DE858174C - Soft packing jar for liquids of high pressure and high temperature - Google Patents
Soft packing jar for liquids of high pressure and high temperatureInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
- F16J15/182—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with lubricating, cooling or draining means
- F16J15/183—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with lubricating, cooling or draining means using a lantern ring
Description
Weichpackungsstopfbüchse für Flüssigkeiten von hohem Druck und hoher Temperatur Bei Weichpackungsstopfbüchsen für höhere Drücke hat es sich gezeigt, daß diejenigen Weichpackungsringe, welche der Stopfbüchsbrille am nächsten liegen, also von dem Raum, gegen welchen abgedichtet werden soll, am weitesten entfernt sind, den stärksten Verschleiß aufweisen. Dies ist auch bei solchen Weichpackungsstopfbüchsen der Fall, die gegen unter höherem Druck stehende heiße Flüssigkeiten abzudichten haben.Soft packing gland for high pressure and high pressure liquids Temperature With soft packing glands for higher pressures it has been shown that that those soft packing rings that are closest to the gland follower, that is, furthest away from the room against which it is to be sealed off show the greatest wear. This is also the case with such soft packing glands the case of sealing the hot liquids under higher pressure to have.
Diese auffallende Erscheinung ist nach der der Erfindung zugrundelegenden Erkenntnis auf zwei verschiedene Ursachen zurückzuführen. Zunächst wird infolge der Wandreibung und der Druckwirkung der Weichpackungsringe aufeinander beim Anziehen der Stopfbüchsbrille der ausgeübte mechanische Druck sich nur zum Teil bis auf den letzten am Stopfbüchsgrund liegenden Weichpackungsring, welcher unmittelbar unter der Stopfbüchsbrille liegt, den stärksten Druck auszuhalten hat und dementsprechend auch am stärksten zusammengepreßt wird. Dieser erste Packungsring liegt also auch mit höherem Druck als alle folgenden an der umlaufenden Welle an, was eine erhöhte Erzeugung von Reibungswärme nach sich zieht.This striking phenomenon is according to that on which the invention is based Knowledge attributed to two different causes. First, as a result the wall friction and the pressure effect of the soft packing rings on each other when they are put on the gland gland the mechanical pressure exerted is only partially reduced to the last soft packing ring lying on the bottom of the stuffing box, which is immediately below the gland gland has to withstand the strongest pressure and accordingly is also most strongly compressed. This first packing ring is also there with higher pressure than all following on the rotating shaft, which increases Generation of frictional heat entails.
Um dieser Reibungswärme zu begegnen, wird in bekannter Weise der Stopfbüchsmantel gekühlt. Außerdem pflegt man bei solchen Weichpackungsstopfbüchsen für höhere. Drücke, welche gegen Flüssigkeiten abzudichten haben, ein gewisses Lecken der Stopfbüchse zuzulassen, um eine Flüssigkeitsschmierung zwischen dem umlaufenden Teil und der Weichpackung zu erreichen, und somit die Reibungswärme in erträglichen Grenzen zu halten. Dieses Leckwasser nimmt zwar einen Teil der Reibungswärme auf, vermag aber einen raschen Verschleiß der ersten an der Stopfbüchsbrille liegenden Weichpackungsringe nicht zu verhindern; denn das Leckwasser ist bei seiner Berührung mit den ersten Ringen bereits so heiß geworden, und hier liegt die andere Ursache, daß es einerseits nicht mehr zu kühlen vermag, andererseits infolge Dampfbildung keine nennenswerte Schmierwirkung mehr ausübt.In order to counteract this frictional heat, the stuffing box jacket is used in a known manner chilled. In addition, care is taken with such soft packing glands for higher. Pressures that have to seal against liquids, some licking the stuffing box to allow fluid lubrication between the rotating Part and the soft pack to achieve, and thus the frictional heat in bearable To keep boundaries. Although this leakage water absorbs part of the frictional heat, however, the first one on the gland gland can wear out quickly Soft packing rings cannot be prevented; because the leaking water is at his touch already got so hot with the first rings, and here lies the other cause, that on the one hand it can no longer cool, on the other hand as a result of steam formation no longer has any noteworthy lubricating effect.
Der Zweck der Erfindung ist es, sowohl den von der Stopfbüchsbrille ausgeübten mechanischen Druck möglichst gleichmäßig auf alle Weichpackungsringe zu verteilen, als auch die Temperatur des Leckwassers zwischen den einzelnen Weichpackungsringen so weit herabzusetzen, daß der erste Ring an der Stopfbüchsbrille noch eine ausreichende Kühlung und Schmierung erfährt.The purpose of the invention is both that of the gland mechanical pressure exerted as evenly as possible on all soft packing rings to distribute, as well as the temperature of the leakage water between the individual soft packing rings reduce so far that the first ring on the gland follower still has a sufficient Experience cooling and lubrication.
Es ist eine Stopfbüchse zum Abdichten gegen Gase und Dämpfe bekanntgeworden, bei welcher von außen her eine geeignete Flüssigkeit, z. B. Wasser, Öl od. dgl., radial vom Umfang der Stopfbüchse aus zwischen die Packungsringe eingeführt wird. Um der Sperrflüssigkeit ungehinderten Zutritt zwischen die Packungsringe zu ermöglichen, sind zwischen diesen metallische Abstandsringe von doppel-T-förmigem Querschnitt vorgesehen, welche verhindern, daß unter dem Druck der Stopfbüchsbrille der notwendige Zwischenraum zwischen den Packungsringen an den Stellen der Flüssigkeitszuführung vermindert wird oder ganz verschwindet. Der in Achsenrichtung liegende Verbindungssteg dieses Doppel-T-Querschnitts ist mit Öffnungen versehen, um die Sperrflüssigkeit, die auch zum Schmieren der Welle an den Reibstellen der Packungsringe dient, den Zutritt zur Wellenoberfläche und zu den Dichtfugen zwischen Welle und Packungsringen zu gestatten.A stuffing box for sealing against gases and vapors has become known, in which from the outside a suitable liquid, e.g. B. water, oil or the like, is inserted radially from the circumference of the stuffing box between the packing rings. In order to allow the barrier fluid unimpeded access between the packing rings, are between these metallic spacer rings of double-T-shaped cross-section provided, which prevent that under the pressure of the gland gland the necessary Space between the packing rings at the points of the liquid supply diminishes or disappears entirely. The connecting web lying in the axial direction this double-T cross-section is provided with openings to allow the sealing liquid, which also serves to lubricate the shaft at the friction points of the packing rings, the Access to the shaft surface and the sealing joints between the shaft and the packing rings to allow.
Bei Stopfbüchsen dieser Art sind also eine besondere Sperrwasserquelle und besondere Zuführungsleitungen und Anschlüsse am Umfang der Stopfbüchsgehäuse erforderlich, was man im Interesse der Vereinfachung der Bauart zu vermeiden sucht.Stuffing boxes of this type are therefore a special source of sealing water and special feed lines and connections on the perimeter of the gland housing required, which one tries to avoid in the interests of simplifying the design.
Im Gegensatz hierzu stellt die Erfindung eine Verbesserung solcher Stopfbüchsen dar, bei denen die Schmierung zwischen Welle oder Stange und Packung durch die Leckfliissigkeit vom Pumpeninnern her bewirkt wird. Sie bezieht sich also auf Weichpackungsstopfbüchsen, insbesondere für Kesselspeise- und Umwälzpumpen mit gekühltem Stopfbüchsmaritel.In contrast, the invention provides an improvement on such Stuffing boxes are where the lubrication between the shaft or rod and packing caused by the leakage liquid from inside the pump. So it relates on soft packing glands, especially for boiler feed and circulation pumps refrigerated stuffing box maritel.
Die Erfindung vermeidet die angeführten Nachteile dadurch, daß zwecks Verhinderung eines Temperaturanstiegs der gekühlt in die Packung eintretenden Leckflüssigkeit zwischen die Weichpackungsringe metallische Ringe mit radialen Durchbrechungen nach Art der für Weichpackungsstopfbüchsen mit F reindkühlüng der abzudichtenden Welle oder Stange bekannten Zwischenringe angeordnet sind.The invention avoids the disadvantages mentioned in that for the purpose Prevents the temperature of the leakage liquid entering the packing in a cooled manner between the soft packing rings metallic rings with radial openings Type of shaft to be sealed for soft packing glands with internal cooling or rod known intermediate rings are arranged.
Als besonders vorteilhaft wurde hierbei erkannt, daß die Zwischenringe U-förmigen Querschnitt haben, mit der offenen Seite der gekühlten zylindrischen Stopfbüchsen«-andung zugekehrt sind und in den drei Wänden Durchbrechungen aufweisen. Dadurch wird ein Temperaturanstieg der Leck-' flüssigkeit von ihrem Eintritt in die Stopfbüchse bis zum Austritt unterbunden und gleichzeitig eine ausreichende Schmierung auch der am weitesten außenliegenden Weichpackungsringe sichergestellt. Die Einschaltung eines solchen metallischen Zwischenrings am vorteilhaftesten nach jedem Weichpackungsring bewirkt außerdem eine weit gleichmäßigere Verteilung des Druckes von der Stopfbüchsbrille her auf sämtliche Weichpackungsringe. Durch die seitlichen Öffnungen in den Zwischenringen nach den Stirnflächen der benachbarten Weichpackungsringe zu, werden diese selbst wirksam gekühlt, und die hinter jedem Weichpackungsring austretende durch die Reibung erwärmte Leckflüssigkeit wird beim Durchströmen des durchbrochenen metallischen Zwischenringes abgekühlt.It was recognized as particularly advantageous that the intermediate rings Have a U-shaped cross-section, with the open side of the cooled cylindrical Stuffing box «-andung are facing and have openings in the three walls. This causes a rise in temperature of the leakage fluid from its entry into the stuffing box tied up to the outlet and at the same time a sufficient one Lubrication of the outermost soft packing rings is also ensured. The inclusion of such a metallic intermediate ring is most advantageous after Each soft packing ring also results in a far more even distribution of the Pressure from the packing gland on all soft packing rings. Through the lateral openings in the intermediate rings after the end faces of the neighboring Soft packing rings too, these are effectively cooled by themselves, and the one behind everyone The leakage liquid that escapes from the soft packing ring and is heated by the friction is removed from the Cooled flowing through the perforated metallic intermediate ring.
Durch die Anordnung einer nur von Öffnungen unterbrochenen Ringwand des Hohlringes nach der Welle bzw. Wellenbüchse hiri, wird eine intensive Wirbelbildung in dein Raum zwischen den Packungsringen und dein Innenraum des Hohlringes vermieden, so daß Aushöhlungen am Umfang der Wellenbüchse bzw. der Welle, wie sie gegenüber offenen ringfförlnigen Erweiterungen, z. B. in einem Drosselspalt od. dgl. vorkommen, nicht auftreten können Bei der erwähnten bekannten Stopfbüchse mit Zwischenringen und Fremdkühlung der abzudichtenden Welle oder Stange, ließe es sich praktisch nicht durchführen, claß auf jeden Weichpackungsring ein metallischer Abstandsring folgt; denn abgesehen davon, daß sich so viele Fremdkühlwasseranschlüsse, wie hierzu notwendig wären, kaum unterbringen ließen, würde eine solche Stopfbüchse viel zu lang bauen, da die Abstandsringe bei radialer Kühlwasserzuführung wesentlich länger sein müssen, als bei denen nach der Erfindung, um ein Zusammendrücken der Weichpackungsringe beim Nachspannen der Stopfbüchsbrille zuzulassen, ohne daß die Kühlwasserzuführungen durch die Weichpackungsringe überdeckt Nverden. Ferner sind bei der bekannten Stopfbüchse mit Fremdkühlung die den benachbarten Stirliflächen der Weichpackungsringe zugekehrten radialen Flächen der Doppel-7-Ringe nicht mit Durchbrechungen versehen, so daß das Kühl-,vasser nur an einem sehr normalen Ringspalt an die Weichpackungsringe gelangen kann.By arranging an annular wall only interrupted by openings of the hollow ring after the shaft or shaft bushing hiri, there is an intensive vortex formation avoided in your space between the packing rings and your interior of the hollow ring, so that cavities on the circumference of the shaft sleeve or the shaft, as opposite open ring-shaped extensions, e.g. B. in a throttle gap. The like. Occur, can not occur in the aforementioned known stuffing box with intermediate rings and external cooling of the shaft or rod to be sealed, it would be practically impossible carry out, claß a metallic spacer ring follows each soft packing ring; because apart from the fact that there are as many external cooling water connections as necessary for this could hardly be accommodated, such a stuffing box would be built much too long, because the spacer rings have to be much longer with radial cooling water supply, than those according to the invention to avoid compression of the soft packing rings to allow the stuffing box gland to be tightened without disrupting the cooling water supply Nverden covered by the soft packing rings. Furthermore, in the known stuffing box with external cooling those facing the neighboring Stirl surfaces of the soft packing rings radial surfaces of the double 7-rings are not provided with openings, so that the Cooling and water can only reach the soft packing rings at a very normal annular gap can.
Die der Welle zugekehrte durchbrochene Ringwand der. U-förmigen Zwischenringe gemäß der Erfindung vermeidet zwar die Entstehung einer die Welle auswaschenden Wirbelbildung, kann aber auch bis zu einem gewissen Grade die thermische Zirkulation zwischen <lern Spaltraum um die Welle bzw. Wellenbüchse und (lern mit der gekühlten Stopfbüchswand in enger Verbindung stehenden Inn ciirauin des Ilohlritiges beeinträchtigen. Dies kann so weit gehen, dafi ein nennenswerter Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Ringspalt und dem Innenraum des Hohlringes nicht mehr stattfindet. Die Ki.ihlting des durch den Spalt an der Welle etitlangströnienclen l.eckwassers erfolgt dann nur über (las w-:ii-iiieleitende Metall des Hohlringes, während die Stirnflächenkühlung der all dem Hohlring anliegenden Weichpackungsringe durch das in dein Innenraum des Hohlringes befindliche gut gekühlte Leckes asser bewirkt wird.The perforated ring wall facing the shaft. U-shaped intermediate rings According to the invention, it avoids the creation of a wave that washes out Vortex formation, but can also, to a certain extent, be thermal circulation between <learn the gap around the shaft or shaft bushing and (learn with the cooled Stuffing box wall affect the closely connected Inn ciirauin des Ilohlritiges. This can go so far that a significant fluid exchange between the Annular gap and the interior of the hollow ring no longer takes place. The cooling the l.eckwasser etitlangströnienclen through the gap on the shaft then takes place only over (las w-: ii-ii-conductive metal of the hollow ring, while the face cooling of all the soft packing rings lying against the hollow ring through the into your interior the well-cooled leak located in the hollow ring is caused.
Uli, eine inögliclist intensive Kühlung des unter jedem Weichpackungsring austretenden Kühlwassers zti erreichen, wird erfindungsgemäß das Leckwasser so geführt, daß es nach dein Austritt aus dem Weichpackungsritig den Innenraum des Hohlringes durchströmen muß, uni an die Fuge zwischen dein n'ichsten Weichpackungsring und der Welle bzw. Wellenbüchse zu gelangen, ohne daß hierbei eine die Welle bzw. \Vellenbüchse auswaschende Wirbelbildung entstellt. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der metallische Hohlring auf einer der Welle bzw. der Wellenbüchse zugekehrten Seite eine ringförmige Trennwand aufweist, welche die Welle bzw. Wellenbüchse finit Laufsitz oder geringem Spiel umschließt und beiderseits der Trennwand Öffnungen in das Innere des l lohlringes führen, die das Leckwasser auf seinem Weg von einem Packungsring zum nächsten durchströmen inuß. Uli, to achieve an inögliclist intensive cooling of the cooling water exiting under each soft packing ring, according to the invention the leakage water is guided in such a way that it has to flow through the interior of the hollow ring after exiting the soft packing ring, uni to the joint between your next soft packing ring and the shaft or shaft bushing without distorting the formation of eddies that wash out the shaft or shaft bushing. This is achieved according to the invention in that the metallic hollow ring has an annular partition on one side facing the shaft or shaft bushing, which encloses the shaft or shaft bushing finitely running fit or with little play, and on both sides of the partition wall openings into the interior of the hollow ring lead that inuß flow through the leakage water on its way from one packing ring to the next.
Uni zu erreichen, daß das Leckwasser nicht durch den schmalen l@ingspalt zwischen Welle bzw. Wellenbüchse und Trennwand hindurchgedrückt wird, kann beiderseits der Trennwand je eine ringförmige Nut in denn Hohlring vorgesehen werden, so daß (las Leckwasser nach seinem Austritt unter dem vorhergehenden \Veiclipackurigsring einen vergrößerten Sammelraum vorfindet und von hier unter dem Einßuß der durch die unilaufende Welle dem Leckwasser mitgeteilte Fliehkraft durch die diesseits der Trennwand angeordneten Öffnungeil in das Innere des Hohlringes eintritt.Uni to achieve that the leakage water does not go through the narrow l @ ing gap is pushed through between the shaft or shaft sleeve and partition wall, can on both sides the partition wall each have an annular groove in the hollow ring, so that (read leak water after its exit under the previous \ Veiclipackurigsring finds an enlarged collecting space and from here under the influence of centrifugal force communicated to the leakage water by the non-running wave from this side the partition arranged opening part enters the interior of the hollow ring.
Damit gegenüber den beiden ringförmigen beiderseits der Trennwand liegenden Nuten keine Auswaschungen in der Wellenbüchse bzw. Welle eiltstehen können, erhalten die Nuten axial verlaufende Querrippen, welche die Entstehung eines finit der Welle umlaufenden Wirbelringes verhindern. All Stelle solcher Nuten mit Querrippen können auch beiderseits der Trennwand je eine Reihe größerer, vorteilhafterweise sich kegelig verengender Bohrungen vorgesehen werden, welche durch die Öffnungen finit dein Innern des Hohlringes verbunden sind.Thus, compared to the two ring-shaped on both sides of the partition grooves that are lying on the ground, there are no washouts in the shaft bushing or shaft, the grooves receive axially running transverse ribs, which create a finite prevent the shaft rotating vortex ring. All place of such grooves with transverse ribs can also be a row larger, advantageously on both sides of the partition conically narrowing bores are provided, which through the openings finite your interior of the hollow ring are connected.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i die bekannte Weichpackungsstopfbüchse mit eingezeichneter
Temperaturkurve, Abh. 2 die neue Stopfbüchse finit den zwischengeschalteten Hohlringen,
Um dem zu begegnen, wird durch die Ausbildung der Hohlringe nach Abb. 3 eine zwangsläufige Strömung des Leckwassers durch das Innere des Hohlringes dadurch erreicht, daß der Hohlring 20 an seiner inneren, der Wellenbüchse zugekehrten Seite etwas ausgehöhlt und mit einer ringförmigen Trennwand 21 versehen ist, die mit Laufsitz oder ganz geringem Spiel die Wellenbüchse umschließt. Wenn auch ein kleiner Teil des Leckwassers zwischen Trennwand und Wellenbüchse hindurchtreten wird, so wird doch der weitaus größte Teil infolge der größeren zur Verfügung stehenden Durchtrittsquerschnitte durch die Öffnungen 22, 23 beiderseits der Trennwand 21 den vorgeschriebenen Weg etwa in Pfeilrichtung durch das Innere des Hohlringes nehmen. Diese zwangsläufige Strömung wird außer einer besseren Kühlung des Leckwassers vor allen Dingen eine größere Zuverlässigkeit des Kühlweges. und damit eine stets gleichbleibende Kühlwirkung zur Folge haben.To counter this, the design of the hollow rings according to Fig. 3 an inevitable flow of the leakage water through the interior of the hollow ring achieved that the hollow ring 20 on its inner, the shaft sleeve facing side is somewhat hollowed out and provided with an annular partition wall 21 with a running seat or very little play encloses the shaft bushing. Even if a small part of the leakage water will pass between the partition and the shaft sleeve, so will but by far the largest part as a result of the larger passage cross-sections available through the openings 22, 23 on both sides of the partition wall 21 the prescribed path Take it roughly in the direction of the arrow through the inside of the hollow ring. This inevitable In addition to better cooling of the leakage water, flow is above all one greater reliability of the cooling path. and thus a constant cooling effect have as a consequence.
Um zu vermeiden, daß gegenüber den Aushöhlungen 25 und 26 beiderseits der Trennwand 21 in der Wellenbüchse bzw. Welle Anfressungen entstehen, können entweder quer zu den ringförmigen Aushöhlungen 25 und 26 Wände oder Rippen 27 angeordnet werden, oder die Aushöhlungen werden in zwei Ringreihen von zweckmäßigerweise kegeligen Bohrungen aufgeteilt, welche durch die öffnungen 22 und 23 mit dem Innern des Hohlringes verbunden sind.In order to avoid that opposite the cavities 25 and 26 on both sides the partition wall 21 in the shaft bushing or shaft erosions can either Walls or ribs 27 are arranged transversely to the annular cavities 25 and 26 or the cavities are suitably tapered in two rows of rings Bores divided, which through the openings 22 and 23 with the interior of the hollow ring are connected.
Wegen der gleichmäßigeren Verteilung des Stopf -büchsbrillendruckes auf alle Packungsringe wird die neue Stopfbüchse weniger Dichtungsringe benötigen, als die bekannte ohne Zwischenhohlringe. !, Wenn bisher fünf Packungsringe hintereinander eingebracht werden mußten, so wird man, da der innerste Packungsring bei der neuen Anordnung eine bessere Abdichtung gewährleistet als bisher, mit drei Dichtungsringen und zwei dazwischengeschalteten Hohlringen auskommen. Die neue Stopfbüchse baut also nicht länger, als die bekannte bei wesentlich höherer Lebensdauer der Weichpackungsringe.Because of the more even distribution of the gland pressure The new stuffing box will require fewer sealing rings on all packing rings, than the well-known one without intermediate hollow rings. !, If so far five packing rings in a row had to be introduced, you will, since the innermost packing ring in the new one Arrangement ensures a better seal than before, with three sealing rings and two intermediate hollow rings manage. The new stuffing box is building So no longer than the known one with a significantly longer service life of the soft packing rings.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK4844D DE858174C (en) | 1941-02-07 | 1941-02-07 | Soft packing jar for liquids of high pressure and high temperature |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK4844D DE858174C (en) | 1941-02-07 | 1941-02-07 | Soft packing jar for liquids of high pressure and high temperature |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE858174C true DE858174C (en) | 1952-12-04 |
Family
ID=7210541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEK4844D Expired DE858174C (en) | 1941-02-07 | 1941-02-07 | Soft packing jar for liquids of high pressure and high temperature |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE858174C (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH23132A (en) * | 1900-10-12 | 1902-06-15 | Abwaermekraftmaschinen Ges Mit | Stuffing box for cold steam engines |
-
1941
- 1941-02-07 DE DEK4844D patent/DE858174C/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH23132A (en) * | 1900-10-12 | 1902-06-15 | Abwaermekraftmaschinen Ges Mit | Stuffing box for cold steam engines |
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