PL225445B1 - Wirowa pompa wysokociśnieniowa - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa z zespołem odciążenia naporu osiowego za pomocą tarczy odciążającej i zamkniętym obiegiem zewnętrznych strat objętościowych pompowanej cieczy. Do dławnicowej komory (23) dławnicy ssawnej pompy przewodem (25) dopływa woda z kadłuba (6) tarczy odciążającej, przepływa przez szczelinę i wpływa wprost do wirnika pierwszego stopnia. Ciecz z dławnicy, po stronie tłocznej, odprowadzana jest poprzez otwór i doprowadzana jest przewodami (26, 27) do chłodzenia kadłubów (28) łożyskowych. Z łożyskowych kadłubów (28) ciecz jest odprowadzana przewodami (29, 30) do kątowej dyszy (31) zlokalizowanej na ssawnym króćcu, poprzez przewód (33) łączący te przewody (29, 30), przy czym kierunek wypływu cieczy z dyszy kątowej (31) jest zgodny z kierunkiem przepływu cieczy przez króciec ssawny.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa z zespołem odciążenia naporu osiowego za pomocą tarczy odciążającej i zamkniętym obiegiem zewnętrznych strat objętościowych tłoczonego medium.

W wirowych wielostopniowych pompach wysokociśnieniowych do zrównoważenia naporu osiowego stosowane są tarcze odciążające. Zespół odciążenia naporu osiowego składa się z tarczy oporowej przymocowanej do kadłuba tłocznego oraz z tarczy odciążającej osadzonej na wale i najczęściej z przymocowanym do niej wymiennym pierścieniem ślizgowym.

Tarcza odciążająca umieszczona jest w oddzielnym kadłubie.

Do przestrzeni pomiędzy tarczą oporową i tarczą odciążającą dopływa ciecz z przestrzeni za ostatnim wirnikiem przez promieniową szczelinę między tuleją osadzoną na wale pompy i tuleją os adzoną w kadłubie tłocznym, a wypływa przez szczelinę osiową między tarczą oporową i pierścieniem ślizgowym tarczy odciążającej.

W znanych rozwiązaniach konstrukcyjnych ciecz z kadłuba tarczy odciążającej odprowadzana jest na zewnątrz pompy, najczęściej do zbiornika z którego pompa zasysa ciecz.

W pompach pracujących ze ssaniem do zamka hydraulicznego, znajdującego się w dławnicy ssawnej jest doprowadzana woda. Zadaniem doprowadzanej wody jest zabezpieczenie pompy przed zasysaniem powietrza oraz chłodzenie szczeliwa.

W znanych rozwiązaniach do dławnicy ssawnej doprowadza się wodę pobraną z pompy za pierwszym stopniem bądź wodę z zewnętrznej sieci wodociągowej w przypadku pompowania cieczy mechanicznie zanieczyszczonej.

Zespoły wirujące wielostopniowych pomp wysokociśnieniowych ułożyskowane są w łożyskach ślizgowych lub w łożyskach tocznych smarowanych smarem płynnym.

Łożyska smarowane smarem płynnym wymagają chłodzenia wodnego.

W znanych rozwiązaniach do chłodzenia łożysk doprowadzana jest woda pobrana z pompy za pierwszym stopniem, bądź woda z zewnętrznej sieci wodociągowej w przypadku pompowania cieczy mechanicznie zanieczyszczonej, a odprowadzana jest do zbiornika z którego pompa zasysa wodę.

Woda pobierana do chłodzenia łożysk jest zewnętrzną stratą objętościową powodującą zmniejszenie wydajności pompy.

Ponadto woda pobrana do chłodzenia łożysk za pierwszym stopniem pompy uzyskała już pewien przyrost ciśnienia na co zużyto pewną ilość energii. Powoduje to więc dodatkową stratę energii.

Również woda pobierana z zewnętrznej sieci wodociągowej generuje pewne koszty związane z pobieraniem wody z tej sieci.

Wirowa pompa wysokociśnieniowa według wynalazku z zespołem zrównoważenia naporu osiowego za pomocą tarczy odciążającej i zamkniętym obiegiem zewnętrznych strat objętościowych pompowanej cieczy ma zespół wirujący ułożyskowany w łożyskach smarowanych smarem płynnym z chłodzeniem wodnym.

Wał zespołu wirującego w miejscu wyjścia z kadłuba ssawnego w dławnicy ssawnej oraz wyjścia z kadłuba tarczy odciążającej w dławnicy tłocznej ma uszczelnienia mechaniczne.

Komora kadłuba tarczy odciążającej połączona jest zewnętrznym przewodem z komorą dławnicową dławnicy ssawnej i z wirnikiem pierwszego stopnia przez promieniową szczelinę pomiędzy tuleją osadzoną w kadłubie ssawnym a ochronną tuleją wału, a woda wpływa z dużą prędkością do komory dopływowej kadłuba ssawnego, co wpływa na polepszenie właściwości ssawnych pompy oraz zmniejszenie wymaganej nadwyżki antykawitacyjnej.

Ponadto woda przepływająca przez dławnicę ssawną dodatkowo zapewnia chłodzenie uszczelnienia mechanicznego Wzrost ciśnienia w kadłubie tarczy odciążającej spowodowany oporami hydraulicznymi przewodu łączącego kadłub tarczy odciążającej z dławnicą ssawną oraz opór hydrauliczny przepływu przez szczelinę powoduje zmniejszenie różnicy ciśnień pomiędzy ciśnieniem na wlocie do szczeliny dławiącej za ostatnim wirnikiem a ciśnieniem pod tarczą odciążającą. Zmniejszenie różnicy ciśnień wpływa na zmniejszenie straty objętościowej w układzie odciążenia naporu osiowego, a tym samym wpływa na zwiększenie sprawności całkowitej pompy.

Komora tłocznej dławnicy kadłuba tarczy odciążającej jest połączona zewnętrznymi dopływowymi przewodami z łożyskowymi kadłubami wału pompy, zaś łożyskowe kadłuby są zewnętrznymi odpływowymi przewodami, poprzez łączący je zewnętrzny przewód, połączone są z kątową dyszą

PL 225 445 B1 zlokalizowaną na ssawnym króćcu, przy czym kierunek wypływu cieczy z kątowej dyszy jest zgodn y z kierunkiem przepływu cieczy przez ssawny króciec.

Woda do komory dławnicy po stronie tłocznej dopływa z kadłuba tarczy odciążającej przez szczelinę między tuleją osadzoną w kadłubie tarczy odciążającej i tuleją osadzoną na wale. Przepływająca ciecz zapewnia chłodzenie uszczelnienia mechanicznego.

Mając na uwadze że uszczelnienia mechaniczne zapewniają prawie całkowitą szczelność również pompa jest całkowicie szczelna, gdyż nie odprowadzane są z niej na zewnątrz żadne przecieki. Jest to wielką zaletą pompy, szczególnie w przypadku pompowania cieczy szkodliwych dla środowiska.

Wirowa pompa wysokociśnieniowa według wynalazku z zespołem odciążenia naporu osiowego za pomocą tarczy odciążającej i zamkniętym obiegiem zewnętrznych strat objętościowych pompowanej cieczy przedstawiona jest na załączonych rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia osiowy przekrój fragmentu pompy z kadłubem ssawnym i wirnikiem pierwszego stopnia, fig. 2 przedstawia osiowy przekrój fragmentu pompy z kadłubem tarczy odciążającej wraz z zespołem tarczy odciążającej, fig. 3 przedstawia fragment króćca ssawnego z dyszą kątową a fig. 4 przedstawia schemat połączeń zamkniętego obiegu przewodów odprowadzających przecieki z kadłuba tarczy odciążającej i dławnicy po stronie tłocznej.

Wirowa pompa wysokociśnieniowa ma osadzoną na wale 1 odciążającą tarczę 2 z przymocowanym do niej pierścieniem ślizgowym 3, zaś do kadłuba tłocznego 4 jest przymocowana tarcza oporowa 5. Zespół odciążający 2, 5 osadzony jest w oddzielnym kadłubie 6 tarczy odciążającej 2.

W tłocznym kadłubie 4 pompy jest osadzona dławiąca tuleja 7, a na wale 1 jest osadzona tuleja ochronna 8. Pomiędzy tuleją 7 osadzoną w kadłubie tłocznym 4 i tuleją ochronną 8 znajduje się promieniowa szczelina 9, przez którą przepływa ciecz z przestrzeni za ostatnim wirnikiem do przestrzeni 10 pod odciążającą tarczą 2 i przez osiową szczelinę 11 pomiędzy tarczami 5 i 2 ciecz wypływa do kadłuba 6 tarczy odciążającej. W miejscu wyjścia wału 1 z kadłuba 6 tarczy odciążającej znajduje się dławnica tłoczna z mechanicznym uszczelnieniem 12.

Do komory 13 dławnicy tłocznej dopływa ciecz z kadłuba 6 tarczy odciążającej przez promieniową szczelinę 14 między tuleją 15 osadzoną w kadłubie 6 tarczy odciążającej i tuleją 16 osadzoną na wale 1.

Ciecz z kadłuba 6 tarczy odciążającej jest odprowadzana przez otwór 17, zaś z komory 13 dławnicy tłocznej przez otwór 18.

W ssawnym kadłubie 19 pompy jest osadzona tuleja 20 a na wale 1 ochronna tuleja 21, pomiędzy którymi znajduje się promieniowa szczelina 22. W komorze 23 dławnicy ssawnej osadzone jest mechaniczne uszczelnienie 12.

Kadłub 6 zespołu 2, 5 odciążenia połączony jest zewnętrznym przewodem 25 z komorą 23 dławnicy ssawnej i z wirnikiem 24 pierwszego stopnia przez promieniową szczelinę 22 pomiędzy tuleją 20 osadzoną w kadłubie ssawnym 19 a ochronną tuleją 21 wału. Komora 13 tłocznej dławnicy kadłuba 6 tarczy odciążającej jest połączona zewnętrznymi przewodami 26 i 27 z łożyskowymi kadłubami 28 pompy, zaś łożyskowe kadłuby 28 są zewnętrznymi przewodami 29 i 30 poprzez łączący je zewnętrzny przewód 33 połączone z kątową dyszą 31 zlokalizowaną na ssawnym króćcu 32, przy czym kierunek wypływu cieczy z kątowej dyszy 31 jest zgodny z kierunkiem przepływu cieczy przez ssawny króciec 32.

Claims (2)

1. Wirowa pompa wysokociśnieniowa z zespołem odciążenia naporu osiowego za pomocą tarczy odciążającej z uszczelnieniem mechanicznym w dławnicy po stronie ssawnej i po stronie tłocznej, znamienna tym, że kadłub (6) zespołu (2, 5) odciążenia połączony jest zewnętrznym przewodem (25) z komorą (23) dławnicy ssawnej i z wirnikiem (24) pierwszego stopnia przez promieniową szczelinę (22) pomiędzy tuleją (20) osadzoną w kadłubie ssawnym (19) a ochronną tuleją (21) wału.

2. Wirowa pompa wysokociśnieniowa z zespołem odciążenia naporu osiowego za pomocą tarczy odciążającej z uszczelnieniem mechanicznym w dławnicy po stronie ssawnej i po stronie tłocznej, znamienna tym, że komora (13) tłocznej dławnicy kadłuba (6) tarczy odciążającej jest połączona zewnętrznymi przewodami (26 i 27) z łożyskowymi kadłubami (28), zaś łożyskowe kadłuby (28) są zewnętrznymi przewodami (29 i 30) poprzez łączący je zewnętrzny przewód (33) połączone z kątową dyszą (31) zlokalizowaną na ssawnym króćcu (32), przy czym kierunek wypływu cieczy z kątowej dyszy (31) jest zgodny z kierunkiem przepływu cieczy przez ssawny króciec (32).