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Hochdruck-Gliederkreiselpumpe Bei Gliederkreiselpumpen für hohe und
höchste Drücke besteht eine der Hauptschwierigkeiten darin, sowohl zwischen den
einzelnen Gliedern nach außen gegen den Druck im Innern vollkommen abzudichten als
auch zugleich eine ausreichende Abdichtung zwischen den einzelnen Stufen zu erreichen.
Der Druck zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stufen ist bei x Gliedern nur der x-te
Teil des Pumpenenddi-uckes, während vor allem in den letzten Pumpenstufen gegenüber
der Außenluft ein sehr hoher Druckunterschied besteht. Demzufolge hat man, iun eine
möglichst sichere Abdichtung nach außen zu erzielen, bisher in der Regel die einzelnen
Gehäuseglieder der Pumpe sorgfältig mit ihren Stirnflächen aufeinandergeschliffen,
dagegen die Trennwände zvdschen den einzelnen Stufen 'mit ihren Umfangsflächen stumpf
an den inneren Zylinderflächen der Gehäuseglieder anliegen lassen. Da aus Herstellungsgründen
die einzelnen Glieder untereinander vollkommen übereinstimmen, ist ein Abdichten
der Zwischenwände an den Gehäusegliedern gegenüber dem Druck zwischen den einzelnen
Stufen auf diese Weise nur unvollkommen erreichbar.
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Bei hohen Stufendrücken genügt ein solches Abdichten jedoch nicht
mehr. Es ist daher vorgeschlagen worden, eine der Trennwände jeder Stufe zwischen
zwei benachbarte Gehäuseglieder einzuspannen, so daß also der die Gehäusegliederaufeinanderpressende
Druck der Längsanker über die Außenkränze dieser Trennwände geht. Diese Anordnung
hat den Nachteil, daß die Anzahl der von innen nach außen gehenden ringförmigen
Trennfugen verdoppelt wird. Damit verdoppelt sich aber auch die Möglichkeit von
Undichtigkeiten. Insbesondere bei der letzten Pumpenstufe, bei welcher der volle
Pumpendruck auf den Trennfugen ruht, ist diese Verdoppelung recht bedenklich.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zur Erreichung einer
größtmöglichen Sicherheit zunächst einmal die Anzahl der Dichtungen, also der Trennfugen
zwischen dem Pumpeninnern nach außen auf eine Mindestzahl
zu beschränken
sind. Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß eine wirklich zuverlässige
Abdichtung sowohl hinsichtlich der Gliederabdichtung als auch der Stufenabdichtung
nur dadurch zu erreichen ist, daß man sie miteinander in Verbindung bringt.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Dichtung gegenüber dem Gehäuse
einer der mit den feststehenden Schaufelkränzen ein Stück` bildenden Zmischen%vände
jeder Stufe derart vor die Dichtung zwischen den Gehäusegliedern geschaltet ist,
daß der Pumpendruck zunächst die Zwischenwanddichtung durchdringen muß, um zu der
Gehäusegliederdichtung zu gelangen.
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Diese neue Anordnung hat zunächst den Vorteil, daß hinsichtlich des
größeren abzudichtenden Druckunterschiedes nvei Dichtungen hintereinandergeschaltet
sind, während für den wesentlich geringeren Stufendruck zwar nur eine, aber eine
zuverlässige Dichtung vorgesehen ist. Weiterhin bringt aber diese Anordnung noch
den -weiteren Vorteil mit sich, daß die äußere, also die Gehäusegliederdichtung
infolge der Vorschaltung der Stufendichtung gegenüber einem geringeren Druck abzudichten
hat als bei der unmittelbaren EinwirIcung des Pumpendruckes auf die Gliederdichtung.
- -Nimmt man beispielsweise an, daß der Druckunterschied zwischen den benachbarten
Stufen i o atü betrage, so wird sich hinter der Stufendichtung, also vor der Gehäusegliederdichtung
ein Druck einstellen, der etwa in der 1litte zwischen den beiden Drükken der benachbarten
Stufen liegt. Beträgt also beispielsweise der Druck in einer Stufe 6o atü und in
der benachbarten höheren Stufe ;7o atü, so wird sich hinter der Stufendichtung,
also vor der Gehäusegliederdichtung ein Druck von etwa 65 atü einstellen, während
beim Fehlen der vorgeschalteten Stufendichtung ;oaai auf der zugehörigen Gehäusegliederdichtung
ruhen würden.
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Für diese neue Schaltung der beiden Dichtungen hintereinander gibt
es im wesentlichen zwei verschiedene :Ausführungsmöglichkeiten, die sich einfach
und billig herstellen lassen. Man kann die Dichtungen so ausbilden, daß je eine
Zwischenwand zwischen zwei Gehäusegliedern derart eingespannt ist, daß der Dichtungsdruck
der Längsanker in an sich bekannter Weise über die eingespannten Außenkränze dieser
Z@vischen wände erfolgt, während zwischen die aneinanderliegenden Stirnflächen der
Gehäuseglieder nachgiebige Dichtungen geschaltet sind. Man kann auch die Anordnung
so treffen, daß der Dichtungsdruck der Längsanker in an sieh bekannter Weise nur
über die aneinanderliegenden Gehäuseglieder erfolgt und die Dichtung der Zwischenwände
mittels radialer Ringflächen an den Dichtungsgliedern beiderseits der Außenkränze
der Zwischenwände über mindestens eine nachgiebige Dichtung bewirkt wird, derart,
daß die Dichtungsfugen der Gehäuseglieder durch die Zwischenwände oder deren nachgiebige
Dichtungen überdeckt «-erden.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, und
zwar zeigt Abb. i die Anordnung, bei u-eIcher eine der radialen Zcvischenwände jeder
Stufe zwischen zwei Gehäusegliedern eingespannt und die Gehäuseglieder gegeneinander
durch Weichpackungen abgedichtet sind, Abb.2 die Anordnung, bei welcher ciiie der
radialen Zwischenwände, die mit deit Leitschaufeln und Rückführschaufeln zusammengegossen
sind, mittels nachgiebiger Palckungen vor die Gehäusegliederdichtung geschaltet
ist.
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Auf der nur zur Hälfte angedeuteten Welle i sind die Laufräder 2 undrehbar
befestigt und gießen bei ihrer raschen Umdrehung die Förderflüssigkeit in die 1_eaapl;arate
3 mit den Leitschaufeln .l und gegebencnfalls den Rückführschaufeln 5, -,t elche
die Förderflüssigkeit zum Eintritt des Laufrades der nächsten Stufe weiterleiten.
In dem gewählten Beispiel bestehen die Leitapparate aus drei radialen Trennwänden
6, ; , S und den daztvischen angeordneten Leit- und Rückführschaufeln 4., 5. Um
innerhalb der Leitapparate jede schädliche Spaltströmung nach Möglichkeit zu vermeiden,
werden vortcilh2ifterweise die drei Trennwände mit dun Leit-und Rückführschaufeln
aus eineng Stück gegossen, und zwar unabhängig von den Gehäusegliedern 9, welche
des hohen Druckes Ziegen aus höherwertigcin Werkstotherbestellt werden als der Leitapparat,
welcher zwecks Erzielung satibercr Formen und nvecks Vermeidung jeder Nacharbeit
an den Schaufeln aus einem leicht ztt vergießenden Metall, z. B. Gußeisen, hergestellt
wc-rden kann.
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In dein Ausführungsbeispiel gemäß Abb. i ist der Außenkranz io der
Trennwand 6 mit zwei radialen, geschliffenen Ringflächen' i i und 12 versehen, «-elche
mit entsprechenden Ringi1ächen 13, 1.1 an den benachbarten Gehäusegliedern 9 als
Schleifringdichtungen zusammenwirken. Die Gehäuseglieder selbst sind mit ringförmigen
Nuten und Leisten 15 an ihren beiden Stirnenden ausgestattet, wobei die Nuten eine
ringförmige Vertiefung aufweisen, in welche ein Weichpackungsring i 6 eingelegt
und durch den Pumpendruck selbst dichtend zusammengepreßt wird.
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Bei hohen Stufendrücken ist es außerdem vorteilhaft, die Trennwand
S des Leitapparates über einen Weichpackungsring i; gegen einen
Vorsprung
18 des zugehörigen Gehäusegliedes abzudichten.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß. Abb.2 ist der Außenkranz i 9 der
radialen Trennwand 6 auf der einen Seite mit -einer radialen, geschliffenen Ringfläche
2o versehen, welche mit einek entsprechenden Ringfläche 21 an dem benachbarten Gehäuseglied
als Schleifringdichttuig zusammenwirkt. Auf der anderen Seite ist der Auß,enkränz
19 zur Aufnahme einer Weichpackung 22, ausgespart, so daß auf dieser Seite des Außenkranzes
i9 der Trennwand 6 in Verbindung mit der radialen Ringfläche 27 des anderen benachbarten
Gehäusegliedeseine unter diemPumpendruck wirksam werdende Weichdichtung gebildet
wird. Die Stirnflächen der Gehäuseglieder sind hier mit zwei stufenförmik übereinanderliegenden
radialen, geschliffenen Ringflächen 23, 24 und 25, z6 versehen, welche unter dem
Druck der Längsanker zwei hintereinandergeschaltete Schleifringdichtungen bilden.
Diese _ Gehäusegliederdichtung kann natürlich auch in irgendeiner anderen Weise
ausgebildet werden; sie muß nur die Übertragung des vollen Längsankerdruck es gestatten.
Auch bei dieser Anordnung kann bei hohen Stufendrücken oder, wenn es aus anderen
Gründen vorteilhaft erscheint, die Trennwand 8 des Leitapparates über einen Weichpackungsring
17 gegen .einen Vorsprung 18 an der inneren Zylinderfläche des zugehörigen Gehäusegliedes
abgedichtet werden.
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Sowohl die Stufendichtung an der Trennwand 6 als' auch die Gehäusegliederdichtung
können in beliebiger anderer Weise durchgebildet werden, wenn die Schaltung der
beiden Dichtungen zueinander nur so getroffen ist, daß die Gehäusegliederdichtung
für das Fördermittel ausschließlich nach Überwindung der Stufendichtung erreichbar
ist.