JP2548824Y2 - 流体機械 - Google Patents

流体機械

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JP2548824Y2
JP2548824Y2 JP1990405043U JP40504390U JP2548824Y2 JP 2548824 Y2 JP2548824 Y2 JP 2548824Y2 JP 1990405043 U JP1990405043 U JP 1990405043U JP 40504390 U JP40504390 U JP 40504390U JP 2548824 Y2 JP2548824 Y2 JP 2548824Y2
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mechanical seal
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俊雄 安田
裕 河島
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、メカニカルシール部に
フラッシング水を供給するようにした流体機械に係り、
さらに詳細には、そのフラッシング水を冷却するための
クーラを内蔵した流体機械に関する。
【0002】
【従来の技術】揚水ポンプなどの流体機械では、軸封部
にメカニカルシールを用いているが、メカニカルシール
の摺動部から発熱があるので、これを冷却するために、
メカニカルシール部に低温のフラッシング水を供給する
ようにしている。そして、このフラッシング水として
は、ポンプで汲み揚げた揚液を、クーラで冷却したもの
を用いている。
【0003】図3は、従来の流体機械としての揚水ポン
プの概略的な構成を示した側面図である。この図で1は
ケーシングカバー1aを備えるポンプ本体であり、その
中にメカニカルシール部2が設けられている。このメカ
ニカルシール部2は回転軸3に取付けられており、羽根
車室4からの水などが回転軸3を伝って漏れ出さないよ
うにしている。そして、5は吸込口、6は吐出口であ
り、それぞれ羽根車室4に連なっている。また、吐出口
6から吐出される流水の一部が取出されてクーラ7へ導
入され、ここで冷却水によって冷却される。冷却された
水はフラッシング水としてメカニカルシール部2へ供給
されて、その摺動部からの発熱を吸収するために使われ
る。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ところで、従来の揚水
ポンプでは、クーラ7がポンプ本体1の外部に設置され
ているので、ポンプ本体1とクーラ7との接続のための
配管工事が必要であるが、ポンプ本体1の周囲には種々
の機器、計器などが配置されているため、工事が繁雑と
なるとともに、保守・点検がし難いという問題があっ
た。
【0005】また、ポンプ本体1の吐出口6から吐出さ
れた流量QF、液温TFの揚液の一部を取出して、クーラ
7で温度をTfまで冷却することになるので、クーラで
の熱交換量qは、
【数1】 q=α・QF(TF−Tf) となる。ここでαは比熱である。そして、一般に(TF
−Tf)が大きいので、エネルギ損失が大きいという問
題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本考案は、以上述べた従
来技術の課題を解決するためになされたもので、当該流
体機械で汲み揚げた揚液を冷却した後、この揚液を当該
流体機械のメカニカルシール部のフラッシング水として
用いるようにした流体機械において、回転軸を囲むよう
に設けられるとともにこの回転軸に固定されたメカシー
ルスリーブと、このメカシールスリーブに固定された回
転側メカニカルシールと、この回転側メカニカルシール
に対峙するように前記回転軸を囲んで設けられた静止側
メカニカルシールと、前記メカシールスリーブ、回転側
メカニカルシールおよび静止側メカニカルシールを囲む
とともに前記静止側メカニカルシールが固定されている
アダプタと、このアダプタを囲んでアダプタとの間に外
部から冷却水を供給する円環状空間の冷却室を形成する
ケーシングカバーと、前記アダプタを囲んで前記冷却室
内に設置され、前記静止側メカニカルシールと前記回転
側メカニカルシールとの対峙部にフラッシング水を供給
するフラッシング管とを包含し、前記アダプタの羽根車
室側に断熱材を取付けるとともに、前記メカシールスリ
ーブと前記回転軸との間には隙間を形成し、かつ前記メ
カシールスリーブの羽根車室側を肉厚としてこの肉厚部
にスリットを切込んだものである。
【0007】
【作 用】上記の手段によれば、メカニカルシール部に
供給するフラッシング水を、流体機械本体に内蔵したク
ーラで冷却するため、流体機械本体の周囲に配置されて
いる各種機器や計器に対して障害となることはなく、か
つ摺動部からの発熱を効率良く吸収することができる。
【0008】また、羽根車室側からメカニカルシール部
への軸方向からの入熱を、メカシールスリーブ、回転側
メカニカルシールおよび静止側メカニカルシールを囲ん
でいるアダプタの羽根車室側に取付けた断熱材が高温液
を有する羽根車室側から冷却室への熱伝達を抑制し、ま
た、回転側メカニカルシールを固定しているメカシール
スリーブと回転軸との間に形成した隙間が回転軸を通し
て熱が回転側及び静止側メカニカルシールの部分に伝わ
り難くし、さらに、メカシールスリーブの肉厚部に切込
んだスリットが羽根車室側からの熱伝達を抑制すること
によって、低減できる。
【0009】さらに、ケーシングカバー側からメカニカ
ルシール部への半径方向からの入熱を、ケーシングカバ
ーとアダプタとで形成した円環状空間の冷却室内に外部
から冷却水を導入することにより、フラッシング管およ
びフラッシング水の冷却のみならず、ケーシングカバー
およびアダプタを冷却し、それらの温度を下げてケーシ
ングカバー側からの熱伝達を抑制することによって、低
減できる。
【0010】
【実施例】以下、本考案に係る流体機械の一実施例とし
て、揚水ポンプの例を、図1および図2を参照して詳細
に説明する。図1は、本考案に係る揚水ポンプの一実施
例の主要部を示した断面図であり、図2は本考案に係る
揚水ポンプの概略的な構成を示した側面図である。なお
これらの図で、図3と同一部分には同一符号を付して示
してある。
【0011】先ず、本考案は、図2に示すように、ケー
シングカバー1aを備えるポンプ本体1のメカニカルシ
ール部2に、クーラ8を位置するように設けたものであ
り、従来のクーラ7に相当するクーラ8を、ポンプ本体
1に内蔵したものである。すなわち、メカニカルシール
部2は回転軸3に取付けられており、羽根車室4からの
水などが回転軸3を伝って漏れ出さないようにしてい
る。そして、フラッシング水はポンプ本体1に内蔵した
クーラ8で、冷却水により冷却して循環させて、メカニ
カルシール部2の摺動部から発生する熱を吸収してい
る。
【0012】次に、本考案の揚水ポンプの具体的な構成
を、図1を参照して説明する。なお、図1において、図
の左側が羽根車室4であり、右側は大気側となってい
る。さて、回転軸3を囲むようにメカシールスリーブ1
1が設けられており、このメカシールスリーブ11は回
転軸3にキー12によって止められている。メカシール
スリーブ11は羽根車室4側が肉厚部となっており、そ
こにスリット13が切込まれて、羽根車室4側からの熱
伝達が抑制されるようになっている。また、メカシール
スリーブ11と回転軸3との間には、隙間14が形成さ
れていて、回転軸3を通して羽根車室4から伝達される
熱伝達量を抑えるようにしている。そして、メカシール
スリーブ11の肉薄部に回転側メカニカルシール15が
固定されている。これらメカシールスリーブ11や回転
側メカニカルシール15で回転体を形成している。
【0013】一方、回転側メカニカルシール15に対峙
するように回転軸3を囲んで静止側メカニカルシール1
6が設けられている。この回転側メカニカルシール15
と静止側メカニカルシール16との対峙部が摺動部とな
り、ここから発熱する。そして、メカシールスリーブ1
1、回転側メカニカルシール15および静止側メカニカ
ルシール16を囲むアダプタ18が設けられ、このアダ
プタ18に静止側メカニカルシール16が固定されてい
る。アダプタ18の羽根車室4側には、断熱材25が取
付けられている。
【0014】また、このアダプタ18を囲んでアダプタ
18との間に外部から冷却水を供給する円環状空間の冷
却室22を形成するケーシングカバー19a,19b
(図2のケーシングカバー1aに相当する)が設けられ
ている。冷却水は、大気側のケーシングカバー19aに
形成した入口23から入り、羽根車室4側のケーシング
カバー19bに形成した出口24から出て行く。そし
て、フラッシング水を導入するフラッシング管17がア
ダプタ18を囲んで冷却室22内に設置されている。
【0015】さらに、回転側メカニカルシール15と静
止側メカニカルシール16との対峙部から、メカシール
スリーブ11の肉厚部にわたってフラッシング水を供給
するようにフラッシング水路20が形成されており、フ
ラッシング水路20には、メカシールスリーブ11と一
体構造となっているポンピングベーン21が設けられて
いる。なお、静止側メカニカルシール16、フラッシン
グ管17、アダプタ18およびケーシングカバー19
a,19bなどで静止体を形成している。
【0016】次に、このように構成された本考案の作用
を説明する。フラッシング水を冷却するための冷却水
は、冷却水の入口23から冷却室22に入り、フラッシ
ング管17の外側を通って、管壁を介して熱交換を行い
フラッシング水を冷却する。その後、冷却水は、アダプ
タ18を伝わってくる羽根車室4からの熱を吸収した上
で、冷却水の出口24から排出される。
【0017】一方、冷却されたフラッシング水は、フラ
ッシング管17からフラッシング水路20へ流出して、
先ず回転側メカニカルシール15と静止側メカニカルシ
ール16との対峙部を冷却し、その後、メカシールスリ
ーブ11を冷却する。そしてこのフラッシング水は、フ
ラッシング水路20にメカシールスリーブ11と一体構
造となって形成されているポンピングベーン21によっ
て、循環するエネルギが与えられてフラッシング管17
へ戻され、再度冷却水によって冷却される。以後この動
作を繰り返す。
【0018】このように構成された本考案の揚水ポンプ
では、フラッシング水を冷却するためのフラッシング管
17や冷却水を導入する冷却室22などから成るクーラ
8をポンプ本体1に内蔵しているが、全体の構造を小形
化しかつ信頼性を向上するために種々の工夫を施してい
る。
【0019】すなわち、羽根車室4側からメカニカルシ
ール部2への軸方向からの入熱を、メカシールスリーブ
11、回転側メカニカルシール15および静止側メカニ
カルシール16を囲んでいるアダプタ18の羽根車室4
側に取付けた断熱材25が高温液を有する羽根車室4側
から冷却室22への熱伝達を抑制し、また、回転側メカ
ニカルシール15を固定しているメカシールスリーブ1
1と回転軸3との間に形成した隙間14が回転軸3を通
して熱が回転側及び静止側メカニカルシール15,16
の部分に伝わり難くし、さらに、メカシールスリーブ1
1の肉厚部に切込んだスリット13が羽根車室4側から
の熱伝達を抑制することによって、低減している。
【0020】一方、ケーシングカバー19a,19bか
らメカニカルシール部2への半径方向からの入熱も、ケ
ーシングカバー19a,19bとアダプタ18とで形成
した円環状空間の冷却室22内に外部から冷却水を導入
することにより、フラッシング管17およびフラッシン
グ水の冷却のみならず、ケーシングカバー19a,19
bおよびアダプタ18を冷却し、それらの温度を下げて
ケーシングカバー19a,19b側からの熱伝達を抑制
することによって、低減している。
【0021】特に、近年は発電プラントの高効率化及び
低コスト化の影響で揚水ポンプの取り扱う作動流体の圧
力、温度(200℃程度)が高まり、それに伴ってポン
プの吐出口6側から熱が伝ってくるケーシングカバー1
9a,19bの温度も上昇し、結果的にメカニカルシー
ル部2への入熱が増大していることから、ケーシングカ
バー19a,19b及びアダプタ18を冷却すること
は、きわめて有益なことである。
【0022】
【考案の効果】以上詳述したように、本考案によれば、
フラッシング水を冷却するためのクーラを流体機械本体
に内蔵したことにより、流体機械本体とクーラとの接続
のための配管工事が不要となり、工事の繁雑さや保守・
点検の困難から解放されるとともに、流体機械本体の周
囲に配置する種々の機器、計器などの自由度が増し、そ
の上、メカニカルシール部への軸方向及び半径方向から
の入熱をそれぞれ低減し、これによりクーラサイズを小
さくしてポンプ等の流体機械に内蔵しやすいように工夫
して、流体機械全体の構造を小型化することができると
ともに信頼性を向上できるという、実用上有益な効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る流体機械の一実施例の主要部を示
した断面図である。
【図2】本考案に係る流体機械の概略的な構成を示した
側面図である。
【図3】従来の流体機械の概略的な構成を示した側面図
である。
【符号の説明】
1 ポンプ本体 1a ケーシングカバー 2 メカニカルシール部 3 回転軸 4 羽根車室 8 クーラ 11 メカシールスリーブ 13 スリット 14 隙間 15 回転側メカニカルシール 16 静止側メカニカルシール 17 フラッシング管 18 アダプタ 19a,19b ケーシングカバー 22 冷却室 25 断熱材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−230600(JP,A) 特開 昭55−153892(JP,A) 特開 平1−247795(JP,A) 特開 平2−106697(JP,A) 特開 平2−197795(JP,A) 特開 平2−254269(JP,A) 実開 昭51−123201(JP,U) 実開 平2−105600(JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】当該流体機械で汲み揚げた揚液を冷却した
    後、この揚液を当該流体機械のメカニカルシール部のフ
    ラッシング水として用いるようにした流体機械におい
    て、回転軸を囲むように設けられるとともにこの回転軸
    に固定されたメカシールスリーブと、このメカシールス
    リーブに固定された回転側メカニカルシールと、この回
    転側メカニカルシールに対峙するように前記回転軸を囲
    んで設けられた静止側メカニカルシールと、前記メカシ
    ールスリーブ、回転側メカニカルシールおよび静止側メ
    カニカルシールを囲むとともに前記静止側メカニカルシ
    ールが固定されているアダプタと、このアダプタを囲ん
    でアダプタとの間に外部から冷却水を供給する円環状空
    間の冷却室を形成するケーシングカバーと、前記アダプ
    タを囲んで前記冷却室内に設置され、前記静止側メカニ
    カルシールと前記回転側メカニカルシールとの対峙部に
    フラッシング水を供給するフラッシング管とを包含し、
    前記アダプタの羽根車室側に断熱材を取付けるととも
    に、前記メカシールスリーブと前記回転軸との間には隙
    間を形成し、かつ前記メカシールスリーブの羽根車室側
    を肉厚としてこの肉厚部にスリットを切込んだことを特
    徴とする流体機械。
JP1990405043U 1990-12-27 1990-12-27 流体機械 Expired - Fee Related JP2548824Y2 (ja)

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JPH0493795U JPH0493795U (ja) 1992-08-14
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5226598B2 (ja) * 1973-08-24 1977-07-14
JPS60230600A (ja) * 1984-05-01 1985-11-16 Hitachi Ltd 原子力発電プラントの原子炉用ポンプの軸封機構

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