NO123115B - - Google Patents

Description

Anordning ved pumpesats.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved - pumpesats, særlig for bruk ombord i tankskip, for transport av lastolje, solvents og liknende laster, og omfatter en i pumpemediet neddykkbar pumpesats som inneholder en pumperotor opptatt i et pumpehus og en høytrykkshydraulisk drivmotor plassert nær pumperotoren og forbundet med denne via en forholdsvis kort drivaksel, tilførsels- og avløpsledninger for motorens drivmedium samt en transportledning fra pumpehuset og opp til skipets dekk.

Generelt er det vanskelig å oppnå fullt tilfredsstillende tetning for pumpens drivaksel under bruk. I praksis må man alltid regne med at det før eller senere opptrer en mer eller mindre

sterk lekkasje som følge av varmgang, slitasje, tetningsfeil og liknende, slik at det er vanskelig å garantere en lekkasjefri tetning.

Ved pumper som er neddykkbare i et pumpemedium kan det av forskjellige årsaker på den ene side være ønskelig eller nødvendig å holde pumpemediet fullstendig atskilt fra aksellagre og andre deler av pumpen,og på den annen side kan det være ønskelig eller nødvendig at smøreolje eller liknende smøremidler for aksellagre, henholdsvis trykkolje, holdes fullstendig atskilt fra pumpémediet, noe som har vist seg vanskelig ved hittil kjente, neddykkbare pumper.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en i pumpemediet neddykkbar pumpe som kan benyttes stort sett i vilkårlige pumpemedier uten fare for at. pumpemediet skal lekke innad langs drivakselen til aksellagre m.m., som skal holdes be-skyttet mot pumpemediet, og uten fare for at pumpemediet skal for-urenses av smøremiddel, hydraulisk trykkolje eller liknende.

Dette er oppnådd ifølge oppfinnelsen ved at et i pumpesatsen anordnet dreneringskammer, som på i og for seg kjent måte omslutter drivakselen i et område mellom pumperotor og drivmotor, ved drivakselen er avgrenset mellom et første pakningsarrangement mot pumpemediet og et annet, motsattliggende pakningsarrangement mot drivmediet og at dreneringskammeret er forbundet via en ledningsforbindelse med en trykkavlastningskilde, slik at dreneringskammeret ved drivakselen har trykkavlastning i forhold til så vel pumpemedium som drivmedium for derved å sikre at en eventuell lekkasje av pumpemedium eller drivmedium kan trykkes inn i dreneringskammeret, men hindres i å lekke motsatt vei, idet dreneringskammeret kommuniserer med en i og for seg kjent anordning for fjernkontroll av og separat fjerning fra dreneringskammeret av opptredende lekkasjemedium.

Ved ifølge oppfinnelsen å sikre at en eventuell lekkasje kan trykkes inn i dreneringskammeret, men hindres i å lekke motsatt vei, har man en mulighet for å skaffe eheffektiv styring av. slik eventuell lekkasje, slik at man hindrer at pumpemediet blandes inn i systemet for drivmediet, smøremediet osv., mens man;tilsvarende-og samtidig kan hindre at drivmediet, smøremediet osv. blandes inn i systemet for pumpemediet. Ved hjelp av anordningen for fjernkontroll av og separat fjerning av slik eventuell iekkasje som an-samles i dreneringskammeret kan man videre oppnå en effektiv kontroll av eventuell lekkasje i'den neddykkede pumpesats og råde bot på de problemer som derved kan oppstå ved å fjerne lekkasjemediet fra dreneringskammeret ved behov eller etter ønske.

Den nevnte styring av lekkasjemediet bort fra pumpe médi um-systemet og drivmedium - henholdsvis smøremiddelsystemet ved hjelp av trykkstyring samt fjernkontrollen av slik opptredende lekkasje og fjerningen av slikt lekkasjemedium fra dreneringskammeret, kan foregå så vel når pumpen er i drift som når den er ute av drift og så vel når pumpesatsen er neddykket i pumpemediet som når den er trukket ut av pumpemediet. Dette vil med andre ord si at dersom en eventuell lekkasje skulle tilsi det eller det av andre grunner er aktuelt under pumpens drift å stoppe pumpen og trekke pumpesatsen ut av pumpemediet, vil det være mulig å sikre full kontroll av eventuell lekkasje og sikre at lekkasjemediet blir fjernet på tilfredsstillende og eventuelt kontinuerlig måte helt til pumpesatsen er vel utenfor området for pumpemediet.

Ved neddykkede pumpesatser av ovennevnte art er det viktig ikke bare å hindre lekkasje ved akselen mellom pumpesatsens pumperotor og drivmotor, men å hindre lekkasje også ved andre deler av pumpesatsen. Det foretrekkes derfor at dreneringskammeret som omslutter deler av rotorens aksel også omslutter hele den neddykkbare del av pumpesatsens drivanordning. Med andre ord utgjør dreneringskammeret en hel sone som omslutter ikke bare deler av den nevnte aksel, men også hele den neddykkbare del av pumpesatsens drivanordning, det vil si så vel drivmotor som drivmediets til-førselsledning samt avløpsledningen fra drivmotor. Herved oppnår man en sone hvori all eventuell lekkasje måtte oppsamles på kontrollert måte, idet lekkasjemediet kan fjernes fra nevnte sone eller nevnte dreneringskammer ved sugevirkning eller blåsevirkning, alt etter behov.

Det foretrekkes videre at nevnte kammer omfatter en trykkav-lastningspassasje hvis ene ende kommuniserer med et nedre område av dreneringskammeret avgrenset mellom det første pakningsarrangement og det annet pakningsarrangement på akselen og at en fjern-styrt dreneringsanordning som har sugevirkning kommuniserer direkte med det nevnte nedre område av dreneringskammeret.

Ved store løftehøyder for lekkasjemediet kan lekkasjemediet eventuelt løftes etappevis til forskjellige nivåer med forskjellige sugeanordninger. Det vil også være mulig å benytte blåsevirkning istedenfor sugevirkning og blåsevirkning kan tilsvarende foregå i forskjellige nivåer.

Det foretrekkes at dreneringsanordningen samt drivmediets tilførsels- og avløpsledninger er opptatt i trykkavlastningspas- sasjen. Herved oppnår man den fordel at en eventuell lekkasje på disse deler oppfanges i trykkavlastningspåssasjen som har kommunikasjon med y.t te r luften over dekk og at fjerningen av lekkasjen derved kan foregå ved sugevirkning eller blåsevirkning alt etter ønske og samtidig i et vilkårlig nivå i trykkavlastningspåssasjen.

Det er imidlertid en fordel at dreneringsånordningen omfatter en i og for seg kjent trykkmediumdrevet ejektormekanisme" omfattende et ejektorrør med tilhørende trykkmediumtilførselsrør og -avløpsrør samt sugerør hvis inntak er plassert i nivå med det nedre område av dreneringskammeret. Ved å blåse trykkluft gjennom trykkmediumtilførselsrøret kan man skaffe et sug i-suge-' røret i nivå med dreneringskammeret, mens man ved å tilføre trykkluft gjennom det nevnte trykkmediumavløpsrør i ejektormekanismen kan benytte .det nevnte sugerør som blåserør og kan benytte trykkavlastningspåssasjen som blåserør opp mot friluft.

For å oppnå ekstra beskyttelse av trykkmediet som tilføres til- pumpens drivmotor er tilførselsledningen opptatt i'avløpsled-ningen, idet avløpsledningen nedentil kommuniserer med et kammer som omslutter motoren.,Ved å oppta tilførselsledningen i avløps-ledningen har man en ekstra beskyttelse i avløpsledningen,og ved å la et kammer som omslutter motoren kommunisere med avløpsled-ningen oppnår man en ekstra beskyttelse av selve motoren, idet avløpsledningen som angitt ovenfor på sin side er opptatt i trykkavlastningspåssasjen.

I den beskrevne pumpesats løper iallfall deler av pumpeakselen i avløpsolje fra motoren,og det foretrekkes i denne anled-ning at akselen ved et annet område mellom motoren og det nevnte annet pakningsarrangement løper, i avløpsolje fra motoren, idet avløpsolje tilføres tvangsmessig til dette område ved hjelp av en strømningspassasje mellom motor og avløpsledning.

I det etterfølgende skal det beskrives et utførelseseksem-pel av oppfinnelsen under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:■ Fig. 1 viser et oppriss av et pumpeanlegg, hvori inngår pumpen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser samme sett fra siden.

Fig. 3 viser et snitt langs linjen III-III i fig. 2. Fig. A- viser et ve.rtikalsnitt gjennom den nedre del av pum-peanlegge.t; ifølge fig. 1 vist i større målestokk. Fig. 5 viser en detalj ved fig. 4..

Pumpen og pumpeanlegget som vist i fig. 1 og 2 er spesielt "beregnet for bruk ombord i tankbåter av typen "pareel-tankers", det vil si tankbåter som er innrettet til å føre forskjellig last i de forskjellige lasterom og hvor det kan være ønskelig å anvende en pumpe i hver tank. Den viste pumpe kan imidlertid også anvendes i vanlige tankbåter eller i andre skip der det er behov for slike pumper, idet pumpeanlegget er beregnet på å transpor-tere vilkårlige væsker og liknende masser, slik som lastoljer, solvents, melasse m.m.-Det er spesielt tatt hensyn til ved pumpen og pumpeanlegget å unngå enhver lekkasje eller mulighet for lekkasje til eller fra pumpens drivraekanisme, for derved for det første å u.mgå forurensning av pumpemediet med fremmedstoffer fra pumpens drivmekanisme og for det annet å unngå inntrengning av aktivt pumpemedium i pumpens drivmekanisme.

I fig. 1 og er en pumpe vist ved e.t pumpehus 10 som er stasjonært anbrakt i en fordypning (brønn) 11 ved bunnen 12 av en skipstank 13, slik at pumpen kan være neddykket i pumpemediet i tanken 13 og under bruk den hele tid vil stå under et visst ma-tetrykk. Pumpen er således pumpeteknisk riktig plassert også når det gjelder viskøse pumpemedier og lett flyktige pumpemedier. Pumpens drivaksel 14 er plassert vertikalt og pumpens innløp 15 er plassert ved pumpens nedre ende og er rettet nedad mot og plassert like over bunnen av fordypningen 12. Pumpens avløp 16 løper først sideveis utad fra pumpen og deretter oppad til kommunikasjon med en vertikaltløpende trykkledning 17. Trykkledningen 17 løper gjennom et avtakbart lukedeksel 18 festet til en luke 19 i skips-tankens topp 20 og er over lukedekslet forbundet med en transportledning 21 til et ikke vist tappested. Pumpehuset 10 bæres av en første husdel 22, en annen husdel 23 og et rør 24. Røret 24 lø-per konsentrisk med pumpeakselen 14 og vertikalt oppad gjennom lukedekslet 19 via.en rørstuss 25.

Pumpen og pumpeanlegget som vist i fig. I og 2 kan leveres som en montasje ferdig enhet fra fabrikk. Enheten av pumpehuset 10, trykkledning 17, husdeler 22, 23 og røret 24 danner således en sammenhengende montasjeenhet. Ledningen 17 og røret 24 er med passende mellomrom i høyderetningen festet ved hjelp av førings-sko 26, 27 vertikalforskyvbart på skinner 28, 29 som er fastgjort til en tankvegg 30. Etter å ha fjernet lukedekslet 19 kan enheten 10, 17, 22, 23, 24 på kontrollert måte løftes ut gjennom henholdsvis senkes nedad på plass i tanken gjennom.den tilhørende lukeåpning ved hjelp av en mobil kran eller løftebukk ombord i skipet eller ,ved hjelp av en kran på land. Hele pumpeenheten kan således om så måtte ønskes, ennå mens den er neddykket i lasten uten særlige vanskeligheter løftes ut for reparasjon, kontroll eller utskifting av visse deler, for deretter å senkes på plass igjen i tanken i driftsklar stand.

Pumpens rotor/(fig. 4) er ved hjelp av en forholdsvis kort drivaksel 14 forbundet med en høytrykkshydraulisk motor 33, slik at man oppnår en forholdsvis sterkt sammentrengt enhet av pumperotor 32 og drivmotor 33. Dette, arrangement byr på flere drifts-tekniske fordeler, men samtidig har man problemet med å beskytte drivmotoren 33 og drivakselens 14 lagre 34-36 samt drivmotorens hydrauliske kretsløp 37-38 overfor .pumpemediet i tanken 13.

Det hydrauliske kretsløp for drivmotoren er sikret på den måte at tilførselsrøret 37,- som bringer trykkoljen til motoren

33 under et trykk på for eksempel 150 kg/cm , er opptatt inne i returrøret 38, hvori trykkoljen kan.ha et trykk på for eksempel 1,5-2 kg/cm . Dersom trykkolje av en eller annen grunnskulle lekke- fra røret 37 ut i røret 38, vil ikke trykkoljen av denne grunn forårsake noen skade.- Røret 38 er igjen opptatt i røret 24 som danner vernerør for røret 38 (og 37) samt ytterligere rør som skal beskrives nedenfor, slik at en eventuell lekkasje fra røret 38 kan oppsamles- i røret: 24. Disse sikkerhetsforanstaltninger er av betydning i slike tilfelle hvor man må unngå forurensning av lasten med trykkolje. Ikke bare vil man hindre lekkasje utad til lasten, men i tillegg også beskytte de forskjellige ledninger

mot slag og støt, mot angrep av aggressiye lastvæsker, inntrengning- av slike væsker i trykkoljen osv. Ved lukedekslets 19 topp (fig.- 1) er det vist en tilkobling til.et hydraulisk kretsløp 41-42 via et ventilarrangement 43 med en by-pass-ventil 44 for avstengning av kretsløpet.37,..38..

Under henvisning til fig. 4 er det vist detaljene ved pumpeanlegget som vist i fig.- 1 og 2.

Pumpen er en vanlig sentr.ifugalpumpe. inneholdende en pumperotor 32 opptatt i et pumpekammer 45 som fremkommer mellom tre pumpehusdeler 17a, 17b, 17c og rotoren er avtettet mot pumpehuset 17 ved hjelp av pakninger 46-48. Like over pumpehuset 17 er det i husdelen 22 dannet et kammer 49 som kommuniserer med pumpemediet

i tanken 13 via en portåpning-50 (fig. 1),. slik at det hersker et statisk væsketrykk i kammeret 49 som omslutter akselen 14 foran

et første sett pakninger 51, 52 som avtetter drivakselen 14 overfor en lagersokkel 53a. Mellom pakningene 51, 52 og et høyere-liggende sett pakninger 55, 54 er det plassert en metallstøttering 55a med radial åpning 55b og mellom ringen 55a og akselen 14 samt pakningene 52 og 53 er det dannet et dreneringskammer 55 som skal beskrives nærmere nedenfor etter at andre deler er beskrevet.

Mellom husdelens 22 innadragende krageparti 56 og sokkelde-len 53a er det fastgjort en rørformet lagerdel 57 som bærer drivakselens 14 lagre 34-36. Kragepartiet 56 bærer drivmotoren 33 og

mellom drivmotorens underside og sokkeldelens 53 overside dannes det i lagerdelen 57 et lagerkammer 53 som inneholder hydraulisk olje fra drivmotorens 33 hydrauliske kretsløp. Ved 59a er det vist en hovedavløpsåpning 59a fra drivmotoren 33 til kammeret 64. Ved 59 er det vist en dreneringsledning fra drivmotoren. Denne ledning 59 kommuniserer over en kanal 60 i kragepartiet 56 og en fluktende kanal 61 i lagerdelen 57 samt en rørstump 62 med det nedre parti av kammeret 58. Ved det øvre parti av kammeret 53 kommuniserer en kanal 63 med et oljeavløpskammer 64. Kammeret 64

er dannet i en husdel 65 som fritt omslutter drivmotoren 33 og som oventil kommuniserer med det hydrauliske kretsløps returrør 38. Hovedavløpsåpningen 59a fra drivmotoren munner fritt utad i

kammeret 64 og avløpsoljen bortledes via røret 38. Såfremt en lekkasje oppstår i selve drivmotoren eller dennes ledningsforbin-delser 37, 59, oppfanges denne lekkasje uten skadevirkninger i kammeret 64 og bortledes via røret 38 sammen med den øvrige re-turolje. Ved 66 er det vist en sleideventil som er regulerbar fra kammeret 49 i husdelen 22 via. portåpningen 50 (fig. 1). Ven-tilen 66 kan etter ønske sette en større eller mindre mengde av avløpsoljen fra ledningen 59 i direkte forbindelse med kammeret 64 i husdelen 65 via en kanal 6"7og derved lede en viss mengde

av avløpsoljen utenom passasjen 60-63 til kammeret 64. Det er også mulig å stenge hele passasjen 60-63 når det skal foretas re-parasjoner eller kontroll av pumpe rotor, aksel, lagre, pakninger eller liknende. Passasjen 60-63 tilføres imidlertid under drift en så pass stor mengde av avløpsoljen fra drivmotoren at man sikrer en livlig sirkulasjon av oljen i kammeret 58 for derved å oppnå tilfredsstillende smøring av lagrene 34-36.

Husdelen 23 som oventil kommuniserer via vernerøret 24 med atmosfæretrykket, omslutter frittliggende husdelen 65, slik at det dannes et beskytteIseskammer 68 mellom husdelen 23 og husde len 65 og dennes, tilkobling til kragepartiet 56. Husdelen 23, som er fastgjort til-husdelen 22., kommuniserer nedentil, via en nedad-løpende rørforhindelse 69 og en horisontal kanal 70 med dreneringskammeret 55 mellom de to sett av pakninger 51, 52 og 53, 54 på akselen 14, slik at også dreneringskammeret 55 kommuniserer med atmosfæretrykket. Herved har man sikret et visst trykkfall mot dreneringskammeret via hvert av de to sett pakninger, idet det på motsatt side av pakningssettet 51, 52 hersker et visst statisk trykk avhengig av væskehøyden i tanken 13, mens det på motsatt side av pakningssettet 53, 54 hersker et trykk svarende til trykket på avløpsoljen. Disse væsketrykk vil hver for seg danne en barriere, slik at man unngår enhver lekkasje fra kammeret 55 og forbi det,respektive pakningssett. Dersom det foregår lekkasje forbi pakningssettet 51, 52 eller 53 til kammeret 55, vil trykket i kammeret 55 hele tiden kunne holdes så lavt at man unngår enhver lekkasje fra kammeret 55 gjennom de tilstøtende sett av pakninger. Por å kunne holde lekkasjen til kammeret 55 under kontroll og for å kunne fjerne væske som er ansamlet i kammeret 55 og tilstøtende ledningsforbindelse 70, 69, 68, uansett hvorvidt denne kommer fra pakningssettene 51, 52 eller 53, 54 eller øvrige lekkasjer av pumpemedium eller trykkolje som inn-føres i kammeret 68, er pumpen utstyrt med en tappeano.rdning for dreneringsvæske. Ved 71 er det vist et tilnærmet vertikalt suge-rør hvis nedre endekant 72a er skrått avskåret og munner ut ved bunnen av kanalen 70 ved rørets 69 nedre ende. Sugerøret 71 er i kammeret 68 tilsluttet et ejektorrør 72 med tilhørende tilfør-selsrør 73 og avløpsrør 74 for trykkluft eller damp (steam) med et trykk på 7-10 kg/cm o . Det er meningen at tappeanordningen kan■ påvirkes intermittent ved passende fjernstyring. Por eksempel kan man forut for oppstartingen av pumpen sette i gang ejektormekanismen for å drive ut eventuelle væskeansamlinger. Ved hjelp av passende, ikke vist apparatur kan man kontrollere mengden av lekkasje ved å samle opp den avdrenerte væske fra ejektormekanismen. Ved kontroll kan man påvise hvilken væske som har lekket inn i dreneringskammeret 55 eller tilstøtende forbindelser og derved alt etter lekkasjens størrelse anslå hvor lekkasjen vente-lig har funnet sted og hvorvidt det er nødvendig med reparasjon.

Som vist i fig. 3 er.også ejektormekanismens tilførselsrør og avløpsrør opptatt avskjermet inne i vernerøret 24, slik at

selv en lekkasje på rørene 73, 74 ikke vil forårsake noen skade

på last henholdsvis drivmekanismen for pumpen.

Med det viste arrangement er det tatt sikte på en effektiv innkapsling av drivmotor og tilhørende trykkoljeledninger samt ejektormekanismen. Videre har man ved hjelp av den spesielle avtetning av pumpens drivaksel og den tilhørende tappeanordning skaffet et pålitelig tetningssystem som til enhver tid kan kon-trolleres og avdreneres for dreneringsvæske. Herved oppnår man et pumpeanlegg som kan dykkes ned i så å si vilkårlige pumpemedier uten påviselige skadevirkninger.

Claims (7)

1. Anordning ved pumpesats, særlig for bruk ombord i tankskip, for transport av lastolje, solvents og liknende laster, og omfattende en i pumpemediet neddykkbar pumpesats som inneholder en pumperotor opptatt i et pumpehus og en høytrykkshydraulisk drivmotor plassert nær pumperotoren og forbundet med denne via en forholdsvis kort drivaksel, tilførsels- og avløpsledninger for motorens drivmedium samt en transportledning fra pumpehuset og opp til skipets dekk,karakterisert vedat et i pumpesatsen anordnet dreneringskammer (55; 55, 70, 68; 55, 70, 68, 24), som på i og for seg kjent måte omslutter drivakselen (14) i et område (55) mellom pumperotor og drivmotor, ved drivakselen (14) er avgrenset mellom et første pakningsarrangement (51, 53) mot pumpemediet og et annet, motsattliggende pakningsarrangement (52, 54) mot drivmediet og at dreneringskammeret er forbundet via en ledningsforbindelse (70, 69, 23, 24, 25; 70, 71) med en trykkavlastningskilde, slik at dreneringskammeret ved drivakselen har trykkavlastning i forhold til så vel pumpemedium som drivmedium for derved å sikre at en eventuell lekkasje av pumpemedium eller drivmedium kan trykkes inn i dreneringskammeret, men hindres i å lekke motsatt vei, idet dreneringskammeret kommuniserer med en i og for seg kjent anordning for fjernkontroll av og separat fjerning fra dreneringskammeret av opptredende lek-kas jemedium.

2. Anordning ved pumpesats i samsvar med krav 1,karakterisert vedat dreneringskammeret (55, 70, 68, 24) som omslutter deler av rotorens (32) aksel (14) også omslutter hele den neddykkbare del av pumpesatsens drivanordning (37, 33, 38).

3. Anordning ved pumpesats i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat det nevnte kammer omfatter en trykkavlastningspåssasje (25, 24, 68, 69, 70, 55b) hvis ene ende (25) kommuniserer med ytterluften over dekk (20) og hvis motsatte ende (55h) kommuniserer med et nedre område (55) av dreneringskammeret avgrenset mellom det første pakningsarrangement (51, 52) og det annet pakningsarrangement (53,. 54) på akselen (14), og at en fjernstyrt•dreneringsanordning (71-74) sora har sugevirkning kommuniserer direkte med det nevnte nedre område (55) av dreneringskammeret.

4. Anordning ved pumpesats i samsvar med krav 3,karakterisert vedat dréneringsanordningen (71-74) samt drivmediets tilførsels- og avløpsledninger (37, 38) er opptatt i trykkavlastningspåssasjen (25, 24, 68, 69, 70, 55b).

5. Anordning ved pumpesats i samsvar med krav 4,karakterisert' ved at dréneringsanordningen omfatter en i og for seg kjent trykkmediumdrevet ejektormekanisme omfattende et ejektorrør (72) med tilhørende trykkmediumtilførselsrør (73) og -avløpsrør (74) samt sugerør (71) hvis inntak er plassert i nivå med det nedre område (55) av dreneringskammeret.

6. Anordning ved pumpesats i samsvar med krav 4,karakterisert vedat tilførselsledningen (37) er opptatt i avløpsledningen (38) og at avløpsledningen nedentil kommuniserer med et kammer (64) som omslutter motoren. (33).

7. Anordning ved pumpesats i samsvar med et av de foregående krav 1-6,karakterisert vedat akselen (14) ved et annet område mellom motoren (33) og det nevnte annet pakningsarrangement (53, 54) løper i avløpsolje fra motoren (33), idet avløpsolje tilføres tvangsmessig til dette område ved hjelp av en strømningspassasje (59-62, 58, 63, 67) mellom motor (33) og avløpsledningen (38).