittels eines Flansches oder Schraub- bzw. Steck-Verbindungsarmaturen an der Pumpe befestigt werden kann. Hierdurch wird eine weitere Vereinfachung erreicht, die sich kostengünstig herstellen läßt.

Es ist dabei auch möglich, die Aufnahmekammer unmittelbar an der Pumpe oder in einem Abstand von der Pumpe anzuordnen, z. B. an einer Stelle, wo ein zugänglicher Platz vorhanden ist (Anspruch 3). Insbesondere eine solche Ausgestaltung ermöglicht es auch, nur eine Aufnahmekammer für mehrere Pumpen zu benutzen, wozu die Aufnahmekammer durch Rohrleitungen mit den entsprechenden Pumpen zu verbinden ist.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 empfiehlt sich in solchen Fällen, in denen eine Anschlußmöglichkeit an der Pumpe nicht vorgegeben ist. Die in den Ansprüchen 6 und 7 enthaltenen Merkmale vereinfachen und erleichtern die Anordnung bzw. Montage.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 8 werden die eingangs angeführten Beeinträchtigungen bzw. Schäden auch in dem Fall vermieden, in dem die Anzeige des Vorhandenseins einer Leckage nicht wahrgenommen werden würde. Es empfiehlt sich in einem solchen Fall, das Volumen des Behälters entsprechend dem Volumen des vorhandenen Fluids so zu bemessen, damit selbst dann die Beeinträchtigungen bzw. Schäden nicht eintreten, wenn die gesamte Menge des Fluids aus der Pumpe austreten sollte. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß eine automatische Entlüftung des Dichtungsraumes erreicht wird. Hierdurch werden z. B. durch Wärme und daraus resultierendem Überdruck hervorgerufene Dichtungsschäden vermieden.

Ein solcher Behälter ist bei einer Wärmeübertragungsanlage ohne Schutzgasüberlagerung in dem Fall nicht erforderlich, in dem ein z. B. Vorratsbehälter schon vorhanden ist. Beim Vorhandensein von Schutzgasüberlagerung ist ein mit der Aufnahmekammer verbundener Behälter zu empfehlen.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines in einer verein­ fachten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläu­ tert. In der Zeichnung ist schematisch eine allgemein mit 1 bezeichnete Wärmeübertragungsanlage dargestellt, in welcher Heißöl mittels einer Pumpe 2 im Kreislauf gefördert wird.

In dem durch eine Rohrleitung gebildeten, allgemein mit 3 bezeichneten Kreislauf, dessen Strömungsrichtung mit dem Pfeil 4 verdeutlicht ist, ist die Pumpe 2, ein Erhitzer 5 für im Kreislauf strömendes Öl und ein Wärmeverbraucher 6 angeordnet. Von dem mit 7 bezeichneten Zuführungsleitungs­ abschnitt des Kreislaufs 3 zweigen in Strömungsrichtung 4 vor der Pumpe 2 zwei Zweigleitungen 8, 9 zu einem Vorrats­ behälter 11 mit einem Einführ- und Entleerungsstutzen 12 und einer Entgasungsöffnung 13 ab. Von einer einerseits zwischen dem Wärmeverbraucher 6 und dem Erhitzer 5 und andererseits zwischen dem Wärmeverbraucher 6 und der Pumpe 2 an den Kreislauf 3 anschließenden Parallelleitung 14 führt ein Leitungsabschnitt 15 in den oberen Bereich des Vorrats­ behälters 11, d.h. unterhalb der Entgasungsöffnung 13, wobei der sich im Vorratsbehälter 11 erstreckende Bereich des Leitungsabschnittes 15 zwecks Entgasung des darin befindlichen Heißöls perforiert ist. Mit 16 sind wahlweise sperrbare Ventile bezeichnet.

Bei der Pumpe 2 handelt es sich um eine solche mit einer andeutungsweise dargestellten rotierenden Welle 10, die gegenüber dem Heißöl enthaltenden Gehäusehohlraum der Pumpe 2 durch eine nicht dargestellte Wellendichtung abge­ dichtet ist. Im Bereich dieser Wellendichtung ergibt sich bei einem Defekt der Wellendichtung eine undichte Stelle, durch die Heißöl austritt. Diese Stelle ist durch eine sie umgeben­ de Rohrleitung 17 abgedeckt, die vorzugsweise mittels eines Flansches am Gehäuse der Pumpe 2 befestigt und abgedich­ tet ist. Die Rohrleitung 17 erstreckt sich zu einer Aufnah­ mekammer 18 für Leckage, deren Gehäuse mit der Rohrleitung 17 verbunden ist. In der Aufnahmekammer 18 ist ein andeu­ tungsweise dargestelltes Überwachungsinstrument 19, wie ein Niveau- oder Druckschalter, angeordnet, das beim Vorhanden­ sein von Leckage in der Aufnahmekammer 18 die Signalisierung durch ein z.B. optisches oder akustisches Anzeigeinstrument 21 einleitet, mit dem das Überwachungsinstrument über eine Signalleitung verbunden ist. Außerdem ist die Aufnahmekammer 18 durch eine weitere Rohrleitung 22 mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden.

Bei einem Defekt der Dichtung zwischen dem Gehäuseraum der Pumpe 2 und der Welle 10 gelangt Heißöl durch die Rohrlei­ tung 17 in die Aufnahmekammer 18. Das Vorhandensein des Heißöls wird hier durch das Überwachungsinstrument 19 er­ mittelt, und es wird die Anzeige des Defektes ausgelöst, so daß der Defekt von der zuständigen Bedienungsperson unverzüglich erkannt werden kann. Sofern die undichte Stelle recht groß ist und deshalb eine verhältnismäßig große Leckage anfällt, oder wenn die Anzeige nicht sofort bemerkt wird, strömt die Leckage durch die Rohrleitung 22 in den Vorratsbehälter 11. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird gegenüber bekannten Ausgestaltungen, bei denen die Leckage in die freie Umgebung austritt, nicht nur eine Verschmut­ zung und Geruchsbelästigung der Umgebung, sondern auch beim Vorhandensein von Heißöl eine Brand- und Explosions­ gefahr vermieden. Außerdem wird der Dichtungsdefekt unver­ züglich angezeigt. Es ist im Rahmen der Erfindung auch von Vorteil, eine Signalverbindung zwischen dem Überwachungs­ instrument 19 und einem nicht dargestellten Ausschalter für die Pumpe 2 bzw. für die gesamte Wärmeübertragungsanlage 1 vorzusehen. Diese Einrichtung kann auch mit einem Zeit­ geber gekoppelt sein, mittels dessen sich die Zeit zwischen der Erkennung des Vorhandenseins der Leckage und die Abschal­ tung der Pumpe 2 bzw. der Wärmeübertragungsanlage 1 vorgeben läßt. Die Anordnung kann so getroffen werden, daß die Ab­ schaltung bei Erkennung des Vorhandenseins der Leckage durch das Überwachungsinstrument 19 oder nach einer bestimmten Zeit nach der Erkennung erfolgt, z.B. als Sicherung für den Fall, daß die Anzeige nicht bemerkt werden sollte.

Für den Fall, daß der Wärmeübertragungsanlage 1 oder einem sonstigen Förderkreislauf kein Vorratsbehälter 11 zugeord­ net ist, ist ein besonderer Behälter 23 vorzusehen, in den eine von der Aufnahmekammer 18 ausgehende Rohrleitung 24 mündet, was strichpunktiert dargestellt ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Aufnahme­ kammer 18 unmittelbar außenseitig der Dichtung am Gehäuse der Pumpe 2 anzuschließen.

Bei Pumpen oder im Hinblick auf eine mögliche Leckage ver­ gleichbaren Bauteilen ist es schon bekannt, die Dichtung außenseitig zu kammern, das heißt, außenseitig der Dichtung eine weitere Gehäusekammer z.B. für Schmieröl, vorzusehen, die durch eine Entlüftungsschraube verschlossen ist. Bei einer solchen Ausgestaltung wird die Rohrleitung 17 an das vorhandene Loch für die Entlüftungsschraube angeschlossen.

Für den Anschluß der Rohrleitungen 17, 22, 24, die wenigstens abschnittweise Schläuche sein können, werden vorzugsweise Schnellschluß-Verbindungsarmaturen wie Steck-Verbindungs­ armaturen eingesetzt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Verhinderung von Leckagen an einer Pumpe, bei der eine Welle eine Wand der Pumpe durchsetzt und mittels einer Dichtung gegenüber die Pumpenkammer abgedichtet ist, gekennzeichnet durch eine der Pumpe (2) außenseitig der Dichtung zugeordnete zusätzliche Aufnahmekammer (18) für Leckage, der ein Überwachungsinstrument (19) für das Vorhandensein von Leckage zugeordnet ist, das durch eine Signalleitung mit einem Anzeigeinstrument (21) zwecks Auslösung eines Anzeigesignals bei Vorhandensein von Leckage verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) außenseitig der Dichtung einen weiteren Gehäuseraum z. B. zur Aufnahme von Schmieröl aufweist und die Aufnahmekammer (18) durch eine Rohrleitung (17) gebildet ist, die mit dem weiteren Gehäuseraum verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe außenseitig der Dichtung einen weiteren Gehäuseraum z. B. zur Aufnahme von Schmieröl aufweist und die Aufnahmekammer (18) in einem Abstand von der Pumpe (2) angeordnet sowie durch eine Rohrleitung (17) mit dem weiteren Gehäuseraum verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (17) mit dem oberen Bereich des weiteren Gehäuseraums verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine trichter- oder wannenförmige Aufnahmeschale zur Anordnung unterhalb der Pumpe (2) vorgesehen ist, die die Aufnahmekammer bildet oder durch die Rohrleitung (17) mit der Aufnahmekammer (18) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt der Rohrleitung (17), vorzugsweise der der Pumpe (2) zugewandte Endabschnitt, eine Schlauchleitung ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohr- oder Schlauchleitung (17) mittels einer Steck-Verbindungsarmatur mit dem weiteren Gehäuseraum oder mit der Aufnahmeschale verbindbar ist, und daß vorzugsweise wenigstens das dem weiteren Gehäuseraum oder der Aufnahmeschale zugewandte Armaturteil im offenen Zustand automatisch geschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (18) durch eine weitere Rohrleitung (22) mit einem Behälter (11, 23) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsinstrument (19) mit einem Schalter verbunden ist zwecks Aus- bzw. Abschaltung der Pumpe (2) oder der die Pumpe (2) enthaltenden Anlage (1) gegebenenfalls nach einer bestimmten Zeitdauer.

10. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, für eine Wärmeübertragungsanlage (1), in der Heißöl durch die Pumpe (2) zu einem Erhitzer (5) und einem Wärmeverbraucher (6) im Kreislauf (3) gefördert wird, insbesondere für eine Wärmeübertragungsanlage mit Schutzgasüberlagerung in einem Behälter bevorzugt einem Vorratsbehälter oder Ausdehnungsgefäß.

11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, für sogenannte Rotor-Speiseköpfe oder Dichtungsköpfe von Walzen- oder Schneckenbeheizungsvorrichtungen.