NL2004997C2 - Asafdichting voor een pomp. - Google Patents

Description

AS AFDICHTING VOOR EEN POMP

De uitvinding betreft een afdichting van een ten opzichte van een stilstaand huis draaibaar element, in het bijzonder een draaibare as of een draaibare combinatie 5 van as met bus, waarbij in het huis zich een mengsel van vaste deeltjes en vloeistof bevindt. De uitvinding betreft eveneens een pomp voor het verpompen van een mengsel van vloeistof en vaste deeltjes voorzien van een dergelijke afdichting. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een centrifugaalpomp. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het verpompen van een dergelijk 10 mengsel.

Een centrifugaalpomp kan voor diverse toepassingen worden ingezet. Aan de zuigzijde van het pomphuis van de pomp, meer specifiek de drukkamer daarvan, wordt het mengsel aangevoerd via een inlaat die met een zuigleiding kan zijn aangesloten. Aan de perszijde van de drukkamer kan het mengsel worden afgevoerd 15 via een afVoeraansluiting, die met een persleiding is verbonden. In de drukkamer is een roteerbare waaier aanwezig die via een zich tot in de drukkamer uitstrekkende aandrijfas kan worden aangedreven. De aandrijfas wordt op zijn beurt in draaiing gebracht door een aandrijving, zoals bijvoorbeeld een in lijn met het pomphuis voorziene elektromotor. Door rotatie van de waaier vindt verplaatsing van het 20 mengsel in de drukkamer plaats. De waaier is in het bijzonder ingericht om het mengsel onder druk te brengen. Het mengsel wordt naar de perszijde (drukzijde) van de drukkamer afgevoerd.

De pomp kan een of meer langs de as gerangschikte afdichtingen omvatten die zijn opgesloten in een of meer afdichtingskamers. De afdichtingen vormen samen 25 een afdichtingselement en liggen in beginsel tegen de as aan. De afdichtingen voorkomen of althans verminderen het lekken van mengsel vanuit de drukkamer langs de as in de richting van de aandrijving. Een verdere functie van de afdichting is het reduceren van drukverlies in de drukkamer.

De afdichting kan gevormd worden door pakkingsmateriaal dat in ringen of 30 strengen in de afdichtingskamer rondom de as zijn aangebracht. Er is bij dergelijke afdichtingen in de praktijk altijd sprake van een (geringe) lekkage langs de pakking, 2 welke lekkage bruikbaar is voor smering en afvoer van wrijvingswarmte die optreedt bij het in het pomphuis draaien van de aandrijfas.

Het is verder bekend in bepaalde toepassingen van centrifugaal pompen een spoelende afdichting te gebruiken. Een van de functies van een spoelende afdichting 5 is het verschaffen van een (aanvullende) koeling. Een andere functie van de spoelende afdichting is het voorkomen dat vaste deeltjes ophopen in de afdichting en daardoor de afdichting schaden door bijvoorbeeld abrasieve werking van de deeltjes op de afdichting. De spoelvloeistof moet derhalve voldoende schoon zijn ten einde slijtage van de aandrijfas of de aandrijfas beschermende bus tegen te gaan. Een 10 voorbeeld van een dergelijke afdichting wordt beschreven in de Nederlandse terinzagelegging 7811164, de inhoud waarvan als zijnde hierin opgenomen wordt geacht.

Figuur 1 toont een voorbeeld van een op zich bekende afdichting 1. De figuur is een gedeeltelijk weggenomen langsdoorsnede van een dergelijke afdichting, 15 toegepast op een centrifugaalpomp. Deze afdichting, in het relevante vakgebied ook wel bekend onder de naam Liquidyne™ afdichting, is opgebouwd uit een drietal modules, te weten een vuilkerende module (dirt-resistant module) 4, een drukafbouwmodule (pressure reducing module) 3 en een afdichtingsmodule (sealing module) 2. De drie modules zijn om een draaibare as 9 of, zoals in de uitvoering van 20 figuur 1, om een draaibare, rondom de as aangebrachte bus 15, gerangschikt.

De vuilkerende module 4 omvat een huisdeel 5 dat op bekende wijze met behulp van bevestigingsmiddelen 6 aan een pomphuis 7, bijvoorbeeld het huis van een centrifugaalpomp, is bevestigd. In het pomphuis wordt een medium 20, zoals baggerslurry, verpompt. In het huisdeel 5 van de vuilkerende module is een in 25 dwarsdoorsnede L-vormige cilindrische lipafdichting 8 aangebracht. Bij rotatie van de as 9 en de daaromheen aangebrachte bus 15 ligt de genoemde lipafdichting 8 met een horizontaal been 10 daarvan tegen de buitenzijde van de bus 15. De bus is ter plekke van de lipafdichting 8 glad uitgevoerd zodat de lipafdichting 8 een goede afdichting kan verzorgen.

30 De middelste module, d.w.z. de drukafbouwmodule 3, omvat een op bekende wijze aan het huisdeel 5 gekoppeld huisdeel 12 waarin een spoelkamer 22 (met onderbroken lijnen gearceerd weergegeven) is voorzien. De spoelkamer 22 kan 3 worden gevuld met water of soortgelijk medium voor het schoonspoelen van de afdichting. Het huisdeel 12 omvat verder een soortgelijke, in dwarsdoorsnede in hoofdzaak L-vormige afdichtingslip 13. De afdichtingslip 13 ligt in de getoonde uitvoeringsvorm aan tegen de bus 15. In het buitenoppervlak van de bus 15 is een 5 spiraalvormige groef 16 aangebracht die bij draaiing van de as 9 als gevolg van de schroefvorm (afhankelijk van de draairichting van de as en de oriëntatie van de spiraalvormige groef) het spoelwater in de richting van de afdichtingsmodule 2 kan verplaatsen.

De laatste module, d.w.z. de afdichtingsmodule 2, is opgebouwd uit een 10 huisdeel 17 waarin een soortgelijke afdichtingslip 18 is aangebracht. De afdichtingslip 18 drukt met haar horizontale been 19 tegen de buitenzijde van de bus 15. De huisdelen 5, 12 en 17 zijn in beginsel afgesloten van elkaar behalve ter plaatse van de aansluiting van de respectievelijke lippen 8, 13, 18 op de bus 15.

De vuilkeringsmodule 4 is ingericht voor het gescheiden houden van vervuild 15 medium, zoals bijvoorbeeld proceswater of baggerslurry 20 dat via de pomp waarvan de afdichting deel uitmaakt kan worden verpompt, en spoelwater dat via een spoelwateraanvoerleiding 21 in de richting Pj kan worden aangevoerd naar de eerder genoemde spoelkamer 22 van de drukafbouwmodule 3. De spoelkamer 22, d.w.z. de ruimte tussen de vuilkeringsafdichting en de drukafbouwafdichting, vult zichzelf met 20 spoelwater en wel zodanig dat de druk in deze spoelkamer 22 in hoofdzaak overeenkomt met de pompdruk die heerst binnenin het pomphuis 7, meer in het bijzonder in de asdoorvoerruimte voor de as 9. De aanwezigheid van spoelwater zorgt ervoor dat er geen of slechts kleine drukverschillen zijn en verhindert het overbelasten van de afdichting.

25 De drukafbouwmodule 3 heeft als functie het reduceren van druk van het spoelwater tot een lager niveau, bijvoorbeeld atmosferisch niveau. De middelste lipafdichting 13 loopt op een bus 15 met de eerder genoemde spiraalvormige groef 16. De omtrekssnelheid van de bus maakt het mogelijk dat het water van de spoelwateraanvoer 21 stroomt naar een spoelwaterafvoer 25 van de 30 afdichtingsmodule 2 en via deze (richting P2) kan worden afgevoerd. Er wordt een hydro dynamische laag gevormd die op effectieve wijze de genoemde drukafbouwmodule 3 smeert. Naast een smeringsfunctie heeft de waterstroom tevens 4 een koelfunctie om de temperatuur van de as en de afdichting daarvan laag te houden. Verder kan het spoelwater de afdichting schoonspoelen. De afdichtingsmodule 2 heeft als functie het afdichten van het spoelwater dat door de drukafbouwmodule 3 is gestroomd.

5 Hierboven is beschreven dat het spoelwater afkomstig van de aanvoerleiding 21 door de groef in de bus 15 in de richting van de afdichtingsmodule 2 verplaatst wordt. Afhankelijk van de druk in de spoelkamer 22 kan er eveneens sprake van zijn dat een klein deel van het spoelwater zich de andere kant op, dat wil zeggen in de richting van de vuilkerende 4, verplaatst. Dit deel van het spoelwater zorgt ervoor dat 10 de lipafdichting 8 kan worden schoongespoeld en eventuele verontreinigingen uit het pompwater 20 niet de spoelkamer 22 kunnen bereiken.

De genoemde afdichting wordt met name (maar niet alleen) ingezet voor het verpompen van mengsels van vloeistof (bijvoorbeeld (zee-)water) en vaste deeltjes, in het bijzonder abrasieve deeltjes, zoals koelwater, bagger of slurry. Het spoelwater 15 voor de gespoelde afdichting wordt betrokken via een externe spoelwatervoorziening zodat schoon spoelwater via de aanvoer 21 kan worden aangevoerd. De kosten voor een dergelijke aparte spoelwatervoorziening kunnen echter hoog oplopen. Verder is erin bepaalde situaties geen schoon water voorhanden of is de aanvoer van schoon water moeilijk te realiseren.

20 Het is een doel van de onderhavige uitvinding een verbeterde spoelende afdichting te verschaffen waarin ten minste een van de bovengenoemde bezwaren is ondervangen of althans is verminderd.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding kan dit doel worden bereikt in een afdichting van de in de aanhef genoemde soort, omvattende: 25 - een eerste module omvattende een op het huis aansluitbare of aangesloten eerste huisdeel voorzien van een tegen het draaibare element aanliggende fïlterinrichting; - een aan de eerste module grenzende tweede module omvattende een tweede huisdeel voorzien van een tegen het draaibare element aanliggend afdichtingselement 30 en van een spoelkamer via welke het genoemde afdichtingselement te spoelen is; waarbij de fïlterinrichting van de eerste module een filterelement omvat dat is uitgevoerd en gerangschikt om een in hoofdzaak vaste deeltjes bevattende eerste 5 mengseldeel tegen te houden en een in hoofdzaak vloeistof bevattende tweede mengseldeel door te laten stromen tot in de spoelkamer van de tweede module.

Met het doorgelaten mengseldeel kan het afdichtingselement van de tweede module gespoeld worden en is er dus geen externe aanvoer van spoelmedium nodig.

5 Dit kan de constructie van de afdichting of de pomp waarin de afdichting is aangebracht, eenvoudiger maken. De filterinrichting voorkomt althans gaat tegen dat er (teveel) vaste deeltjes in de spoelkamer terecht komen. Afhankelijk van ondermeer de deeltjesgrootte kan daardoor slijtage of zelfs schade aan het draaibare element of andere daaraan gekoppelde elementen, zoals een aandrijfmotor, of aan de afdichting 10 zelf gereduceerd worden.

Doordat er geen externe aanvoer van spoelmedium meer nodig is, kan de spoelkamer van de tweede module afgesloten zijn, dat wil zeggen dat er geen verbinding met de buitenwereld is voor het aanvoeren van spoelmedium.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de filterinrichting een 15 aan de tweede module grenzende derde module omvattende een derde huisdeel voorzien van een verder tegen het draaibare element aanliggend afdichtingselement. Voor het afVoeren van in de derde module gearriveerd spoelwater kan op de derde module een spoelwaterafVoer aangesloten zijn.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de filterinrichting een 20 eerste geperforeerde plaat, een tweede geperforeerde plaat en tussen de eerste en tweede gerperforeerde plaat aangebracht fïltermateriaal. De geperforeerde platen hebben ondermeer als functie het op zijn plaats houden van fïltermateriaal en het voorkomen dat fïltermateriaal door de mengselstroom wordt meegenomen. In een verdere uitvoering strekken de eerste en tweede geperforeerde platen zich in 25 hoofdzaak dwars op het draaibare element uit.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het fïlterelement een hoeveelheid fïltermateriaal dat, al dan niet opgesloten tussen geperforeerde platen, direct of indirect tegen het draaibare element aanligt. Wanneer het fïltermateriaal contact maakt met het draaibare element en met name wanneer het fïltermateriaal 30 onder enige voorspanning tegen het draaibare element gedrukt blijf, wordt het risico op het ongefilterd doorsijpelen van mengsel met abrassieve vaste deeltjes kleiner.

6

Het filtermateriaal is bij voorkeur waterdoorlatend zodat er voldoende water de filterinrichting kan passeren om als spoelwater in de volgende module dienst te kunnen doen. In een verdere uitvoering is de filterinrichting zodanig uitgevoerd dat de stroom van het eerste mengseldeel naar de tweede module ten minste even groot 5 is als de stroom van spoelwater naar de derde module, zodat er geen ongewenste (grote) drukverschillen ontstaan. De filterinrinrichting kan verder als een labyrinth zijn uitgevoerd. Medium (meestal water) en relatief kleine vaste deeltjes kunnen het labyrinth passeren, terwijl relatief grote vaste deeltjes in het labyrinth in hoofdzaak worden tegengehouden.

10 In een verdere voordelige uitvoering is de filterinrichting ingericht voor het stroomopwaarts, in de module zelf en/of in het genoemde huis, doen opeenhopen van ten minste een gedeelte van de vaste deeltjes van het eerste mengseldeel. Door in de inrichting zelf maar (in sommige gevallen met name) ook in een gebied vóór de inrichting vaste deeltjes opeen te laten hopen, kunnen de opeengehoopte vaste 15 deeltjes zelf als filter voor andere vaste deeltjes, bijvoorbeeld de relatief grote (abrasieve) deeltjes, functioneren.

In een verdere uitvoering is de filterinrichting zodanig uitgevoerd dat de dichtheid van het filtermateriaal binnenin de filterinrichting plaatselijk varieert. Denkbaar is dat de dichtheid van het filtermateriaal stroomopwaarts toeneemt, 20 specifiek continu toeneemt. Ook is denkbaar dat de dichtheid van het filtermateriaal stroomopwaarts afneemt, specifiek continu afneemt. Variatie in dichtheid van het filtermateriaal varieert de waterdoorlaat, specifiek vergroot de waterdoorlaat en biedt constructieve voordelen bij toepassen van bijvoorbeeld een vezelmateriaal als filtermateriaal.

25 Voorbeelden van geschikt filtermateriaal zijn draad- of vezelmateriaal ("wire mesh" of "fibre mesh"), zoals MPPM polypropyleenvezels, keramische vezels, staalwol, RVS-wol, aluminiumwol, glaswol, steenwol, en/of andere polymere vezels.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de filterinrichting uitgevoerd om relatief grote deeltjes (die abrasieve eigenschappen hebben) tegen te houden en 30 relatief kleine deeltjes (die geen of slechts weinig slijtage kunnen veroorzaken) door te laten. Gebleken is dat een goede scheiding van kleine en grote deeltjes kan worden verschaft wanneer het eerste mengseldeel in hoofdzaak vaste deeltjes met een 7 deeltjesgrootte van ten minste gemiddeld 100 pm bevat en wanneer het tweede mengseldeel vloeistof en in hoofdzaak vaste deeltjes met een deeltjesgrootte van minder dan gemiddeld 100 pm bevat.

Het afdichtingselement in de tweede module en/of in de derde module kan 5 een lipvormige afdichting, in het bijzonder een elastische manchet, omvatten. Een voorbeeld hiervan is een "lip seal", die bijvoorbeeld in doorsnede in hoofdzaak L-vormig is waarbij het liggende deel (been) van de L in gebruik aanligt tegen het draaibare element. Andere afdichtingen zijn echter ook moge lijk. Verder is het aandrijfbare element, meer in het bijzonder het buitenoppervlak daarvan, bij 10 voorkeur voorzien van een spiraalvormige groef om bij draaiing van het draaibare element, spoelwater in de gewenste richting te verplaatsen.

In bepaalde uitvoeringen van de uitvinding is de eerste module als geheel en/of alleen de filterinrichting verwisselbaar uitgevoerd, zodat onderhoud aan de afdichting snel en efficiënt kan worden uitgevoerd.

15 De afdichting is op talloze verschillende wijzen toe te passen. Een niet-limitatief voorbeeld van een dergelijke toepassing is een pomp voor het verpompen van een mengsel van vloeistof en vaste deeltjes. Het genoemde huis wordt in deze uitvoeringen gevormd door de drukkamer van een pomp, waarbij de drukkamer is voorzien van een inlaat en uitlaat voor het invoeren en uitvoeren van 20 het te verpompen mengsel.

Er kan een mengselstroom van verpompte vloeistof vanuit de drukkamer naar de spoelkamer van de spoelende afdichting gerealiseerd worden en dit terwijl het verpompte mengsel ‘vuil’ kan zijn, dat wil zeggen een grote hoeveelheid vaste deeltjes, bijvoorbeeld abrasieve deeltjes, kan bevatten. Het binnentreden van de 25 abrasieve deeltjes in de spoelkamer wordt echter voorkomen of in sterke mate gereduceerd door de aanwezigheid van de filterinrichting.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het verpompen van een mengsel van vloeistof en vaste deeltjes in een pomp, de werkwijze omvattende: 30 - het via een inlaat in een drukkamer aanvoeren van het mengsel en het via een uitlaat afvoeren van het mengsel; 8 - het aanvoeren van een deel van het mengsel uit de drukkamer naar een fïlterinrichting; - het met de fïlterinrichting in hoofdzaak tegenhouden van het eerste mengseldeel en het in hoofdzaak doorlaten van het tweede mengseldeel; 5 - het met het doorgelaten tweede mengseldeel spoelen van het afdichtingselement van de tweede module.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van enige uitvoeringsvormen daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de bijgevoegde 10 figuren, waarin tonen:

Figuur 1 een schetsmatige, gedeeltelijk weggenomen langsdoorsnede door een bekende gespoelde afdichting;

Figuur 2 een schetsmatige dwarsdoorsnede door een uitvoeringsvorm van een centrifugaalpomp voorzien van een uitvoering van de afdichting volgens de 15 uitvinding;

Figuur 3 een detail in doorsnede en in aanzicht van de uitvoeringsvorm van de afdichting van figuur 2; en

Figuur 4 een schematische weergave van het werkingsprincipe van een filter volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding.

20 De in figuur 2 weergegeven uitvoeringsvorm van een centrifugaal pomp 30 volgens de uitvinding bezit een in zijn geheel met 31 aangeduid pomphuis alsmede een draaibare waaier 33. Het pomphuis 31 bezit een inlaat 32, een uitlaat en een drukkamer 34 van waaruit het door de waaier 33 op druk gebrachte medium kan worden afgevoerd. De waaier 33 is bevestigd aan het eind van de in zijn geheel met 25 35 aangeduide as, die op bekende wijze draaibaar is ondersteund ten opzichte van het pomphuis 31.

Een bus 40 is getekend, welke de as 35 als een bescherming omhult. De bus 40 kan als onderdeel van de as 35 worden gezien. De bus roteert samen met as 35 en waaier 33 doordat de as wordt aangedreven door een aandrijfmotor (niet 30 weergegeven). De as is voorzien van een flens 42 die de as op zijn plaats houdt ten opzichte van het pomphuis 31.

9

Een in hoofdzaak ringvormige afdichting 50 is schematisch in figuur 2 en, in meer detail, in figuur 3 weergegeven. De afdichting sluit aan rondom de eerder genoemde as 35, specifiek de bus 40, en is opgebouwd uit een drietal achter elkaar geplaatste afdichtingsmodules.

5 De afdichting omvat een drietal modules 51-53 die losmaakbaar aan het huis 31 zijn te bevestigen. De eerste module 51, die aan de zijde van de pompkamer gesitueerd is, omvat een huisdeel 54 dat met behulp van schroeven 55 aan het pomphuis 31 te bevestigen is. Tussen het huisdeel 54 en het pomphuis 31 is een pakkingflens 59 voorzien om een goede, lekvrije aansluiting op de pomp mogelijk te 10 maken. In het huisdeel 54 is verder een filterinrichting 56 gerangschikt, de werking waarvan in het navolgende nader uiteengezet wordt.

Naast de eerste filtermodule 51 is de tweede module 52 gesitueerd. De tweede module 52 omvat een huisdeel 57 (in de weergegeven uitvoering een drietal huisdelen 57,57" en 57"'). Huisdeel 57' is met de eerder genoemde schroeven 55 aan 15 het huisdeel 54 te bevestigen. Huisdelen 51" en 57’"zijn met behulp van verdere schroeven 71 aan het eerste huisdeel 54 vast te schroeven. Tussen huisdelen 57' en 54 en tussen huisdelen 57" en 57' zijn respectievelijke pakkingflenzen 58,75 aangebracht om een onderlinge lekvrije verbinding te verzekeren. In het huisdeel 57 (dat wil zeggen huisdelen 57’,57" en 57’") is een spoelkamer 60 aangebracht waar 20 spoelmedium (bijvoorbeeld spoelwater) kan worden verzameld waarmee de afdichting gespoeld kan worden. Verder is in het huisdeel 57 een in doorsnede L-vormig manchet of afdichtingslip 61, ook wel "lip seal" genoemd, bevestigd. Deze afdichtingslip omvat een opstaand lipdeel 62 dat aan het huisdeel 57 bevestigd is en een liggende lipdeel 63 dat tegen de buitenzijde van de draaibare bus 40 van de as 35 25 aanligt. De afdichtingslip 61 is vervaardigd van elastisch materiaal en wordt onder invloed van een veer 64 onder voorspanning met de bus 40 gehouden. De bus 40 is voorzien van een groef (hier niet getoond) gelijk als de spiraalvormige groef 16 van de bekende afdichting 1 van fig. 1. De groef dient voor transport van het spoelmedium binnen de de tweede module 52, gebruikelijk weg van de pomp 30 richting de aandrijving.

Naast de tweede module 52 is de derde module 53 voorzien. De derde module 53 omvat een huisdeel 80 dat via schroeven (niet getoond) of soortgelijke 10 koppelingsmiddelen aan het huisdeel 57 (meer specifiek huisdeel 57"') van de tweede module 52 losmaakbaar bevestigd is. Tussen de huisdelen 57 en 80 is wederom een pakking 82 voorzien om beide huisdelen vloeistofdicht aan elkaar te kunnen bevestigen.

5 De eerder genoemde spoelkamer 60 strekt zich uit tot in het huisdeel 80 van de derde module 53. In het huisdeel 80 kan een afdichtingslip 73 zijn aangebracht, bijvoorbeeld in de vorm van een in doorsnede in hoofdzaak L-vormige manchet of lip die tegen de buitenzijde van de bus 40 aanligt. In de getoonde uitvoeringsvorm is de afdichtingslip 73 in hoofdzaak gelijk aan de afdichtingslip 61 uitgevoerd. Andere 10 afdichtingen zijn uiteraard ook mogelijk, bijvoorbeeld een stopbuspakking of een mechanische afdichting. Op de spoelkamer 60 is verder een afVoerleiding (niet getoond) aangesloten via welke het in de derde module 53 terecht gekomen spoelmedium naar buiten kan worden afgevoerd. Het is denkbaar dat het spoelmedium middels de afVoerleiding wordt teruggevoerd naar de zuigzijde van de 15 pomp.

De spoelkamer 60 in de tweede module 52 is afgesloten. Afgesloten wil hier zeggen dat er geen aanvoerleiding 21 voor het aanvoeren van spoelmedium op is aangesloten, zoals in figuur 1 is weergegeven. Het spoelmedium is volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding dus niet afkomstig van een externe 20 spoelmediumaanvoer; het spoelmedium wordt afgeleid van te verpompen medium in de drukkamer 34 van het pomphuis 31. Om te voorkomen dat abrasieve deeltjes uit het te verpompen medium vanuit het pomphuis terechtkomen in de spoelkamer 60 is de filterinrichting 56 voorzien. De filterinrichting 56 omvat in de weergegeven uitvoering een eerste geperforeerde wand 90 die zich dwars op de longitudinale 25 richting van de as 35 en de daaromheen aangebrachte bus 40 uitstrekt, Op enige afstand van de eerste wand is een tweede wand 91 aangebracht, die eveneens voorzien is van perforaties. De beide wanden worden op niet getoonde wijze onder voorspanning tegen de bus 40 gehouden zodat er (vrijwel) geen speling is tussen de onderzijde van de wanden en het buitenoppervlak van de bus 40. Tussen de beide 30 platen 90,91 wordt een hoeveelheid filtermateriaal 92 onder voorspanning opgesloten waarbij door de veereigenschappen van filtermateriaal eveneens tegen de bus 40 onder voorspanning wordt gehouden. Dit filtermateriaal kan verschillende 11 uitvoeringen hebben. Het hoofddoel van het fïltermateriaal is het mogelijk maken van een stroming van medium vanaf de pompkamer naar de spoelkamer 60 en het tegelijkertijd voorkomen dat abrasieve deeltjes in het medium in de pompkamer terecht kunnen komen in de spoelkamer 60. Het in de spoelkamer 60 terecht 5 gekomen medium kan als spoelmedium gebruikt worden voor de gespoelde afdichtingslip 61 van de tweede module 52. Verder heeft het de voorkeur als het fïltermateriaal flexibel is uitgevoerd zodat dit mee kan bewegen bij eventuele slingeringen van de as 35. Het flexibele materiaal kan dan de slingerbewegingen opvangen en ervoor zorg dragen dat het materiaal tijdens de slingerbewegingen 10 zoveel mogelijk tegen de as of de bus blijft liggen.

Het fïltermateriaal vormt bij voorkeur een labyrint voor de vaste deeltjes in het mengsel die groter zijn dan een vooraf bepaalde grootte. Relatief kleine deeltjes mogen worden doorgelaten omdat deze deeltjes geen of weinig schade verderop in de afdichting 50 kunnen veroorzaken. Uit onderzoek is gebleken dat deeltjes 15 (bijvoorbeeld zanddeeltj es in baggers lurry) kleiner dan 100 pm nauwelijks schade veroorzaken aan een afdichting. Het is dus gewenst dat het fïltermateriaal de abrasieve deeltjes groter dan circa 100 pm uit het spoelwater filtert.

In een bijzonder voordelige uitvoering is de fiherinrichting 56 zodanig ingericht dat, als gevolg van de drukopbouw tussen de geperforeerde platen, een 20 groot deel van de vaste deeltjes, en dan met name de deeltjes die groter zijn dan de genoemde vooraf bepaalde grootte, zich opeenhoopt vóór de filterinrichting 56 in plaats van in de filterinrichting 56 zelf. Dit effect is schematisch weergegeven in figuur 4. Aan de rechterzijde en linkerzijde van de afdichting is respectievelijk het pomphuis en de aandrijfmotor (beide niet weergegeven) voorzien. De vaste deeltjes 25 (v), bijvoorbeeld zand van een bepaalde minimale korrelgrootte in baggerslurry, hopen zich voornamelijk op in een gebied 95 stroomopwaarts van de eerste geperforeerde wand 90 van de filterinrichting 56, terwijl slechts een klein deel in de filterinrichting zelf terechtkomt. De in gebied 95 verzamelde vaste deeltjes vormen hierbij een filter voor verdere vaste deeltjes in het mengsel. Dit heeft als voordeel dat 30 enerzijds de filterwerking verbeterd wordt en anderzijds het filter minder snel verstopt geraakt. Dit komt de levensduur van het filter ten goede, zodat dit minder vaak vervangen behoeft te worden.

12

Meer algemeen heeft de filterinrichting 56 van de afdichting heeft als doel de abrasieve deeltjes uit het verpompte medium te filteren. Dit gefilterde water kan vervolgens gebruikt worden om de overige modules, van de afdichting te spoelen. Om te voorkomen dat er een drukverschil ontstaat over de filterinrichting 56 is het 5 van belang dat het filtermateriaal meer water kan doorlaten dan de tweede en derde module van de afdichting vragen. Tegelijk moet het de abrasieve deeltjes tegengehouden. Om dit te verwezenlijken wordt bij voorkeur een poreus materiaal gebruikt. Dit materiaal is waterdoorlatend en fungeert als labyrint voor de abrasieve deeltjes. Er zijn verschillende materialen voorhanden die geschikt zijn om als 10 filtermateriaal in de filterinrichting 56 volgens de uitvinding gebruikt te kunnen worden. Ten minste drie materiaalgroepen kunnen onderscheiden worden. Ten eerste kan de ruimte tussen de geperforeerde platen 90,91 opgevuld worden met vezels, zoals staalwol, RVS-wol, aluminiumwol, bronswol, glaswol, steenwol, keramische vezels, en/of MPPM Polypropyleenvezels. Een tweede groep betreft de synthetische 15 filtermaterialen, zoals PPC 6.9 en/of andere polymere vezels Een derde groep betreft korrelmateriaal, bijvoorbeeld lavasteen, KSB keramische schuimbrokken, en dergelijke.

In de getoonde uitvoeringen is de afdichting 50 modulair opgebouwd en zijn de onderscheidenlijke modules afzonderlijk te vervangen, In bepaalde uitvoeringen kan 20 bijvoorbeeld het filtermateriaal 92, al dan niet samen met de geperforeerde platen 90, 91, vervangen worden door dit te verwisselen met nieuw filtermateriaal. In andere uivoeringen is het gehele huisdeel 54 inclusief de filterinrichting 56 verwisselbaar.

Dit component kan vervolgens, met behulp van bevestigingsbouten, aan het pomphuis bevestigd worden. Afhankelijk van de pompconstructie wordt het pakket 25 vanaf de zuigzijde of vanaf de motorzijde geplaatst. Als voorbeeld is in de bijgaande pompdoorsnede van fïg. 2 een situatie afgebeeld waarbij de afdichting 50 vanaf de zuigzijde geplaatst is. Hiervoor dient het zuigdeksel en de waaier verwijderd te worden. Vervolgens kan de samengebouwde component over de as geschoven worden en aan het pomphuis gemonteerd worden. Daarna kan de slijtbus over de as 30 worden geschoven en in positie worden gebracht.

In bepaalde uitvoeringen omvat de derde module 53 een lipafdichting 73 om te voorkomen dat spoelwater dat de tweede module 52 gespoeld heeft, in de omgeving 13 terechtkomt. In andere, niet weergegeven uitvoeringen omvat de derde module met het zelfde doel voor ogen een asbus of slijtbus. In nog andere uitvoeringen is de derde module achterwege gelaten en stroomt het spoelwater weg naar de omgeving. Dit is bijvoorbeeld mogelijk bij een onderwaterpomp of bij een omstandigheid waar 5 spoelwater geloosd mag worden.

De centrifugaal pomp kan worden gebruikt voor verschillende toepassingen, zoals als pomp voor koelwater, voor bagger en/of voor slurry. De verpompte vloeistof kan verontreinigd zijn. Volgens de uitvinding kan de vloeistof ‘lekken’ naar de spoelkamer en worden gebruikt als spoelvloeistof, na filteren, voor de afdichting.

10 De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven voorkeursuitvoeringen ervan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei aanpassingen, toevoegingen en modificaties denkbaar zijn.

Claims (23)

5

1. Afdichting (50) van een ten opzichte van een stilstaand huis (31) draaibaar element (35, 40), in het bijzonder een draaibare as (35) of een draaibare combinatie van as met bus (40), waarbij in het huis zich een mengsel van vaste deeltjes en vloeistof bevindt, de afdichting omvattende: 10. een eerste module (51) omvattende een op het huis aansluitbare of aangesloten eerste huisdeel (54) voorzien van een tegen het draaibare element aanliggende fïlterinrichting (56); - een aan de eerste module grenzende tweede module (52) omvattende een tweede huisdeel (57) voorzien van een tegen het draaibare 15 element aanliggend afdichtingselement (61) en van een spoelkamer (60) via welke het genoemde afdichtingselement te spoelen is; waarbij de fïlterinrichting van de eerste module een filterelement (65) omvat dat is uitgevoerd en gerangschikt om een in hoofdzaak vaste deeltjes bevattende eerste mengseldeel tegen te houden en een in hoofdzaak vloeistof 20 bevattende tweede mengseldeel door te laten stromen tot in de spoelkamer van de tweede module.

2. Afdichting volgens conclusie 1, omvattend; - een aan de tweede module grenzende derde module (53) omvattende een 25 derde huisdeel voorzien van een verder tegen het draaibare element aanliggend afdichtingselement;

3. Afdichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het filterelement tegen het draaibare element aanliggende poreus fïltermateriaal (92) omvat. 30

4. Afdichting volgens een conclusie 1-3, waarbij de fïlterinrichting een eerste geperforeerde plaat (90), een tweede geperforeerde plaat (91)en tussen de eerste en tweede geperforeerde plaat aangebracht fïltermateriaal (92) omvat.

5. Afdichting volgens conclusie 4, waarbij de eerste en tweede geperforeerde platen zich in hoofdzaak dwars op het draaibare element uitstrekken.

6. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de fïlterinrichting onder voorspanning tegen het draaibare element drukkend in 10 het eerste huisdeel gerangschikt is.

7. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het fïltermateriaal waterdoorlatend is en voor de vaste deeltjes in het eerste mengseldeel een labyrinth vormt.

8. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de fïlterinrichting zodanig is uitgevoerd dat stroom van het eerste mengseldeel naar de tweede module ten minste even groot is als de stroom van spoelwater naar de derde module. 20

9. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de fïlterinrichting is ingericht voor het stroomopwaarts in het genoemde huis doen opeenhopen van ten minste een gedeelte van de vaste deeltjes van het eerste mengseldeel. 25

10. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de dichtheid van het fïltermateriaal binnenin de fïlterinrichting plaatselijk varieert.

11. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het 30 fïltermateriaal vezelmateriaal, zoals MPPM polypropyleenvezels, staalwol, RVS-wol, aluminiumwol, glaswol, steenwol, en/of polymere vezels omvat.

12. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de spoelkamer afgesloten is.

13. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het eerste 5 mengseldeel vaste deeltjes met een deeltjesgrootte van ten minste gemiddeld 100 pm bevat en het tweede mengseldeel vloeistof en vaste deeltjes met een deeltjesgrootte van minder dan gemiddeld 100 pm omvatten.

14. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het 10 afdichtingselement in de tweede module en/of in de derde module een lipvormige afdichting, in het bijzonder een elastische manchet omvat.

15. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij op de derde module een spoelwaterafvoer aan te sluiten of aangesloten is. 15

16. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste module als geheel en/of alleen de filterinrichting verwisselbaar zijn uitgevoerd.

17. Afdichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het huis (31) gevormd wordt door de drukkamer (34) van een pomp (30), waarbij de drukkamer is voorzien van een inlaat (32) en uitlaat voor het invoeren en uitvoeren van het te verpompen mengsel.

18. Pomp (30) in het bijzonder een centrifugaalpomp, voor het verpompen van een mengsel van vloeistof en vaste deeltjes, waarbij het genoemde huis (31) gevormd wordt door de drukkamer (34) van de pomp en waarbij aan of in de drukkamer een afdichting (50) volgens een van de voorgaande conclusies bevestigd is. 30

19. Pomp volgens conclusie 18, omvattende een in een pomphuis van de pomp aangebrachte aandrijfmotor voor het aandrijven van de aandrijfas, waarbij de asafdichting gerangschikt is tussen de drukkamer en de aandrijfmotor.

20. Pomp volgens conclusie 18 of 19, omvattende een in de drukkamer roteerbaar aangebrachte en met de aandrijfas bevestigde waaier (33).

21. Filterinrichting (56) van een afdichting (50) zoals gedefinieerd in een van de conclusies 1-17 10

22. Werkwijze voor het verpompen van een mengsel van vloeistof en vaste deeltjes in een pomp (30) zoals is gedefinieerd in een van de voorgaande conclusies 17-19, de werkwijze omvattende: - het via een inlaat in een drukkamer aanvoeren van het mengsel en het 15 via een uitlaat afVoeren van het mengsel; - het aanvoeren van een deel van het mengsel uit de drukkamer naar een filterinrichting; - het met de filterinrichting in hoofdzaak tegenhouden van het eerste mengseldeel en het in hoofdzaak doorlaten van het tweede 20 mengseldeel; - het met het doorgelaten tweede mengseldeel spoelen van het afdichtingselement (61) van de tweede module (52).

23. Werkwijze voor een pomp omvattende de stap; 25. aanbrengen van een afdichting (50) volgens een voorgaande conclusie, of - vervangen van een filterelement (65) van de filterinrichting (56) van de eerste module (51) van een afdichting (50) volgens een voorgaande conclusie. 30