DE591399C

DE591399C - Wellenabdichtung fuer heisse, dampffoermige oder fluessige Hochdruckmedien

Info

Publication number: DE591399C
Application number: DEL72914D
Authority: DE
Original assignee: JENNY ELFRIEDE LOEFFLER GEB BO
Current assignee: JENNY ELFRIEDE LOEFFLER GEB BO
Priority date: 1928-09-21
Filing date: 1928-09-22
Publication date: 1934-01-20

Description

Die Erfindung betrifft die Abdichtung von Wellen gegen heiße, dampfförmige oder flüssige Hochdruckmedien, insbesondere gegen Wasserdampf oder Wasser, durch Spaltwirkung mittels einer Abdichtungsflüssigkeit hoher Zähigkeit, wie Öl ο. dgl. Es sind bereits Spaltdichtungen bekanntgeworden, welche mit Wasser allein- oder bei hohen Temperaturen des abzudichtenden Arbeitsmittels gleichzeitig mit Wasser und Ol als Abdichtungsmittel arbeiten, derart, daß nach der Dampfseite zu das Wasser zur Anwendung kommt, während in die nach der Atrnosphärenseite zu öffnende Büchse Öl eingepreßt wird, und öl und Wasser gemeinsam an der Atmosphärenseite austreten. Diese bekannten Ausführungsformen von Spaltdichtungen weisen hinsichtlich des Temperaturzustandes vor und in den Abdichtungsspalten und hinsichtlich der Beschaffenheit des Dichtungsmittels beim Durchströmen der Abdichtungsspalte schwerwiegende Mängel auf, insofern die Wärme aus dem abzudichtenden Raum durch die Welle usw. ganz ungehindert zu dem Abdichtungsspalt gelangt und als Sperrflüssigkeit ein Öl-AVasser-Gemisch wirkt. !Diese Mängel werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß dem Abdichtungsspalt gegen den abzudichtenden Druckraum eine Kühlung aus kalter Hochdruckflüssigkeit (Wasser) vorgeschaltet wird, welche die Wärmezufuhr durch Welle und Gehäuse zur Abdichtungsstelle unterbindet und einen Flüssigkeitsabschluß bildet, und daß ferner der Kühlraum von dem Abdichtungsspalt bzw. dem Zuflußraum für die unter Überdruck zugeführte Sperrflüssigkeit (Öl) getrennt ist, derart, daß ein möglichst kleiner Teil der Sperrflüssigkeit (öl) durch die Zwischendichtung in den unter,dem abzudichtenden Druck stehenden Kühlraum gelangt und erst dort mit der Kühlflüssigkeit (Wasser) in Berührung kommt, von wo er dann ebenso wie die Kühlflüssigkeit abgeführt wird, während der die Abdichtung nach außen im Abdichtungsspalt bewirkende Hauptteil der Sperrflüssigkeit (öl) von der Kühlflüssigkeit (Wasser) vollkommen getrennt gehalten wird. Bei Wellenabdichtungen nach der Erfindung wirkt also als Abdichtungsflüssigkeit ausschließlich Öl, während das Wasser nur als Kühlmittel dient und an dem eigentlichen Abdichtungsvorgang . nicht teilnimmt. Dabei wird, mit Sicherheit verhindert, daß die Kühlflüssigkeit mit der Abdichtungsflüssigkeit innerhalb der Dichtungsspalten in Berührung kommt. In den Dichtungsspalten strömt also ausschließlich reines Öl. Damit erst wird die Durchführung des bekannten A^orschlages, die Spaltdichtung gleichzeitig auch als Traglager zu benutzen, mit der unerläßlichen Betriebssicherheit ermöglicht.

Als Kühlflüssigkeit wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise gekühlte Arbeitsflüssigkeit bzw. Kondensat des abzudichtenden Dampfes verwendet, wobei das Hochdruck-

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medium aus dem abzudichtenden Raum selbst entnommen wird. Die Kühlverluste lassen sich dann besonders klein halten, wenn die von der Kühlflüssigkeit aufgenommene Wärme in einer besonderen Thermosyphönkreislaufkühlung abgeführt wird. In diesem Falle paßt sich die Kühlwirkung selbsttätig den Erfordernissen des Betriebes an, so daß die entstehenden Wärmeverluste ein Minimum werden.

Eine Ausführungsform der Wellenabdichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

An das Hochdruckgehäuse ι ist ein Fortsatz 2 mittels eines Halses 3 angeschlossen, der zur Verminderung ■ der Wärmeleitung möglichst eingeschnürt ist. Die Welle 4 bildet mit der hier gleichzeitig als Lager dienenden Büchse 5 einen Dichtungsspalt 6. Dem Ringraum 7 wird durch Rohr 8 unter Überdruck beispielsweise Öl als Dichtungsmediuni und gleichzeitig zur Lagerschmierung ■ zugeführt. Der Hauptteil strömt durch Spalt 6 über den drucklosen Raum 9 und Rohr 10 ab, während ein geringer Restteil durch den Dichtungsspalt 11 der Zwischenbüchse 12 in den Ringraum 13 gelangt. Die Büchse 12 ist in einer Ringnut 14 quer zur Achsrichtung der Welle verschiebbar geführt, so daß ein sehr enger Dichtungsspalt 11 ausführbar wird. Der Ringraum 13 ist mit Kühlflüssigkeit gefüllt, deren Abfließen in den Hochdruckraum 15 beispielsweise durch die Pumpwirkung eines auf der Welle angebrachten Gewindes 16 erschwert wird.

Das durch Rohr 10 abfließende Dichtungsmedium strömt in das mit einem Sieb 17 und einer Kühlschlange 18 versehene Gefäß 19. Von dort saugt es die Pumpe 20 an, die vom 'Elektromotor 21 über Vorgelege 22 angetrieben· wird, und preßt es in den Akkumulator 23 unter dessen Kolben 24. Der Raum 25 oberhalb des Kolbens 24 steht durch, die Rohre 26 und 27 mit dem Ringraum 13 in Verbindung, wodurch¹ das Dichtungsmediuni unter dem Druck der Absperrflüssigkeit bzw. des Hochdruckmediums vermehrt um das Gewicht des Kolbens 24 und das mit ihm durch Stange 28 verbundenen einstellbaren Gewichts 29 steht.

Hierdurch -wird verhindert, daß beim Versagen der Preßpumpe 20 sofort die Dichtungsund Schmierwirkung aufhört. Die Pumpe 20 ist so bemessen, daß sie ein Mehrfaches der , durch die Spalte 6 und 11 abströmenden Menge fördert. Die überschüssige Menge wird durch ein Ventil 30, das vom Kolben 24 mittels der Platte 31 gesteuert wird, in das Gefäß 19 zurückgeleitet.

Dem Ringraum 13 wird im vorliegenden Falle gekühltes Hochdruckmedium (Flüssigkeit bzw. Kondensat) als Abschlußflüssigkeit selbsttätig zugeführt. Hierzu ist er mit dem Druckraum 15 durch Leitung 32 verbunden, in die eine Kühlvorrichtung 33 eingeschaltet ist. Die von der Absperrflüssigkeit aufgenommene Wärme wird in einer Thermosyphon-Kreislaufkülilung abgeführt. Zu diesem Zweck' ist in die Kreislaufleitung 27 eine Kühlvorrichtung37 eingeschaltet. DieThermosyphonwirkung wird durch ein Schleuderrad 34 unterstützt. Zum Ausscheiden des durch Spalt 11 tretenden Dichtungsmediums ist in den Kreislauf ein Absetzgefäß 35 eingeschaltet, aus dem es durch das Absperrorgan 36 zeitweise oder dauernd abgeleitet wird, während die Absperrflüssigkeit durch Rohr 27 über die Kühlvorrichtung 37 in den Abschlußraum 13 zurückströmt.

Der Gehäuseteil 2 hat einen Kühlmantel 38, der beispielsweise mit- den Kühlvorrichtungen 37 und 33 hintereinander von Kühlwasser durchflossen wird.

Die Zwischendichtung der Räume 7 und 13 kann auch durch eine mit der Dichtungsbüchse 5 aus einem Stück hergestellten- festen Büchse oder auch durch besondere Labyrinthe, Kohleringe, Weichpackungsringe o. dgl. erfolgen.

Der Antrieb der Pumpe 20 kann auch von der abzudichtenden Welle abgeleitet werden, die selbstverständlich auch besondere Lager unabhängig von der Dichtungsbüchse 5 erhalten kann.

Claims

Patentansprüche:

i. Wellenabdichtung für heiße, dampfförmige oder flüssige Hochdruckmedien, insbesondere für Wasserdampf oder Wasser, durch Spaltwirkung mittels einer Sperrflüssigkeit hoher Zähigkeit, wie Öl ο. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß dem Ahdichtungsspalt (6) gegen den abzudichtenden Druckraum (15) eine Kühlung (Raum 13) aus kalter Hochdruckflüssigkeit (Wasser) vorgeschaltet ist, welche die Wärmezufuhr durch Welle (4) und Gehäuse (3) zur Abdichtungsstelle unterbindet und einen Flüssigkeitsabschluß bildet, und daß ferner der Kühlraum (13) von no dem Abdichtungsspalt (6) bzw. dem Zuflußraum (7) für die unter Überdruck zugeführte Sperrflüssigkeit (Öl) durch eine Zwischen dichtung (11) getrennt ist, derart, daß ein möglichst kleiner Teil der Sperrflüssigkeit (öl) durch die Zwischendichtung (11) in den unter dem abzudichtenden Druck stehenden Kühlraum (13) gelangt und erst dort mit der Kühlflüssigkeit (Wasser) in Berührung kommt, von wo er dann ebenso wie die Kühlflüssigkeit abgeführt wird, während der die Abclich-

tung nach außen im Abdichtungsspalt (6) bewirkende Hauptteil der Sperrflüssigkeit (öl) von der Kühlflüssigkeit (Wasser) vollkommen getrennt gehalten wird.
2. Wellenabdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit dem Flüssigkeitsabschilußraum (13) gekühltes Arbeitsmittel (Kondensat bzw. Flüssigkeit) aus dem abzudichtenden Druckraum (15) durch eine Rohrverbindung (32) zugeführt wird, in welcher eine Kühlvorrichtung (33) eingeschaltet ist.
3. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kühlflüssigkeit aufgenommene Wärme in einer besonderen Thermosyphon-Kreislaufkühlung abgeführt wird.
4. Wellenabdichtung nach den Ansprüchen ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermosyphon-Kreislauf der Kühlflüssigkeit durch ein mit der Welle umlaufendes Schleuderrad (34) unterstützt wird.
5. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtungsspalt (6) durch eine Büchse (5) gebildet wird, die gleichzeitig als Lager für die Welle (4) ausgeführt ist.
6. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendichtung ebenfalls durch Spaltwirkung mittels einer Büchse (12) erfolgt, die sich mit der Welle einstellen kann.
7. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmedium aus einem Akkumulator (23) zufließt, in dem es unter dem Druck des Hochdruckmediunis, vermehrt um eine einstellbare, mittels eines Kolbens (24) wirkende Belastung, gehalten wird.
8. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertritt von Kühlflüssigkeit in das abzudichtende Hochdruckmedium durch die Pumpwirkung eines auf der Welle angebrachten Gewindes (16) erschwert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen