JPS6135760Y2

JPS6135760Y2 -

Info

Publication number: JPS6135760Y2
Application number: JP12433679U
Authority: JP
Priority date: 1979-09-08
Filing date: 1979-09-08
Publication date: 1986-10-17
Also published as: JPS5641196U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ポンプの改良に関し、特に火力プラ
ントの缶水循環用に用いて好適のポンプに関す
る。

従来のこの種のポンプとしては、第１図に示す
ようなものがあり、第１図中、符号１はケーシン
グ、２はインペラ回転軸を示しており、同回転軸
２の下端には、インペラ３がナツト４で固定され
ている。また符号５，６はスラスト軸受、７，８
はラジアル軸受を示している。

さらにうず巻き室Ａの缶水が、大気室Ｂに漏洩
するのを防止するため、第１のシール部材９、第
２のシール部材１０および第３のシール部材１１
がそれぞれ配置されており、第１のシール部材９
と第２のシール部材１０との間のシール水注入口
Ｃには、うず巻き室Ａの圧力P₁より高い圧力P₂の
シール水が、シール水ポンプ１３より弁１４を介
して注入され、その後第２のシール部材１０で減
圧されたシール水は、第２のシール部材１０と第
３のシール部材１１との間のシール水出口部Ｄよ
り弁１５を介して、図示しない脱気器等へ回収さ
れるようになつている。

なお第３のシール部材１１はグランドパツキン
になつており、これをグランド押え１２で封じ込
めている。

また、シール水注入口Ｃの圧力P₂はうず巻き室
Ａの圧力P₁より高い（P₂＞P₁）ので、シール水の
一部はうず巻き室Ａに流入している。

ところで、高温高圧水供給用のポンプを用いら
れるべき火力プラントは、電力消費量の少ない夜
間の余剰電力を少なくするためピークロード用と
して使用される傾向にある。したがつて、夜間停
止、昼間運転を繰返し使用される傾向にあるが、
従来のこの種のポンプでは、プラント停止中でも
缶水の漏洩防止のためシール水ポンプ１３を常時
運転して、第１のシール部材９と第２のシール部
材１０との間のシール水注入口Ｃにシール水を注
入しておかねばならない。

すなわち、うず巻き室Ａの缶水は、高圧高温水
であるため、シール水の注入を止めると缶水は第
１のシール部材９、第２のシール部材１０、第３
のシール部材１１のグランドパツキンを介して缶
水が直接大気室Ｂに漏出する。この時高温高圧水
は、高温の水蒸気となつて漏出するため、非常に
危険である。

このような不具合を解消するため、プラント停
止中といえども、シール水ポンプ１３を運転しな
ければならない。

ところが、上述のような理由によりシール水ポ
ンプ１３をプラント停止中にも運転した場合に
は、夜間停止中シール水が缶水側（うず巻き室Ａ
側）に注水されると、温度の低いシール水が高温
の缶水に混入し缶水の温度低下をまねく。

このことは次に運転しようとした時缶水の温度
を高める必要があり、これに時間がかかることに
なり、電力を必要とする時間帯（昼間）に急速に
プラントを立ち上げることができなくなり、ピー
クロード運転の目的達成に不具合を生じる。

すなわち、プラントの再起動に余計な時間（ウ
オーミングアツプ）がかかるという問題点があ
る。

したがつてプラントの停止中（ポンプの停止
中）には、シール水の供給をストツプする必要が
あり、シール水の供給をストツプしながら大気室
Ｂへ缶水が漏出しないようにする必要がある。

本考案は、これらの問題点を解決しようとする
もので、シール構造に工夫をこらすとともに弁を
設けることにより、ポンプの停止時においてもポ
ンプ内に高温高圧水を保持できるようにして、ピ
ークロードプラントに十分対応できるようにした
ポンプを提供することを目的とする。

このため、本考案のポンプは、そのインペラ側
より第１、第２および第３のシール部材でインペ
ラ回転軸をシールされるとともに、上記第１のシ
ール部材と上記第２のシール部材との間に高圧シ
ール水供給手段を接続され、且つ、上記第２のシ
ール部材と上記第３のシール部材との間に低圧シ
ール水抽出手段を接続された高温高圧水供給用の
ポンプにおいて、同ポンプの停止時においても同
ポンプ内に高温高圧水を保持すべく、上記の高圧
シール水供給手段および低圧シール水抽出手段の
それぞれにシール水を密封しうる弁が介装される
とともに、上記第３のシール部材がメカニカルシ
ール部材として構成され、同メカニカルシール部
材が、上記インペラ回転軸に形成された回転環
と、上記ポンプのケーシング側に装着されるとと
もにバネにより付勢されて上記回転環の軸方向端
面に常時当接する静止環とで構成されたことを特
徴としている。

以下、図面により本考案の一実施例としてのポ
ンプについて説明すると、第２図はその概略を示
す縦断面図、第３図はその第１のシール部材を詳
細に示す拡大縦断面図、第４図はその第２のシー
ル部材を詳細に示す拡大縦断面図、第５図はその
第３のシール部材付近を詳細に示す拡大縦断面図
であり、第２〜５図中、第１図と同じ符号はほぼ
同様の部分を示している。

第２図に示すごとく、本ポンプは、そのインペ
ラ３側より、第１、第２および第３のシール部材
９′，１０′，１１′で、インペラ回転軸２をシー
ルされている。

さらに、第１のシール部材９′と第２のシール
部材１０′との間のシール水注入口Ｃに、高圧シ
ール水供給手段としての弁１４やシール水ポンプ
１３を含むラインが接続されており、第２のシー
ル部材１０′と第３のシール部材１１′との間のシ
ール水出口部Ｄには、低圧シール水抽出手段とし
ての弁１５や脱気器（図示せず）を含むラインが
接続されている。

これにより第１図に示す従来のポンプと同様
に、うず巻き室Ａの圧力P₁よりも高い圧力P₂のシ
ール水をシール水ポンプ１３により弁１４を介し
てシール水注入口Ｃへ注入することができ、さら
にこの注入シール水を第２のシール部材１０′で
減圧してシール水出口部Ｄから抽出し、弁１５を
介して上記脱気器へ回収させることができるよう
になつている。

そして、弁１４，１５を閉状態にすることによ
り、弁１４，１５とシール部材１１′（後述）と
が協働して、弁１４からシール水注入口Ｃおよび
シール水出口部Ｄを経由し弁１５に至る水路内に
シール水が密封されるようになつている。

また、第１のシール部材９′は、第３図に示す
ごとく、フローテイングリング２２、リング受２
３，２４、スペーサ２５、フローテイングリング
２２の回り止めピン２６で構成されている。

なお、第２のシール部材１０′は、第４図に示
すごとく、フローテイングリング２７、リング受
２８、回り止めピン２９および円周上に複数個配
置されたバネ３０で構成されており、これは第１
図に示す従来のもの１０と同様である。

ここで、第３図と第４図とを比較すると、フロ
ーテイングリングの形状に差がある。すなわち第
３図のもの２２は、上下対称形に構成されている
が、第４図に示すもの２７は上下対称形には構成
されていない。

さらに、第３合シール部材１１′は、第５図に
示すごとく、回転環３１、静止環３２、バネ３
３、Ｏリング３４等から成るメカニカルシール部
材として構成されている。

すなわち、メカニカルシール部材が、上記イン
ペラ回転軸２に形成された回転環３１とポンプの
ケーシング１側に装着されるとともにバネ３３に
より付勢されて上記回転環３１の軸方向端面に常
時当接する静止環３２とで構成されており、バネ
３３により回転環３１と静止環３２との密接状態
がポンプの運転時停止時にかかわらず保たれるよ
うになつている。

これにより、ポンプの停止時であつても、ポン
プ内の液体の漏洩が確実に防止されるようになつ
ている。

このように、第１のシール部材９′のフローテ
イングリング２２の形状が工夫されていることと
あいまつて、第３のシール部材１１′がメカニカ
ルシール部材として構成されているので、シール
効果が向上し、これによりシール水の供給をポン
プ運転中だけ行ない、ポンプ停止中はシール水の
供給を停止することができる。

したがつて、この第３のシール部材１１′にポ
ンプ運転中は、低圧の抽出圧力をもつシール水が
作用し、ポンプ停止中は、第１のシール部材９′
で規制されながら第２のシール部材１０′を経て
侵入してきた高圧のポンプ内圧力が作用すること
になる、この第３のシール部材１１′は上記両態
様に対して十分にそのシール機能を発揮するが、
これはこの第３のシール部材１１′が、メカニカ
ルシール部材として構成されているから、上記シ
ール機能を達成することができるのである。

なお、メカニカルシールの型式は種々あり、第
５図に示す構造に限定されるものではない。

また、第２図に示すごとく、第１のシール部材
９′と第２のシール部材１０′との間には、軸受１
６′が設けられており、更に第３のシール部材１
１′の上部に、ストツプシール部１６が設けられ
ていて、これはインペラ回転軸２のカツプリング
１７の下部端面をストツプシール面としている。

さらに、第３のシール部材１１′とストツプシ
ール部１６との間に弁１８を有するドレン水ライ
ン１９が連通し、ストツプシールを作動させるた
めに設けた弁２０を有する導圧ライン２１が、ス
トツプシール部１６に連通している。

このストツプシール部１６は、第５図に示すご
とく、密封環３５、円周上に複数個配置されたバ
ネ３６、Ｏリング３７，３８が、ケーシング１に
挿着されて成り、ケーシング１と密封環３５との
間に導圧室３９が形成されている。そして、カツ
プリング１７の下部端面４０がストツプシール面
となつている。

なお、第５図は、ストツプシールを作用させた
状態を示しており、通常は、導圧室３９の圧力は
零で、バネ３６の作用で、密封環３５が押し戻さ
れ、カツプリング１７が下部端面４０より離れた
状態にある。

上述のごとき構成により、ポンプ作動（運転）
中は、弁１４，１５が開で、従来と同様に、シー
ル水ポンプ１３によりシール水注入口Ｃへシール
水が注入される。

また、プラント停止に伴い、シール水ポンプ１
３も停止されるが、この場合は、弁１４，１５を
閉にする。この場合、軸封部からの漏洩は、第３
のシール部材１１′をメカニカルシール部材とし
ているので僅少となり、缶水を高温、高圧のまま
保持することが可能である。

そして、このとき弁２０を開にし、ストツプシ
ール部１６の導圧室に、図示しない圧力源（例え
ば空気圧）より加圧することで、密封環３５をカ
ツプリング１７の下部端面４０に押付けるように
する。こうすることで、第３のシール部材１１′
になんらかの異常が発生しても、缶水の外部漏れ
を確実に防止するバツクアツプシールとしての作
用が行なわれる。

また第１のシール部材９′は、通常第３図に示
すような状態で作用しており、うず渦き室Ａに漏
洩するシール水を規制しているが、例えばシール
水系等に異常が発生し、缶水が逆流するような状
況になつたときには、フローテイングリング２２
は、リング受２３，２４の反対側の面に押しつけ
られて、逆流に対し正常な状態で作用し、缶水の
逆流量を規制することができる。

なお、軸受１６′は、ポンプのインペラ回転軸
２系の軸振れを規制している。

このように、本実施例のポンプでは、第３のシ
ール部材１１′として、メカニカルシール型のも
のを配置したので、プラント停止中にシール水を
供給する必要がなくなり、これにより従来から問
題とされていたプラント停止中におけるポンプの
継続運転およびこれに伴う缶水の温度低下等の不
具合が一挙に解消されるのである。

さらに、ストツプシール部１６は、プラント停
止中の高温、高圧である缶水の外部漏れを防止す
る安全装置になつており、また第１のシール部材
９′のフローテイングリング２２が缶水の逆流に
対し有効に作用する構造になつていることおよ
び、軸受１６′を設けて軸振れを規制する等の配
慮を加えたことにより、信頼性の高い、ピークロ
ードに十分対応できる火力発電プラント用缶水循
環ポンプが実現されるのである。

以上詳述したように、本考案のポンプによれ
ば、その停止時においても同ポンプ内に高温高圧
水を保持すべく、上記の高圧シール水供給手段お
よび低圧シール水抽出手段のそれぞれにシール水
を密封しうる弁が介装されるとともに、上記第３
のシール部材がメカニカルシール部材として構成
され、同メカニカルシール部材が、上記インペラ
回転軸に形成された回転環と、上記ポンプのケー
シング側に装着されるとともにバネにより付勢さ
れて上記回転環の軸方向端面に常時当接する静止
環とで構成されているので、以下のような効果な
いし利点がある。

(1) プラント停止中にシール水を供給する必要が
なくなり、これにより従来から問題とされてい
たプラント停止中におけるポンプの継続運転お
よびこれに伴う缶水の温度低下等の不具合が一
挙に解消される。

(2) 上述の効果により、缶水等の温度を十分に高
温に維持しておくことができるのであつて、こ
のようにして運転効率が高くしかも信頼性に富
んだポンプを提供でき、本願考案のポンプを火
力プラントに装備した場合には、そのピークロ
ード運転に十分に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のポンプの概略を示す縦断面図で
あり、第２〜５図は本考案の一実施例としてのポ
ンプを示すもので、第２図はその概略を示す縦断
面図、第３図はその第１のシール部材を詳細に示
す拡大縦断面図、第４図はその第２のシール部材
を詳細に示す拡大縦断面図、第５図はその第３の
シール部材付近を詳細に示す拡大縦断面図であ
る。１……ケーシング、２……インペラ回転軸、３
……インペラ、９′……第１のシール部材、１
０′……第２シール部材、１１′……第３のシール
部材、１３……高圧シール水供給手段を構成する
シール水ポンプ、１４……弁、１５……低圧シー
ル水抽出手段を構成する弁、１６……ストツプシ
ール部、１６′……軸受、１７……カツプリン
グ、１８……弁、１９……ドレン水ライン、２０
……弁、２１……導圧ライン、２２……フローテ
イングリング、２３，２４……リング受、２５…
…スペーサ、２６……回り止めピン、２７……フ
ローテイングリング、２８……リング受、２９…
…回り止めピン、３０……バネ、３１……回転
環、３２……静止環、３３……バネ、３４……Ｏ
リング、３５……密封環、３６……バネ、３７，
３８……Ｏリング、３９……導圧室、４０……カ
ツプリング１７の下部端面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ポンプのインペラ側より第１、第２および第３
のシール部材でインペラ回転軸をシールされると
ともに、上記第１のシール部材と上記第２のシー
ル部材との間に高圧シール水供給手段を接続さ
れ、且つ、上記第２のシール部材と上記第３のシ
ール部材との間に低圧シール水抽出手段を接続さ
れた高温高圧水供給用のポンプにおいて、同ポン
プの停止時においても同ポンプ内に高温高圧水を
保持すべく、上記の高圧シール水供給手段および
低圧シール水抽出手段のそれぞれにシール水を密
封しうる弁が介装されるとともに、上記第３のシ
ール部材がメカニカルシール部材として構成さ
れ、同メカニカルシール部材が、上記インペラ回
転軸に形成された回転環と、上記ポンプのケーシ
ング側に装着されるとともにバネにより付勢され
て上記回転環の軸方向端面に常時当接する静止環
とで構成されたことを特徴とするポンプ。