JP2004108169A - Seal device for horizontal shaft pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、横軸ポンプのシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
揚水装置などに用いられる横軸ポンプは、液面からポンプのプロペラまでの距離が長いため、ポンプを始動する際には、液面からポンプまでの空間に真空ポンプなどを用いて呼び水を導入する必要がある。しかし、横軸ポンプの回転軸まわりのシール部から大気が漏れ込み、該呼び水はポンプ始動までの間に水位が下がる。そのため、通常は補助タンクを設け、該水位の低下分を見込んだ呼び水を導入するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のポンプでは軸まわりのシール部が不完全であり、大気の漏れ込み量が大きいため、水位が下がる、所謂落水現象と呼ばれる問題があった。
そのため水位が下がる都度真空ポンプを運転したり、或いは補助タンクの容量や真空ポンプの容量を大きくする必要があり、真空ポンプの加熱による不具合や短寿命化を招き、また装置の大型化やコストの増加を招く問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、該空間に連通する補助タンクと、横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール部と、少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有することを特徴とする。
上記構成において、前記シール部には補助タンクから水が供給され、シール面に水膜が形成されるから、該シール部からの大気の吸い込みが減少する。そのため、真空ポンプの稼働時間、容量の減少或いは補助タンクの容量の減少などを図れる効果がある。
前記シール部は、セグメントシールを主体に構成するのが望ましい。
前記シール部が前記補助タンクの水を供給される第1のシールと、該第1のシールの大気側において前記軸上に装着され、該第1のシールのケーシングに当接するリップシールとを有するように構成することも可能である。該リップシールは真空ポンプの稼働時には第1のシールのケーシングに当接して、大気の吸い込みを防ぐ効果がある。
更に請求項5の発明では、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、前記横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール室と、該シール室を大気に対して開閉する開閉バルブと、該シール室内において軸上に装着されたセグメントシールと、該シール室の大気側において前記軸上に装着され、シール室の側壁に当接するリップシールと、を有し、前記真空ポンプを起動して空間を満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記開閉バルブを閉とし、始動後は開としてシール室を大気と連通させる、ことを特徴とする。この構成によれば、補助タンク等を用いずに落水現象の抑制を図れる効果がある。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1において、横軸ポンプAはL字状の排水管5を備え、排水管5の下端部が水面W下に位置して水をくみ上げて他端から排出するように構成されている。
【0006】
排水管5内にはプロペラ1が設けられ、該プロペラ1の軸2が水平方向に排水管5外に延出し、モータ等の駆動源(図示せず)に接続して回転するようになっている。軸2と排水管5の間はシール装置10によりシールされている。
【0007】
排水管5の上部には補充タンク3が設けられており、連通管7を介して排水管5の内部の空間6に連通している。
また補充タンク3には真空ポンプ4が接続し、補充タンク3と空間6内部を負圧化して、空間6と補充タンク3内部に水を満たすことが可能になっている。
【0008】
シール装置10には補充タンク3から水を供給する供給管13が設けられている。供給管13は3方弁11を介して補充タンク3に接続し、3方弁11の開閉により水の供給を受けるように構成されている。12はオリフィスである。
【0009】
補充タンク3と真空ポンプ4の間にも3方弁8が設けられており、補充タンク3を真空ポンプ4側に接続するか大気側に開放するかを選択できるようになっている。
【0010】
シール装置10の構成を図2に示す。この実施形態では、セグメントシールを使用している。排水管5に接続するケーシング21とケーシング22を設けてシール室を形成し、ここに軸2に嵌挿するセグメントリング20、20を設けている。セグメントリング20、20はスプリング23によりケーシング21の側壁に押圧されており、セグメントリング20、20どうし及びケーシング21との間でシール面S1を形成すると共に軸2の外周との間にシール面S2を形成し、シール面S1とシール面S2とで排水管5の内部と大気側とをシールするようになっている。
【0011】
ケーシング22には注入孔24が形成され、この注入孔24が供給管13と連結し、セグメントリング20、20部分に水を供給するようになっている。該水分によりシール面S1とシール面S2に液体の膜が形成され、空気の吸い込みが遮断され、シール性能が向上するように構成されている。
【0012】
図2の実施形態では、ケーシング22の大気側に更にVリング30を設けてシール性能を向上させている。Vリング30は軸2に装着され、軸2と共に回転する構成になっている。Vリング30はリップ31を有しており、該リップ31がケーシング22の端面に接触することによりシールするようになっている。
【0013】
図3(A)に示すように、空間6に呼び水を導入する際には、空間6側が負圧になり、且つ軸2は非回転中であるから、リップ31は大気圧に押されてケーシング22に密着し、機内側をシールする。
一方、軸2が回転すると、(B)に示すようにリップ31は遠心力によりケーシング22から離れて接触しなくなる。そのため、摩耗は生じない。
【0014】
以上の構成において、横軸ポンプAを始動するに際して、最初に空間6内に呼び水を満たす作業を行う。即ち、3方弁11を連通管7側に開とし、供給管13側に閉とする。また3方弁8を真空ポンプ4側に開とする。この状態で真空ポンプ4を稼働すれば、空間6は負圧となり、排水管5下端から水が吸い込まれる。この時、シール装置10のVリング30のリップ31は図3(A)に示すように大気圧に押されてケーシング22の外壁に密着し、シール装置10のシール性が向上する。そのため、空間6内に空気が漏れ込むことが少なく、効率的に呼び水を満たせる。呼び水が補充タンク3まで満たしたら、真空ポンプ4を停止し、3方弁8を真空ポンプ4側に閉とし、大気側に開とする。
【0015】
この時、同時に3方弁11は供給管13側に開とし、補充タンク3の水をシール装置10に導入する。この水によりシール面S1、シール面S2に水の膜が形成され、シール装置10におけるシール性が向上する。そのため、空間6内への空気の漏れ込みが少なく、空間6の水位の低下が減少し、長時間にわたって待機状態を維持できる。
なお、3方弁8は電磁式であり上記動作は自動化されている。
この状態が横軸ポンプA始動の待機状態であり、空間6の水位が低下しない限り始動待ち状態となる。
そのため、補充タンク3や真空ポンプ4の容量或いは真空ポンプ4の稼働時間を減少できる効果がある。
【0016】
なお、シール装置10としてセグメントシールに代えて種々のものが使用可能であり、例えばグランドパッキンなどを用いても良い。
【0017】
他の実施形態を図4と図5により説明する。
この実施形態では補助タンクを設けず、真空ポンプ4と開閉弁32のみを設けている。またシール装置10への水の供給も行わず、開閉バルブ15を設けてある。
図5に示すようにシール装置10’は、ケーシング21とケーシング22を有し、これらによりシール室を形成し、ここに軸2に嵌挿するセグメントリング20、20を設けてある。セグメントリング20、20はスプリング23によりケーシング21の側壁に押圧されており、ケーシング21との間でシール面S1を形成すると共に軸2の外周との間にシール面S2を形成し、シール面S1とシール面S2とで排水管5の内部と大気側とをシールするようになっている。
【0018】
ケーシング22の大気側にはVリング30が軸2に装着され、軸2と共に回転する構成になっている。Vリング30はリップ31を有しており、該リップ31がケーシング22の端面に接触することによりシールするようになっている。
【0019】
ケーシング22には連通孔16が形成され、ここに開閉バルブ15が装着され、開閉バルブ15の開閉によりケーシング22内を大気に開放或いは閉鎖することが出来るようになっている。
【0020】
以上の構成において、横軸ポンプAを始動するに際して、最初に真空ポンプ4を稼働して空間6は負圧とし、排水管5下端から水を吸い込ませて、空間6内に呼び水を満たす。
この時、開閉バルブ15は閉とし、ケーシング22内部を大気に対して閉じておく。Vリング30のリップ31は図5(A)に示すように大気圧に押されてケーシング22の側壁に密着し、ケーシング22内への空気の漏れ込み少なく、効率的に呼び水を満たせる。呼び水を補充タンク3まで満たしたら、真空ポンプ4を停止し、開閉弁32を閉とし、横軸ポンプA始動の待機状態とする。待機状態でも開閉バルブ15は閉であり、リップ31によるシールが効いているので、空気の漏れ込みは少なく、空間6の水位の低下は抑制され、長時間にわたって待機状態を維持できる。
【0021】
横軸ポンプAが起動するときには、開閉バルブ15を開とし、ケーシング22内を大気に対して開放する。これにより大気による押圧が亡くなり、また軸2の回転による遠心力により、図5(B)に示すようにリップ31はケーシング22から離れて接触しなくなる。そのため、摩耗は生じない。また、リップシール31が離れてもセグメントシール20、20により内部のシールは行われる。
【0022】
なお、上記構成においてVリング30を用いる場合には、使用中にVリング30が劣化して交換が必要になった場合は切断して取り外し、新しいVリング30を切断して軸に巻き付け、該切断面を接着剤で一体化して使用することも可能である。
なお、セグメントシール20、20は分割されたリング片で構成されており、機器を分解することなく容易に交換することが可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の横軸ポンプのシール装置は、横軸ポンプの吸水部からプロペラ部までの空間に呼び水を満たすための真空ポンプと、該空間に連通する補助タンクと、横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール部と、少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、を有するため、シール面に水膜が形成され、シール部からの大気の吸い込みが減少する。そのため、真空ポンプの稼働時間、容量の減少或いは補助タンクの容量の減少などを図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図2】本発明の一実施形態を示す部分拡大図。
【図3】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【図4】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図5】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【符号の説明】
1:プロペラ、2:軸、3:補充タンク、4:真空ポンプ、5:排水管、6:空間、7:連通管、8:3方弁、10:シール装置、11:3方弁、12:オリフィス、13:供給管、15:開閉バルブ、16:連通孔、20:セグメントリング、21:ケーシング、22:ケーシング、23:スプリング、24:注入孔、30:Vリング、31:リップ、32:開閉弁。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing device for a horizontal shaft pump.
[0002]
[Prior art]
Since the horizontal axis pump used for water pumping equipment has a long distance from the liquid level to the pump propeller, when starting the pump, priming water is introduced into the space from the liquid level to the pump using a vacuum pump or the like. There is a need. However, the atmosphere leaks from the seal around the rotation axis of the horizontal pump, and the level of the priming water drops before the pump is started. For this reason, an auxiliary tank is usually provided to introduce priming water in consideration of the drop in the water level.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional pump, there is a problem called a so-called water drop phenomenon, in which the sealing portion around the shaft is incomplete and the amount of air leaking is large, so that the water level drops.
Therefore, it is necessary to operate the vacuum pump every time the water level drops, or to increase the capacity of the auxiliary tank and the capacity of the vacuum pump.This causes problems and shortens the life of the vacuum pump, and also increases the size and cost of the equipment. There was a problem that led to an increase.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a sealing device for a horizontal shaft pump of the present invention includes a vacuum pump for filling a space from a water suction portion to a propeller portion of the horizontal shaft pump with an auxiliary tank communicating with the space, A seal portion provided around the axis of the horizontal axis pump, and at least the auxiliary tank is provided on the seal portion during a period from the time when the vacuum pump is started to fill the space and the auxiliary tank with water to the time when the horizontal axis pump is started. And a supply device for supplying water.
In the above configuration, since water is supplied to the seal portion from the auxiliary tank and a water film is formed on the seal surface, suction of air from the seal portion is reduced. Therefore, there is an effect that the operation time and capacity of the vacuum pump can be reduced or the capacity of the auxiliary tank can be reduced.
It is desirable that the seal portion mainly includes a segment seal.
The seal portion has a first seal to which the water of the auxiliary tank is supplied, and a lip seal mounted on the shaft on the atmosphere side of the first seal and abutting on a casing of the first seal. Such a configuration is also possible. The lip seal comes into contact with the casing of the first seal during operation of the vacuum pump, and has an effect of preventing suction of air.
Further, in the invention according to
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the horizontal axis pump A is provided with an L-
[0006]
The
[0007]
The
Further, a vacuum pump 4 is connected to the replenishing
[0008]
The
[0009]
A three-way valve 8 is also provided between the replenishing
[0010]
FIG. 2 shows the configuration of the
[0011]
An
[0012]
In the embodiment of FIG. 2, a V-
[0013]
As shown in FIG. 3 (A), when priming water is introduced into the
On the other hand, when the
[0014]
In the above configuration, when starting the horizontal pump A, an operation of filling the
[0015]
At this time, the three-
The three-way valve 8 is of an electromagnetic type, and the above operation is automated.
This state is a standby state for starting the horizontal pump A, and is a standby state unless the water level in the
Therefore, there is an effect that the capacity of the
[0016]
Note that various types of seal devices can be used instead of the segment seals, and for example, a gland packing or the like may be used.
[0017]
Another embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, no auxiliary tank is provided, and only the vacuum pump 4 and the on-off
As shown in FIG. 5, the sealing
[0018]
A V-
[0019]
A
[0020]
In the above configuration, when starting the horizontal axis pump A, the vacuum pump 4 is first operated to make the space 6 a negative pressure, and water is sucked from the lower end of the
At this time, the opening / closing
[0021]
When the horizontal pump A is started, the open /
[0022]
When the
In addition, the segment seals 20 and 20 are constituted by divided ring pieces, and can be easily replaced without disassembling the device.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, the sealing device for a horizontal shaft pump according to the present invention includes a vacuum pump for filling a space from a water suction portion to a propeller portion of the horizontal shaft pump, an auxiliary tank communicating with the space, and a horizontal shaft pump. The seal portion provided around the axis of the, and at least the vacuum pump is activated to fill the space and the auxiliary tank with water until the horizontal axis pump is started. And a supply device for supplying the water, a water film is formed on the sealing surface, and suction of air from the sealing portion is reduced. Therefore, there is an effect that the operation time and capacity of the vacuum pump can be reduced or the capacity of the auxiliary tank can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: propeller, 2: shaft, 3: refill tank, 4: vacuum pump, 5: drain pipe, 6: space, 7: communication pipe, 8: 3-way valve, 10: sealing device, 11: 3-way valve, 12 : Orifice, 13: supply pipe, 15: open / close valve, 16: communication hole, 20: segment ring, 21: casing, 22: casing, 23: spring, 24: injection hole, 30: V ring, 31: lip, 32 : On-off valve.
Claims (4)
該空間に連通する補助タンクと、
横軸ポンプの回転軸周囲に設けられたシール部と、
少なくとも前記真空ポンプを起動して前記空間と補助タンクとを満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記シール部に前記補助タンクの水を供給する供給装置と、
を有することを特徴とする横軸ポンプのシール装置。A vacuum pump to fill the space between the water suction part of the horizontal axis pump and the propeller part with priming water,
An auxiliary tank communicating with the space;
A seal portion provided around the rotation axis of the horizontal pump,
A supply device that supplies water in the auxiliary tank to the seal portion during at least the vacuum pump is activated and the space and the auxiliary tank are filled with water and before the horizontal axis pump is started.
A sealing device for a horizontal shaft pump, comprising:
請求項1に記載の横軸ポンプのシール装置。The seal portion has a segment seal,
The sealing device for a horizontal shaft pump according to claim 1.
請求項1に記載の横軸ポンプのシール装置。A first seal to which the seal portion is supplied with water from the auxiliary tank; and a lip seal mounted on the shaft on the atmosphere side of the first seal and abutting on a casing of the first seal. Have,
The sealing device for a horizontal shaft pump according to claim 1.
前記横軸ポンプの軸周囲に設けられたシール室と、
該シール室を大気に対して開閉する開閉バルブと、
該シール室内において回転軸上に装着されたセグメントシールと、
該シール室の大気側において前記軸上に装着され、シール室の側壁に当接するリップシールと、を有し、
前記真空ポンプを起動して空間を満水状態にしてから横軸ポンプの始動までの間、前記開閉バルブを閉とし、始動後は開としてシール室を大気と連通させる、
ことを特徴とする横軸ポンプのシール装置。A vacuum pump to fill the space between the water suction part of the horizontal axis pump and the propeller part with priming water,
A seal chamber provided around the axis of the horizontal axis pump,
An on-off valve for opening and closing the seal chamber with respect to the atmosphere;
A segment seal mounted on a rotating shaft in the seal chamber;
A lip seal mounted on the shaft on the atmosphere side of the seal chamber and in contact with a side wall of the seal chamber;
From the time when the vacuum pump is started to fill the space to the full state until the start of the horizontal axis pump, the on-off valve is closed, and after the start, the seal chamber is opened to communicate with the atmosphere.
A sealing device for a horizontal pump.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002268580A JP2004108169A (en) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | Seal device for horizontal shaft pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002268580A JP2004108169A (en) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | Seal device for horizontal shaft pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004108169A true JP2004108169A (en) | 2004-04-08 |
Family
ID=32266764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002268580A Pending JP2004108169A (en) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | Seal device for horizontal shaft pump |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009299562A (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Torishima Pump Mfg Co Ltd | Protection mechanism for shaft sealing device of horizontal shaft pump |
JP2011122511A (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Hitachi Ltd | Main shaft water sealing apparatus |
-
2002
- 2002-09-13 JP JP2002268580A patent/JP2004108169A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009299562A (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Torishima Pump Mfg Co Ltd | Protection mechanism for shaft sealing device of horizontal shaft pump |
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Legal Events
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Effective date: 20060307 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A02 | Decision of refusal |
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