KR101136642B1 - 회전동력 펌프 - Google Patents

Abstract

회전동력 펌프 내에서, 예를 들면, 쌓인 고체 또는 공기의 존재로 인한 결함으로부터 기계적 밀봉부를 효과적으로 보호하고 상기 밀봉 챔버의 내용물 및 상태를 조정하기 위해서 밀봉 챔버로부터 선택적으로 또는 간헐적으로 내용물을 방출하거나 유체를 전달하기 위하여 펌프의 밀봉 챔버 내에 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 매커니즘이 적어도 부분적으로 위치된다. 상기 컨디셔닝 밸브 매커니즘은 상기 밀봉 챔버의, 특히 기계적 밀봉 면의, 상태를 결정하는 모니터링 장치와 교환하는 조정 장치에 의해 작동될 수 있다.

컨디셔닝 밸브, 매커니즘, 회전동력 펌프, 임펠러, 원심 펌프

Description

회전동력 펌프{ROTODYNAMIC PUMP}

본 발명은 일반적으로 슬러리(slurries)의 처리 또는 조절(handling) 용으로 이용되는 회전동력 펌프 타입에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 회전동력 펌프와 같은 장비에 이용되는 기계적 밀봉 배열을 둘러싼 챔버의 내용물(content) 및 상태(conditions)를 조정(controlling)하기 위한 구조나 방법에 관한 것이다.

일반적으로 회전동력 펌프는 임펠러(impeller)가 회전하는 펌프 케이싱(pump casing) 및 구동 샤프트(drive shaft)에 연결되는 임펠러로 구성된다. 펌프에 의해 처리된 유체는 구동 샤프트 주변, 상기 케이싱의 구동 측부와 임펠러 사이 지역으로 이동할 수 있다. 그러므로, 기계적 밀봉 배열은 구동 샤프트 주위에 유체의 누설로부터 구동 샤프트를 밀봉한다. 빈번하게 상기 구동 샤프트의 기계적 밀봉부는 밀봉부 근처에서 플러싱된(flushed) 액체로 냉각거나 윤활 된다(lubricated). 때때로, 상기 시스템을 플러싱하기 위해 이용되는 액체는 펌프에 의해 처리된다. 이와 같이, 명백하게 물 및 화학 제품 처리 펌프와 같은 기계적 밀봉부와 결합된 플러싱 시스템은 공지되어 있다.

플러싱 시스템의 예는 페더슨(Pedersen)사의 U.S. Patent No. 5,605,436 및 록우드(Rockwood)사 의 U.S. Patent No. 5,772,396에 의해 공지되었다. 상기 No. 5,772,396 특허는 소프트 밀봉 면(soft seal faces)들이 어뉼러스(annulus)로 채용된 밀봉 구조로 예시되며, 어뉼러스는 밀봉 회전 면(seal rotating face) 및 고정 스터핑 박스(stationary stuffing box) 사이에 형성된다. 밀봉부의 플러싱이 연속적이게 유지되지 않는다면, U.S. Patent No. 5,772,396 에 의해 도출된 효과는 밀봉면에서 건식 운전(dry running)의 높은 가능성이다.

슬러리와 같이 혼입된(entrained) 고체를 포함하는 액체를 처리하는 회전동력 펌프에서, 또한 기계적 밀봉부는 밀봉부와 접촉하는 고체로 인해 마모(wear)되기 쉽다. 슬러리를 처리하기 위해 이용되는 특정 회전동력 펌프에서, 기계적 밀봉부 주위에 연장된 영역 또는 밀봉 챔버가 제공될 수 있다. 일반적으로 임펠러의 후방 및 펌프 케이싱 사이에 형성된 확장된 밀봉 챔버는 상대적으로 고압, 낮은 대기압(low in air) 및 작은 터뷸런스를 형성하는 밀봉 환경 및 스틸링 챔버(stilling chamber)를 제공한다. 또한, 밀봉 메카니즘을 냉각 및/또는 정화하기 위해서 밀봉 챔버는 펌프에 의해 처리되는 유체가 저속 및 고압에서 순환될 수 있는 영역을 제공한다.

몇몇 시스템에서, 냉각 유체는 펌프 케이싱을 향하여 밀봉 챔버 외부로 플러싱 유체의 이동을 유지하기 위해 증가된 압력으로 밀봉 챔버 내로 펌핑된다. 다른시스템에서, 스틸링사의 U.S. Patent No. 5,195,867에서 공지된 바와 같이, 유체는 밀봉 면들을 냉각하기 위해 밀봉 챔버(seal chamber) 내에서 스위핑 부재(sweeping manner) 내로 순환하게 된다. 상기 U.S. Patent No. 5,195,867에서, 항상 공기가 높은 압력 영역에서 낮은 압력 영역으로 진행하기 때문에, 공기의 모일(collecting) 가능성을 감소시키기 위해서 및 정압하에서 밀봉 챔버가 작동하는 가능성을 높이기 위해서 펌프된 유체가 낮은 속도 및 상대적으로 높은 압력에서 밀봉 챔버를 관통하여 순환된다.

그러나, 슬러리의 특정 타입에서 특히 고농도(concentrations)공기, 고체 또는 공기 및 고체의 서스팬션(suspension)을 포함하는 슬러리에서, 공기의 포켓(pocket)은 건식 운동상태를 야기하며 밀봉 면들의 영역에서 모일 수 있다. 게다가, 밀봉 면들 주위에 고체의 모임은 기계적 밀봉부 상에 마모를 야기할 수 있거나, 만약 고체가 충분히 큰 크기로 축적된다면, 축적된 큰 고체는 밀봉 챔버 내에서 표면을 찢어버릴 수 있고 밀봉 면들을 손상시킬 수 있다. 그러므로, 기계적 밀봉부의 고장은 건식 운동상태에 의해, 밀봉 챔버 내에 축적된 고체에 노출에 기인한 마모에 의해 또는 큰 덩어리 고체의 충돌에 의해 야기된 실제적 손상에 의해 야기될 수 있다.

기계적 밀봉용으로 공지된 플러싱 또는 냉각 시스템은 상기 문제점들을 처리하기 위해 구성되지 않는다. 예를 들면, 공지된 시스템들은 밀봉 면을 냉각시키거나 윤활하기 위해서 밀봉 면들 주위에 위치된 하나 이상의 플러싱 개구부(apertures)를 포함할 수 있으나, 예를 들어 냉각 액체가 건식 상태하에서 구동되고 있는 고온 밀봉부를 부딪힌다면, 상기 개구부들은 밀봉 면들로 전달된 플러싱 액체의 양 및 밀봉 면에 발생될 수 있는 실제적 손상을 컨디셔닝하기 위해 구성되지 않는다. 밀봉 챔버 내에 고체 축적물을 제거 또는 조절하기 위해 구성되거나 위치되는 어떠한 플러싱 시스템도 공지되지 않았다. 추가적으로, 밀봉 면에 바로 인접하게 고체가 포함된 유체가 플러싱 될 때, 공지된 플러싱 시스템들은 마모 또는 손상될 수 있다. 상기 공지 플러싱 시스템들은 연속적으로 밀봉부가 기능 하도록 작동되는 것이 요구된다. 궁극적으로 플러싱 시스템의 고장 또는 중단은 밀봉의 고장을 야기한다.

본 발명의 제 1 형태와 관련하여, 펌프 케이싱, 펌프 샤프트에 고정된 임펠러, 펌프 샤프트를 밀봉하기 위한 기계적 밀봉 및 기계적 밀봉부에 인접한 밀봉 챔버가 포함된 회전동력 펌프가 제공되며, 추가적으로 적어도 하나 이상의 밸브 메카니즘의 간헐적이며 선택적인 작동(actuation)하여 밀봉 챔버의 상태 및 내용물을 조정하기 위해 펌프 케이싱을 관통하여 위치되며 밀봉 챔버 내에 향하는 하나 이상의 밸브 메카니즘을 가지는 밀봉 챔버 컨디셔닝 장치를 포함한다.

본 명세서를 통하여, 용어 "펌프 케이싱(pump casing)"이 기술될 때, 상기 용어는 일반적인 작동 동안 임펠러를 둘러싼 펌프의 모든 부품을 언급하는 것이라고 이해된다. 상기 부품은 전방 및 후방 케이싱 부분들, 전방 및 후방 라이너들 및 후방 케이싱에 부착된 프레임 플레이트 아답터를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 밀봉 챔버 조절 장치는 임의의 하나 이상의 후방 케이싱, 후방 라이너 및 프레임 플레이트 아답터와 접촉하여 또는 관통하여 위치될 수 있다.

상기 밸브 메카니즘에 의해 항상 기계적 밀봉부의 적합한 작동 및 상태가 보장됨으로써, 펌프의 밀봉 수명이 향상된다. 본 발명에 따른 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 메카니즘이 슬러시 타입의 원심 펌프용으로 기술되어, 예를 들면 순(clear) 액체 펌프들 및 터빈을 포함하는 기계적 밀봉부를 이용하는 다른 타입의 장치의 용도를 위해 상기 밸브 메카니즘이 적용될 수 있다.

한 실시예에서, 상기 펌프는 밀봉 챔버 내에 인식되는 상태에 응답하여 선택적이고 간헐적으로 하나 이상의 밸브 메카니즘을 작동하기 위해서 하나 이상의 밸브 메카니즘과 통신하는 컨디셔닝 장치에 신호를 보내고(signaling) 밀봉 챔버의 상태를 모니터링 하기 위한 장치를 더 포함한다. 상기의 한 형태에서, 상기 모니터링 장치는 예를 들면, 밀봉부 상에서 마모를 야기하는 초과된 고체의 존재를 발견하기 위해서, 밀봉 챔버의 영역 내에 기계적 밀봉부 주변의 온도 상태를 모니터링하기 위해 배열되는 써머커플(thermocouple)을 포함한다.

한 실시예에서, 적어도 하나 이상의 밸브 메카니즘은 밀봉 챔버 내로 유체를 선택적으로 인도하기 위해서 또는 상기 펌프의 외부로 밀봉 챔버의 내용물의 일부분을 방출하기 위해서 선택적이고 간헐적으로 작동될 수 있다.

한 실시예에서, 상기 밸브 메카니즘은 밸브 시트 및 상기 밸브 시트에 대해 안착되기(register) 위해 위치된 밸브를 가지는 밸브 하우징으로 구성된다. 한 형태에서, 상기 하우징은 상기 기계적 밀봉부의 밀봉 면들을 포함하는 밀봉 챔버로 유체를 전달하는 효과가 있는 회전동력 펌프의 밀봉 챔버 내로 적어도 부분적으로 위치된다. 한 형태에서 상기 밸브 메카니즘은 제 1 단부를 포함하며, 상기 제 1 요소 단부 내에 상기 밸브 및 밸브 시트는 선택적이게 구동가능하며 상기 제 1 단부는 밀봉 챔버 안쪽으로 배향된다. 한 실시 형태에서, 상기 적어도 하나 이상의 밸브 메카니즘의 선택적인 실행 가능하도록, 밸브에 부착된 밸브 스템 및 밸브 하우징 사이에서 스프링은 바이어싱된다(biased). 대표적인 실시예에서, 상기 밸브는 상기 밸브 시트에 안착되도록 스프링에 의해 바이어싱된다. 상기 밸브에 대해 밸브를 선택적으로 이동하기 위해 다른 장치들이 작동될 수 있다.

한 실시예에서, 밸브 하우징은 밀봉 챔버로 유입을 위한 하나 이상의 밸브 메커니즘으로 플러싱 유체를 제공하기 위하여 유체 도관의 부속품을 수용하도록 구성된 펌프 케이싱의 외측에 위치된 단부를 가진다. 상기 기계식 작동의 한 형태에서, 상기 하우징의 제 2 단부(밸브 시트에 마주보는 상기 단부)는 밀봉 챔버 외부에 배열되도록 위치되며 선호적으로 펌프의 펌프 케이싱 외부로부터 접근가능하다.또한, 상기 밸브는 수동으로 작동될 수 있도록 제 2 단부에 개구부가 바이어싱된 밸브로 접근가능하다.

선호적으로 상기 하우징의 제 2 단부에 개구부는 상기 밸브 하우징으로 유체를 전달하기에 맞춰지는 호스 또는 파이프와 같은, 유사하게 쓰레드된 도관을 수용하기 위해 쓰레드 될 수 있다. 이용시 도관을 통하여 전달된 유체에 의해 밸브 시트로부터 밸브가 분리됨을 야기하여 충분히 가압 되어서, 밀봉 챔버로 유체를 제공한다. 상기 유체는 예를 들면, 펌프 이외의 가압된 탱크 또는 소스로부터 제공될 수 있다. 선택적으로, 밀봉 챔버로 전달하기 위한 밸브로 펌프에 의해 처리된 유체를 전달하기 위해서, 도관은 펌프의 출구로 도관의 타 단부에 연결된다. 본 명세서에서 사용되는 "유체(fluid)"는 액체, 가스 또는 액체와 가스의 혼합물 모두를 포함할 수 있다. 상기 밸브 메카니즘은 밸브를 통하여 유체의 흐름을 조정하는 압력 및 흐름 제한 장치를 포함할 수 있다.

한 실시예에서, 밸브는 밀봉 챔버 및 기계적 밀봉부 내로 향한 원뿔형태와 유사한 스프레이(conical-like spray)를 제공하도록 형성된다. 상기 일 형태에서, 일반적으로 밸브는 원뿔형태로 형성되어서, 밀봉 챔버 내로 유체의 원뿔형태 유사한 스프레이 형태의 유체를 초래한다. 결과적으로, 메카니즘의 위치설정은 밀봉 챔버의 표면 주위로 전달되는 유체를 아래로 플러싱 할 수 있게 하고 밀봉 챔버의 표면으로부터 축적된 고체를 제거할 수 있게 한다. 또한 상기 밸브 메카니즘은 밀봉 면의 냉각 또는 밀봉 면의 윤활을 제공하기 위해 기계적 밀봉부의 밀봉 면의 방향으로 스프레이를 향하게 한다. 또한 밸브 메카니즘은 밀봉 챔버 내에 위치되어 밸브의 원뿔형 스프레이가 큰 공기 버블을 분쇄할 수 있도록 하며 고밀도 공기에서 펌프 샤프트 주위에 형성될 수 있는 환상면체 모양(toroidally-shaped)의 공기 버블 집단을 분산시키게 할 수 있다. 상기 영역에서 공기 버블의 분배는 상대적으로 많은 균등질의(homogeneous) 유체 및 고체 혼합물로 밀봉 챔버 상태를 조정함으로써 밀봉 챔버 환경을 향상시킨다.

상기 기술된 바와 같이, 밸브 메카니즘은 밸브 메카니즘의 제 2 단부로 가압된 유체의 유도에 의해 또는 선택적으로 수동으로 작동가능하다. 상기한 바와 같이, 밸브 메카니즘은 밸브를 개방하기 위해 수동으로 작동될 수 있어서 밀봉 챔버의 고체 또는 가스 (예를 들면, 공기) 내용물을 조정하도록(modify) 요구될 수 있는 밀봉 챔버로부터의 방출을 달성할 수 있다.

유체의 외부 소스가 제공될 때, 밸브 메카니즘으로 유체 도관을 통하여, 밸브의 형상은 밸브가 밸브 시트 상에 적절히 중심을 두게 하고 적절히 폐쇄시킬 수 있게 한다. 상기 하우징으로 가압된 유체의 적용예는 밸브 하우징 내 고체의 축적을 제거하기 위해 밸브 하우징의 플러싱을 제공한다.

본 발명의 대표적 실시예에서, 밸브에 과도한 가압이 일어난다면, 밸브에 스프링이 장착된 구조에 의해 밸브가 닫힐 수 있다. 즉, 밸브에 가해진 압력량이 원뿔형 스프링 상에서 선택된 하중을 초과한다면, 밸브에 위치된 원뿔형 스프링은 그 자체로 폐쇄될 것이다. 밸브 메카니즘의 자동 폐쇄에 의해 가압된 유체의 과도한 흐름이 방지되며 밀봉 챔버 및 밀봉 챔버 내로 바람직하지 못한 터뷸런스가 유도될 수 있는 지나치게 고압인 플러싱 유체가 밀봉 면에 이르는 것이 방지된다. 밸브 하우스징 내에서 압력이 오르고 밸브가 개방되어서, 스프링의 코일가 밸브 메커니즘을 관통하여 유체의 흐름을 제한하여 함께 폐쇄되도록, 밸브 주위에 원뿔형 스프링은 제한적인 오리피스(orifice)로써 작동하는 추가적인 장점을 가진다. 따라서, 상기 원뿔형 스프링은 압력 및 흐름 제한 장치를 제공한다. 또한, 코일 스프링이 굽혀져서 스프링 주위에 고체가 쌓일 수 없기 때문에 상기 코일 스프링은 자체-세척된다(self-cleaning).

밀봉 챔버 내 위치된 밸브 메카니즘의 수는 다양할 수 있다. 한 실시예에서, 다수의 밸브 메카니즘은 펌프 케이싱을 관통하여 위치될 수 있고 펌프 샤프트 주위에 방사상으로 분배될 수 있고, 각 밸브 메카니즘은 선택적이고 간헐적으로 작동될 수 있다. 상기의 한 형태에서, 구동 샤프트 주위로 균일하게 이격된 적어도 셋 이상의 밸브 메카니즘이 있을 수 있다. 6개 또는 이보다 많은 밸브 메커니즘이 구동 샤프트 주위에서 균등하게 이격될 수 있다.

한 실시예에서, 밸브 메카니즘 다수는 밀봉 챔버로부터 내용물을 동시적으로 방출하거나 밀봉 챔버 내로 플러싱 유체를 인도하기 위해 작동되도록 구성될 수 있다. 선택적인 실시예에서, 예를 들면, 구동 샤프트 주위에 밸브들의 선택적인 패턴내에, 상기 다수의 일 서브셋(subset)이 밀봉 챔버로부터 내용물을 방출하기 위해 구성되고 상기 다수의 또 다른 서브셋이 구동 샤프트 주위에 밸브의 선택적인 패턴으로 밀봉 챔버 내로 플러싱 유체를 인도하기 위해 구성되는 곳에서 밸브 메카니즘 다수는 가변적으로 작동되도록 구성될 수 있다. 게다가 압력, 온도 및 예를 들면, 공기의 존재 및 과도한 고체와 같이, 밀봉 챔버의 상태를 모티링하기 위해 다른 밸브 메카니즘은 이용될 수 있다.

상기한 바로부터 후술하면, 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 메카니즘은 내용물을 방출하거나 밀봉 챔버 또는 밀봉 면들 내에서 특정 상태의 결정으로 밀봉 챔버 내로 플러싱 유체가 인도될 수 있도록 선택적으로 작동될 수 있다. 즉, 예를 들면 밀봉 챔버 내에 너무 많은 가스가 존재하는 결정으로써, 다른 밸브 메카니즘이 상대적으로 큰 에어 포켓을 분포하기 위해 밀봉 챔버 내로 플러싱 유체를 인도하기 위해서 및 밀봉 면을 윤활하거나 냉각하기 위해서 수동적으로 작동될 수 있는 동안, 밸브 메카니즘의 몇몇 또는 전부는 밀봉 챔버로부터 가스를 방출하도록 수동적으로 작동될 수 있어서, 기계적 밀봉부의 건식 운전 및 가스 버블의 형성을 가능하게 유도한다. 밀봉 챔버 내에서 환경의 상태 및 상태의 결정은 써머커플과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 모니터링 될 수 있다. 모니터링 요소는 밀봉 챔버 내에, 선호적으로 밀봉 면에 또는 주위에 위치될 수 있다.

밀봉 챔버 내에 환경 상태를 조정하거나 회전동력 펌프 내에 기계적 밀봉의 보존 및 유지의 향상을 제시하는 상태의 내용물을 조정하기 위해서 본 발명의 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 매커니즘을 선택적으로 작동하는 것은 특유한 능력이다. 즉, 밀봉부를 유지하기 위해 밀봉 챔버 내에 상태를 조정하고, 밀봉 챔버 내에 악조건에 기해 밀봉의 절박한 결함 또는 밀봉부 상에 응력(stress)을 결정하는 능력은 본 발명을 통하여 가장 중요한 장점으로 제공된다. 상기 및 다른 장점은 하기에 제공된 명세서를 참조하여 더 명백해 질 것이다.

제 2 형상과 관련하여, 본 발명은 원심 펌프의 밀봉 챔버용 컨디셔닝 밸브를 제공하며,

펌프의 밀봉 챔버 내에 위치되는 제 1 단부 및 펌프의 밀봉 챔버 외부로 위치되는 제 2 단부를 포함하는 밸브 하우징;

펌프의 밀봉 챔버 내부를 향하여 배향을 위해 위치되며 밸브 하우징의 제 1 단부에 위치된 밸브 시트 및 밸브;

상기 밸브 하우징의 제 1단부에 위치된 밸브에 접촉하기 위하여 밸브 하우징의 제 2 단부에 위치된 개구부를 포함하며, 상기 개구부는 펌프의 밀봉 챔버 외부로부터 접속(access)을 위해 향하며 밸브 시트와 유체 교환하며;및

펌프 케이싱으로 밸브 하우징을 고정하기에 적합한 제 1단부 및 제 2 단부 사이에 위치된 밸브 하우징 상에 위치된 구조체을 포함한다.

한 실시예에서, 밸브 시트 및 밸브는 밀봉 챔버 내 인식되는 상태에 응답하여 선택적이고 간헐적으로 작동되도록 작동가능하다.

한 실시예에서, 상기 대응하는 작동은 제 2 단부를 경유하여 적어도 밀봉 챔버의 내용물 일부분을 방출하거나 선택적으로 밀봉 챔버 내로 유체를 인도하는 것이다.

한 실시예에서, 상기 밸브는 밀봉 챔버 및 기계적 밀봉부 내로 향하는 원뿔형 스프레이를 제공하도록 형성된다.

한 실시예에서, 제 2 단부는 밀봉 챔버 내로 인도하기 위한 상기 적어도 하나 이상의 밸브 매커니즘으로 플러싱 유체를 제공하기 위해 제 2 단부로 유체 도관의 부착을 수용하도록 형성된다.

제 3 형태와 관련하여, 본 발명은 원심 펌프 내 컨디셔닝 밸브를 설치하기 위한 방법을 제공하며,

펌프 케이싱, 상기 펌프 케이싱 내로 연장하기 위해 위치된 구동 샤프트, 펌프 케이싱 내에 위치되며 구동 샤프트의 단부에 부착된 임펠러, 상기 구동 샤프트 주위에 위치된 기계적 밀봉부에 인접한 밀봉 챔버, 밀봉 챔버의 내부에서부터 펌프 케이싱 외부로 연장된 개구부를 가지는 밀봉 챔버를 포함하는 원심 펌프를 제공하는 단계;

밸브 하우징의 제 1 단부에 위치된 밸브 및 밸브 시트를 포함하는 밸브 하우징 및 상기 밸브 하우징의 제 2 단부에 위치되며, 밸브 및 밸브 시트와 유체 교환이 되는 밸브 하우징 내에 위치하는 개구부를 포함하는 컨디셔닝 밸브를 제공하는 단계;

밀봉 챔버 개구부를 관통하여 밸브 하우징을 위치시키며 밀봉 챔버의 내부를 향하여 밸브 하우징의 제 1 단부를 배향하는 단계;및

밸브 하우징을 펌프 케이싱으로 고정하는 단계를 포함하고, 상기 컨디셔닝 밸브의 제 2 단부는 밀봉 챔버의 외측에 배열되며, 컨디셔닝 밸브의 제 2 단부에서 상기 개구부는 선택적인 작동을 위해 접근 가능하다.

제 4 형태와 관련하여, 본 발명은 원심 펌프 내 컨디셔닝 밸브를 개장(retrofitting)하기 위한 방법을 제공하며,

펌프 케이싱, 상기 펌프 케이싱 내로 연장되어 위치된 구동 샤프트, 상기 펌프 케이싱 내에 위치되며 구동 샤프트의 단부에 부착된 임펠러 및 상기 구동 샤프트 주위에 위치된 기계적 밀봉부에 인접한 밀봉 챔버를 포함하는 원심 펌프를 제공하는 단계;

밀봉 챔버의 내부로부터 상기 펌프 케이싱 외부로 연장된 밀봉 챔버 개구부를 형성하는 단계;

밸브를 포함하는 밸브 하우징 및 밸브 하우징의 제 1 단부에 위치된 밸브 시트 및 밸브 하우징의 제 2 단부에 위치되며 밸브 및 밸브 시트와 유체 교환을 하는 밸브 하우징 내에 위치되는 개구부를 포함하는 컨디셔닝 밸브를 제공하는 단계;

밀봉 챔버 개구부를 관통하여 밸브 하우징을 위치시키며 밀봉 챔버의 내부를 향해 밸브 하우징의 제 1 단부를 배향시키는 단계; 및

밸브 하우징을 펌프 케이싱으로 고정하는 단계를 포함하고, 상기 컨디셔닝 밸브의 제 2 단부는 밀봉 챔버의 외측에 위치되며, 컨디셔닝 밸브의 제 2 단부에서 상기 개구부는 선택적인 작동을 위해 접근 가능하다.

한 실시예에서는, 밀봉 챔버 개구부를 형성하기 위한 단계는 펌프 케이싱 내에 홀을 형성함으로써 달성된다.

개괄적으로 설명된 바와 같이 상기 장치의 범위 내에 속하는 임의의 다른 형태에도 불과하고, 이제 예로써 장치의 특정 실시예는 첨부된 도면과 관련하여 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 컨디셔닝 밸브의 위치 및 밀봉 챔버를 포함하는 펌프의 일반적인 요소를 도시한 원심 펌프의 종단면도.

도 2는 컨디셔닝 밸브를 세부사항을 더욱 세부적으로 도시한 펌프의 밀봉 챔버의 종단면의 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브의 종단면의 확대도; 및

도 4는 밀봉 챔버 내에 상태를 모니터링하기 위한 시스템을 장착한 본 발명에 따른 실시예의 개략도.

도 1은 슬러리의 처리에 이용되는 원심 펌프(10)의 타입을, 부분 종단면 내에서, 도시한다. 일반적으로 펌프(10)는 펌프 케이싱(12)을 포함하며, 상기 펌프 케이싱은 흡입 입구 케이싱(suction inlet casing, 16)에 부착되는 볼류트 케이싱(volute casing, 14)으로 차례로 구성된다. 도시된 바와 같이, 선호적으로 볼류트 케이싱(14)은 전방 케이싱(18) 및 후방 케이싱(20)으로 구성될 수 있다. 펌프(10)의 구체적인 실시예에서 도시된 바와 같이, 케이싱 라이너(22,24)들은 전방 케이싱(18) 및 후방 케이싱(20)의 내부 표면상에 설치된다. 펌프(10)는 후방 케이싱(20)에 부착된 프레임 플레이트 아답터(frame plate adaptor, 28)를 더 포함한다. 프레임 플레이트 인서트(30)는 프레임 플레이트 아답터(28)에 인접하게 위치된다.

임펠러(32)는 펌프 케이싱(12)으로 위치되며 프레임 플레이트 아답터(28)를 관통하여 연장된 펌프 샤프트(34)로 고정된다. 또한 상기 펌프 샤프트(34)는 베어링 하우징(36)을 관통하여 연장되며, 상기 페어링 하우징 내에 펌프 샤프트(34)를 지지하는 일 셋(set)의 베어링이(도시되진 않지만) 위치된다. 또한 상기 펌프 샤프트(34)는 모터 또는 구동 벨트 매커니즘(도시되진 않지만)으로 부착을 위해 고정된다(keyed). 상기 펌프 베어링 하우징(36) 및 모터의 특징은 잘 공지 되어서 여기에서는 더욱 상세하게 기술하지 않지만, 당업자에게 공지되어있다.

기계적 밀봉부(40)는 프레임 플레이트 아답터(28)를 관통하여 펌프 샤프트(34)의 연장 지점에 펌프 샤프트 슬리브(pump shaft sleeve, 58) 주위에 위치된다. 기계적 밀봉부(40)에 의해 유체가 펌프(10) 및 펌프 샤프트(34) 주위에 누설되 는 것이 방지된다. 슬러리 펌프(10)의 구체적인 실시예에서, 상기 펌프(10)는 기계적 밀봉부(40) 주위에 확대된 영역으로 구성된 밀봉 챔버(42)를 포함하여 형성된다. 본 발명에 따른 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 매커니즘(44)의 상대적인 위치설정(positioning)은 도 1에서 도시된다.

유체가 상기 케이싱(12) 내에서 임펠러(32)의 회전에 의해 형성된 흡입에 의해 펌프(10)의 입구(48)로 들어가는 것이 도 1에서 펌프(10)의 도면으로부터 이해될 수 있다. 상기 임펠러(32)는 접선방향으로 볼류트로 배향된 출구(도시되지 않지만)로부터 유체가 방출되는 볼류트(14) 내로 유체를 향하게 한다. 처리된 유체의 압력에 의해 펌프(10)의 프레임 플레이트 라이너 인서트(30)와 임펠러의 후면 슈라우드(back shroud, 52) 사이에서 및 밀봉 챔버(42) 내로 형성된 갭(gap, 50)을 관통하여 유체가 이동하게 한다. 일반적으로 고체 및 액체는 유체 내에 포함된다. 이로써 고체가 밀봉 챔버 내에 쌓일 수 있으며, 고체는 임펠러(34)의 후면 슈라우드(52) 및 프레임 플레이트 라이너 상에 인서트(30) 상에 균일하게 축적될 수 있다. 상기 상태는 밀봉부(40)의 면 온도를 상승하게 한다. 그 이후에 고체 및 가스의 제거는 건식 운동 또는 손해에 기인한 결함으로부터 밀봉부를 유지하는 것이 요구된다. 그러므로 문제점의 원인이 조정될 때까지, 밀봉부(40)가 누설 없이 계속 작동하게 하기 위해서 밀봉 챔버 밸브 매커니즘(44)이 밀봉 챔버(42)의 상태나 내용물을 빨리 조정하게 할 수 있다.

도 2는 밀봉 챔버(42) 및 펌프 샤프트(34)의 절반을 확대한 도면을 제공하며, 기계적 밀봉부(40) 및 밸브 매커니즘(44)의 요소가 더 잘 도시하고 있다. 상기 설명된 바와 같이, 펌프 샤프트(34)는 적당한 수단에 의해 임펠러(32)로 연결되며, 여기서 쓰레드된 체결부(threaded engagement, 56)로써 도시된다. 펌프 샤프트 슬리브(58)는 펌프 샤프트(34)를 둘러싸고 임펠러(32)의 허브 부분(hub portion ,59)과 릴리스 칼라(release collar, 60)사이에 축 방향으로 위치된다. 펌프 샤프트 슬리브(58)와 릴리스 칼라(60)는 펌프 샤프트(34)와 함께 회전한다.

기계적 밀봉부(40)는 펌프 샤프트 슬리브(58) 주위에 위치되는 기계적 밀봉 슬리브(62)로 구성되며 펌프 샤프트 슬리브(58)와 함께 회전한다. 회전 밀봉 면 홀더(rotating seal face holder, 64)는 도 2에서 도시된 바와 같이 기계적 밀봉 슬리브(62)로 고정되며, 기계적 밀봉 슬리브(62)와 함께 회전한다. 상기 회전 밀봉 면 홀더(64)는 회전 밀봉 면 홀더(64)와 함께 회전하는 기계적 밀봉 회전 면(66)을 위해 지지부를 제공한다. 고정 기계적 밀봉 면(68)은 기계적 밀봉 회전 면(66)과 인접해서, 인접면들 사이에서 밀봉 면(70)을 형성한다. 고정 기계적 밀봉 면(68)은 다수의 구동 핀(drive pins, 76)들에 의해 기계적 밀봉 글랜드 플레이트(mechanical seal gland plate, 74)로 고정된다. 도시되진 않지만, 다수의 바이싱 스프링들은 고정 기계적 밀봉 면(68)와 밀봉 면(70)의 회전 면(66) 사이에서 타이트하게 끼워맞춤을 유지하도록 기계 밀봉 글랜드 플레이트(74)와 고정 기계적 밀봉 면(68) 사이에 위치된다. 또한, O-링(78)은 기계적 밀봉 글랜드 플레이트(74) 및 고정 기계적 밀봉 면(68) 사이에 위치되며, 상기 사이의 누설을 방지한다.

밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 매커니즘(44)는 기계적 밀봉 글랜드 플레이트(74) 내에 형성된 개구부(80)를 관통하여 도시된 바와 같이 위치된다. 단지 한 밸브 매 커니즘(44)이 도시되며, 선호적으로 다수의 상기 밸브 매커니즘(44)들이 펌프 샤프트(34) 주위에 주변을 둘러싸게 분배될 수 있으며 도시된 바와 같이 글랜드 플레이트(74)를 관통하여 위치된다고 이해된다. 실시예에서 도시된 바와 같이, 비록 상기 밸브 매커니즘(44)은 억지 끼워 맞춤(interference fit) 또는 부착 고정의 다른 형태가 이용될 수 있지만, 선호적으로 상기 밸브 매커니즘(44)은 글랜드 플레이트(74)의 개구부(80) 내로 쓰레딩 되게 수용될 수 있다. O-링(82)은 밸브 매커니즘(44)과 쓰레드된 개구부(80) 사이에 위치된다. 상기 밸브 매커니즘(44)은 펌프 케이싱(12) 외부로 위치된 제 2 단부(94) 및 밀봉 챔버(42)의 내부를 향하여 배향된 제 1 단부(92)를 포함하는 하우징(90)으로 구성되며, 이로 인해 밸브 매커니즘(44)의 작동에 접근(access)을 제공한다.

더 상세한 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 매커니즘(44)은 도 3에서 도시되며, 현저하게 상기 하우징(90)은 글랜드 플레이트(74) 내에 대응되게 쓰레드된 개구부(80)(도 2) 내로 수용되는 쓰레드된 넥크 부분(neck portion, 96)으로 제공된다. 또한, 상기 하우징(90)은 상기 밸브 매커니즘의 제 1 단부(92)로부터 제 2 단부(94)까지 연장된 내부 보어(internal bore, 98)로 형성되는 것이 도시될 수 있다. 도시된 바와 같이, 밸브 매커니즘(44)의 제 1 단부에서, 상기 밸브 매커니즘(44)이 닫힌 위치 내에 있을 때, 내부 보어(98)는 밸브(102)가 안착되는 (register) 밸브 시트(100)에 대해 경계를 형성한다(define).

밸브(102)는 하우징(80)의 보어(98) 내에 중심이 같게 위치된 밸브 스템(valve stem, 106)으로 연결된다. 도시된 구체적인 실시예에서, 상기 밸브 스 템(106)은 밸브(102)가 위치된 제 1 터미날 단부(first terminal end, 110)에 플랜지된 헥스 헤드(flanged hex head, 108)를 가지는 헥스 플랜지 볼트(hex flange bolt)이다. 플렛 와셔(flat washer, 112) 및 록너트(locknut, 114)는 마주하는 밸브 스템(106)의 제 2 단부(116) 상에 쓰레드된다. 원뿔모양으로 형성된 스프링(120)은 밸브 스템(106)을 둘러싸도록 위치되며 플렛 와셔 및 연장된 보어의 숄더(houlder, 122) 내부 안쪽 사이에서 바이어스(biased)된다.

밸브 매커니즘(44) 내 하우징(90)의 제 2 단부(126)는 쓰레드된 암 커플링(female coupling, 126)으로 형성되어, 상기 암 커플링으로 호스 또는 다른 파이프 피팅(도시되진 않지만)과 같은 유체 도관은 밸브 매커니즘(44) 내로 유체를 인도하기 위해 부착될 수 있다. 아래에 더욱 상세하게 기술된 바와 같이, 또한 커플링(126)은 접근를 관통하는 개구부를 제공하며, 상기 접근는 수동으로 밸브(102)를 작동하기 위한 밸브 스템(106)의 제 2 단부(116)로 형성될 수 있다.

상기 밸브(102)는 원뿔 형으로 형성되며, 밸브(102)가 안착되는 밸브 시트(100)는 동시적으로 상보적인 원뿔 모양으로 경계를 형성한다. 결과적으로, 유체가 커플링(126)을 관통하여 밸브 하우징(90)의 보어(98) 내로 인도될 때, 유체의 압력은 밸브(102)가 밸브 시트(100)에 안착(registration)되도록 이동하게 하며 원뿔 형으로 모양된 스프레이는 형성된다.

도 2에 관하여, 밸브 매커니즘(44) 내 하우징(90)의 제 1 단부(92)는 밀봉 챔버(42) 내로 내부를 향하는 글랜드 플레이트(74)의 표면(130)과 플러싱된다고 이해될 수 있다. 그러므로, 고체, 특히 구조체 또는 구조체의 표면에 축적될 수 있는 고체를 씻어 없애기 위해서, 상기 밸브 매커니즘(44)은 글랜드 플레이트(74) 및 밀봉 면(70)으로 원뿔 형 스프레이를 제공하도록 위치된다. 펌프 샤프트(34)에 주위에 주변을 둘러싸는 다수의 상기 밸브 매커니즘(44)의 분포(distribution)에 의해 적어도 작동 동안 적어도 기계적 밀봉부(40)의 손상을 피할 수 있는 범위까지 밀봉 챔버(42)가 실질적으로 고체를 플러쉬하는 것을 보장한다. 펌프 샤프트(34) 주위에 밸브 매커니즘(44)의 분포는 밀봉 챔버(42) 내에, 특히 밀봉 면(70)의 영역 내에, 형성될 수 있는 큰 에어 포켓들의 광범위한 분포을 더욱 보장한다. 밸브(102)에 의해 제공된 원뿔형 스프레이는 밀봉 챔버(42)의 내용물내로 더욱 효과적이게 분포되는 상대적으로 작은 버블 내로 상대적으로 큰 에어 포켓을 깨뜨린다. 또한, 변위 유체(displacement fluid)가 원뿔형 스프레이에 의해 인도되고 있을 때, 글랜드 플레이트(74)의 표면(130)을 포함하는 플러쉬된 하우징(90) 내 제 1 단부(92)의 부분은 밀봉 챔버 내 터뷸런스의 발생을 방지한다..

또한, 밸브(102)의 원뿔 모양은 하우징(90)의 보어(98)을 관통하여 및 밸스 스템(106) 주위에 유체가 균일하게 흐르게 한다. 상기 요소는 고체가 밸브 매커니즘(44)으로부터 플러쉬 되는 것을 보장한다. 밸브(102)의 원뿔 모양과의 결합한 스프링(120)의 원뿔 모양에 의해 밸브 스템(106)이 하우징(90)의 중심에 위치되게 유지되게 보장하며 스프링(120)의 원뿔 모양이 밸브 시트(100)에 대해 밸브(102)의 적절한 닫힘을 보장하게 하는 사전-공급 조건(pre-loaded condition)을 제공하도록 보장한다.

변위 유체는 다양한 소스(sources)들로부터 밸브 매커니즘(44)의 커플 링(126) 내로 인도될 수 있다. 예를 들면, 처리 유체(process fluid)는 펌프 출구로부터 운반할 수 있으며 산업상 공지된 임의의 적당한 도관 수단에 의해 밸브 매커니즘(44) 내로 순환될 수 있다. 또한, 변위 유체는 탱크와 같은 외부 소스로부터 공급된 가스 또는 액체 형태일 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 밸브 매커니즘(44)은 커플링(126)을 통하여 밸브 스템(106)으로 접근함으로써 수동으로 작동되도록 구조된다. 상기한 바는 밸브 스템(106)의 제 2 단부(116)와 체결하는 커플링(126)을 통하여 도구를 삽입하는 것에 의해 성취될 수 있어서, 밸브 시트(100)로부터 밸브(102)의 분리를 위한 밸브 스템(106)의 축 방향 구동을 하게 할 수 있다. 밸브 매커니즘(44)의 수동 작동에 의해 밸브 매커니즘(44)이 획득할 수 있을 만큼 밀봉 챔버(42)로부터 공기, 유체 고체의 방출을 위해 밸브 매커니즘(44)이 개방되게 할 수 있다. 일단 공기, 유체 및 고체가 밸브 매커니즘(44)를 통하여 방출되면, 임의의 잔류(residual) 고체는 밸브(102)가 폐쇄됨으로써 밸브 매커니즘(44)로부터 플러쉬될 수 있고 그 이후에 커플링(126)으로 연결된 유체 도관으로부터 밸브 하우징(90) 내로 유체가 인도된다.

밀봉 챔버(42) 및 밀봉 면(70)의 상태는 밀봉 챔버(42)의 상태 또는 내용물을 조정하는 것이 요구되는 만큼 밸브(44)가 간헐적으로 작동될 수 있게 하는 임의의 적절한 모니터링 장치 또는 수단에 의해 모터터링될 수 있다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 모니터링 장치(120)의 한 실시예는 밀봉 면에 또는 주위에 있기 위해서 고정 기계적 밀봉 면(68)에 인접하게 위치된 써머커플(thermocouple, 122)이다. 상기 써머커플(122)은 펌프의 케이싱(12) 외부로 위치된 컨디셔닝 장치(128)로, 예를 들어 와이어(126)에 의해 전달되는 신호를 생산할 수 있거나 밀봉 면(70)에 온도를 모니터링 할 수 있다. 컨디셔닝 장치(128)는 솔레노이드 밸브(136)을 포함하는 와이어(132)를 매개로 전기적 교환되며, 교대로 컨디셔닝 밸브 매커니즘(44)로 연결된다.

이로써, 온도 데이터가 밀봉 면(70) 또는 밀봉 챔버(42)의 상태에 대해 써머커플(122)로부터 컨디셔닝 장치(128)까지 보내질 때, 컨디셔닝 장치(128)는 데이터를 처리하며 컨디셔닝 장치는 솔레노이드 밸브(136)의 동작을 통하여 개방되도록 밸브(102)에 신호를 보내는 것이 적합한 때를 결정된다. 밸브(102)는 개방되어 밀봉 챔버(42)의 내용물의 일정량을 방출하게 하거나 밀봉 챔버(42) 내로 밸브 매커니즘(44)를 관통하여 유체가 인도되게 한다. 그러므로, 또한 컨디셔닝 장치(128)는 조건가 결정되는 만큼 밸브 하우징(90)으로 유체를 제공하기 위해 유체의 소스를 컨디셔닝한다. 하나 이상의 컨디셔닝 장치(128)들은 다수의 밸브(44)을 작동하도록 이용될 수 있고, 컨디셔닝 장치(128)는 장치(128)들 사이에서 데이터를 상호 교환하도록 제조될 수 있다.

또한, 모니터링 장치의 실시예는 밀봉 면(70)에 또는 주위에 위치하기 위해서 고정 기계적 밀봉 면(68)에 인접하게 위치된 진동(vibration) 센서 또는 다른 물리적 센서들을 포함할 수 있다. 상기 기술된 장치에 유사한 유형에서, 밀봉 면(70)의 영역 내에 진동 센서는 펌프가 동작하는 동안 펌프의 안정성을 모니터링할 수 있으며, 예를 들어 밀봉 챔버(42)의 내용물의 일정량을 방출하게 하거나 밀봉 면(70)의 영역 내로 밸브 매커니즘(44)를 관통하여 유체의 인도를 하게 하는 변 화를 형성하기 위해서 이미 기술된 컨디셔닝 장치(128)로 전달되는 신호를 생산할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 밸브 스템(106)의 축 방향 운동을 작동하는 솔레노이드 밸브보다, 기계식 암(mechanical arm)이 이용될 수 있다.

원심 펌프는 기술된 바와 같이 밸브 모든 매커니즘(44)들이 동시에 그리고 동일 방식으로 작동되는 펌프 샤프트(34)을 둘러싸는 다수의 밸브 매카니즘으로 구성될 수 있다. 즉, 모든 밸브 매커니즘(44)들은 밀봉 챔버(42) 내로 유체를 인도하거나 밀봉 챔버(42)로부터 유체를 방출하기 위해서 동시적으로 작동될 수 있다. 선택적으로, 밀봉 챔버(42)의 현 상태로써 밀봉 챔버(42) 내에 특유한 조절 효과를 제공하기 위하여 개별적이게 또는 선택적인 시리즈들로(예를 들면, 밀봉 챔버(42) 내로 유체를 인도하기 위해 작동되는 모든 제 2 밸브 매커니즘(44)) 상기 밸브 매커니즘(44)은 작동될 수 있다.

접근이 밀봉 챔버(42)로 제공될 수 있는 한 길게, 프레임 플레이트 아답터(frame plate adaptor, 28), 후방 케이싱(back casing, 20), 프레임 플레이트(후방) 라이너(frame plate (back) liner, 30), 또는 기계적 밀봉 글랜드 플레이트(mechanical seal gland plate, 74)로 구성된 적어도 하나 이상의 그룹 내로 대응하는 홀 내로 하우징(90)을 끼워 맞춤으로써 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브(44)는 설치될 수 있다. 새로운 펌프의 일반적인 상황에서, 상기 부품 중 하나는 예를 들면 스크류 쓰레드(screw thread)와 같이 하우징(90)을 수용하기 위해 끼워 맞춤되는 매커니즘의 임의의 타입 및 홀과 함께 제조될 수 있다. 펌프 케이싱 내 홀과 함께 펌프가 제조될 수 없었고, 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브(44)가 상기 펌프로 개장되어야 하는 상황에서, 작동기가 하우징(90)을 위해 챔버(42)로 접근 할 수 있도록 케이싱 내에서 적절한 홀을 설치하는 것이 필요하다. 상기 홀은 드릴링, 펀칭, 커팅, 용접 및 기타와 같은 규격 기술에 의해 제조될 수 있다.

이제까지 밀봉 챔버 밸브의 선호적인 실시예들은 기술해 왔으며, 본 발명은 적어도 후술될 장점을 포함하도록 이해될 수 있다.

1. 본 발명은 기계적 밀봉 챔버 내 마모를 감소할 수 있다.

2. 본 발명은 기계적 밀봉부 그 자체의 마모를 감소할 수 있다.

3. 본 발명은 밀봉 챔버 외부에 쌓인 고체를 플러싱 하기 위해 이용될 수 있다.

4. 본 발명은 밀봉의 건식 운동을 방지하도록 밀봉 챔버 내에 공기를 제거하거나 교체할 수 있다.

5. 공기 블리드(bleed)와 결합하여 이용될 때, 본 발명은 임펠러 눈(impeller eye) 내에서, 공기 로킹의 발생을 지연하는 공기 쌓임(air build)을 방지할 수 있다.

6. 본 발명은 일정 기간 동안 이용되지 않더라도 메움(plugging up) 없이 간헐적으로 이용될 수 있다.

원심 슬러리 펌프 내에 밀봉 챔버의 상태이나 내용물을 조정하기 위해서 본 발명의 밀봉 챔버 컨디셔닝 밸브 매커니즘이 특히 적합하며, 본 발명의 밸브 매커 니즘은 임의의 수로 다른 펌프 타입들의 이용 및 다른 목적을 위해서 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 밸브 매커니즘의 위치설정 및 구조에 대한 특정한 참고는 한정을 위해서가 아닌 단지 예시를 위함이다.

게다가, 본 발명은 명세서의 몇몇 실시예와 관련하여 특정 기계적 밀봉으로 본 발명의 용도를 제한하는 것으로 의도되지 않으며, 본 발명은 유사한 기술적 목적을 달성하기 위해 유사한 방식으로 작동하는 모든 기술적으로 균등한 기계적 밀봉으로 적용 가능하다고 이해될 수 있다.

후술될 청구범위와 선행된 상세한 설명에서, 언어 또는 필요한 함축을 표현하기 때문에 본문은 다른 것을 요구하는 것 이외에, 단어 "포함하다" 및 "포함한다" 및 "포함하는" 과 같은 변형예는 포괄적인 의미로 사용된다.즉, 방법 및 장치의 다양한 실시예에서 더 세부적인 특징의 존재 또는 추가를 배제하지 않고 기술된 특징의 존재를 구체화한다.

Claims (26)

1. 펌프 케이싱, 상기 펌프 케이싱에 내부에 위치되며 펌프 샤프트에 고정된 임펠러, 펌프 샤프트를 밀봉하기 위한 기계적 밀봉부 및 상기 기계적 밀봉부에 인접한 밀봉 챔버를 가지는 회전동력 펌프는 밀봉 챔버 조절 장치를 더 포함하며, 상기 밀봉 챔버 조절 장치는 하나 이상의 밸브 매커니즘 포함하며, 상기 밸브 매커니즘은 상기 하나 이상의 밸브 매커니즘을 간헐적이거나 선택적으로 작동하여 상기 밀봉 챔버의 상태와 내용물을 조정하기 위해 펌프 케이싱을 관통하여 위치되며 상기 밀봉 챔버 내로 향하는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전동력 펌프는 모니터링 장치를 더 포함하며, 상기 모니터링 장치는 상기 밀봉 챔버의 상태를 모니터링 하며 상기 밀봉 챔버 내에 감지된 상태에 응답하여 상기 하나 이상의 밸브 매커니즘을 선택적이고 간헐적으로 작동하기 위한 상기 하나 이상의 밸브 매커니즘과 통신하여 컨디셔닝 장치에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
3. 제 2항에 있어서, 모니터링 장치는 써머커플을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
4. 제 2항에 있어서, 하나 이상의 상기 밸브 매커니즘은 상기 펌프 외부로 밀봉 챔버의 적어도 일정 양의 내용물을 방출하거나 밀봉 챔버 내로 유체를 선택적으로 인도하기 위해 선택적이고 간헐적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
5. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 상기 밸브 매커니즘은 상기 펌프 외부로 밀봉 챔버의 적어도 일정 양의 내용물을 방출하거나 밀봉 챔버 내로 유체를 선택적으로 인도하기 위해 선택적이고 간헐적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
6. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 상기 밸브 매커니즘은 밸브 시트 및 상기 밸브 시트에 안착되기 위해 위치된 밸브를 가지는 밸브 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
7. 제 6항에 있어서, 상기 밸브는 밀봉 챔버 및 기계적 밀봉부 내로 향하는 원뿔형 스프레이를 제공하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
8. 제 6항에 있어서, 상기 회전동력 펌프는 상기 하나 이상의 밸브 매커니즘의 선택적인 작동이 가능하게 하기 위해, 밸브에 부착된 밸브 스템 및 밸브 하우징 사이에서 바이어스된 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
9. 제 6항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 펌프 케이싱 외부로 위치된 단부를 가지며, 상기 단부는 밀봉 챔버 내로 인도하기 위해 하나 이상의 밸브 매커니즘으로 플러싱 유체를 제공하기 위해 펌프 케이싱으로 유체 도관의 부착을 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
10. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 밸브 매커니즘은 수동으로 작동되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
11. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 밸브 매커니즘은 기계적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
12. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 밸브 매커니즘은 펌프 케이싱을 관통하여 위치되며 상기 펌프 샤프트 주위에 방사상으로 분포된 다수의 밸브 매커니즘을 포함하고, 각각의 밸브 매커니즘은 선택적이고 간헐적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
13. 제 12항에 있어서, 상기 다수의 밸브 매커니즘이 밀봉 챔버로부터 내용물을 방출하거나 밀봉 챔버 내로 플러싱 유체를 인도하기 위해 동시적으로 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
14. 제 12항에 있어서, 다수의 일 서브셋이 밀봉 챔버로부터 내용물을 방출되고 다수의 또 다른 서브셋이 밀봉 챔버 내로 플러싱 유체를 인도되도록 상기 다수의 밸브 매커니즘이 가변적으로 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
15. 제 14항에 있어서, 상기 다수의 밸브 매커니즘의 추가적 서브셋은 밀봉 챔버 내부로 상태를 모니터링하기 위한 모니터링 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
16. 제 14항에 있어서, 상기 다수의 밸브 매커니즘은 밀봉 챔버 내부로 감지된 상태에 응답하여 상기 다수의 밸브 매커니즘을 작동하기 위한 조정 수단에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
17. 제 5항에 있어서, 상기 회전동력 펌프는 밸브 매커니즘으로 연결된 압력 및 흐름 제한 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
18. 제 17항에 있어서, 상기 압력 및 흐름 제한 장치는 밸브시트에 상호 연결된 원뿔형 스프링인 것을 특징으로 하는 회전동력 펌프.
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