EP1134424A2 - A seal housing - Google Patents

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EP1134424A2
EP1134424A2 EP01104978A EP01104978A EP1134424A2 EP 1134424 A2 EP1134424 A2 EP 1134424A2 EP 01104978 A EP01104978 A EP 01104978A EP 01104978 A EP01104978 A EP 01104978A EP 1134424 A2 EP1134424 A2 EP 1134424A2
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EP
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shaft
insulating part
fluid
centrifugal pump
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EP1134424B1 (en
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Christopher Hamkins
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KSB AG
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KSB AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/128—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps with special means for adducting cooling or sealing fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to an assembly for receiving hot fluids, in particular Centrifugal pump for conveying hot fluids, a shaft forming a seal space penetrates with at least one mechanical seal arranged therein, There is a fluid-carrying connection between the unit and the sealing chamber, and the fluid removed from the unit cools and flushes the mechanical seal.
  • Units for holding hot media for example centrifugal pumps for Pumping hot media with temperatures up to 350 ° C or more Security measures to the mechanical seals used for sealing to protect against overheating.
  • the one in the area of the sealing surfaces Mechanical seal forming temperature should be safe Mechanical seal operation should be as low as possible.
  • Additional cooling devices represent an increased effort, the total cost of an aggregate more expensive. Furthermore cause cooling devices for an operator additional ongoing energy costs. There is therefore an endeavor to simple design measures the temperatures within a Keep the sealing space within limits.
  • section of the housing through which a shaft is passed through and a connection between a hot fluid Containing housing and a seal chamber the function of a Transfer heat barrier.
  • This is done through its thin-walled design and an appropriately selected overall length in order to reduce the heat conduction and to increase the heat radiation.
  • the measure is Reduction in heat conduction, after which the housing dimensions of the as Connecting part between the housing and the sealing space serving housing section be minimized, but for reasons of strength, there are limits.
  • a pump for conveying hot media is known from WO 96/27740, in which the seal housing is small over a tubular section Cross section is connected to the pump housing. With the help of one on the Fan shaft attached to the pump shaft, the seal housing is cooled. In addition, a sheet metal plate covers the pump cover on the pressure side and encloses with these a room serving as thermal insulation. In order to the heat emission from the pump cover is reduced to the ambient air become.
  • the invention is based on the problem for aggregates containing hot fluids to prevent the heating of a sealing space.
  • the solution to this Problem occurs with the features of claim 1.
  • Another solution according to the invention provides that in the area of the fluid-carrying Connection between the unit and the sealing space on the housing and / or the shaft one or more throttle gaps of the smallest gap width are arranged, at least one limiting the throttle gap Wall surface is provided with grooves arranged transversely to the axis of rotation of the shaft.
  • An embodiment of the invention provides that the insulating part within the Seal room is attached to the unit-side wall surface. This solution can be realized at the lowest cost and in the simplest way.
  • the insulating part can be made of a plastic, consist of a metallic and / or ceramic material or that Insulating part has an evacuated or gas-filled cavity.
  • FIG. 1 shows a unit 1 containing hot fluids, here one Centrifugal pump, the impeller 2 of which is driven by a shaft 3.
  • the wave 3 is surrounded by a seal housing 4 and penetrates one therein contained sealing chamber 5, within which a mechanical seal 6 is arranged.
  • A extends between the seal housing 4 and the unit 1 the two parts connecting tubular heat barrier 7. Die Wall surfaces of the housing of the heat barrier are dimensioned so that it is above there is little possible heat conduction.
  • an insulating part 9 is arranged on the wall surface 8 of the seal housing 4, which from the heat barrier 7th starts, extends in the radial direction and the sealing space 5 after limited on the outside.
  • an insulating part 9 is arranged on the wall surface 8 of the seal housing 4, which from the heat barrier 7th starts, extends in the radial direction and the sealing space 5 after limited on the outside.
  • an insulating part 9 is arranged on the wall surface 8 of the seal housing 4, which from the heat barrier 7th starts, extends in the radial direction and the sealing space 5 after limited on the outside.
  • screws 10 instead of the screws 10, others can known types of fastening can be used or the insulating part 9 can also be fully or partially integrated into the wall surface 8.
  • the internal thermal conductivity of the material of the insulating part 9, also as the ⁇ value known, is at least 30% less than the thermal conductivity of the heat barrier 7. Furthermore, the outer dimensions of the insulating part 9, diameter, or length / width ratios, correspondingly larger than the outer diameter the heat barrier 7 selected. The dimensions of the insulating part 9 are formed at least twice the wall thickness of the heat barrier 7 larger.
  • the material for the insulating part 9 can correspond to that in the unit 1 extracted fluids can be selected.
  • the pump for example for the conveyance of hot water, can accordingly Temperature limits selected plastics are used. Find here commercially available materials that can be obtained inexpensively.
  • Insulation 19 shown use It is made as a hollow body, e.g. B. made of sheet metal, inside which an evacuated or gas-filled cavity 20 consists. It is also possible to insert such a cavity 20 into the wall surface 8 to integrate the seal housing 4.

Abstract

The assembly to handle hot fluids, and especially a hot fluid rotary pump (1), has a shaft (3) through a sealing zone (5) with at least one sliding ring seal (6). The fluid taken from the pump (1) cools the sliding ring seal. An insulating section (9) is at or in the wall surface (8) of the sealing zone (5), towards the pump. The thermal conductivity of the insulation (9) is at least 30% less than the housing section (7) which holds the sealing zone (5) at the pump (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Aggregat zur Aufnahme heißer Fluide, insbesondere Kreiselpumpe zur Förderung heißer Fluide, wobei eine Welle einen Dichtungsraum mit mindestens einer darin angeordneten Gleitringdichtung durchdringt, zwischen Aggregat und Dichtungsraum eine fluidführende Verbindung besteht, und das dem Aggregat entnommene Fluid die Gleitringdichtung kühlt und spült.The invention relates to an assembly for receiving hot fluids, in particular Centrifugal pump for conveying hot fluids, a shaft forming a seal space penetrates with at least one mechanical seal arranged therein, There is a fluid-carrying connection between the unit and the sealing chamber, and the fluid removed from the unit cools and flushes the mechanical seal.

Aggregate zur Aufnahme heißer Medien, beispielsweise Kreiselpumpen zur Förderung heißer Medien mit Temperaturen bis zu 350 °C oder mehr, erfordern Sicherungsmaßnahmen, um die zur Abdichtung eingesetzten Gleitringdichtungen vor einer Überhitzung zu schützen. Die im Bereich der Dichtungsflächen einer Gleitringdichtung sich ausbildende Temperatur sollte für einen sicheren Gleitringdichtungsbetrieb möglichst niedrig sein. Zusätzliche Kühleinrichtungen stellen einen erhöhten Aufwand dar, der die Gesamtkosten eines Aggregates verteuert. Weiterhin verursachen Kühleinrichtungen für einen Betreiber zusätzliche laufende Energiekosten. Es besteht daher das Bestreben, durch einfache konstruktive Maßnahmen die Temperaturen innerhalb eines Dichtungsraumes in Grenzen zu halten.Units for holding hot media, for example centrifugal pumps for Pumping hot media with temperatures up to 350 ° C or more Security measures to the mechanical seals used for sealing to protect against overheating. The one in the area of the sealing surfaces Mechanical seal forming temperature should be safe Mechanical seal operation should be as low as possible. Additional cooling devices represent an increased effort, the total cost of an aggregate more expensive. Furthermore cause cooling devices for an operator additional ongoing energy costs. There is therefore an endeavor to simple design measures the temperatures within a Keep the sealing space within limits.

Dazu ist es bekannt, denjenigen Gehäuseabschnitt, durch den eine Welle hindurchgeführt wird und der eine Verbindung zwischen einem heiße Fluide enthaltenden Gehäuse und einem Dichtungsraum herstellt, die Funktion einer Wärmesperre zu übertragen. Dies erfolgt durch dessen dünnwandige Ausbildung und eine entsprechend gewählte Baulänge, um die Wärmeleitung zu verringern und die Wärmeabstrahlung zu vergrößern. Bei Aggregaten in Form von Pumpen, deren Außenabmessungen beispielsweise durch Normabmessungen begrenzt sind, sind damit jedoch der maximalen Länge eines solchen verbindenden Gehäuseabschnittes Grenzen gesetzt. Weiterhin sind der Maßnahme zur Verringerung der Wärmeleitung, wonach die Gehäuseabmessungen von dem als Verbindungsteil zwischen Gehäuse und Dichtungsraum dienenden Gehäuseabschnitt minimiert werden, aus Festigkeitsgründen jedoch Grenzen gesetzt.For this purpose, it is known that section of the housing through which a shaft is passed through and a connection between a hot fluid Containing housing and a seal chamber, the function of a Transfer heat barrier. This is done through its thin-walled design and an appropriately selected overall length in order to reduce the heat conduction and to increase the heat radiation. For units in the form of pumps, whose outer dimensions are limited, for example, by standard dimensions are, however, are the maximum length of such a connecting Limits of the housing section. Furthermore, the measure is Reduction in heat conduction, after which the housing dimensions of the as Connecting part between the housing and the sealing space serving housing section be minimized, but for reasons of strength, there are limits.

Durch die WO 96/27740 ist eine Pumpe zur Förderung heißer Medien bekannt, bei der das Dichtungsgehäuse über einen rohrförmigen Abschnitt geringen Querschnittes mit dem Pumpengehäuse verbunden ist. Mit Hilfe eines auf der Pumpenwelle befestigten Lüfterrades wird das Dichtungsgehäuse gekühlt. Zusätzlich deckt eine Blechscheibe den druckseitigen Pumpendeckel ab und schließt mit diesen einen als Wärmedämmeinrichtung dienenden Raum ein. Damit soll die Wärmeabgabe vom Pumpendeckel auf die Umgebungsluft reduziert werden.A pump for conveying hot media is known from WO 96/27740, in which the seal housing is small over a tubular section Cross section is connected to the pump housing. With the help of one on the Fan shaft attached to the pump shaft, the seal housing is cooled. In addition, a sheet metal plate covers the pump cover on the pressure side and encloses with these a room serving as thermal insulation. In order to the heat emission from the pump cover is reduced to the ambient air become.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, für heiße Fluide enthaltene Aggregate die Aufheizung eines Dichtungsraumes zu verhindern. Die Lösung dieses Problems erfolgt mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention is based on the problem for aggregates containing hot fluids to prevent the heating of a sealing space. The solution to this Problem occurs with the features of claim 1.

Durch die Anordnung eines Isolierteiles an oder in der aggregatseitigen Wandfläche des Dichtungsraumes im Bereich der Wellendurchführung wird die Wärmeübertragung, die vom heißen Aggregat aus stattfindet, erheblich reduziert. Denn infolge des Isolierteiles kann die über den die Welle umgebenden, rohrförmigen Abschnitt eingetragene Wärme nicht direkt von der Wand des Dichtungsraumes auf die darin befindliche Flüssigkeit übertragen werden. Das an oder innerhalb der Wand angeordnete Isolierteil verlängert die effektive Länge der Wärmesperre. Der Wärmeübertragungsweg wird damit in radialer Richtung nach radial auswärts verlängert, weshalb der Wärmestrom diesem folgt, um dann erst im äußeren Bereich des Dichtungsraumes an die darin befindliche Flüssigkeit zu gelangen. Dadurch ergeben sich zwei Vorteile. Im Bereich des Isolierteiles bietet die radiale Wand zum einen einen inneren Widerstand gegen die Wärmeübertragung und zum anderen durch die vergrößerte Wandfläche eine zusätzliche Möglichkeit zur Wärmeabstrahlung über die Außenfläche an die Umgebungsluft. By arranging an insulating part on or in the unit side The wall area of the seal chamber in the area of the shaft bushing is the Heat transfer, which takes place from the hot unit, is considerably reduced. Because as a result of the insulating part, the tubular section entered heat not directly from the wall of the Sealing space to be transferred to the liquid therein. That on or insulating part arranged inside the wall extends the effective length of the Thermal barrier. The heat transfer path is thus in the radial direction extended radially outwards, which is why the heat flow follows it, only then in the outer area of the seal chamber to the liquid therein reach. This has two advantages. Offers in the area of the insulating part the radial wall on the one hand has an internal resistance to heat transfer and on the other hand an additional one due to the enlarged wall area Possibility to radiate heat via the outer surface to the ambient air.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß im Bereich der fluidführenden Verbindung zwischen Aggregat und Dichtungsraum am Gehäuse und/oder der Welle ein oder mehrere Drosselspalte geringster Spaltweite angeordnet sind, wobei mindestens eine den Drosselspalt begrenzende Wandfläche mit quer zur Drehachse der Welle angeordneten Rillen versehen ist. Mit dieser Lösung wird in entscheidendem Maße ein Wärmetransport über die fluidführende Verbindung entlang der Welle zwischen Aggregat und Dichtungsraum reduziert. Die Ausbildung der den Drosselspalt begrenzenden Wandfläche mit Rillen steigert die Drosselwirkung und damit das Einströmen eines Fluids mit hoher Temperatur. Weiterhin verhindern die Rillen bei einer Erwärmung der Bauteile und damit bei einer Ausdehnung der Bauteile, daß im Bereich des engen Drosselspaltes ein Festfressen stattfinden kann. Sollte es im Bereich der Spitzen der Rillen zu Berührungen zwischen stillstehendem und rotierendem Teil kommen, so schleifen sich die Spitzen im Bereich der Berührungszone schnell ab und gefährden nicht die Funktion des Aggregates.Another solution according to the invention provides that in the area of the fluid-carrying Connection between the unit and the sealing space on the housing and / or the shaft one or more throttle gaps of the smallest gap width are arranged, at least one limiting the throttle gap Wall surface is provided with grooves arranged transversely to the axis of rotation of the shaft. With this solution, heat transport is crucial fluid-carrying connection along the shaft between the unit and the seal chamber reduced. The formation of the wall surface delimiting the throttle gap with grooves increases the throttling effect and thus the inflow of a fluid high temperature. Furthermore, the grooves prevent heating of the Components and thus with an expansion of the components that in the narrow range Throttle gap seizing can take place. Should it be in the area of the tips the grooves for contact between the stationary and rotating part come, the tips grind off quickly in the area of the contact zone and do not endanger the function of the unit.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Isolierteil innerhalb des Dichtungsraumes an der aggregatseitigen Wandfläche befestigt ist. Diese Lösung läßt sich mit den geringsten Kosten und in einfachster Weise verwirklichen.An embodiment of the invention provides that the insulating part within the Seal room is attached to the unit-side wall surface. This solution can be realized at the lowest cost and in the simplest way.

Versuche haben ergeben, daß sich eine besonders gute Isolierwirkung ergibt, wenn der materialbezogene Wärmeleitfähigkeitswert λ des Isolierteiles um mindestens 30 % kleiner ist als der Wärmeleitfähigkeitswert λ eines den Dichtungsraum mit dem Aggregat verbindenden Gehäuseteiles. Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die radial zur Welle meßbaren Außenabmessungen des Isolierteiles mindestens um das doppelte größer sind als die Außenabmessungen des den Dichtungsraum im Bereich der Welle mit dem Aggregat verbindenden Gehäuseteiles. Das Isolierteil kann hierbei aus einem Kunststoff, aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff bestehen oder das Isolierteil besitzt einen evakuierten oder gasgefüllten Hohlraum.Tests have shown that there is a particularly good insulating effect, if the material-related thermal conductivity value λ of the insulating part is around is at least 30% smaller than the thermal conductivity value λ of a Sealing space with the housing part connecting the unit. It also has proven to be advantageous if the outer dimensions measurable radially to the shaft of the insulating part are at least twice larger than the external dimensions of the seal space in the area of the shaft with the unit connecting housing part. The insulating part can be made of a plastic, consist of a metallic and / or ceramic material or that Insulating part has an evacuated or gas-filled cavity.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1
eine Kreiselpumpe zur Förderung heißer Fluide, die
Fig. 2
in vergrößerter Darstellung eine Wellendurchführung im Bereich einer Wärmesperre und die
Fig. 3
eine andere Ausführungsform eines Isolierteiles.
An embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below. They show
Fig. 1
a centrifugal pump to pump hot fluids that
Fig. 2
in an enlarged view a shaft bushing in the area of a heat barrier and the
Fig. 3
another embodiment of an insulating part.

In der Fig. 1 ist ein heiße Fluide enthaltende Aggregat 1 gezeigt, hier eine Kreiselpumpe, dessen Laufrad 2 von einer Welle 3 angetrieben wird. Die Welle 3 ist von einem Dichtungsgehäuse 4 umgeben und durchdringt einen darin enthaltenen Dichtungsraum 5, innerhalb dessen eine Gleitringdichtung 6 angeordnet ist. Zwischen Dichtungsgehäuse 4 und Aggregat 1 erstreckt sich eine die beiden Teile miteinander verbindende rohrförmige Wärmesperre 7. Die Wandflächen vom Gehäuse der Wärmesperre sind so dimensioniert, daß darüber eine gering mögliche Wärmeleitung erfolgt.1 shows a unit 1 containing hot fluids, here one Centrifugal pump, the impeller 2 of which is driven by a shaft 3. The wave 3 is surrounded by a seal housing 4 and penetrates one therein contained sealing chamber 5, within which a mechanical seal 6 is arranged. A extends between the seal housing 4 and the unit 1 the two parts connecting tubular heat barrier 7. Die Wall surfaces of the housing of the heat barrier are dimensioned so that it is above there is little possible heat conduction.

An der Wandfläche 8 des Dichtungsgehäuses 4, welche von der Wärmesperre 7 ausgeht, sich in radialer Richtung erstreckt und die den Dichtungsraum 5 nach außen hin begrenzt, ist ein Isolierteil 9 angeordnet. In dem gezeigten Beispiel ist es mit Schrauben 10 befestigt. Anstelle der Schrauben 10 können auch andere bekannte Befestigungsarten Verwendung finden oder das Isolierteil 9 kann auch in die Wandfläche 8 ganz oder teilweise integriert sein.On the wall surface 8 of the seal housing 4, which from the heat barrier 7th starts, extends in the radial direction and the sealing space 5 after limited on the outside, an insulating part 9 is arranged. In the example shown is fixed it with screws 10. Instead of the screws 10, others can known types of fastening can be used or the insulating part 9 can also be fully or partially integrated into the wall surface 8.

Innerhalb der Wärmesperre 7 sind zwei Drosselstellen 11, 12 angeordnet, die einen intensiven Fluidaustausch zwischen dem heißen Aggregat 1 und dem Dichtungsraum 5 reduzieren. Die entlang der Welle 3 bestehende fluidführende Verbindung zwischen Aggregat 1 und Dichtungsraum 5 wird somit in ihrer Austauschleistung reduziert.Within the heat barrier 7, two throttling points 11, 12 are arranged an intensive fluid exchange between the hot unit 1 and the Reduce seal space 5. The fluid-carrying along the shaft 3 Connection between unit 1 and seal chamber 5 is thus in their Exchange performance reduced.

Diejenige Wärme, die vom Aggregat 1 durch die Wandflächen der Wärmesperre 7 zum Dichtungsraum 5 hin fließt, kann im Bereich des Isolierteiles 9 nicht auf die im Dichtungsraum 5 befindliche Flüssigkeit einwirken. Stattdessen bewirkt das Isolierteil 9 einen Wärmefluß von der Wärmesperre 7 in radialer Richtung nach außen in die Wandfläche 8. Da die dem Isolierteil 9 gegenüberliegende Wandfläche 8 zur Außenseite hin eine große wärmeabstrahlende Ringfläche darstellt, wird somit ein Großteil der Wärme nach außen abgestrahlt und gelangt gar nicht erst in den Dichtungsraum 5.The heat generated by the unit 1 through the wall surfaces of the heat barrier 7 flows to the seal chamber 5, can not in the region of the insulating part 9 act liquid in the seal chamber 5. Instead, it does Insulating part 9 a heat flow from the heat barrier 7 in the radial direction outside into the wall surface 8. Since the wall surface 8 opposite the insulating part 9 represents a large heat-radiating ring surface towards the outside, a large part of the heat is thus radiated outside and does not get at all first in the sealing chamber 5.

Die innere Wärmeleitfähigkeit vom Material des Isolierteiles 9, auch als der λ-Wert bekannt, ist mindestens 30 % kleiner als die Wärmeleitfähigkeit der Wärmesperre 7. Weiterhin sind die äußeren Abmessungen des Isolierteiles 9, Durchmesser-, oder Längen-/Breitenverhältnisse, entsprechend größer als der Außendurchmesser der Wärmesperre 7 gewählt. Die Abmessungen des Isolierteiles 9 sind mindestens um die doppelte Wandstärke der Wärmesperre 7 größer ausgebildet.The internal thermal conductivity of the material of the insulating part 9, also as the λ value known, is at least 30% less than the thermal conductivity of the heat barrier 7. Furthermore, the outer dimensions of the insulating part 9, diameter, or length / width ratios, correspondingly larger than the outer diameter the heat barrier 7 selected. The dimensions of the insulating part 9 are formed at least twice the wall thickness of the heat barrier 7 larger.

Das Material für das Isolierteil 9 kann entsprechend den im Aggregat 1 geförderten Fluiden ausgewählt werden. Bei einem Einsatz der Pumpe, beispielsweise zur Förderung von Heißwasser, können entsprechend den Temperaturgrenzen ausgewählte Kunststoffe Verwendung finden. Hierbei finden handelsübliche Materialien Verwendung, die preiswert zu beziehen sind.The material for the insulating part 9 can correspond to that in the unit 1 extracted fluids can be selected. When using the pump, for example for the conveyance of hot water, can accordingly Temperature limits selected plastics are used. Find here commercially available materials that can be obtained inexpensively.

Für Fluide, denen aggressive Eigenschaften zu eigen sind, kann auch ein in Fig. 3 gezeigtes Isolierteil 19 Verwendung finden. Es ist als Hohlkörper gefertigt, z. B. aus Blech, in dessen Innern ein evakuierter oder gasgefüllter Hohlraum 20 besteht. Ebenso ist es möglich, einen solchen Hohlraum 20 in die Wandfläche 8 des Dichtungsgehäuses 4 zu integrieren.For fluids that have aggressive properties, one in FIG. 3 can also be used Insulation 19 shown use. It is made as a hollow body, e.g. B. made of sheet metal, inside which an evacuated or gas-filled cavity 20 consists. It is also possible to insert such a cavity 20 into the wall surface 8 to integrate the seal housing 4.

In der Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung die Wellendurchführung im Bereich der Wärmesperre 7 gezeigt. An den Drosselstellen 11, 12 verfügen die den Drosselspalt begrenzenden Gehäusewandflächen über mehrere Rillen 13, 14. Die Rillen 13, 14, die vorzugsweise am Eintritt der fluidführenden Verbindung der Wärmesperre 7 angeordnet sind, verhindern einen axialen Austausch von heißem Fluid. Ein entlang der Welle 3 in axialer Richtung erfolgender Austausch eines heißen Fluids vom heißen Aggregat 1 in den zu kühlenden Dichtungsraum 5 stellt eine unerwünschte Wärmeübertragung in axialer Richtung dar. Die während der Rotation der Welle 3 im Normalbetrieb auftretenden kleinen Schwingungen führen zu einer Quetsch- oder Pumpbewegung des Fluids im Bereich des Wellendurchganges der Wärmesperre 7. Diese Wellenschwingungen und das dadurch verursachte Quetschen der Flüssigkeit in den engen Spalten der fluidführenden Verbindung führt zwangsläufig zur Bewegung des Fluids in Längsrichtung und Umfangsrichtung. Die im Bereich der Drosselspalte 11, 12 angeordneten Rillen 13, 14 bewirken, daß das von den Wellenschwingungen verursachte Quetschen nur zu Bewegungen des heißen Fluids in Umfangsrichtung führt. Damit wird eine Pumprichtung in axialer Richtung zum Dichtungsraum 5 hin verhindert und ein in axialer Richtung über das heiße Fluid bedingter axialer Wärmeaustausch wesentlich vermindert.2 is an enlarged view of the shaft bushing in the area of Thermal barrier 7 shown. At the throttling points 11, 12 have the Throttle gap limiting housing wall surfaces over several grooves 13, 14. Die Grooves 13, 14, which preferably at the inlet of the fluid-carrying connection Heat barrier 7 are arranged, prevent an axial exchange of hot Fluid. An exchange of a along the shaft 3 in the axial direction hot fluid from the hot unit 1 in the sealing space 5 to be cooled an undesirable heat transfer in the axial direction. The during the Rotation of shaft 3 lead to small vibrations occurring in normal operation to a squeezing or pumping movement of the fluid in the area of the shaft passage the heat barrier 7. These wave vibrations and that caused squeezing of the liquid in the narrow gaps of the fluid-carrying Connection inevitably leads to the movement of the fluid in the longitudinal direction and Circumferential direction. The grooves arranged in the area of the throttle gaps 11, 12 13, 14 cause the pinching caused by the shaft vibrations only leads to movements of the hot fluid in the circumferential direction. So that becomes a Pump direction prevented in the axial direction towards the seal chamber 5 and an in axial heat exchange due to the hot fluid significantly reduced.

Claims (8)

Aggregat (1) zur Aufnahme heißer Fluide, insbesondere Kreiselpumpe zur Förderung heißer Fluide, wobei eine Welle (3) einen Dichtungsraum (5) mit mindestens einer darin angeordneten Gleitringdichtung (6) durchdringt, zwischen Aggregat (1) und Dichtungsraum (5) eine fluidführende Verbindung besteht, und das dem Aggregat (1) entnommene Fluid die Gleitringdichtung kühlt und spült, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in der aggregatseitigen Wandfläche (8) des Dichtungsraumes (5) im Bereich der Wellendurchführung ein Isolierteil (9) angeordnet ist.Unit (1) for receiving hot fluids, in particular a centrifugal pump for conveying hot fluids, a shaft (3) penetrating a sealing chamber (5) with at least one mechanical seal (6) arranged therein, and a fluid-carrying unit between the unit (1) and the sealing chamber (5) Connection exists, and the fluid removed from the unit (1) cools and flushes the mechanical seal, characterized in that an insulating part (9) is arranged on or in the unit-side wall surface (8) of the sealing chamber (5) in the area of the shaft bushing. Aggregat (1) zur Aufnahme heißer Fluide, insbesondere Kreiselpumpe zur Förderung heißer Fluide, wobei eine Welle (3) einen Dichtungsraum (5) mit mindestens einer darin angeordneten Gleitringdichtung (6) durchdringt, zwischen Aggregat (1) und Dichtungsraum (5) eine fluidführende Verbindung besteht, und das dem Aggregat (1) entnommene Fluid die Gleitringdichtung (6) kühlt und spült, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der fluidführenden Verbindung zwischen Aggregat (1) und Dichtungsraum (5) am Gehäuse und/oder der Welle (3) ein oder mehrere Drosselspalte (11, 12) geringster Spaltweite angeordnet sind, wobei mindestens eine einen Drosselspalt (11, 12) begrenzende Wandfläche mit quer zur Drehachse der Welle (3) angeordneten Rillen (13, 14) versehen ist.Unit (1) for receiving hot fluids, in particular a centrifugal pump for conveying hot fluids, a shaft (3) penetrating a sealing chamber (5) with at least one mechanical seal (6) arranged therein, and a fluid-carrying unit between the unit (1) and the sealing chamber (5) Connection exists, and the fluid removed from the unit (1) cools and rinses the mechanical seal (6), characterized in that in the region of the fluid-carrying connection between unit (1) and sealing chamber (5) on the housing and / or the shaft (3) one or more throttle gaps (11, 12) with the smallest gap width are arranged, at least one wall surface delimiting a throttle gap (11, 12) being provided with grooves (13, 14) arranged transversely to the axis of rotation of the shaft (3). Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (9) innerhalb des Dichtungsraumes (5) an der aggregatseitigen Wandfläche (8) befestigt ist.Unit according to Claim 1 or 2, characterized in that the insulating part (9) is fastened within the sealing space (5) to the wall surface (8) on the unit side. Aggregat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der materialbezogene Wärmeleitfähigkeitswert λ des Isolierteiles (9) um mindestens 30 % kleiner ist als der Wärmeleitfähigkeitswert λ eines den Dichtungsraum (5) mit dem Aggregat (1) verbindenden Gehäuseteiles (7). Unit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the material-related thermal conductivity value λ of the insulating part (9) is at least 30% smaller than the thermal conductivity value λ of a housing part (7) connecting the sealing space (5) to the unit (1). Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial zur Welle (3) meßbaren Außenabmessungen des Isolierteiles (9) mindestens um das Doppelte größer sind als die Außenabmessungen des den Dichtungsraum (5) im Bereich der Welle (3) mit dem Aggregat (1) verbindenden Gehäuseteiles (7).Unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer dimensions of the insulating part (9) which can be measured radially to the shaft (3) are at least twice larger than the outer dimensions of the sealing space (5) in the region of the shaft (3) the unit part (7) connecting the housing part (7). Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (9) aus einem Kunststoff besteht.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insulating part (9) consists of a plastic. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (9) aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff besteht.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insulating part (9) consists of a metallic and / or ceramic material. Kreiselpumpe nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (19) einen evakuierten oder gasgefüllten Hohlraum (20) besitzt.Centrifugal pump according to claim 7, characterized in that the insulating part (19) has an evacuated or gas-filled cavity (20).
EP01104978A 2000-03-17 2001-03-01 A seal housing Expired - Lifetime EP1134424B1 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10013152 2000-03-17
DE10013152A DE10013152A1 (en) 2000-03-17 2000-03-17 Seal housing

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