JP3611442B2 - Double barrel multistage pump structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部水の流水路を画成する内ケーシングと、その内ケーシングの外側を覆って内部水を封じ込める外ケーシングとを設け、ポンプ軸の両端部を水潤滑軸受で支持し、それらの軸受の外方にそれぞれ軸封室を設け、一方の軸封室にスラスト軸受を内蔵した2重胴多段ポンプの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の2重胴多段ポンプの最も一般的な構造は、ケーシングの両端部に設けられた各軸封室の外方に軸受が設けられており、そのために外部軸受潤滑装置を必要とするものであった。この外部軸受潤滑装置を設けることはイニシャルコストの上昇となり、そのコストは、ポンプ本体と比べてもかなりの割合を占めており、また、この潤滑装置に起因するトラブルも少なからず発生している上、メンテナンスコストも大きかった。
【0003】
そこで、この問題点を解消するため、本出願人は、軸封室の内部に水潤滑軸受を配設して、外部潤滑装置を不要にする技術を特開平9−303281号公報に開示している。
【0004】
この公知技術によれば、図3に示すように、ポンプ軸1に固着された2つの羽根車2、3を囲んで内部に内部水の流路を画成する内ケーシング10が設けられ、その内ケーシング10の外方に設けられた外ケーシング本体21と、両端部に設けられたエンドプレート22、24とによって内部水が封じ込まれている。その両エンドプレート22、24には、水潤滑軸受5、6がそれぞれ嵌入されて前記ポンプ軸1が支持されており、それらの軸受5、6の外方にはそれぞれ第1または第2の軸封室23、25が設けられている。そして、一方の第1の軸封室25にはスラスト軸受7、7が内蔵されており、両軸封室23、25は、バランス配管28Aで互いに連通されている。
【0005】
なお、符号4は、羽根車2で昇圧(Pc)された内室12と第1の軸封室25との圧力をバランスさせるためのバランスブッシュを示し、また、符号26は吸込み室を示し、そして符号27は吐出室を示している。
【0006】
上記のように、この公知技術では、外部潤滑装置を不要にすることができるが、その一方で軸受5、6を内蔵する二つの軸封室23、25は、バランス配管28Aで連通されているので、内部の圧力・温度はポンプの吸い込み条件と同じになる。それ故、ポンプの吸込み温度が高いと、上記理由によって第1の軸封室25に内蔵されたスラスト軸受7、7も高温に曝される。
【0007】
そして、高温になると、水の粘度が著しく低下するため、スラスト軸受7の潤滑条件は極めて劣悪になる。また、吸込み圧力が高いと両軸封室23、25の内圧が高くなり、図3において、軸1を右方向に押し出そうとするスラスト荷重が非常に大きくなる。現状では、このような厳しい潤滑条件と荷重条件とに対応して使用でき、かつ信頼性の高い水中スラスト軸受を入手することは、きわめて困難である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、スラスト軸受の潤滑及び荷重条件を緩和して、高温・高圧の吸込み条件の使用用途にも適用可能な軸封室に水潤滑軸受を内蔵した2重胴多段ポンプの構造を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内部水の流水路を画成する内ケーシングと、その内ケーシングの外側を覆って内部水を封じ込める外ケーシングとを設け、ポンプ軸の両端部を水潤滑軸受で支持し、それらの軸受の外方にそれぞれ第1または第2の軸封室を設け、一方の第1の軸封室にスラスト軸受を内蔵した2重胴多段ポンプの構造において、前記スラスト軸受を内蔵した第1の軸封室と内ケーシングとの間に軸推力バランス機構を設け、その軸推力バランス機構と第1の軸封室との間には減圧ブッシュを設け、前記第1の軸封室に圧力逃がし口を設けている。
【0010】
そして、前記軸推力バランス機構と減圧ブッシュとの間に冷却水注入口を設けている。
【0011】
または、前記減圧ブッシュを冷却する冷却水流路を設けている。
【0012】
したがって、本発明によれば、スラスト軸受を内蔵した第1の軸封室に設けられた圧力逃がし口によって第1の軸封室内は減圧され、スラスト負荷が軽減される。
【0013】
そして、軸推力バランス機構と減圧ブッシュとの間に設けられた冷却水注入口から低温水が注入され、この水は減圧ブッシュで減圧されて第1の軸封室に入り、圧力逃がし口から排出され、スラスト軸受は冷却されて潤滑条件が改善されると共に軸推力バランス機構側の高温水が軸封室へ流入するのが阻止されるので、第1の軸封室内の温度が下がり、減圧されることでスラスト負荷は軽減される。または、減圧ブッシュを冷却する冷却水流路によって減圧ブッシュが冷却され、軸推力バランス機構側から第1の軸封室へ流入する水が冷却され、上記同様に潤滑条件が改善されてスラスト負荷が軽減される。そして、この構成では、冷却水がバランス機構側から吸込み側に流入することがなく、ポンプ揚液と冷却水との混合を避けたい場合に適している。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。なお、前記図3で説明したポンプの構造と、同じ構成部品は同じ符号を付し、重複説明は省略する。
【0015】
図1において、一方のエンドプレート24には、先端部にスラスト軸受7、7を内蔵した第1の軸封室25が設けられており、その内方には水潤滑軸受6が嵌入されている。そして、さらにポンプ内室12とは、減圧ブッシュ8及びバランスブッシュ4で仕切られており、その減圧ブッシュ8とバランスブッシュ4との間には、仕切り32で2室に仕切られた第1、第2のバランス室29、29Aが設けられ、内方の第1のバランス室29には第2の軸封室23とバランス管28で連通されて軸推力バランス機構が構成されている。また、外方の第2のバランス室29Aには、外部から冷却水Wを導入する冷却水注入口31が設けられており、第1の軸封室25の先端部には圧力逃がし口30が設けられている。
【0016】
第1のバランス室29は、バランス配管28で第2の軸封室23と連通され、その第2の軸封室23は吸込み室26に連通されているので、第1のバランス室29の圧力は吸込み室26の圧力Psに等しくなる。一方、ポンプ内室11は、羽根車2により昇圧された圧力Pcになっており、第1のバランス室29と内室11との間には圧力差Pc−Psが生じ、少量の高温水がバランスブッシュ4によって制限され、ポンプ内室11→第1のバランス室29→バランス配管28→第2の軸封室23→吸込み室26の経路により循環される。
【0017】
また、第2のバランス室29Aから減圧ブッシュ8で絞ぼられた水が第1の軸封室25に流入するが、その軸封室25には圧力逃がし口30が設けられて室内の水は常時流出しているので、第1の軸封室25の圧力はバランス室29Aの圧力より低くなり、ポンプ軸1の端面に作用する圧力が低いので、スラスト荷重は減少し、スラスト軸受7の負荷は軽減される。
【0018】
一方、減圧によって第1の軸封室25の内圧が、その温度における飽和蒸気圧力に達すると水がフラッシュしてさまざまな障害をを生じるので、減圧量は飽和蒸気圧力による制約を受ける。したがって、飽和蒸気圧力が高い高温の場合には、十分な減圧ができず、スラスト軸受7の負荷を充分下げることができない。
【0019】
このような場合に対処するために、第2のバランス室29Aに冷却水Wの注入口31が設けられている。第2のバランス室29Aはその内方の第1のバランス室29と仕切り32で仕切られているので、冷却水Wの注入圧力を第1のバランス室29の圧力Psより僅かに高くしておけば、第2のバランス室29Aに注入した冷却水Wの大部分は、減圧ブッシュ8で減圧されて第1の軸封室25に入り、圧力逃がし口30から排出され、内方の第1のバランス室29への流出を少なくすることができる。このようにして、高温水の第1の軸封室25への流入が阻止されて室内は低温になり、充分減圧してスラスト軸受7の負荷が軽減される。そして、温度の低下によって水の粘度が高くなり、潤滑条件も緩和される。
【0020】
なお、第2のバランス室29Aへの冷却水Wの注入圧力が第1のバランス室29の圧力Psとほぼ等しい場合には、若干の高温水が第1のバランス室29から第2のバランス室29Aへ流入してここで冷却水Wと混合し、減圧ブッシュ8で減圧して第1の軸封室25に流入するが、この場合でも、第1の軸封室25の温度を下げる作用をすることにおいては変わりがない。
【0021】
次に、図2に示す実施形態では、減圧ブッシュ8Aの外周面に冷却水流路33が設けられ、エンドプレート24にこの冷却水流路33に連通する冷却水入り口34及び冷却水出口35が設けられている。
【0022】
したがって、バランス室29の高温水の一部は、減圧ブッシュ8で減圧されて第1の軸封室25に入り、圧力逃がし口30から流出する。その際、高温水は、減圧ブッシュ8Aを通過する過程で減圧ブッシュ8Aを介して冷却水流路33の冷却水Wと熱交換を行い、冷却される。
【0023】
前記図1で示した実施形態では、冷却水とポンプ揚液との混合が生じるのに対し、この実施形態では、そのような混合を生じない。したがって、この方式は、ポンプ揚液と冷却水との混合を避けたい場合に対して適している。
【0024】
なお、冷却水流路33は、図示のような減圧ブッシュ8Aの外周面に形成した単純なもの以外に、熱交換が容易に行われるような、種々な形状に形成されたものを用いても差支えない。
【0025】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されており、以下の効果を奏する。
(1) スラスト軸受を内蔵した第1の軸封室に設けられた圧力逃がし口によってその軸封室内は減圧され、スラスト荷重を軽減することができる。
(2) そして、軸推力バランス機構と減圧ブッシュとの間に設けられた冷却水注入口から低温水が注入され、減圧ブッシュで減圧されて第1の軸封室に入り、圧力逃がし口から排出されるので、スラスト軸受は冷却されて潤滑条件が改善されると共に軸推力バランス機構側の高温水が軸封室へ流入するのが阻止され、軸封室内温度が下がり、減圧されるのでスラスト負荷が軽減される。
(3) 減圧ブッシュを冷却する冷却水流路によって減圧ブッシュが冷却され、軸推力バランス機構側から第1の軸封室へ流入する水が冷却され、潤滑条件が改善されてスラスト負荷が軽減される。そして、この構成では、冷却水がバランス機構側から吸込み側に流入することがなく、ポンプ揚液と冷却水との混合を避けたい場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す縦断面図。
【図2】本発明の別の実施形態を示す縦断面図。
【図3】従来の2重胴多段ポンプの構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
1・・・ポンプ軸
2、3・・・羽根車
4・・・バランスブッシュ
5、6・・・水潤滑軸受
7・・・スラスト軸受
8、8A・・・減圧ブッシュ
10・・・内ケーシング
21・・・外ケーシング本体
23・・・第2の軸封室
25・・・第1の軸封室
28、28A・・・バランス配管
29・・・第1のバランス室
29A・・・第2のバランス室
30・・・圧力逃がし口
31・・・冷却水注入口
33・・・冷却水流路
34・・・冷却水入口
35・・・冷却水出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an inner casing that defines an internal water flow channel and an outer casing that covers the outside of the inner casing and contains internal water, and supports both ends of the pump shaft with water-lubricated bearings. The present invention relates to a structure of a double-cylinder multistage pump in which a shaft sealing chamber is provided outside each bearing, and a thrust bearing is built in one shaft sealing chamber.
[0002]
[Prior art]
The most common structure of the conventional double cylinder multistage pump is that a bearing is provided outside each shaft sealing chamber provided at both ends of the casing, which requires an external bearing lubrication device. there were. Providing this external bearing lubrication device raises the initial cost, which accounts for a significant proportion of the cost of the pump body, and causes many troubles due to this lubrication device. The maintenance cost was also high.
[0003]
In order to solve this problem, the present applicant has disclosed a technique in which a water-lubricated bearing is disposed inside the shaft seal chamber to eliminate the need for an external lubrication device in Japanese Patent Laid-Open No. 9-303281. Yes.
[0004]
According to this known technique, as shown in FIG. 3, an
[0005]
In addition, the code | symbol 4 shows the balance bush for balancing the pressure of the
[0006]
As described above, this known technique can eliminate the need for an external lubrication device. On the other hand, the two
[0007]
And when it becomes high temperature, since the viscosity of water will fall remarkably, the lubrication conditions of the thrust bearing 7 will become very inferior. Further, if the suction pressure is high, the internal pressure of both
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides a structure of a double-cylinder multi-stage pump that incorporates a water-lubricated bearing in a shaft seal chamber that can be applied to usage applications under high-temperature and high-pressure suction conditions by reducing the thrust bearing lubrication and load conditions. It is intended to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an inner casing that defines an internal water flow channel and an outer casing that covers the outside of the inner casing and contains internal water are provided, and both ends of the pump shaft are supported by water-lubricated bearings, In the structure of the double cylinder multistage pump in which the first or second shaft sealing chamber is provided outside each of the bearings, and the first shaft sealing chamber has a thrust bearing built therein, the first bearing having the thrust bearing built therein is provided. A shaft thrust balance mechanism is provided between the one shaft seal chamber and the inner casing, a decompression bush is provided between the shaft thrust balance mechanism and the first shaft seal chamber, and pressure is applied to the first shaft seal chamber. An escape port is provided.
[0010]
A cooling water inlet is provided between the axial thrust balance mechanism and the decompression bush.
[0011]
Or the cooling water flow path which cools the said pressure reduction bush is provided.
[0012]
Therefore, according to the present invention, the pressure in the first shaft seal chamber is reduced by the pressure relief port provided in the first shaft seal chamber with the built-in thrust bearing, and the thrust load is reduced.
[0013]
And low temperature water is inject | poured from the cooling water injection port provided between the axial thrust balance mechanism and the pressure reduction bush, This water is pressure-reduced by a pressure reduction bush, enters a 1st shaft sealing chamber, and discharges | emits from a pressure relief port. Then, the thrust bearing is cooled to improve the lubrication conditions, and the high temperature water on the shaft thrust balance mechanism side is prevented from flowing into the shaft seal chamber, so the temperature in the first shaft seal chamber is lowered and the pressure is reduced. This reduces the thrust load. Alternatively, the pressure reducing bush is cooled by the cooling water flow path for cooling the pressure reducing bush, the water flowing from the shaft thrust balance mechanism side to the first shaft sealing chamber is cooled, and the lubrication conditions are improved in the same manner as described above to reduce the thrust load. Is done. In this configuration, the cooling water does not flow from the balance mechanism side to the suction side, which is suitable when it is desired to avoid mixing the pumped liquid and the cooling water.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the pump structure described in FIG.
[0015]
In FIG. 1, one
[0016]
The
[0017]
In addition, water squeezed by the
[0018]
On the other hand, when the internal pressure of the first
[0019]
In order to cope with such a case, an
[0020]
When the injection pressure of the cooling water W into the
[0021]
Next, in the embodiment shown in FIG. 2, a cooling water flow path 33 is provided on the outer peripheral surface of the
[0022]
Accordingly, part of the high-temperature water in the
[0023]
In the embodiment shown in FIG. 1, mixing of the cooling water and the pumped liquid occurs, whereas in this embodiment, such mixing does not occur. Therefore, this method is suitable for the case where mixing of pumping liquid and cooling water is desired to be avoided.
[0024]
The cooling water channel 33 may be formed in various shapes so that heat exchange can be easily performed in addition to the simple one formed on the outer peripheral surface of the
[0025]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
(1) The shaft seal chamber is decompressed by the pressure relief port provided in the first shaft seal chamber incorporating the thrust bearing, and the thrust load can be reduced.
(2) Then, low-temperature water is injected from a cooling water inlet provided between the shaft thrust balance mechanism and the pressure-reducing bush, depressurized by the pressure-reducing bush, enters the first shaft seal chamber, and is discharged from the pressure relief port. As a result, the thrust bearing is cooled to improve the lubrication conditions and the high temperature water on the shaft thrust balance mechanism side is prevented from flowing into the shaft seal chamber, the temperature in the shaft seal chamber is lowered and the pressure is reduced. Is reduced.
(3) The reduced pressure bush is cooled by the cooling water flow path for cooling the reduced pressure bush, the water flowing into the first shaft sealing chamber from the axial thrust balance mechanism side is cooled, the lubrication conditions are improved, and the thrust load is reduced. . In this configuration, the cooling water does not flow from the balance mechanism side to the suction side, which is suitable when it is desired to avoid mixing the pumped liquid and the cooling water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the structure of a conventional double cylinder multi-stage pump.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH11270489A JPH11270489A (en) | 1999-10-05 |
JP3611442B2 true JP3611442B2 (en) | 2005-01-19 |
Family
ID=13630238
Family Applications (1)
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JP07730698A Expired - Lifetime JP3611442B2 (en) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | Double barrel multistage pump structure |
Country Status (1)
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1998
- 1998-03-25 JP JP07730698A patent/JP3611442B2/en not_active Expired - Lifetime
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