EP1546563A1 - Traglager für eine vertikal angeordnete kreiselpumpe - Google Patents

Traglager für eine vertikal angeordnete kreiselpumpe

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EP1546563A1
EP1546563A1 EP03807788A EP03807788A EP1546563A1 EP 1546563 A1 EP1546563 A1 EP 1546563A1 EP 03807788 A EP03807788 A EP 03807788A EP 03807788 A EP03807788 A EP 03807788A EP 1546563 A1 EP1546563 A1 EP 1546563A1
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centrifugal pump
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housing
medium
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/061—Lubrication especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a vertically arranged centrifugal pump with a support bearing provided above it, which absorbs the axial and radial forces exerted by the centrifugal pump and which is lubricated and possibly cooled by a medium passed through the support bearing, the centrifugal pump being driven by a shaft , which is guided through a housing surrounding the support bearing and into a housing or housing part belonging to the delivery area of the centrifugal pump, and wherein a shaft seal is provided which separates the area containing the delivery medium from the environment.
  • Pumps of the type mentioned here have one or more stages, which are usually arranged in a pot.
  • the pumps are used, for example, as condensate pumps.
  • the support bearing of such a pump is primarily exposed to an axial load, but also has to absorb radial forces. So far, it has been customary to arrange the support bearing above the flow-bearing housing of the centrifugal pump in a separate housing.
  • the support bearing was either lubricated by a grease or oil stored in the housing or it was lubricated by a separately provided medium, for example oil, and possibly also cooled. So this medium to be pressurized was piped to the
  • the support bearing is divided into a thrust bearing and a radial bearing
  • the housing surrounding the support bearing is directly connected to the housing belonging to the delivery area of the centrifugal pump
  • the lubrication and any cooling that may be necessary is carried out by the delivery medium of the centrifugal pump
  • the shaft seal is arranged on the side of the support bearing facing away from the delivery area of the centrifugal pump.
  • the solution according to the invention does not require any foreign medium for the lubrication and cooling of the support bearing. This means a considerable saving and the elimination of a possible source of interference.
  • the direct connection of the bearing housing to the flow-bearing housing allows a reduction in the overall length.
  • Figure 1 shows a part of a condensate and feed water circuit, which is equipped with a centrifugal pump of the generic type.
  • FIG 3 shows the upper area of a centrifugal pump designed according to the invention.
  • the system shown in FIG. 1 is equipped with a centrifugal pump 1 which is driven by an electric motor 2.
  • the centrifugal pump 1 has five stages.
  • the medium to be conveyed by it, coming from a condenser 3 via a line 4, is guided via an inlet 6 arranged in an inlet / outlet housing 5 into a pot 7, from where it is sucked in via a pump inlet 8.
  • the centrifugal pump 1 conveys the medium into a pressure pipe 9 and from there via an outlet 10 and a line 11 to a feed water tank 12.
  • the centrifugal pump 1 is connected to the electric motor 2 via a drive shaft 13.
  • the drive shaft 13, which carries the impellers of the centrifugal pump 1, is received by a support bearing 14.
  • the embodiment shown in FIG. 2 has a support bearing 15, which is designed as a roller bearing that absorbs primarily axial but also radial forces.
  • the support bearing 15 is arranged in a housing 16.
  • the support bearing 15 is supplied with a lubricating and cooling medium via a connection 17.
  • the lubricating and cooling medium is discharged again via a connection 18.
  • shaft seals 19 and 20 are provided on the housing 16.
  • the inlet / outlet housing 5 is sealed by a shaft seal 21.
  • the support bearing is formed from two slide bearings: an axial bearing 22 and a radial bearing 23.
  • the support bearing is surrounded by a housing 24 which is placed directly on the inlet / outlet housing 25.
  • Delivery medium passes through the gap which is formed between the bearing shell 26 and the bushing 27 of the radial bearing 23 from the outlet area 28 into the interior of the housing 24.
  • the pumped medium lubricates both the radial bearing 23 and the axial bearing 22.
  • the discharge of the medium from the housing 24 is served by a pipeline 30 opening in the region of the inlet 29. The housing 24 thus becomes permanent flows through the medium and thus the thrust bearing 22 and
  • Radial bearing 23 continuously cooled. An external lubrication and cooling medium, an external pressure source and an external cooling for the medium are thus saved.

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Abstract

Vertikal angeordnete Kreiselpumpe mit einem oberhalb von ihr vorgesehenen Traglager, wobei das Traglager in ein Axiallager (22) und ein Radiallager (23) unterteilt ist, das Traglager (22, 23) umgebende Gehäuse (24) unmittelbar an das zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörende Gehäuse (25) anschliesst, die Schmierung und eine gegebenenfalls notwendige Kühlung durch das Fördermedium der Kreiselpumpe erfolgt, das Fördermedium dem Traglager (22, 23) über eine zum Druckbereich (28) der Kreiselpumpe verlaufende Verbindung zugeführt und von dort in den Saugbereich (29) der Kreiselpumpe abgeführt wird, die Wellenabdichtung (31) auf der vom Förderbereich der Kreiselpumpe abgewandten Seite des Traglagers (22, 23) angeordnet ist.

Description

K S B A k t i e n g e s e l l s c h a f t
Beschreibung
Traglager für eine vertikal angeordnete Kreiselpumpe
Gegenstand der Erfindung ist eine vertikal angeordnete Kreiselpumpe mit einem oberhalb von ihr vorgesehenen Traglager, das die durch die Kreiselpumpe ausgeübten Axial- und Radialkräfte aufnimmt und das durch ein über das Traglager geleitetes Medium geschmiert und gegebenenfalls gekühlt wird, wobei die Kreiselpumpe über eine Welle angetrieben wird, die durch ein das Traglager umgebendes Gehäuse und in ein zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörendes Gehäuse oder Gehäuseteil geführt ist, und wobei eine Wellenabdichtung vorgesehen ist, die den das Fördermedium enthaltenden Bereich von der Umgebung trennt.
Pumpen der hier angesprochenen Art besitzen eine oder mehrere Stufen, die meist in einem Topf angeordnet sind. Die Pumpen werden beispielsweise als Kondensatpumpen eingesetzt. Das Traglager einer solchen Pumpe ist vor allem einer axialen Belastung ausgesetzt, hat aber auch radiale Kräfte aufzunehmen. Bisher war es üblich, das Traglager oberhalb des strömungsführenden Gehäuses der Kreiselpumpe in einem von diesem getrennten Gehäuse anzuordnen. Das Traglager wurde entweder durch ein im Gehäuse gespeichertes Fett oder Öl geschmiert oder es wurde von einem gesondert bereitgestellten Medium, beispielsweise Öl, geschmiert und unter Umständen auch gekühlt. So wurde dieses unter Druck zu setzende Medium über jeweils eine Rohrleitung dem
Traglager zu- und von diesem abgeführt. Da die Antriebswelle der Kreiselpumpe über das Gehäuse des Traglagers und in das zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörende Gehäuse geführt wurde, waren hier drei verschiedene Wellenabdichtungen notwendig.
Vor allem der bei der geschilderten Ausführung zu treibende Aufwand für die Bereitstellung sowie Zu- und Abführung eines gesonderten Schmier- und Kühlmittels für das Traglager, aber auch der Aufwand für die verschiedenen Wellenabdichtungen ließen den Wunsch entstehen, eine Ausführung zu schaffen, die diesen Aufwand entscheidend verringert. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe basiert auf diesem Wunsch.
Die somit gestellte Aufgabe wird ausgehend von einer Kreiselpumpe der eingangs zitierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
a) das Traglager in ein Axiallager und ein Radiallager unterteilt ist, b) das das Traglager umgebende Gehäuse unmittelbar an das zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörende Gehäuse anschließt, c) die Schmierung und eine gegebenenfalls notwendige Kühlung durch das Fördermedium der Kreiselpumpe erfolgt, d) das Fördermedium dem Traglager über eine zum Druckbereich der Kreiselpumpe verlaufende Verbindung zugeführt und von dort in den Saugbereich der Kreiselpumpe abgeführt wird, e) die Wellenabdichtung auf der vom Förderbereich der Kreiselpumpe abgewandten Seite des Traglagers angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung erfordert kein Fremdmedium für die Schmierung und Kühlung des Traglagers. Dies bedeutet eine erhebliche Einsparung und die Beseitigung einer möglichen Störquelle. Der unmittelbare Anschluß des Traglagergehäuses an das strömungsführende Gehäuse erlaubt eine Verringerung der Baulänge.
Es wird als zweckmäßigste Lösung angesehen, wenn das Axiallager und das Radiallager durch Gleitlager gebildet werden. Dies eröffnet im übrigen die Möglichkeit, das das Traglager umgebende Gehäuse über den von dem Radiallager gebildeten Spalt mit dem Förderbereich der Kreiselpumpe zu verbinden, um das der Schmierung dienende Medium über diesen Spalt dem Traglager zuzuführen. Hieraus ergibt sich der Vorzug, daß anstelle der bisher notwendigen drei Wellenabdichtungen nur noch eine erforderlich ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Teil eines Kondensat- und Speisewasserkreislaufs, der mit einer Kreiselpumpe der gattungsgemäßen Art ausgestattet ist;
Fig. 2 eine mit einem Traglager der vorbekannten Bauart ausgestattete Kreiselpumpe;
Fig. 3 den oberen Bereich einer erfindungsgemäß gestalteten Kreiselpumpe.
Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage ist mit einer Kreiselpumpe 1 ausgestattet, die durch einen Elektromotor 2 angetrieben wird. Die Kreiselpumpe 1 besitzt fünf Stufen. Das von ihr zu fördernde, von einem Kondensator 3 über eine Leitung 4 kommende Medium wird über einen in einem Ein-/Auslaufgehäuse 5 angeordneten Einlauf 6 in einen Topf 7 geführt, von wo es über einen Pumpeneinlaß 8 angesaugt wird. Die Kreiselpumpe 1 fördert das Medium in ein Druckrohr 9 und von dort aus über einen Auslaß 10 und eine Leitung 11 zu einem Speisewasserbehälter 12.
Die Kreiselpumpe 1 ist über eine Antriebswelle 13 mit dem Elektromotor 2 verbunden. Die Antriebswelle 13, die die Laufräder der Kreiselpumpe 1 trägt, wird von einem Traglager 14 aufgenommen.
Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführung besitzt ein Traglager 15, das als ein vor allem axiale, aber auch radiale Kräfte aufnehmendes Wälzlager ausgelegt ist. Das Traglager 15 ist in einem Gehäuse 16 angeordnet. Über einen Anschluß 17 wird das Traglager 15 mit einem Schmier- und Kühlmedium versorgt. Über einen Anschluß 18 wird das Schmier- und Kühlmedium wieder abgeführt. Um einen Austritt des Mediums in die Umgebung zu verhindern, sind Wellendichtungen 19 und 20 am Gehäuse 16 vorgesehen. Das Ein-/Auslaufgehäuse 5 ist durch eine Wellendichtung 21 abgedichtet.
Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung. Hier wird das Traglager aus zwei Gleitlagern gebildet: einem Axiallager 22 und einem Radiallager 23. Das Traglager ist von einem Gehäuse 24 umgeben, das unmittelbar auf das Ein- /Auslaufgehäuse 25 aufgesetzt ist. Über den Spalt, der zwischen der Lagerschale 26 und der Buchse 27 des Radiallagers 23 gebildet wird, gelangt Fördermedium aus dem Auslaufbereich 28 in das Innere des Gehäuses 24. Somit schmiert das Fördermedium sowohl das Radiallager 23 als auch das Axiallager 22. Der Abführung des Mediums aus dem Gehäuse 24 dient eine im Bereich des Einlaufs 29 mündende Rohrleitung 30. Das Gehäuse 24 wird somit ständig von dem Medium durchströmt und somit werden auch das Axiallager 22 und das
Radiallager 23 unausgesetzt gekühlt. Ein externes Schmier- und Kühlmedium, eine externe Druckquelle und eine externe Kühlung für das Medium werden also eingespart.
Die in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Ausführung benötigt im
Gegensatz zu der vorbekannten Ausführung der Fig. 2 nur eine Wellenabdichtung 31 am Austritt der Antriebswelle 13 in die Umgebung. Hieraus ergibt sich eine weitere Einsparung. Schließlich bleibt noch erwähnen, daß die erfindungsgemäße Ausführung eine kürzere Erstreckung besitzt als die vorbekannte Gestaltung.

Claims

Patentansprüche
1. Vertikal angeordnete Kreiselpumpe mit einem oberhalb von ihr vorgesehenen Traglager, das die durch die Kreiselpumpe ausgeübten Axial- und Radialkräfte aufnimmt und das durch ein über das Traglager geleitetes
Medium geschmiert und gegebenenfalls gekühlt wird, wobei die Kreiselpumpe über eine Welle angetrieben wird, die durch ein das Traglager umgebendes Gehäuse und in ein zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörendes Gehäuse oder Gehäuseteil geführt ist, und wobei eine Wellenabdichtung vorgesehen ist, die den das Fördermedium enthaltenden
Bereich von der Umgebung trennt, dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Traglager in ein Axiallager (22) und ein Radiallager (23) unterteilt ist, b) das das Traglager (22, 23) umgebende Gehäuse ( 24) unmittelbar an das zum Förderbereich der Kreiselpumpe gehörende Gehäuse (25) anschließt, c) die Schmierung und eine gegebenenfalls notwendige Kühlung durch das Fördermedium der Kreiselpumpe erfolgt, d) das Fördermedium dem Traglager (22, 23) über eine zum
Druckbereich (28) der Kreiselpumpe verlaufende Verbindung zugeführt und von dort in den Saugbereich (29) der Kreiselpumpe abgeführt wird, e) die Wellenabdichtung (31 ) auf der vom Förderbereich der Kreiselpumpe abgewandten Seite des Traglagers (22, 23) angeordnet ist.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager
(22) und das Radiallager (23) durch Gleitlager gebildet werden.
3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Traglager (22, 23) umgebende Gehäuse (24) über den von dem Radiallager
(23) gebildeten Spalt mit dem Druckbereich (28) der Kreiselpumpe verbunden ist und das der Schmierung dienende Medium über diesen Spalt dem Traglager (22, 23) zugeführt wird.
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