JP3548607B2 - 無注水海水ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無注水海水ポンプに係り、例えば、火力、原子力発電プラントで復水冷却用および補機冷却用に用いられる海水ポンプの無注水自己潤滑構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の海水ポンプにおける水中軸受の潤滑方法について図３および図４を参照して説明する。図３は、従来の注水式海水ポンプの縦断面図、図４は、従来の無注水式海水ポンプの縦断面図である。図３に示す海水ポンプは、ポンプピット２０内に据え付けたもので、シャフト１を中間部軸受３と下部軸受４とで支持し、シャフト１の上部に該シャフト１とケーシングとの間を密封する部材を支持するスタフィングボックス２を備え、シャフト１およびインペラ５の回転によりケーシング７内に海水を揚水するものである。６は吸込口、１０は吐出口を示す。
【０００３】
図３に示す海水ポンプは、スタフィングボックス２、中間部軸受３、下部軸受４を上部保護管１１および下部保護管１５でつなぎ、この上部保護管１１内に吐出口１０より取水した揚水をストレーナ１７を介して軸受潤滑水として注水する自給水配管１８、およびポンプ起動時に軸受潤滑水を供給する他給水配管１９よりなる外部潤滑水配管を備えた注水式潤滑構造のものである。
【０００４】
また、図４に示す海水ポンプは、ドライ起動可能な中間部軸受３Ａを採用し、揚水を矢印に示すようにそのまま潤滑水とする無注水式のものである。なお、この種従来技術としては、例えば特開昭６１−１６２９３号公報に記載のものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
注水式海水ポンプを採用するには、（イ）外部潤滑水配管の設置費用がかかる、（ロ）保守・点検作業が必要である、（ハ）潤滑水配管が海生物により閉塞し軸受潤滑水量が低下する、といった問題点があり、コスト削減の利点からも、無注水式に移行しつつある。しかし、無注水式では、中間部軸受の潤滑水量は軸受前後差圧のみで供給されることから少量であり、また、軸受端部の流れの停滞等により軸受端部に海生物が付着する可能性があり、ひいては付着した海生物が軸受隙間に流れ込む可能性があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、軸受前後の圧力差を利用して軸受潤滑水を流れやすくする構造とすることによって、中間部軸受に常に充分な潤滑水が供給され、かつ、海生物の付着による軸受閉塞の危険性のない無注水海水ポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の無注水海水ポンプに係る第一の発明の構成は、シャフトを中間部軸受と下部軸受とで支持し、前記シャフトの上部に該シャフトとケーシングとの間を密封する部材を支持するスタフィングボックスを備え、前記シャフトおよびインペラの回転によりケーシング内に海水を揚水する海水ポンプにおいて、前記スタフィングボックスと前記中間部軸受との間に、揚水の一部を軸受潤滑水として流通させる保護管を設け、軸受潤滑水を、前記スタフィングボックスから大気圧に開放するドレンラインを設け、このドレンラインに流量計を備えたものである。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の無注水海水ポンプに係る第二の発明の構成は、シャフトを中間部軸受と下部軸受とで支持し、前記シャフトの上部に該シャフトとケーシングとの間を密封する部材を支持するスタフィングボックスを備え、前記シャフトおよびインペラの回転によりケーシング内に海水を揚水する海水ポンプにおいて、前記中間部軸受と前記下部軸受との間に、揚水の一部を軸受潤滑水として流通させる保護管を設け、前記中間部軸受から前記保護管内を流通して前記下部軸受を潤滑した軸受潤滑水をポンプ吸込口に戻すバランスホールをインペラボス部に設けたものである。
【０００９】
【作用】
第一の発明の無注水海水ポンプによれば、ポンプピット内の海水はポンプ吸込口から吸引されたのち、インペラ５の回転により揚水され、ケーシング、サポート、ディスチャージケーシングを経て、吐出口から吐出される。揚水の一部は中間部軸受とシャフトの間隙を軸受潤滑水として通過したのち、上部保護管内部を流通して、スタフィングボックスからドレンラインを経てポンプピット内に排出される。ここで軸受潤滑水の流れにおいては、中間部軸受より上流は吐出圧、下流は大気圧開放となるため、圧力差によって軸受潤滑水は流れやすくなる。また、スタフィングボックスから軸受潤滑水を大気圧に開放することによって上部軸封圧力が低減し、ドレンラインにおける潤滑水量の監視も可能である。
【００１０】
第二の発明の無注水海水ポンプによれば、揚水の流れは第一の発明と同じであり、揚水の一部は中間軸受とシャフトの間隙を軸受潤滑水として通過したのち、下部保護管内部を流通して下部軸受を潤滑し、バランスホールを通過してポンプ吸込口に戻る。軸受潤滑水の流れにおいては、保護管の上流は吐出圧、下流は吸込圧となるため、圧力差によって軸受潤滑水は速やかに流れる。
【００１１】
【実施例】
以下、図１および図２を参照しながら、本発明に係る無注水海水ポンプの実施例について詳細に説明する。
〔実施例 １〕図１は、第一の発明の実施例に係る無注水海水ポンプの縦断面図である。図中、図３と同一符号のものは従来技術と同等部分を示す。図１において、１はシャフト、２は、シャフトの上部に該シャフトとケーシングとの間を密封する部材を支持するスタフィングボックス、３は中間部軸受、４は下部軸受、５は、シャフト１下部に嵌着されたインペラ、６は、ケーシング下部のポンプ吸込口、７はケーシング、８は、ケーシングを構成するサポート、９は、ケーシングを構成するディスチャージケーシング、１０はポンプ吐出口である。
【００１２】
１１は上部保護管で、この上部保護管１１は、スタフィングボックス２と中間部軸受３との間に、揚水の一部を軸受潤滑水として流通させる保護管である。１２はグランドパッキン、１３は、軸受潤滑水をスタフィングボックス２からポンプピット２０の大気圧に開放するドレンライン、１４は、ドレンライン１３に備えた流量計である。
【００１３】
海水ポンプのシャフト１は、スタフィングボックス２、中間部軸受３、および下部軸受４によって支持されている。ポンプピット２０内の海水は、シャフト１およびインペラ５の回転によりポンプ吸込口６から吸引されたのち、ケーシング７、サポート８、ディスチャージケーシング９を経て、ポンプ吐出口１０から吐出される。中間部軸受３とスタフィングボックス２の間には上部保護管１１が設けられ、揚水の一部は矢印のように、中間部軸受３とシャフト１の間隙を通過したのち、ディスチャージケーシング９内の揚水とは隔てられた上部保護管１１内部を通って、スタフィングボックス２からドレンライン１３を経てポンプピット２０内に排出される。
【００１４】
このとき、中間部軸受３上流のサポート８内の圧力はポンプの吐出圧であり、ドレンライン１３内の圧力は大気圧に等しいから、中間部軸受３の潤滑水は両者の差圧によって速やかに流れる。また、上部保護管１１内の潤滑水を大気に開放することによって、グランドパッキン１２にかかる圧力が低くなり、負担が軽減される。また、軸受潤滑水は全てドレンライン１３を流れるため、ドレンライン１３の途中に流量計１４を設置することにより、軸受潤滑水量を常に監視することが可能である。
【００１５】
図１に示す無注水海水ポンプにおいては、ポンプの起動によって揚水の一部が軸受潤滑水として供給されるため、外部潤滑水配管が不要であり、従来の無注水海水ポンプに比べて建造コストおよび保守・点検作業量が低減し、外部軸受潤滑水配管の海生物による閉塞という問題も解決される。また、軸受の前後に圧力差が生じることによって、充分な量、流速の軸受潤滑水を確保することができるため、海生物の付着による軸受閉塞が懸念された従来の無注水海水ポンプに比べて信頼性が向上するという効果がある。また、潤滑水のドレンラインを設けることで、軸受潤滑水量の監視も可能となる。
【００１６】
〔実施例 ２〕図２は、第二の発明の実施例に係る無注水海水ポンプの縦断面図である。図中、図１と同一符号のものは先の実施例と同等部分であるから、その説明を省略する。図２に示す海水ポンプでは、中間部軸受３と下部軸受４との間に下部保護管１５が設けられ、揚水の一部は矢印に示すように、中間部軸受３とシャフト１の間隙を通過したのち、サポート８内の揚水とは隔てられた下部保護管１５内部を通って下部軸受４を潤滑し、インペラボス部のバランスホール１６を経てポンプ吸込口６に戻る。
【００１７】
このとき、軸受潤滑水の流れにおいて中間部軸受３上流のディスチャージケーシング９内の圧力はポンプの吐出圧であり、バランスホール１６出口の圧力は吸込圧に等しいから、中間部軸受３および下部軸受４の潤滑水はこの差圧によって速やかに流れる。図２に示す実施例によれば、先の図１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
上記第一，第二の発明は、いずれも外部からの軸受潤滑水の注水機能を特に必要としない自己潤滑構造であり、かつ、充分な量および流速の軸受潤滑水を確保することができる。なお、従来の注水式海水ポンプにおいては、第一の発明ならびに第二の発明の上部および下部保護管の両者が設置された構造になっているため、下部保護管１５を撤去しドレンライン１３を追設することによって図１に示す第一の発明の構造となり、また、上部保護管１１を撤去し、図２に示す第二の発明の構造を実現することができる。すなわち、既に稼働中の従来の注水式海水ポンプを、現地における簡単な改造によって無注水化することが可能である。また、第一，第二の発明のものにおいて、保護管を撤去する代わりに保護管に穴を開けることによっても同様の効果が期待できる。さらに、改造後は外部潤滑水配管の保守・点検が不要になる点で経済的である。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、軸受前後の圧力差を利用して軸受潤滑水を流れやすくする構造とすることによって、中間部軸受に常に充分な潤滑水が供給され、かつ、海生物の付着による軸受閉塞の危険性のない無注水海水ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の発明の実施例に係る無注水海水ポンプの縦断面図である。
【図２】第二の発明の実施例に係る無注水海水ポンプの縦断面図である。
【図３】従来の注水式海水ポンプの縦断面図である。
【図４】従来の無注水式海水ポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
１…シャフト、２…スタフィングボックス、３…中間部軸受、４…下部軸受、５…インペラ、６…ポンプ吸込口、７…ケーシング、１０…ポンプ吐出口、１１…上部保護管、１３…ドレンライン、１４…流量計、１５…下部保護管、２０…ポンプピット。

Claims (2)

1. シャフトを中間部軸受と下部軸受とで支持し、前記シャフトの上部に該シャフトとケーシングとの間を密封する部材を支持するスタフィングボックスを備え、前記シャフトおよびインペラの回転によりケーシング内に海水を揚水する海水ポンプにおいて、前記スタフィングボックスと前記中間部軸受との間に、揚水の一部を軸受潤滑水として流通させる保護管を設け、軸受潤滑水を、前記スタフィングボックスから大気圧に開放するドレンラインを設け、このドレンラインに流量計を備えたことを特徴とする無注水海水ポンプ。
2. シャフトを中間部軸受と下部軸受とで支持し、前記シャフトの上部に該シャフトとケーシングとの間を密封する部材を支持するスタフィングボックスを備え、前記シャフトおよびインペラの回転によりケーシング内に海水を揚水する海水ポンプにおいて、前記中間部軸受と前記下部軸受との間に、揚水の一部を軸受潤滑水として流通させる保護管を設け、前記中間部軸受から前記保護管内を流通して前記下部軸受を潤滑した軸受潤滑水をポンプ吸込口に戻すバランスホールをインペラボス部に設けたことを特徴とする無注水海水ポンプ。

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