PL213202B1

PL213202B1 - Rotodynamic pump rotor neck sealing, particularly in the multistage pumps

Info

Publication number: PL213202B1
Application number: PL379036A
Authority: PL
Inventors: Grzegorz Pakula; Wojciech Smolnik
Original assignee: Pomp Powen Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Fab
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2013-01-31
Also published as: PL379036A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół uszczelniający pompy wirowej, zwłaszcza wielostopniowej, przeznaczony w szczególności do uszczelnienia szyi wirnika.The subject of the invention is a sealing unit for a centrifugal pump, especially a multi-stage pump, intended in particular for sealing the neck of an impeller.

W konstrukcji pomp występuje wiele uszczelnień wewnętrznych, których zadaniem jest ograniczenie do minimum przecieku między elementami wirującymi, a odpowiednimi elementami nieruchomymi.There are many internal seals in the pump design to minimize leakage between the rotating parts and the respective stationary parts.

Tradycyjne uszczelnienia to bezkontaktowe uszczelnienia szczelinowe bądź szczelinowolabiryntowe. Znane są uszczelnienia szyjki wirnika pompy stanowiące pierścień o przekroju w kształcie litery L przykręcony do elementu niewirującego, którym jest ścianka korpusu, a w przypadku kolejnych stopni kierownica dośrodkowa. Znane są również rozwiązania, w których uszczelnienie szyjki wirnika stanowi pierścień o przekroju w kształcie zbliżonym do litery C.Traditional seals are non-contact gap or labyrinth seals. Pump rotor neck seals are known in the form of an L-shaped ring bolted to a non-rotating element, which is the body wall, and in the case of subsequent stages, a centripetal guide. There are also known solutions in which the rotor neck seal is a ring with a cross-section similar to the letter C.

Z polskiego opisu patentowego nr 163 834, znane jest uszczelnienie szczelinowe, zwł aszcza jedno i wielostopniowych pomp wirowych, między częścią wlotową wirnika a wnętrzem korpusu tworzącego wraz z pokrywą obudowę pompy, które to uszczelnienie ma postać cylindrycznej szczeliny. Uszczelnienie charakteryzuje się tym, że cylindryczna, dławiąca szczelina jest utworzona przez wewnętrzną, cylindryczną powierzchnię wlotowego otworu wirnika oraz zewnętrzną powierzchnię tej części dławiącej tulei, która jest usytuowana wewnątrz wlotowego otworu wirnika. Dławiąca tuleja jest osadzona wewnątrz korpusu pompy jednostopniowej, zaś wewnątrz korpusu i przegród w przypadku pomp wielostopniowych.From the Polish patent specification No. 163 834, a gap seal, especially single and multi-stage centrifugal pumps, is known between the impeller inlet part and the interior of the body forming together with the cover the pump housing, which seal has the form of a cylindrical gap. The seal is characterized in that a cylindrical choke slot is formed by an inner, cylindrical face of the impeller inlet and an outer surface of that portion of the choke sleeve which is located inside the impeller inlet bore. The throttling sleeve is seated inside the body of a single-stage pump and inside the body and baffles in the case of multistage pumps.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 177 202, zespół uszczelniający, wyposażony w pierścień ślizgowy, złożony z warstwy elastycznej i warstwy trwałej, osadzony w gnieździe pomiędzy wybraniem w szyi wirnika a wybraniem w korpusie pompy z zamocowanym rozłącznie korpusem króćca ssawnego. Zespół charakteryzuje się tym, że pierścień ślizgowy osadzony jest powierzchniami bocznymi warstwy elastycznej pomiędzy pierścieniem oporowym, stanowiącym element korpusu pompy, umieszczonym bezstykowo w wybraniu w szyi wirnika, a pierścieniem dociskowym z kołnierzem oporowym, ustalającym szerokość gniazda. Kołnierz oporowy pierścienia dociskowego umieszczony jest pomiędzy czołowymi powierzchniami korpusu pompy i korpusu króćca ssawnego, a warstwa trwała pierścienia ślizgowego, wykonana z tworzywa o większej sztywności i przylegająca z luzem promieniowym do wybrania w szyi wirnika, ma szerokość mniejszą od szerokości gniazda.Also known from Polish patent specification No. 177 202 is a sealing assembly equipped with a slip ring, composed of an elastic layer and a durable layer, seated in a seat between a recess in the impeller's neck and a recess in the pump housing with a detachably attached suction port body. The assembly is characterized by the fact that the slip ring is seated on the side surfaces of the elastic layer between a stop ring, which is part of the pump housing, placed contactlessly in a recess in the impeller's neck, and a pressure ring with a stop collar, which defines the width of the seat. The thrust collar of the pressure ring is placed between the front surfaces of the pump casing and the suction port body, and the durable layer of the slip ring, made of a material with greater stiffness and adjacent to the radial clearance in the impeller neck, has a width smaller than the width of the seat.

Celem wynalazku jest taka konstrukcja zespołu uszczelniającego, która - przy zachowaniu prostoty jego wykonania i montażu - zwiększy skuteczność uszczelnienia, a tym samym podniesienie sprawność pompy.The object of the invention is such a structure of the sealing assembly which, while maintaining the simplicity of its manufacture and assembly, will increase the sealing efficiency, and thus increase the pump efficiency.

Cel ten osiągnięto w pompie wirowej, której zespół uszczelniający według wynalazku zawiera kształtowe pierścienie uszczelniające i charakteryzuje się tym, że stanowi dzielony, dwuczęściowy pierścień. Dwuczęściowy pierścień składa się z kształtowego uszczelniającego pierścienia zewnętrznego zamocowanego w ściance ssawnego korpusu przed wirnikiem lub w dośrodkowej kierownicy oraz z kształtowego uszczelniającego pierścienia wewnętrznego, dociskanego pierścieniem zewnętrznym i zabezpieczonego przed obrotem za pomocą wkrętów lub kołków.This object is achieved in a centrifugal pump, the sealing assembly of which according to the invention comprises shaped sealing rings and is characterized in that it is a split, two-piece ring. The two-piece ring consists of a shaped outer ring fitted in the wall of the suction body in front of the impeller or in the center of the steering wheel and a shaped inner ring which is pressed against the outer ring and secured against rotation by screws or studs.

Zaletą konstrukcji zespołu uszczelniającego pompy według wynalazku, jest zwiększenie skuteczności uszczelnienia uzyskane, dzięki wydłużeniu utworzonej szczeliny bez niekorzystnego wydłużenia całej pompy, jak również dzięki uzyskaniu wzdłużnego - zgodnego z kierunkiem przepływu kierunku wypływającej ze szczeliny cieczy, która - wtryskiwana w obszar przepływu wewnątrz wlotu wirnika - nie powoduje niekorzystnych zawirowań. Ponadto, z uwagi na to, że wewnętrzny pierścień nie jest ściśle spasowany w gnieździe lecz jest jedynie dociśnięty w kierunku osiowym do elementu nieruchomego (ssawnego korpusu lub dośrodkowej kierownicy) przez pierścień zewnętrzny i posiada pewną swobodę ruchu w kierunku promieniowym w ramach luzu pasowania, jest on w stanie dostosować się do położenia wirnika i zlikwidować niedokładności montażowe. Dzięki temu szczelina uszczelniająca jest symetryczna, co eliminuje praktycznie możliwość przytarcia pierścieni o wirnik oraz wystąpienia zwiększonych drgań zespołu wirującego.The design of the pump sealing unit according to the invention has the advantage of increasing the sealing efficiency achieved by extending the formed gap without adversely extending the entire pump, as well as by obtaining a longitudinal - flow direction of the liquid flowing out of the gap, which - is injected into the flow area inside the impeller inlet - does not cause adverse turbulence. Moreover, since the inner ring does not fit tightly in the seat but is only axially pressed against the stationary element (suction body or centripetal handlebars) by the outer ring and has some freedom of movement in the radial direction within the fit, it is it is able to adjust to the position of the rotor and eliminate assembly inaccuracies. As a result, the sealing gap is symmetrical, which practically eliminates the possibility of the rings rubbing against the rotor and the occurrence of increased vibrations of the rotating assembly.

Dodatkową zaletą jest przy tym prostota wykonania kształtowych pierścieni uszczelniających stanowiących zespół.An additional advantage is the simplicity of making the shaped sealing rings constituting the unit.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespół uszczelniający pierwszego stopnia pompy z korpusem ssawnym w częściowym przekroju przeprowadzonym wzdłuż osi wału pompy, a fig. 2 przedstawia zespół uszczelniający kolejPL 213 202 B1 nego stopnia pompy z dośrodkową kierownicą, również w częściowym przekroju przeprowadzonym wzdłuż osi wału pompy.The subject matter of the invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows a first stage sealing assembly with a suction body in a partial section taken along the axis of the pump shaft, and Fig. 2 shows a rail sealing assembly of a pump stage with a centripetal guide. , also in a partial section taken along the axis of the pump shaft.

Zespół uszczelniający pompy wirowej stanowi dzielony, dwuczęściowy pierścień, złożony z kształtowego uszczelniającego pierścienia zewnętrznego 1 oraz z kształtowego uszczelniającego pierścienia wewnętrznego 2. Zewnętrzny pierścień 1 jest zamocowany w ściance ssawnego korpusu 3 przed wirnikiem 4. Wewnętrzny pierścień 2 jest dociskany w kierunku osiowym do ssawnego korpusu 3 poprzez pierścień 1 i zabezpieczony przed obrotem za pomocą wkrętów 5. W kolejnym stopniu pompy kształtowy uszczelniający pierścień zewnętrzny 1 jest zamocowany w dośrodkowej kierownicy 6 natomiast wewnętrzny pierścień 2 jest dociskany w kierunku osiowym do kierownicy 6 poprzez pierścień 1 i zabezpieczony przed obrotem za pomocą kołków 7.The sealing assembly of the centrifugal pump is a split, two-piece ring, composed of a shaped sealing outer ring 1 and a shaped sealing inner ring 2. The outer ring 1 is fixed in the wall of the suction body 3 in front of the impeller 4. The inner ring 2 is pressed in the axial direction against the suction body. 3 through the ring 1 and secured against rotation by screws 5. In the next stage of the pump, a shaped sealing outer ring 1 is fixed in the centripetal steering wheel 6, while the inner ring 2 is pressed axially against the steering wheel 6 by ring 1 and secured against rotation by pins 7.

Claims

Sealing unit of a centrifugal pump, especially a multi-stage pump containing shaped sealing rings, characterized in that it is a split, two-part ring consisting of a shaped outer sealing ring (1) fixed in the wall of the suction body (3) in front of the impeller (4) or in the center of the steering wheel (6) and a shaped sealing inner ring (2), tightened by the outer ring (1) and prevented from turning by screws (5) or pins (7).