W przemysle chemicznym i celulozowym zachodzi czesto potrzeba pompowania cie¬ czy zracych, np. kwasu siarkowego, solne¬ go-, azotowego, amoniaku, chloru i tym po¬ dobnych srodków lub cieczy, zawieraja¬ cych osady i domieszki, przy uzyciu pomp odsrodkowych, zaopatrzonych w dlawnice.Przy tym dlawnice oraz zawarte w nich szczeliwo podlegaja silnym wplywom che¬ micznym i mechanicznym. Jednym z czyn¬ ników przyczyniajacych sie do tego jest zmienne cisnienie doplywu i odplywu, przy którym pompy musza pracowac. Zarówno stojan pompy, jak i wirnik moga byc zabez¬ pieczone przed dzialaniem chemicznym przez wykonanie z odpowiedniego tworzy¬ wa lub pokrycie odpowiednim tworzywem,, jednakze uszczelki ulegaja szybkiemu zu¬ zyciu wobec tego, ze nie istnieje dostatecz¬ nie odporne szczeliwo. Moze sie zdarzyc, ze w ciagu dnia pracy trzeba parokrotnie wy¬ mienic uszczelki w dlawnicy, co pociaga wydatki na material i robocizne oraz straty na skutek przerw w ruchu. Poza tym nie¬ dostateczne uszczelnienie grozi zawsze nie¬ bezpieczenstwem, ze zraca ciecz moze spo¬ wodowac szkody na zewnatrz pompy.Proponowano dawniej bezdlawnicowe uszczelnianie pomp przy pomocy zamknie¬ cia cieczowego, co osiagano przez umiesz¬ czanie wirnika z lopatkami po stronie cisnie¬ niowej pompy. Cisnienie, osiagniete przy pomocy tego wirnika, winno przeciwdzialac cisnieniu tloczenia pompy, a przez to znacz¬ na czesc energii dostarczona pompie zosta¬ je zuzyta przez Wirnik uszczelniajacy. Pozatym doprowadzenie cieczy uszczelniajacej do miejsca uszczelnienia wymaga skompli¬ kowanego rozwiazania.Wynalazek niniejszy znacznie upraszcza urzadzenie uszczelniajace, zmniejszajac zuzycie energii na uszczelnianie oraz zwiekszajac pewnosc ruchu. Istota wyna¬ lazku polega na tym, ze zamkniecie cieczo¬ we umieszczone jest po tej samej stronie wirnika pompy, co doplyw cieczy do prze¬ strzeni pompowej, przy czym wal pompy zaopatrzony jest oprócz wirnika pompowe¬ go w drugi wirnik z lopatkami, umieszczony w specjalnej przestrzeni i dzialajacy na ciecz uszczelniajaca swymi lopatkami. Przy tym co najmniej jedno ramie zamkniecia cieczowego znajduje sie pod dzialaniem si¬ ly odsrodkowej, spowodowanej przez lo¬ patki wirnika uszczelniajacego, a to w celu wyrównania podcisnienia lub nadcisnienia po ssacej stronie pompy.Wynalazek jest przedstawiony schema¬ tycznie w paru odmianach wykonania na zalaczonych rysunkach. Fig. 1 przedstawia przekrój osiowy pompy odsrodkowej wraz z jej urzadzeniem uszczelniajacymi. Fig. 2-5 przedstawiaja poszczególne wykonania u- rzadzenia uszczelniajacego, przedstawione w wiekszej skali w tym samym przekroju.W pompie, przedstawionej na fig. 1, wal pompy jest osadzony w czesciowo naszki¬ cowanym lozysku 2. Na dolnym koncu tego walu jest umieszczony wirnik pompowy 3.Stojan pompy posiada taki ksztalt, ze ciecz pompowana doplywa przez wlot 5 do ko¬ mory doplywowej 6, znajdujacej sie po tej samej stronie wirnika, co urzadzenie uszczelniajace. Z komory doplywowej ciecz odplywa do przestrzeni pompowej 8 przez wspólsrodkowy otwór 7, skad zostaje w zna¬ ny sposób skierowana ku wylotowi. Wal pompy, który w zetknieciu z ciecza zraca móglby ulec korozji, jest chroniony przez tuleje 10 i 11 z tworzywa odlpornego, wsu¬ wane po kolei przez swobodny koniec wa¬ lu. Tuleje te jednoczesnie ustalaja pozycje wirnika uszczelniajacego 12 wzdluz osi.Wirnik uszczelniajacy lezy miedzy komora doplywowa 6 a lozyskiem 2. To wzajemne polozenie uszczelnienia i przestrzeni doply¬ wowej powoduje, ze uszczelnienie potrzeb¬ ne jest tylko dla nadcisnienia lub podcis¬ nienia po stronie doplywowej, które na ogól waha sie w mniejszych granicach, niz cisnienie spowodowane przez pompe po stronie tloczenia.Wirnik uszczelniajacy 12, który sklada sie z tarczy 14, cylindrycznego kolnierza 15 i piasty 13, jest obustronnie zaopatrzony w lopatki. Lopatki 16 po stronie zwróconej ku komorze doplywowej 6 siegaja od kolnie¬ rza 15 na pewna odleglosc do walu, lub tu- lei 10, obejmujacej ten wal. Lopatki 17 po przeciwnej stronie, tj. zwróconej ku lozysku 2, siegaja od kolnierza 15 do piasty 13.Wirnik uszczelniajacy jest zabezpieczony przeciw obracaniu sie wzgledem walu 1 przy pomocy klina 18. Wirnik ten wiru¬ je w komorze 19, która jest oddzielona sciana poprzeczna 20, zaopatrzona w roz¬ szerzenie 21 na ksztalt piasty, obejmu¬ jacej tuleje 10. Miedzy ta piasta a tuleja pozostawiony jest dostateczny luz, azeby podczas ruchu obrotowego nie zachodzilo tarcie. Rozszerzenie 21 w ksztalcie piasty siega nieco powyzej dolnych krawedzi lo¬ patek 16 wirnika uszczelniajacego. Komora 19 tworzy zaglebienie dla cieczy, moze to byc np. ciecz pompowana, w której zanu¬ rzony jest wirnik uszczelniajacy dolnym brzegiem swego kolnierza 15 i lopatkami 16.Komora 19, po stronie zwróconej ku lo¬ zysku 2, jest ograniczona sciana poprzecz¬ na 22, która dochodzi do tulei 11, obejmu¬ jacej wal / z pozostawieniem niewielkiego luzu. Po drugiej stronie tej. sciany po¬ przecznej znajduje sie nastepna komora 23 z odplywem 24, przeznaczonym dla cieczy przesaczajacej sie przez uszczelnienie w przypadku szczególnie wysokiego cisnienia.Dzialanie urzadzenia jest opisane poni¬ zej. Przy nieruchomym wirniku pompyciecz w przestrzeni 19 znajduje sie. mniej wiecej na tej samej wysokosci, co górny brzeg rozszerzenia w ksztalcie piasty 21.Dolny brzeg kolnierza 15 wirnika uszczel¬ niajacego jest zanurzony w cieczy, tworzac pierscieniowe zamkniecie cieczowe, którego jedna strona laczy sie z komora doplywo¬ wa 6 przez szczeline miedzy czescia 21 a tuleja 10, druga zas strona laczy sie z prze¬ strzenia 23 i odplywem 24 przez szczeline miedzy sciana poprzeczna 22 a. tuleja 11.W danym przypadku pozostaje równiez mala ilosc cieczy w zaglebieniu miedzy górna czescia kolnierza 15 a piasta 13 wir¬ nika uszczelniajacego. Gdy pompa zostanie wprawiona w ruch obrotowy, wszystka ciecz, zawarta w przestrzeni 19, zostaje od¬ rzucona ku zewnetrznemu obwodowi dzia¬ laniem sily odsrodkowej, spowodowanej przez lopatki wirnika uszczelniajacego 16 i 17. Powstaly w ten sposób pierscien cie¬ czy tworzy wraz z wirnikiem uszczelniaja¬ cym pierscieniowe zamkniecie cieczowe, które w kierunku promieni znajduje sie pod dzialaniem sily odsrodkowej, powodowanej przez lopatki 16 i 17. Gdy w komorze do¬ plywowej 6 panuje podcisnienie, warstwa cieczy ponizej tarczy 14 powieksza sie, warstwa zas górna zmniejsza sie równocze¬ snie. Przy tym sila odsrodkowa, dzialajaca na górna warstwe, ulega zmniejszeniu z po¬ wodu mniejszej masy cieczy. W drugiej warstwie zamkniecia cieczowego zachodzi zjawisko wrecz przeciwne, przez co war¬ stwa ta moze przeciwstawic ssaniu, panu¬ jacemu w komorze 6, wieksza sile odsrod¬ kowa. Gdy podcisnienie staje sie tak wiel¬ kie, ze górna warstwa zamkniecia cieczo¬ wego calkowicie odplywa od lopatek 17, powietrze nie moze byc wessane do komory doplywowej, zanim poziom cieczy nie o- padnie na zewnatrz obwodu kolnierza 15 az do dolnego brzegu tego kolnierza. W tym krancowym przypadku ssaniu w komo¬ rze doplywowej przeciwstawia sie czescio¬ wo dzialanie odsrodkowe, wywierane przez dolne lopatki 16, czesciowo zas statyczna róznica cisnien, odpowiadajaca róznicy po¬ ziomów miedzy górnym brzegiem rozsze¬ rzenia 21 a dolnym brzegiem kolnierza 15.Gdy komora doplywowa 6 znajduje sie pod nadcisnieniem, warstwa zamkniecia cie¬ czowego powyzej tarczy 14 zwieksza sie, • a równoczesnie sila odsrodkowa, dzialajaca na te warstwe, przeciwdziala przedostawa¬ niu sie cieczy do komory 23. W tym przy¬ padku dobrze jest, gdy lopatki 17 w górnej czesci tarczy sa dluzsze w kierunku pro¬ mieniowym, niz dolne lopatki 16.Do pomp, w których panuje w komorze doplywowej wyzsze cisnienie, mozna zasto¬ sowac jedno z wykonan, wskazanych na fig. 2, 3 i 5.Na fig. 2 przedstawiony jest wirnik u- szczelniajacy, którego tarcza 14 i umiesz¬ czone na niej lopatki 17 przedluzone sa w kierunku pionowym, gdy tymczasem dolne lopatki pozostaly o wymiarze i ksztalcie takim samym, jak na fig. 1, lub nawet sa zmniejszone. Powiekszenie lopatek górnych 17, których zadaniem jest przeciwdziala¬ nie nadcisnieniu, w stosunku do lopatek dolnych 16 osiagnieto przez to, ze kolnierz cylindryczny 15 pozostawiono tylko w cze¬ sci dolnej przyleglej do lopatek 16, gdy w górnej czesci tarcza 14 wydluza sie poza ten kolnierz.Na fig. 3 pokazany jest przyklad wyko¬ nania, wedlug którego wirnik posiada dwie tarcze: dolna 14, która, podobnie jak na fig. 1 i 2, zaopatrzona jest w górne i dolne lopatki, oraz górna tarcze 25, która posia¬ da lopatki 26 tylko na stronie wierzchniej i wiruje w komorze 27. Komora ta oddzie¬ lona jest od opisanej powyzej komory 19, zawierajacej zaglebienie cieczowe, sciana 28. Gdy cisnienie w komorze doplywowej pompy, zaopatrzonej w tego rodzaju u- szczelnienie, wzrosnie tak bardzo, ze poje¬ dyncze uszczelnienie nie wystarcza, aby przeciwdzialac wycisnieciu cieczy, wówczas ciecz przeplywa do drugiej komory 27 i — 3 —tam tworzy wraz z tarcza 25 drugie u- szczelnienie cieczowe. Dolna warstwa tego uszczelnienia znajduje sie tylko w nie¬ znacznym stopniu pod dzialaniem lopatek i dlatego tylko w nieznacznym stopniu ciecz ta zostaje odrzucona na zewnatrz, a wiec w tym samym kierunku, w którym dziala cis¬ nienie, panujace w komorze doplywowej.Górna warstwa tego drugiego zamkniecia cieczowego podlega dzialaniu pewnej ilosci lopatek, których dlugosc w kierunku pro¬ mieniowym jest stosunkowo duza i które wytwarzaja w tej warstwie znaczne cisnie¬ nie, przeciwne cisnieniu wytlaczajacemu ciecz przez urzadzenie uszczelniajace.Zaglebienie cieczowe w komorze, obej¬ mujacej urzadzenie uszczelniajace, moze byc tak uksztaltowane, azeby do uszczel¬ niania mogla sluzyc niekoniecznie ta sama ciecz, która pompuje pompa. Moze to byc naprzyklad rtec. Przy uzyciu rteci • mezna osiagnac trzynascie razy wieksze przeciw- cisnienie uszczelniajace przy tym samym przekroju urzadzenia uszczelniajacego. U- rzadzenie uszczelniajace, które moze byc w tym przypadku stosowane, przedstawio¬ ne jest na fig. 4. W zasadzie ta odmiana wy¬ konania polega na tym, ze wirnik uszczel¬ niajacy ma postac zbiornika lub skrzynki wirujacej w komorze 19, z pierscieniowa przestrzenia oraz Waskim pierscieniowym wspólosiowym otworem tuz przy piascie 29, dzwigajacej te skrzynke na wale pompy.Skrzynka posiada na scianach wewnetrz¬ nych 30 i 32 lopatki 34 i 35. W skrzynce tej znaj duje sie nieruchoma tarcza 33, umiesz¬ czona miedzy wymienionymi lopatkami, siegajaca w kierunku promieniowym az do cylindrycznego plaszcza skrzynki 31, aby utworzyc zamkniecie cieczowe wewnatrz skrzynki. Dobrze jest umiescic tarcze 33 na \ scianie stojana pompy, odgraniczajacej ko¬ more 19 od góry. W tym urzadzeniu ciecz uszczelniajaca znajduje sie wewnatrz skrzynki gdzie tworzy zamkniecie cieczowe, którego obie warstwy umieszczone z obu stron tarczy 33 sa stlaczine w przeciwnych kierunkach dzialaniem lopatek 34 i 35.Wolne powierzchnie w zamknieciu cieczo¬ wym maja tylko niewielka stycznosc z po¬ wietrzem oraz z ciecza pompowana. Ponie¬ waz ciecz uszczelniajaca jest calkowicie zawarta w czesci urzadzenia, które wiruje wraz z walem, oraz ciecz ta styka sie ze stosunkowo niewielka powierzchnia nieru¬ chomej tarczy 33, przeto opór, przeciwdzia¬ lajacy obrotom oraz powstawaniu dosta¬ tecznej dla dobrego uszczelnienia sily od¬ srodkowej', jest bardzo maly.Przy odmianie wykonania wedlug fig. 5, wirnik uszczelniajacy posiada równiez po¬ stac cylindrycznej skrzynki z wewnetrzny¬ mi lopatkami 40 i 41. Górna sciana skrzyn¬ ki zbiega sie z piasta wirnika uszczelniaja¬ cego, dolna zas sciana 38 konczy sie w nie¬ wielkiej odleglosci od walu i jest zaopa¬ trzona w kolnierz 39, skierowany ku górze.Miedzy tym kolnierzem a sciana 36 pozo¬ stawiony jest cylindryczny otwór, przez który sciana posrednia 42 wchodzi miedzy lopatki wirnika. Jest ona w górnej swej czesci zlaczona ze stojanem pompy za po¬ srednictwem czesci 21 (fig. 1), uksztaltowa¬ nej na podobienstwo piasty. Równiez przy tej odmianie wykonania ciecz, przedosta¬ jaca sie z komory doplywowej, przenika na wierzchnia strone sciany posredniej 42 i dziala na górna warstwe^ zamkniecia cie¬ czowego w skrzynce. Dolna warstwa tego zamkniecia cieczowego laczy sie z prze¬ strzenia prowadzaca do komory przelewo¬ wej, znajdujaca sie miedzy górna sciana komory 19 a czesciami urzadzenia obejmu¬ jacymi wal pompy, jak w tym przypadku piasta 37. To rozwiazanie umozliwia u- mieszczenie jeszcze jednego wienca pro¬ mieniowych lopatek 43 na zewnetrznej stro¬ nie górnej sciany 36 skrzynki. Dzieki temu ciecz wtloczona, w przypadku silnego cis¬ nienia w komorze doplywowej, podlega dzialaniu dodatkowej sily odsrodkowej, przeciwdzialajacej temu cisnieniu.Poza przykladami wykonania przedsta¬ wionymi na rysunkach mozliwe sa i innezestawienia dwóch i wiekszej ilosci wirni¬ ków uszczelniajacych, zwlaszcza gdy po¬ trzebne jest szczególnie .wysokie przeciw- cisnienie. Poza tym pompy moga byc w miare potrzeby zaopatrzone w specjalne u- rzadzenia do uszczelniania w stanie nie¬ czynnym pompy. PL