JPS6228570A

JPS6228570A - 多段メカニカルシ−ルの冷却装置

Info

Publication number: JPS6228570A
Application number: JP16756685A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Okada; 明久岡田; Setsuo Yazawa; 矢沢　節雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はメカニカルシールの冷却装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

圧力容器を貫通する回転軸を密封するメカニカルシール
は、特公昭４９−９１３１号にて開示されているように
１つのシール要素が軸と共に回転し、対向する他方のシ
ール要素が固定されていて、これ等二つのシール要素は
一方が押付けられて接合面を有し、一方のシール要素が
他方のシール要素に対して相対的に回転するものである
。しかるに、高温、高圧の作動液を、高速回転条件で密
封する場合には、メカニカルシール単段では期待通りの
密封性能が得られないため、メカニカルシールを複数個
連設する方式が採用されている。

このような多段メカニカルシールに冷却装置を設ける場
合、メカニカルシールの数と同じ数のクーラを外部に備
えるか、または、最も使用条件の厳しいメカニカルシー
ルにだけクーラを付属させていた。しかしながら、前者
の方式では、複数個のクーラを必要とすると共に、クー
ラ設置のために広いスペースを確保しなければならない
。また、後者の方式では、クーラを付属しないメカニカ
ルシールの冷却が不−分で期待通りの多段密封性能を達
成できない等の問題点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みて発明されたもので、クーラ
１個で且つ十分な冷却性能を有する多段メカニカルシー
ルの冷却装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明は、各メカニカルシール
のシールリングに対応してシール室に開口する流入出管
を設け、外部冷熱源を給排する通路を備えた１個のクー
ラにメカニカルシールと同数の熱交換器を内蔵し、この
熱交換器に上記流入出管を夫々接続した特徴を有し、多
段メカニカルシールの各シールリングの冷却液の冷却を
１個のクーラで行う。

〔発明の実施例〕

以下本発明ので実施例を第１図にもとづき説明する。１
は高圧ポンプのケーシング、２はケーシング内に配置さ
れたインペラで１回転軸３に連設されている０回転軸３
の外周はケーシングに連設した円筒壁４にて覆いシール
室５が形成され１回転軸３はシール室５を貫通して外部
に延出している。回転軸３には環状の回転シールリング
６が適宜間隔をおいて２個突設され、一方円筒壁４側に
は突出壁４ａ及び側壁４ｂに固定されたバネ７を介し、
環状の固定シールリング８が配設され、この固定シール
リング８は上記回転シールリング６に対向配置されバネ
７の押圧力にて該回転シールリング６に接触している。

（図示は間隙を誇張して示している）上記回転シールリ
ング６と固定シールリング８にてメカニカルシール９ａ
、９ｂを形成し、この実施例はメカニカルシールを２個
設けた多段メカニカルシールを示す。１ｏは１個のクー
ラで、このクーラ内には２個の熱交換器１０ａ。

１０ｂが並設されている。上記メカニカルシール９ａ、
９ｂを冷却する冷却液をシール室５に導入するための流
入管１１ａ、ｌｌｂと流出管１２ａ。

１２ｂが円筒壁４に接続開口し、他端は上記熱交換器１
０ａ、１０ｂに接続されている。熱交換器１０ａ、１０
ｂとメカニカルシール９ａ、９ｂが配置された区分室５
ａ、５ｂとの冷却液の循環は、各メカニカルシール９ａ
、９ｂの近傍に設置した補助ポンプ１３ａ、１３ｂによ
って行われる。またクーラ１０への外部冷熱源の給排は
、クーラ１０に接接開口する流入通路１４．流出通路１
５を介し行われる。１４ａはポンプを示す。シール室５
内の各区分室５ａ、５ｂ内の圧力はオリフィス１６ａ、
１６ｂを介在した入口管１７ａ、１７ｂ、オリフィス１
８を介した出口管１９によってパージ液ポンプ２０から
吐出されるパージ液を各区分室５ａ、５ｂに給排して圧
力制御を行う。また、上記のように２個のメカニカルシ
ール９ａ、９ｂの冷却は、クーラ１０で外部より供給さ
れる冷熱源により熱交換器１０ａ、１０ｂを介し冷却さ
れた冷却液にて行われ流入管１１ａ、ｌｌｂにて各区分
室５ａ、５ｂに導かれ、また補゛助ブンプ１３ａ、１３
ｂ及び流出管１２ａ、１２ｂにて再び熱交換器１０ａ、
１０ｂに戻され冷却作用が行われる。

上記クーラの構造は、第２図に示すように、上下端面に
冷熱源の給排のための流入通路２４．流出通路２５を接
続する円筒体３０内にコイル状の熱交換管３０ａ、３０
ｂを配設し、該熱交換管３０ａ、３０ｂは流入管３１ａ
、３１ｂと流出管３２ａ、３２ｂを接続し、この流入管
と流出管の他端は第１図のシール室５に接続開口してい
る。

シール室の冷却液は流入管３１ａ、３１ｂ流出管３２ａ
、３２ｂを介し熱交換管３０ａ、３０ｂに流入し、管外
を流れる冷熱源にて冷却される。

第３図はクーラの他の実施例を示す。このクーラはシェ
ル、チューブ式のクーラで、シェル４０の両端近くに配
置された管板４２ａ、４２ｂの間に熱交換管４１ａ、４
１ｂを貫通し、またクーラ内は仕切板４３にて二分割さ
れ、夫々、冷却液が出入する流入管４４ａ、４４ｂを接
続し、室４５ａ。

４５ｂを介し上記熱交換管４１ａ、４１ｂに連通し、他
端の室４６ａ、４６ｂを介し流呂管４７ａ。

４７ｂに連通している。またシェル４０には冷熱源の給
排のための流入通路４８．流出通路４９が接続されてい
る。また上記流入管４４　ａ　＋　４４　ｂ　＊流出管
４７ａ、４７ｂの他端は第１図のシール室５に接続開口
している。シール室の冷却液は流入管４４ａ、４４ｂ、
流出管４７ａ、４７ｂを介し熱交換管４１ａ、４１ｂに
流入し、シェル４０内を流れる冷熱源にて冷却される。

尚、クーラは、その他各種の変形構造が考えられ、本発
明はこれらの変形構造をも包含するものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、多段メカニカルシ
ールを冷却する各メカニカルシール単位の冷却液の再生
冷却を１個のクーラで行うことができ、冷却装置の小形
化、低価格化等をはかることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す多段メカニカルシール
用冷却装置の系統図、第２図は他の実施例を示すクーラ
の断面図、第３図は更に他の実施例を示すクーラの断面
図である。５・・・シール室、５ａ、　５ｂ・・・区分室、６・・
・回転シールリング、７・・・ばね、８・・・固定シー
ルリング、１０　・・・クーラ、１０ａ、１０ｂ−熱交
換管、１１ａ。

Claims

【特許請求の範囲】１、シール室内を貫通する回転軸上に適宜間隔をおいて
取付けられた複数個の回転シールリングと、この回転シ
ールリングに夫々対向して接合する複数個の固定シール
リングを設けて多段メカニカルシールを形成し、各メカ
ニカルシールを潤滑すると共に冷却を行う冷却液をシー
ル室に供給する多段メカニカルシールの冷却装置におい
て、各メカニカルシールのシールリングに対応してシー
ル室に開口する流入出管を設け、外部冷熱源を給排する
通路を備えた１個のクーラに、メカニカルシールと同数
の熱交換器を内蔵し、この熱交換器に上流流入出管を夫
々接続したことを特徴とする多段メカニカルシールの冷
却装置。２、シール室には、冷却液の流入出用補助ポンプを備え
てなる特許請求の範囲第１項記載の多段メカニカルシー
ルの冷却装置。３、冷却液の流入出管には、パージ液を給排する出入口
管が接続されている特許請求の範囲第１項記載の多段メ
カニカルシールの冷却装置。４、出入口管には、オリフィスが介在されている特許請
求の範囲第３項記載の多段メカニカルシールの冷却装置
。