[0001] Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
[0002] Auf diesem technischen Gebiet sind die unterschiedlichsten Lösungen bekannt. So zeigt
die DE-PS 465 383 einen geteilten Entlastungswasserstrom. Der einen höheren Druck
aufweisende Teilstrom wird wahlweise in den Saugraum oder in den Druckraum von einer
der Pumpenstufen eingeleitet. Dagegen wird ein Teilstrom geringeren Druckes, welcher
nach Passieren einer Drosselstrecke vor der die Welle abdichtenden Stopfbuchse austritt,
ins Freie abgeführt. In ähnlicher Weise funktioniert der Gegenstand der DE-PS 539
225, der mit einer mehrstufigen Entlastungseinrichtung ausgestattet ist. Auch hier
erfolgt die Abfuhr desjenigen Teilstromes des Entlastungswassers, welches sich in
dem Raum zwischen Wellenabdichtung und Entlastungseinrichtung ansammelt, ins Freie.
Bei der DE-PS 681 087 weist die Entlastungseinrichtung eine Stufenzahl auf, die der
Stufenzahl der Pumpe entspricht. Da in jeder Entlastungsstufe ein Teildruck von 50
bar abgebaut werden soll, findet ein aufwendiges Rohrleitungssystem Anwendung. Dieses
verbindet nach einem ausgewählten Schema die einzelnen Entlastungsstufen mit genau
zugeordneten Pumpenstufen, um so das vorgegebene Druckgefälle zu gewährleisten.
[0003] Durch die DE-PS 1 094 592 ist bekannt, daß das hinter der Entlastungseinrichtung
und vor der durch eine Stopfbuchse gebildeten Wellenabdichtung sich ansammelnde Wasser
direkt dem Saugstutzen bzw. dem Zulaufbehälter der Pumpe zugeführt wird. Von dem gleichen
Prinzip macht in aufwendiger regelungstechnischer Ausführung der Gegenstand der DE-OS
1 403 846 Gebrauch.
[0004] Werden anstelle der Stopfbuchsdichtungen Gleitringdichtungen als Wellenabdichtung
eingesetzt, dann sind zusätzliche Kühlsysteme für die Gleitringdichtungen erforderlich.
Denn die Gleitringdichtungen sind gegenüber den Druck- und Temperaturverhältnissen
des Entlastungswassers nicht direkt einsetzbar und würden schnell zerstört werden.
[0005] Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine wenig aufwendige Lösung zu entwickeln,
mit deren Hilfe bei mehrstufigen Speisepumpen eine vom Entlastungswasser direkt beaufschlagte
Gleitringdichtung in einem Temperaturbereich > 120 °C Verwendung finden kann. Die
Lösung dieses Problems gibt der kennzeichnende Teil des Patentanspruches wieder. Die
übliche und bekannte Vorgehensweise, den Raum vor der Wellenabdichtung mit der Pumpensaugseite
zu verbinden, gewährleistet eine hohe Druckabsenkung in diesem Raum. Dies entlastet
die Wellenabdichtung ganz erheblich, so daß die gewöhnlich Verwendung findenden Stopfbuchsen
nur noch einen Dampfaustritt zu verhindern haben. Gleitringdichtungen sind dafür aber
nicht verwendbar, da sie auf eine Flüssigkeitsschmierung der aufeinander gleitenden
Teile angewiesen sind. Unter derartigen Betriebsbedingungen ist eine zusätzlich Kühleinrichtung
für eine Gleitringdichtung unumgänglich, um so ein Verdampfen des im Gleitringdichtungsraum
befindlichen Entlastungswassers zu vermeiden. Die Erfindung geht hier nun einen völlig
anderen Weg, indem sie auf den Einsatz von Kühleinrichtungen völlig verzichtet. Statt
dessen wird die Anwendung findende Gleitringdichtung direkt dem heißen Entlastungswasser
ausgesetzt. Die Gefahr, daß aufgrund der zusätzlichen Reibungswärme im Dichtspalt
eine Verdampfung des Entlastungswassers auftritt und somit die Gleitflächen zerstört
werden, verhindert die Erfindung. Der Gleitringdichtungsraum ist mittels einer Rückführleitung
mit der ersten Pumpenstufe oder einer Pumpenstufe höheren Druckes verbunden. Dadurch
wird im Gleitringdichtungsraum ein Druck aufrechterhalten, der ein Verdampfen der
innerhalb des Raumes befindlichen Flüssigkeit auch bei hohen Temperaturen verhindert.
Die Druckverhältnisse sind hierbei so ausgelegt, daß an der Gleitringdichtung immer
ein Druck vorherrscht, der dem Dampfdruck einer Fördermitteltemperatur entspricht,
die ungefähr 20 °C über der Betriebstemperatur des Fördermittels liegt. Da alle Komponenten
der Gleitringdichtung auf den hohen Temperaturbereich abgestimmt sind, ist deren zuverlässiger
Einsatz bei einem Betrieb in dem gewünschten Temperaturbereich gewährleistet. Verdampfungen
im Bereich der Gleitflächen werden somit in einfachster Weise unterbunden.
[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben. Eine mehrstufige Pumpe (1) ist mit einer Entlastungseinrichtung
(2) ausgerüstet, welcher ein Gleitringdichtungsraum (3) zur Abdichtung der Welle (4)
nachgeordnet ist. Das aus der Entlastungseinrichtung (2) austretende Entlastungswasser
kühlt und schmiert direkt die Gleitringdichtung (5). Um Verdampfungen innerhalb des
Gleitringdichtungsraumes (3) zu verhindern, ist dieser durch eine Rückführleitung
(6) mit dem Druckraum (7) der ersten Pumpenstufe (8) verbunden. Der hier vorherrschende
Druck verhindert ein Verdampfen der im Gleitringdichtungsraum (3) befindlichen heißen
Flüssigkeit. Die Rückführleitung (6) kann auch in einen anderen, einen hohen Druck
aufweisenden Raum der ersten oder einer anderen Pumpenstufe höheren Druckes einmünden.
[0007] Dieses System ist vorteilhaft einsetzbar bei Pumpen mit druckseitigem Antriebswellendurchtritt,
da somit bei dieser Maschine die Saugseite mediumgeschmiert ausgebildet werden kann.
Ein saugseitiger Wellendurchtritt würde dagegen für die Gleitringdichtung immer die
Beaufschlagung mit dem Zulaufdruck bedeuten oder der Dichtungsraum müßte mit einem
Drosselsystem in aufwendiger Weise abgegrenzt werden.
1. Kreiselpumpe in mehrstufiger Bauart, insbesondere Speisepumpe, mit einer Entlastungseinrichtung
für den Axialschub, der Entlastungseinrichtung nachgeordneten Wellenabdichtung und
einer den Raum zwischen Wellenabdichtung und Entlastungseinrichtung mit einer Pumpenstufe
niedrigeren Drucks verbindenden Rückführleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenabdichtung als Gleitringdichtung (5) ausgebildet ist und daß die aus
dem Gleitringdichtungsraum (3) ausmündende Rückführleitung (6) mit der ersten Pumpenstufe
(8) oder einer Pumpenstufe höheren Druckes verbunden ist.
