CS252929B1

CS252929B1 - Seal of centrifugal, especially sectional pump

Info

Publication number: CS252929B1
Application number: CS862116A
Authority: CS
Inventors: Karel Rozehnal
Original assignee: Karel Rozehnal
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS211686A1

Abstract

Těsnění odstředivého, zejména článkového čerpadlajoroti tlakovému spádu mezi sací a výtlačnou stranou oběžného kola. Náboj oběžného kola je namísto těsnicího kruhu opatřen ve svém labyrintu drážkou, ve které je uložen rotující těsnicí kroužek. Tento rotující těsnicí kroužek je uložen tak, že vytváří mezi svou dotykovou, přímkovou plochou těsnicího kmihu článku čerpadla pouze nepatrnou mazací vůli.The seal of a centrifugal pump, especially a section pump, is subject to a pressure drop between the suction and discharge sides of the impeller. Instead of a sealing ring, the impeller hub is provided with a groove in its labyrinth, in which a rotating sealing ring is mounted. This rotating sealing ring is mounted in such a way that it creates only a slight lubricating clearance between its contact, linear surface of the sealing ring of the pump section.

Description

Vynález se týká těsnění odstředivého, zejména článkového čerpadla pro těsnění proti tlakovému spádu mezi sací a výtlačnou stranou oběžného kola.The invention relates to a centrifugal seal, in particular a multi-stage pump, for sealing against a pressure drop between the suction and discharge sides of the impeller.

Jednou z podstatných částí, které mají vliv na účinnost odstředivého čerpadla je utěsnění rotujícího oběžného kola vůči stacionárnímu tělesu čerpadla. Znamená to vyloučit v podstatě tlakový spád mezi prostorem o vysokém tlaku a prostorem o nízkém tlaku, tedy mezi výtlačnou a sací stranou oběžného kola. V současné době se k utěsnění oběžných kol odstředivých čerpadel používá na jeho sací straně, případně na sací i výtlačné straně těsnicích kruhů, které jsou bu3 přímo součástí oběžného kola, nebo jsou na náboj oběžného kola nalisovány, přišroubovány, nebo i jinak upevněny. Jejich nevýhodou je vysoký stupeň opotřebovatelnosti těchto těsnicích kruhů, materiálová náročnost a vysoká pracnost. Dále je jejich nevýhodou že netvoří skutečnou ucpávku mezi rotujícím oběžným kolem a stacionárním tělesem čerpadla, ale vytváří mezi oběma součástmi pouze radiální spáru, přičemž tato spára nemůže mít nulovou hodnotu, protože by nedovolila rotaci oběžného kola a způsobila by jeho zadření. Velikost takové radiální spáry je pak ovlivněna mnoha faktory, jako jsou výrobní nepřesnosti, tuhost konstrukce, tepelná roztažnost materiálu, takže výsledkem je poměrně velká radiální spára, čímž se podstatně snižuje účinnost odstředivého čerpadla. V případě, že se jedná o článkové čerpadlo, tyto ztráty na účinnosti rostou s počtem článků. Prouděním kapaliny při tlakovém spádu mezi sacím a výtlačným prostorem čerpadla dochází k opotřebení těsnicího kruhu i oběžného kola, které je proto nutno v poměrně krátké době vyměnit.One of the essential parts that affect the efficiency of the centrifugal pump is the sealing of the rotating impeller against the stationary pump housing. This means substantially eliminating the pressure drop between the high pressure space and the low pressure space, that is to say between the discharge and suction side of the impeller. At present, sealing rings are used to seal impellers of centrifugal pumps on its suction side, or on both suction and discharge sides, which are either part of the impeller or are pressed, screwed or otherwise fixed to the impeller hub. Their disadvantage is the high degree of wear of these sealing rings, material demands and high labor intensity. Furthermore, they have the disadvantage that they do not form a real seal between the rotating impeller and the stationary pump body, but only create a radial gap between the two components, which gap cannot be zero because it would not allow the impeller to rotate and cause it to seize. The size of such a radial gap is then influenced by many factors such as manufacturing inaccuracies, structural rigidity, thermal expansion of the material, resulting in a relatively large radial gap, thereby substantially reducing the efficiency of the centrifugal pump. In the case of a multi-stage pump, these efficiency losses increase with the number of cells. The flow of liquid at the pressure drop between the suction and discharge space of the pump wears both the sealing ring and the impeller, which must therefore be replaced in a relatively short time.

V případě čerpání kapalin,obsahujících abrazivní látky, se intervaly výměn dále zkracují. Dále existuje řešení podle A.O.In the case of pumping liquids containing abrasives, the replacement intervals are further reduced. Furthermore, there is a solution according to A.O.

227 433, kde je namísto těsnicích kruhů vložen mezi oběžné kolo a těleso čerpadla elastický těsnicí O-kroužek. Nevýhodou tohoto řešení je těsné, trvalé spojení rotujícího O-kroužku a stacionární části čerpadla, a dále v tom, že pryžový O-kroužek není na oběžném kole, případě ve škrticím pouzdře uložen jedno252 929 značně, takže jeho poloha není stabilizována, a proto dochází k trvalému styku, případně k natlačení O-kroužku,kupříkladu na těsnicí kruh tělesa článku, což má při rotačním pohybu oběžného kola za následek poškození O-kroužku a jeho vyřazení z funkce.227 433, where an elastic O-ring is inserted between the impeller and the pump body instead of the sealing rings. The disadvantage of this solution is the tight, permanent connection of the rotating O-ring and the stationary part of the pump, and the fact that the rubber O-ring is not mounted on the impeller or the throttle bushing substantially one 922 929 so that its position is not stabilized. For example, to permanently contact or press the O-ring, for example onto the sealing ring of the cell body, which, when rotating the impeller, results in damage to the O-ring and disabling it.

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je těsnění odstředivého, zejména článkového čerpadla 'proti tlakovému spádu mezi sací a výtlačnou stranou oběžného kola, uloženého svým nábojem, opatřeným na svém vnějším obvodě labyrintem, v tělese článku čerpadla, kde vnitřní průměr tělesa článku je opatřen těshicím kruhem.Disadvantages and drawbacks of the known solutions are essentially eliminated by the invention which is a centrifugal seal, in particular a multi-stage pump, against the pressure drop between the suction and discharge side of the impeller bearing its hub with a labyrinth on its outer periphery. The sealing ring is provided with a sealing ring.

Podstatou vynálezu je, še v labyrintu oběžného kola je vytvořena órážka, ve které je s přesahem ”h^M uložen rotující těsnicí kroužek.The invention is characterized in the labyrinth of impeller órážka is created in which the interference fit "h ^M mounted rotating sealing ring.

Dále je podstatou vynálezu, že přesah h rotujícího těsnicího kroužku je takový, že mezi těsnicí plochou těsnicího kruhu tělesa článku a přímkovou dotykovou plochou těsnicího kroužku je vytvořena minimální mazací vůle.It is further an object of the invention that the overlap h of the rotating sealing ring is such that a minimum lubrication clearance is formed between the sealing surface of the sealing ring of the cell body and the linear contact surface of the sealing ring.

Vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že pryžový těsnicí kroužek, uložený v drážce labynintu oběžného kola plně nahradí současně používané těsnicí kruhy, čímž šetří kovový materiál, snižuje výrobní náklady a vzhledem k těsnicím kruhům má několikanásobnou životnost. Dále se podstatně zvýší účinnost čerpadla protože mezi vrcholem rotujícího O-kroužku, tedy mezi jeho těsnicí částí, a stacionárním těsnicím kruhem tělesa článku, je minimální vůle potřebná jen pro mazání O-kroužku čerpanou kapalinou. Těsnění podle vynálezu plní tedy dokonale jak funkci škrticí tak i těsnicí, takže plně nahrazuje těsnicí kruh. Jeho použitím se snižují dále výrobní a provozní náklady, protože jeho cena je velmi nízká a případná výměna snadná. Roste tedy podstatně i produktivita práce.A higher effect of the invention is that the rubber sealing ring housed in the groove of the impeller labyninth fully replaces the currently used sealing rings, thus saving metal material, reducing production costs and having a multiple service life relative to the sealing rings. Furthermore, the efficiency of the pump is greatly increased because between the top of the rotating O-ring, i.e. between its sealing portion, and the stationary sealing ring of the cell body, there is minimal clearance required only for lubricating the O-ring with the fluid to be pumped. The seal according to the invention thus perfectly fulfills both the throttle and the sealing function, so that it fully replaces the sealing ring. Its use further reduces production and operating costs, because its price is very low and possible replacement. Thus, labor productivity also increases substantially.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky zná252 929 zorněn na připojeném výkrese, kde obr.1 představuje osový řez částí oběžného kola a tělesa článku čerpadla s použitím těsnění podle vynálezu, a obr.2 je detail těsnicího místa A.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which FIG. 1 is an axial section of a part of the impeller and the pump member body using the seal according to the invention, and FIG.

Podle vynálezu sestává článek odstředivého čerpadla jednak z oběžného kola J_, jehož náboj 2 j.e opatřen na vnější straně lybyrintem, a jednak z tělesa 4 článku opatřeného na vnitřním průměru těsnicím kruhem 2· Přitom mezi těsnicím kruhem 2 tělesa 4 článku a labyrintem oběžného kola _1_ je vytvořena provozní vůle 6, umožňující rotaci oběžného kola J_. V la byrintu oběžného kola je vytvořena kruhová drážka 7, ve kte ré je uložen s přesahem ”h^w pryžový těsnicí kroužek 8. Mezi přímkovou, dotykovou plochou pryžového těsnicího kroužku 8 a těsnicí plochou 9 těsnicího kruhu 2 tělesa 4 článku čerpadla je pouze nepatrná mazací vůle ÍO, takže při rotaci pryžového těsnicího kroužku 8 nedochází k jeho poškození otěrem o těsnicí plochu 9 těsnicího kruhu 2· Přitom je zajištěn vysoký stupeň těsnosti proti tlakovému spádu mezi sací a výtlačnou stranou čerpadla.According to the invention, the centrifugal pump element consists, on the one hand, of an impeller 1, the hub 2 of which is provided with a lybyrinth on the outside and, on the other hand, of a cell body 4 provided with a sealing ring 2 on the inner diameter. an operating clearance 6 is provided to allow the impeller to rotate. An annular groove 7 is formed in the impeller la byrinth, in which an overlapping rubber seal 8 is fitted. H ^w There is only a slight lubrication between the straight, contact surface of the rubber seal ring 8 and the sealing surface 9 of the sealing ring 2 of the pump body. 10, so that when the rubber sealing ring 8 is rotated, it is not damaged by abrasion against the sealing surface 9 of the sealing ring 2. This ensures a high degree of tightness against the pressure drop between the suction and discharge sides of the pump.

Claims

A gasket of a centrifugal pump, in particular a multistage pump, against a pressure gradient between the suction and discharge side of the impeller _tf with its hub provided on its outer circumference with a labyrinth, in the pump housing, wherein the inner diameter of the pump housing is provided with a sealing ring. In the labyrinth of the impeller (1), a groove (7) is formed in which a rotating sealing ring (8) is fitted with an overlap (h).

Seal according to claim 1, characterized in that the overlap (h) of the rotating sealing ring (8) is such that between the sealing surface (9) of the sealing ring (5) of the pump body and the straight contact surface of the sealing ring (8). 8) a minimum lubrication clearance (10) is provided.