EP2249042A1 - Immersion pump - Google Patents
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- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps
- F04D29/108—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps the sealing fluid being other than the working liquid or being the working liquid treated
Definitions
- At least one protective jacket provided with a barrier gas supply line can also be provided with a barrier gas discharge line provided in particular in the lower region of the protective jacket, in particular several such protective jackets connected in series, so that targeted removal of the barrier gas is possible and measured values of the specified barrier gas can be detected for evaluation are.
- At least one detection device and in particular also an evaluation device can be provided for the purge gas volume flow flowing through the purge gas supply line for at least one protective jacket so that an evaluation of a wide variety of data, in particular of temperature and volumetric flow, is possible and thus conclusions about the state and the operating state of the submersible pump are possible.
- sealing gas in particular provided with a Sperrgasab2020 Koch, gas barrier may be provided to keep the flammable atmosphere of the storage and sealing unit away.
- a detection device and in particular also an evaluation device can be provided for the barrier gas volume flow respectively flowing through the barrier gas supply line and / or through the blocking gas discharge line for the support tube or the gas barrier, so that an evaluation of various data, in particular of temperature and volume flow, is possible and thus Conclusions on the condition and operating condition of the submersible pump are possible.
- a common evaluation device for the data of at least two different detection devices can be designed for a simplified technical design including a component reduction.
- a cooling device in particular in the form of liquid cooling, can be provided, so that active cooling can take place, which also allows use in hot and very hot media whose temperature may even exceed the permissible level Operating temperature of the insulated by the protective jacket components.
- the protective jacket 6 is on the upper side gas-tight and the underside almost completely gas-tight with a narrow opening 9 at its lowest point formed.
- the protective jacket 6 is provided in each case for one provided with a provided in the lower region of the respective protective sheath 6 Sperrgasabtechnologietechnisch 12, the Sperrgasabdiestechnisch 12 of the upper protective sheath 6, the SperrgaszuSciencetechnisch 10 of the lower protective sheath 6 forms.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe, mit einem Tragerohr und zumindest einer vertikal ausgerichteten Welle, insbesondere mehreren in Reihe geschalteten vertikal ausgerichteten Wellen, die jeweils mit Lager- und Dichtungseinheiten in dem Tragerohr vorgesehen sind, wobei die Pumpenhydraulik der Tauchpumpe in dem zu pumpenden Medium angeordnet ist und das in die Tauchpumpe aufgegebene, insbesondere gasförmige Medium unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit in den Medienbereich der Tauchpumpe strömt.The invention relates to a submersible pump, with a support tube and at least one vertically aligned shaft, in particular a plurality of vertically aligned shafts connected in series, which are each provided with bearing and sealing units in the support tube, wherein the pump hydraulics of the submersible pump is arranged in the medium to be pumped and in the submersible pump abandoned, in particular gaseous medium flows below the lowest bearing and sealing unit in the media area of the submersible pump.
Aus der Praxis sind derartige Tauchpumpen bekannt, die vielfältig eingesetzt werden. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass es bei Betriebsstörungen zu Überhitzungen kommen kann und Zündquellen, beispielsweise auch durch Funkenbildung, entstehen können, so dass solche Tauchpumpen in Umgebungen mit entzündlicher Atmosphäre aus Sicherheitsgründen nicht betrieben werden können.From practice, such submersible pumps are known, which are widely used. The disadvantage here, however, is that it may cause overheating in case of malfunction and ignition sources, for example, by sparking, may arise, so that such submersible pumps can not be operated in environments with flammable atmosphere for safety reasons.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Tauchpumpe derart zu verbessern, dass ein sicherer Einsatz auch in Umgebungen mit entzündlicher Atmosphäre möglich ist.The object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to improve a submersible pump in such a way that safe use is also possible in environments with an inflammatory atmosphere.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer gattungsgemäßen Tauchpumpe das Tragerohr zumindest partiell mit wenigstens einem umlaufenden, einen Teilbereich des Tragerohrs thermisch und stofflich von der Umgebung, insbesondere von dem Medium, isolierenden Schutzmantel umgeben ist. Hierdurch sind kritische Bereiche der Tauchpumpe, an denen es bei Betriebsstörungen zu Überhitzungen kommen kann oder Zündquellen entstehen können, von der entzündlichen Atmosphäre isoliert, so dass keine Explosionsgefährdung gegeben ist.This object is achieved in that in a generic submersible pump, the support tube is at least partially surrounded by at least one peripheral, a portion of the support tube thermally and materially from the environment, in particular from the medium, insulating protective jacket. As a result, critical areas of the submersible pump, which can lead to overheating during malfunctions or ignition sources, can be isolated from the flammable atmosphere so that there is no danger of explosion.
Vorzugsweise kann wenigstens ein Schutzmantel zumindest in dem Bereich einer Lager- und Dichtungseinheit vorgesehen sein, so dass eine direkte Isolierung des besonders gefährdungsintensiven Lagerbereichs gegeben ist.Preferably, at least one protective jacket can be provided at least in the region of a bearing and sealing unit, so that a direct isolation of the particularly hazardous storage area is provided.
Erfindungsgemäß kann ein über die gesamte Länge des Tragerohrs verlaufender Schutzmantel vorgesehen sein, so dass eine Isolierung sämtlicher gefährdungsintensiven Bereiche im Tragerohr, d. h. auch sämtlicher im Tragerohr angeordneter Lager- und Dichtungseinheiten, mit einer technisch einfachen Gestaltung gegeben ist. Damit kann für das Tragerohr aufgrund dessen dann vollständiger Kapselung ein weniger edles Material verwendet werden.According to the invention, a protective sheath extending over the entire length of the carrying tube can be provided, so that an isolation of all hazardous areas in the carrying tube, ie. H. also all arranged in the support tube bearing and sealing units, given a technically simple design. Thus, a less noble material can be used for the support tube due to its then complete encapsulation.
Vorteilhafterweise kann zumindest ein Schutzmantel zumindest oberseitig gasdicht, insbesondere vollständig gasdicht oder aber nahezu vollständig gasdicht mit einer engen Öffnung an seiner untersten Stelle, ausgebildet und angebracht sein, so dass bei Sperrgaszufuhr ein Austritt nur unterseitig möglich ist. Damit erfolgt eine Inertisierung des Schutzmantels und es kann kein Eintritt der entzündlichen Atmosphäre in den Schutzmantel erfolgen.Advantageously, at least one protective jacket at least on the upper side gas-tight, in particular completely gas-tight or almost completely gas-tight with a narrow opening at its lowermost point, formed and mounted, so that in the case of sealing gas supply an outlet only on the underside is possible. This is an inertization the protective jacket and there can be no entry of the flammable atmosphere in the protective jacket.
Hierzu kann vorzugsweise zumindest ein Schutzmantel mit einer insbesondere im oberen Bereich des Schutzmantels vorgesehenen Sperrgaszuführleitung versehen und von Sperrgas durchströmt sein, insbesondere mehrere solcher von Sperrgas durchströmter Schutzmäntel in Reihe geschaltet vorgesehen sein, so dass eine Inertisierung des Schutzmantels gegeben ist.For this purpose, preferably at least one protective jacket provided with a particular provided in the upper region of the protective sheath Sperrgaszuführleitung and be traversed by sealing gas, in particular a plurality of such trapped by sealing gas protective sheaths may be connected in series, so that an inerting of the protective sheath is given.
Erfindungsgemäß kann zumindest ein mit einer Sperrgaszuführleitung versehener Schutzmantel auch mit einer insbesondere im unteren Bereich des Schutzmantels vorgesehenen Sperrgasabführleitung versehen sein, insbesondere mehrere solcher Schutzmäntel in Reihe geschaltet vorgesehen sein, so dass eine gezielte Abfuhr des Sperrgases möglich ist und Messwerte des angeführten Sperrgases zur Auswertung erfassbar sind.According to the invention, at least one protective jacket provided with a barrier gas supply line can also be provided with a barrier gas discharge line provided in particular in the lower region of the protective jacket, in particular several such protective jackets connected in series, so that targeted removal of the barrier gas is possible and measured values of the specified barrier gas can be detected for evaluation are.
Weiterhin kann zumindest eine von einem Schutzmantel umgebene Lager- und Dichtungseinheit mit einer Schmelzsicherung versehen sein, die bei einer Temperaturhöhe, die über den regulären Betriebstemperaturen liegt und beispielsweise bei einem Lagerschaden oder Dichtungsschaden eintritt, versagt und somit einen gezielten Gasaustritt aus der Lager- und Dichtungseinheit, insbesondere einen Gasdurchtritt von der Lager- und Dichtungseinheit in den Schutzmantel, in das Medium oder in eine Leitung zur Umgebung, ermöglicht, so dass durch erhöhten Gasdurchsatz einerseits eine verstärkte Wärmeabfuhr resultiert und andererseits der erhöhte Gasdurchsatz auch zur Detektion einer über den regulären Betriebstemperaturen liegenden Temperatur erfassbar ist.Furthermore, at least one bearing and sealing unit surrounded by a protective casing can be provided with a fuse which fails at a temperature level which exceeds the normal operating temperatures and occurs, for example, during bearing damage or sealing damage, and thus a targeted gas outlet from the bearing and sealing unit , In particular, a gas passage from the storage and sealing unit in the protective jacket, in the medium or in a line to the environment, allows so by increased gas flow on the one hand, increased heat dissipation results and on the other hand, the increased gas flow also for detecting a lying above the normal operating temperatures Temperature is detected.
Auch kann zumindest eine Dichtung einer Lager- und Dichtungseinheit derart ausgebildet sein, dass bei einer radiale Wellenverlagerung eine erhöhten Sperrgasleckage gegeben ist, insbesondere kann Dichtung einer Lager- und Dichtungseinheit zumindest einen Lippendichtring oder dergleichen umfassen, so dass einerseits eine verstärkte Wärmeabfuhr resultiert und andererseits der erhöhte Gasdurchsatz auch zur Detektion einer radialen Wellenverlagerung erfassbar ist.Also, at least one seal of a bearing and sealing unit can be designed such that increased radial leakage is increased sealing gas leakage, in particular seal a bearing and sealing unit at least a lip seal or the like include, so that on the one hand, an increased heat dissipation results and on the other increased gas flow rate can also be detected for the detection of a radial shaft displacement.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann zumindest eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung für den durch die Sperrgaszuführleitung für wenigstens einen Schutzmantel strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen sein, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe möglich sind.In a preferred exemplary embodiment of the invention, at least one detection device and in particular also an evaluation device can be provided for the purge gas volume flow flowing through the purge gas supply line for at least one protective jacket so that an evaluation of a wide variety of data, in particular of temperature and volumetric flow, is possible and thus conclusions about the state and the operating state of the submersible pump are possible.
Vorteilhafterweise kann zumindest eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung für den durch die Sperrgasabführleitung für wenigstens einen Schutzmantel strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen sein, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe möglich sind.Advantageously, at least one detection device and in particular also an evaluation device can be provided for the barrier gas volume flow flowing through the barrier gas discharge line for at least one protective jacket, so that an evaluation of various data, in particular of temperature and volume flow, is possible and thus conclusions about the state and operating state of the submersible pump possible are.
Auch kann das Tragerohr selbst mit einer insbesondere im oberen Bereich des Tragerohrs vorgesehenen Sperrgaszuführleitung versehen und von Sperrgas durchströmt sein, so dass bereits eine Inertisierung des Tragerohrs gegeben ist.Also, the support tube itself may be provided with a particular provided in the upper region of the support tube Sperrgaszuführleitung and traversed by sealing gas, so that an inerting of the support tube is already given.
Weiterhin kann eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung für den durch die Sperrgaszuführleitung des Tragerohrs strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen sein, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe möglich sind.Furthermore, a detection device and in particular also an evaluation device for the flowing through the Sperrgaszuführleitung the support tube sealing gas volume flow can be provided so that an evaluation of various data, in particular temperature and flow rate, is possible and thus conclusions about the state and operating condition of the submersible pump are possible.
Vorzugsweise kann auch unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit eine zusätzliche berührungs- und reibungsfrei laufende und von Sperrgas durchströmte, insbesondere mit einer Sperrgasabführleitung versehene, Gasbarriere vorgesehen sein, um die entzündliche Atmosphäre von der Lager- und Dichtungseinheit fern zu halten.Preferably, below the lowermost bearing and sealing unit an additional contact and frictionless running and traversed by sealing gas, in particular provided with a Sperrgasabführleitung, gas barrier may be provided to keep the flammable atmosphere of the storage and sealing unit away.
Erfindungsgemäß kann eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung für den durch die Sperrgaszuführleitung und/oder durch die Sperrgasabführleitung für das Tragerohr bzw. die Gasbarriere jeweils strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen sein, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe möglich sind.According to the invention, a detection device and in particular also an evaluation device can be provided for the barrier gas volume flow respectively flowing through the barrier gas supply line and / or through the blocking gas discharge line for the support tube or the gas barrier, so that an evaluation of various data, in particular of temperature and volume flow, is possible and thus Conclusions on the condition and operating condition of the submersible pump are possible.
Vorteilhafterweise kann für einen vereinfachten technischen Aufbau einschließlich einer Bauteilereduktion eine gemeinsame Auswerteeinrichtung für die Daten von zumindest zwei verschiedenen Erfassungseinrichtungen ausgebildet sein.Advantageously, a common evaluation device for the data of at least two different detection devices can be designed for a simplified technical design including a component reduction.
Erfindungsgemäß kann im Bereich zumindest einer Lager- und Dichteinheit ein Notlager zum Fangen der Welle bei einer erhöhten axialen und/oder radialen Wellenverlagerung durch Versagen der Lager- und Dichteinheit vorgesehen sein, so dass unkontrollierte Verlagerungen der Welle vermeidbar sind.According to the invention, in the region of at least one bearing and sealing unit, an emergency bearing for catching the shaft at an increased axial and / or radial shaft displacement Failure of the bearing and sealing unit may be provided so that uncontrolled shifts of the shaft can be avoided.
Vorzugsweise kann innerhalb zumindest eines durch einen Schutzmantel umschlossenen Bereichs eine Kühleinrichtung, insbesondere in Form einer Flüssigkeitskühlung, vorgesehen sein, so dass eine aktive Kühlung erfolgen kann, was auch den Einsatz in heißen und sehr heißen Medien ermöglicht, deren Temperatur ggf. sogar über der zulässigen Betriebstemperatur der durch den Schutzmantel isolierten Bauteile liegt.Preferably, within at least one area enclosed by a protective jacket, a cooling device, in particular in the form of liquid cooling, can be provided, so that active cooling can take place, which also allows use in hot and very hot media whose temperature may even exceed the permissible level Operating temperature of the insulated by the protective jacket components.
Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Tauchpumpe 1, die ein Tragerohr 2 und eine vertikal ausgerichtete Welle 3 umfasst.In the following, an illustrated in the drawing embodiment of the invention will be explained. The sole FIGURE shows a submersible pump 1, which comprises a
Die Welle 3 ist mit Lager- und Dichtungseinheiten 4 in dem Tragerohr 2 vorgesehen, und die Pumpenhydraulik 5 der Tauchpumpe 1 ist in dem zu pumpenden und in der Zeichnung nicht dargestellten Medium angeordnet ist, wobei das in die Tauchpumpe 1 aufgegebene, insbesondere gasförmige Medium unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit 4 in den Medienbereich der Tauchpumpe 1 strömt.The shaft 3 is provided with bearing and
Das Tragerohr 2 ist partiell in den Bereichen der Lager- und Dichtungseinheiten 4 jeweils mit einem umlaufenden, den entsprechenden Teilbereich des Tragerohrs 2 thermisch und stofflich von der Umgebung isolierenden Schutzmantel 6 umgeben, der neben der eigentlichen Mantelfläche 7 auch ober- und unterseitige Abschlusselemente 8 umfasst. Somit ist eine direkte Isolierung des besonders gefährdungsintensiven Lagerbereichs gegeben.The
Der Schutzmantel 6 ist oberseitig gasdicht und unterseitig nahezu vollständig gasdicht mit einer engen Öffnung 9 an seiner untersten Stelle, ausgebildet.The
Der Schutzmantel 6 ist jeweils für eine Inertisierung des Schutzmantels 6 mit einer im oberen Bereich des Schutzmantels 6 vorgesehenen Sperrgaszuführleitung 10 versehen und wird hierdurch von Sperrgas durchströmt, wobei ein Austritt des Sperrgases nur unterseitig durch die Öffnung 9 möglich ist. Dabei führt von dem unteren Bereich des oberen Schutzmantels 6 eine Sperrgaszuführleitung 10 zu dem oberen Bereich des unteren Schutzmantels 6.The
Weiterhin ist eine kombinierte Erfassungs- und Auswerteeinrichtung 11 für den durch die Sperrgaszuführleitung für die Schutzmäntel 6 strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe 1 möglich sind.Furthermore, a combined detection and
Das Tragerohr 2 ist in seinem mittleren Bereich ebenfalls mit einer Sperrgaszuführleitung 10 versehen und von Sperrgas durchströmt sein, so dass auch eine Inertisierung des Tragerohrs 2 gegeben ist, wobei ein Austritt des Sperrgases über die Öffnung 9 erfolgt.The
Unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit 4 ist eine zusätzliche berührungs- und reibungsfrei laufende und ebenfalls von Sperrgas durchströmte, mit einer Sperrgasabführleitung 12 versehene Gasbarriere 13 vorgesehen. Dabei kann das Sperrgas aus dem Tragerohr 2 stammen.Below the lowermost bearing and
Auch der Schutzmantel 6 ist jeweils für eine mit einer im unteren Bereich des jeweiligen Schutzmantels 6 vorgesehenen Sperrgasabführleitung 12 versehen, wobei die Sperrgasabführleitung 12 des oberen Schutzmantels 6 die Sperrgaszuführleitung 10 des unteren Schutzmantels 6 bildet.Also, the
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EP20090006299 EP2249042B1 (en) | 2009-05-08 | 2009-05-08 | Immersion pump |
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- 2009-05-08 EP EP20090006299 patent/EP2249042B1/en active Active
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US10527048B2 (en) | 2015-01-13 | 2020-01-07 | Sulzer Management Ag | Submersible pump and bearing arrangement |
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