DE4230715A1 - Entlastungswasserrückführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Auf diesem technischen Gebiet sind die unterschiedlichsten Lösungen bekannt. So zeigt die DE-PS 4 65 383 einen geteilten Entlastungswasserstrom. Der einen höheren Druck aufweisende Teilstrom wird wahlweise in den Saugraum oder in den Druckraum von einer der Pumpenstufen eingeleitet. Dagegen wird ein Teilstrom geringeren Druckes, welcher nach Passieren einer Drosselstrecke vor der die Welle abdichtenden Stopfbuchse austritt, ins Freie abgeführt. In ähnlicher Weise funktioniert der Gegenstand der DE-PS 5 39 225, der mit einer mehrstufigen Entlastungseinrichtung ausgestattet ist. Auch hier erfolgt die Abfuhr desjenigen Teilstromes des Entlastungswassers, welches sich in dem Raum zwischen Wellenabdichtung und Entlastungs­ einrichtung ansammelt, ins Freie. Bei der DE-PS 6 81 087 weist die Entlastungseinrichtung eine Stufenzahl auf, die der Stufenzahl der Pumpe entspricht. Da in jeder Entlastungsstufe ein Teildruck von 50 bar abgebaut werden soll, findet ein aufwendiges Rohrleitungssystem Anwendung. Dieses verbindet nach einem ausgewählten Schema die einzelnen Entlastungsstufen mit genau zugeordneten Pumpenstufen, um so das vorgegebene Druckgefälle zu gewährleisten.

Durch die DE-PS 10 94 592 ist bekannt, daß das hinter der Entlastungseinrichtung und vor der durch eine Stopfbuchse gebildeten Wellenabdichtung sich ansammelnde Wasser direkt dem Saugstutzen bzw. dem Zulaufbehälter der Pumpe zugeführt wird. Von dem gleichen Prinzip macht in aufwendiger regelungs­ technischer Ausführung der Gegenstand der DE-OS 14 03 846 Gebrauch.

Werden anstelle der Stopfbuchsdichtungen Gleitringdichtungen als Wellenabdichtung eingesetzt, dann sind zusätzliche Kühlsysteme für die Gleitringdichtungen erforderlich. Denn die Gleitringdichtungen sind gegenüber den Druck- und Temperaturverhältnissen des Entlastungswassers nicht direkt einsetzbar und würden schnell zerstört werden.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine wenig aufwendige Lösung zu entwickeln, mit deren Hilfe bei mehrstufigen Speisepumpen eine vom Entlastungswasser direkt beaufschlagte Gleitringdichtung in einem Temperaturbereich < 120°C Verwendung finden kann. Die Lösung dieses Problems gibt der kennzeichnende Teil des Patentanspruches wieder. Die übliche und bekannte Vorgehensweise, den Raum vor der Wellenabdichtung mit der Pumpensaugseite zu verbinden, gewährleistet eine hohe Druckabsenkung in diesem Raum. Dies entlastet die Wellenabdichtung ganz erheblich, so daß die gewöhnlich Verwendung findenden Stopfbuchsen nur noch einen Dampfaustritt zu verhindern haben. Gleitringdichtungen sind dafür aber nicht verwendbar, da sie auf eine Flüssigkeits­ schmierung der aufeinander gleitenden Teile angewiesen sind. Unter derartigen Betriebsbedingungen ist eine zusätzliche Kühleinrichtung für eine Gleitringdichtung unumgänglich, um so ein Verdampfen des im Gleitringdichtungsraum befindlichen Entlastungswassers zu vermeiden. Die Erfindung geht hier nun einen völlig anderen Weg, indem sie auf den Einsatz von Kühleinrichtungen völlig verzichtet. Statt dessen wird die Anwendung findende Gleitringdichtung direkt dem heißen Entlastungswasser ausgesetzt. Die Gefahr, daß aufgrund der zusätzlichen Reibungswärme im Dichtspalt eine Verdampfung des Entlastungswassers auftritt und somit die Gleitflächen zerstört werden, verhindert die Erfindung. Der Gleitring­ dichtungsraum ist mittels einer Rückführleitung mit der ersten Pumpenstufe oder einer Pumpenstufe höheren Druckes verbunden. Dadurch wird im Gleitringdichtungsraum ein Druck aufrechterhalten, der ein Verdampfen der innerhalb des Raumes befindlichen Flüssigkeit auch bei hohen Temperaturen verhindert. Die Druckverhältnisse sind hierbei so ausgelegt, daß an der Gleitringdichtung immer ein Druck vorherrscht, der dem Dampfdruck einer Fördermitteltemperatur entspricht, die ungefähr 20°C über der Betriebstemperatur des Fördermittels liegt. Da alle Komponenten der Gleitringdichtung auf den hohen Temperaturbereich abgestimmt sind, ist deren zuverlässiger Einsatz bei einem Betrieb in dem gewünschten Temperaturbereich gewährleistet. Verdampfungen im Bereich der Gleitflächen werden somit in einfachster Weise unterbunden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Eine mehrstufige Pumpe (1) ist mit einer Entlastungseinrichtung (2) ausgerüstet, welcher ein Gleitringdichtungsraum (3) zur Abdichtung der Welle (4) nachgeordnet ist. Das aus der Entlastungseinrichtung (2) austretende Entlastungswasser kühlt und schmiert direkt die Gleitringdichtung (5). Um Verdampfungen innerhalb des Gleitringdichtungsraumes (3) zu verhindern, ist dieser durch eine Rückführleitung (6) mit dem Druckraum (7) der ersten Pumpenstufe (8) verbunden. Der hier vorherrschende Druck verhindert ein Verdampfen der im Gleitringdichtungsraum (3) befindlichen heißen Flüssigkeit. Die Rückführleitung (6) kann auch in einen anderen, einen hohen Druck aufweisenden Raum der ersten oder einer anderen Pumpenstufe höheren Druckes einmünden.

Dieses System ist vorteilhaft einsetzbar bei Pumpen mit druckseitigem Antriebswellendurchtritt, da somit bei dieser Maschine die Saugseite mediumgeschmiert ausgebildet werden kann. Ein saugseitiger Wellendurchtritt würde dagegen für die Gleitringdichtung immer die Beaufschlagung mit dem Zulaufdruck bedeuten oder der Dichtungsraum müßte mit einem Drosselsystem in aufwendiger Weise abgegrenzt werden.

Claims (1)

1. Kreiselpumpe in mehrstufiger Bauart, insbesondere Speisepumpe, mit einer Entlastungseinrichtung für den Axialschub, der Entlastungseinrichtung nachgeordneten Wellenabdichtung und einer den Raum zwischen Wellenabdichtung und Entlastungs­ einrichtung mit einer Pumpenstufe niedrigeren Drucks verbindenden Rückführleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenabdichtung als Gleitringdichtung (5) ausgebildet ist und daß die aus dem Gleitringdichtungsraum (3) ausmündende Rückführleitung (6) mit der ersten Pumpenstufe (8) oder einer Pumpenstufe höheren Druckes verbunden ist.