DE2010582C3 - Dichtung für.die im wesentlichen senkrecht angeordnete Antriebswelle einer in einen Druckbehälter eingebauten Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Anordnungen werden beispielsweise zum Natrium, das als kühl-oder Warmedient, in Kernreaktoranlagen vernm hat im Förderaistand etwa eine _{von 330} bis 65O⁰C «reagiert ma gJ _{Luft oder} Wasser. Deshafo bewahrt man Juersto^ „^ _{bei medrigem} Druck der etwa esra ^ _fd^_{ck ent}spricht, unter emem Schutzgasdem^Zuiau ^^ _daß ^ Flüssigkeitspomer a _bestimmte Höhe erreicht. Oberhalb

»piegei π j · _{k be}findet sich ein relativ fles r '£ * ^ Ausgleichs- und Regelraum, in ^£"£Sttre«ta Angeordnet ist, damit das den^e WeUenaustrittsste Ie nur noch eine

«ef
wiche

3= Da

♦»

^ ^ ^ ^ _Q ^^ ^ _Wdkn

_ist beispielsweise gegenüber der Atmo- ^Ja _eine ^fache Gleitringdichtung üblicher spare_durcn _]ekhe zeitschrift Atomwirt-

Bauart abgea ^₃₅₉B

scndu,^J bekannte Anordnung verwendet an

cm _fachea Gleitringdichtung eine Doppel-

fSSSi obei der Raum zwischen den

tungen mit öl beaufschlagt wird, _dem ^& _Druck des Schutzgases e.nen vergleiche Zeitschrift KSB-

g_h H. 14, März 1969, S. 10. Ber\ ^ _{eine Leckrate besitzt)}

Da je^e üb g ^^ _{überdruck stehendes} kann z. B rad Ausführung mit nur einer

Schutzgas w1«sr _mgebung austreten.

^;S„A_nofdnunI mit Doppelgleitinfolge des ölüberdruckes öl _den Gasraum ein. Betreiber sol ^^^ festgestellt, daß das eingetretene eher P™npenJΤ_^| _des Gasraumes bewirkt. öl eine ^V«J*™J^^_{n der W}elle an der Durch-Aubjdem^^ ^¹ ^Ji _Aufkohlung des Wellen^tnM?2£T ffid In der Regel wird der Öl- %£ Druckerzeugungsanlage

der Schutzgasdruck beunterworfen ist, kann k werden.

SSSSS

11) in Kammern angeordnete, mit der Antriebswelle (1) umlaufende Hilfslaufräder oder Förder-Anordnung nicht geeignet da d.e Bauelemente bindung zur Außenwelt haben

7Ii 7irkulieren
zu zirkulieren.

der rotierenden Welle bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum

Abdichten einer Antriebswelle für gekapselte Kreiselpumpen bereitzustellen, mit welcher das Austreten schädlicher, z, B. radioaktiver Gase und Flüssigkeilen mit Sicherheit verhindert wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführung sieht vor, daß man zum Konstanthalten des Druck-Verhältnisses Pß»x<^pioi<^psöi ^m ^^en bexden ölvorratsbehältern den gleichen Gasdruck wie im Druckbehälter der Pumpe aufrechterhält, wozu an den Gasraum des ersten ölvorratsbehälters zwei Rohrleitungen angeschlossen sind, wovon eine mit dem ölfangbehälter und die zweite über eine den Druck weiterleitende Gastrenneinrichtung mit dem Gasraum des zweiten ölvorratsbehälters verbunden ist, die ölräume der beiden ölvorratsbehälter über Leitungen mit den entsprechenden Druckölräumen verbunden sind. Dabei müssen die beiden ölvorratsbehälter so hoch aufgehängt werden, daß die FJüssigkeitssäuIen des Öls die gewünschten Überdrücke an den Wellenabdichtungen erzeugen.

Als weitere Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das im ölfangbehälter gesammelte Lecköl von Zeit zu Zeit durch Verminderung des Gasdruckes im Gasraum des ersten ölvorratsbehälters über Gasleitungen in den ölvorratsbehälter zurückgeführt wird, wobei eine im Ölfangraum angeordnete Meßsonde oder andere Mittel als Impulsgeber dient/dienen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn man das öl der an die Antriebswelle grenzenden Druckölräume durch mit der Antriebswelle umlaufende Hilfslaufräder, Förderschnecken oder ähnliche Teile über ölkühler oder Durchlaufbehälter umpumpt.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit Sicherheit keine verseuchten Gase in die Umgebung austreten können, da die Drücke in den an die Antriebswelle grenzenden Räumen vom Gasraum des Druckbehälters 2 über P₁Oi nach P_2(M, also zur Atmosphäre oder Lagerseite hin ansteigen. Außerdem machen die Gasdrücke in den ölvorratsbehältern betriebsbedingte Druckschwankungen des im Pumper druckbehälter 2 enthaltenen Schutzgases mit, wobei jedoch die durch die Höhe der ölsäulen in den ölvorratsbehältern und den dazugehörigen Leitungen hervorgerufenen Überdrücke aufrechterhalten werden. Es ist besonders vorteilhaft, daß die konstant zu haltenden Druckdifferenzen zwischen den Druckölräumen einerseits und zwischen den Druckölräumen und dem Gasraum über dem Fördermedium andererseits nicht durch komplizierte Regelsysteme aufrechterhalten werden, sondern viel einfacher und sicherer nur durch verschieden hohe Flüssigkeitssäulen des Spülmediums gebildet werden. Diese unterschiedlichen Flüssigkeitssäulen ergeben sich durch die verschieden hohe Aufhängung der ölvorratsbehälter, Leitungen zu den Druckölräumen und Verbindungen der Gasräume.

Eine Anordnung der Hauptteile gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt:

Es bedeutet: 1 die Antriebswelle, 2 den Druckbehälter, in dem sich die Kreiselpumpe befindet, 3 den Gasraum in 2, 4 den ölfangbehälter, 5 den Spalt zwischen 1 und 4, 6 die Ölschleuderscheibe, 7 den Druckölraum mit P₁₀₁, 8 die untere, 9 die obere Gleitringdichtung und 10 ein Hilfslaufrad in 7, 11 den Druckölraum mit P₂₀₁ und seiner Gleitringdichtung 12, 13 den ölvorratsbehälter im ölkreislauf P₁₀, mit 14 öl- und 15 Gasraum, 16 den ölvorratsbehälter im ölkreislauf P₂₀₁ mit 17 öl- und 18 Gasraum, 19 die Verbindungsrohrleitung für Gas zwischen 4 und 13, 28 die Verbindungsrohrleitung für öl zwischen 7 und 13 mit Mündungen 20 a und

ίο 20 b in 7, 21 die Verbmdungsrohrleitung zwischen 7 und dem ölkühler 22 (oder Durchlaufbehälter), wobei der Ölkühlerausgang wieder in die Verbindungsrohrleitung 20 mündet, 23 die Gasleitung zum Druckabsenken mit einem Magnetventil 30, 24 die Gasverbindungsleitung zwischen den Gasräumen 15 und 18 mit zwischengeschalteten Magnetventil 31 und einer Trenneinrichtung 32, 25 die ölrohrleitung zwischen 11 und 16, 29 ein Zweiwegventil, welches über die Leitungen 19, 33 und 34 den ölfangbehäl-

•o ter 13 verbindet, 26 eine Meßsonde mit dem Impulsgeber 27 (für: ein) und 28 (für: aus), welche im ölfangbehälter 4 angeordnet sind, und 37 die Zuleitung für das Schutzgas. Die Sonde 26 ist mit einem elektrischen Steuerteil 36 verbunden, das mittels Impuls-

»5 leitungen 35 mit den Ventilen 29, 30 und 31 in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der Dichtung ist folgende:
Im Normalbetrieb fließt öl aus dem zweiten ölvorratsbehälter 16 unter dem Gasdruck des Druckbehälters 2 und dem Druck der ölsäule vom Flüssigkeitsniveau im ölbehälter 16 bis zur Dichtungsanordnung nach Maßgabe der Leckraten der zweiten und uiiiten Gleitringdichtungen 12 und 9 in den zweiten Druckölraum 11 und von dort über die dritte Gleitringdichtung 12 ins Freie, sowie zum Teil über die zweite Gleitringdichtung 9 in den ersten Druckölraum 7. Außerdem fließt öl aus dem ersten ölvorratsbehälter 13 unter dem Gasdruck des Druckbehälters 2 und dem Druck der ölsäule vom Flüssigkeitsniveau des ersten Ölbehälters 13 bis zur Dichtungsanordnung nach Maßgabe eines Teils der Leckrate der ersten Gleitringdichtung 8 in den ersten Druckölraum 7 und von dort zusammen mit dem Lecköl aus der zweiten Gleitringdichtung 9 in den ölfang-

♦5 behälter 4. Aus dem ölfangbehälter 4 wird von Zeit zu Zeit nach der Ansammlung einer bestimmten Leckölmenge durch Absenken des Gasdrucks in den beiden ölvorratsbehältern 16 und 13 und durch Betätigen des Zweiwegeventils 29 das Lecköl in den ölvorratsbehälter 13 zurückgeführt und auf diese Weise ohne Berührung mit de^r Umgebung laufend im Kreis geführt.

Auch das durch die dritte Gleitringdichtung 12 ins Freie gelangte Lecköl kann in den Ölkreislauf zurückgegeben werden.

Zur Einhaltung einer gewünschten öltemperatur z. B. in den Druckölräumen wird das öl mittels Hilfslaufrädern oder Förderschnecken 10, die mit der Antriebswelle verbunden sind, durch einen Wärmetauscher 22 umgepumpt.

Die beschriebene Dichtung nach der Erfindung gestattet das Umpumpen von radioaktiven oder stark korrosiven Fördermedien wie z. B. von Natrium als Kühlmittel in Kernreaktoren im sicheren wartungsfreien Dauerbetrieb, ohne daß radioaktive oder korrosive Stoffe in die Umgebung gelangen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentanspriiche: 1 Dichtung für die im wesentlichen senkrecht

   angeordnete Antriebswelle einer in einen Druckbehälter eingebauten Kreiselpumpe, deren Hy^ draulikteileHn der Flüssigkeit «ingetaucht «rf deren übrige TeUe außerhalb des Druckbehalters «geordnet sind, wobei über dem Fluss,gkeU> spiegel ein Schutzgaspolster liegt undI iiiι einem Druckölraum angeordnete Gleitnngdichtungen den Gasraum am Wellendurchtritt abdichten, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdichten des Gasraums (3) im Druckbehälter (2) gegen die Atmosphäre drei Gleitnngdichtungen (8, 9, 12) angeordnet sind, wobei die erste Gleitringdichtung^δ(8) den Ciasraum (3), der sichjntar x₅ einem Ringspalt (5) in emem ölfangbebalter (4) erstreckt, gegen einen ersten Druckölraum (T), die zweite Gleitringdichtung (9) den ersten Druckölraum{7) gegen einen zweiten Druckölraum(U) «nd die dritte Gleitringdichtung {12) denDruA- ao «raum (H) gegen die Atmosphäre abdichtet, wobei die Druckölräume mit zwei auf unterschiedlichem statischen Niveau angeordneten Ölvorratsbehältera (16, 13) verbunden sind die bewirken, daß der Druck im zweiten Druckölraum a₅ (11) größer ist als der im ersten Druckölraum (7) und der im ersten Druckölraum großer ist als der im Gasraum (3) und Einrichtungen zum Konstanthaltcn dieser Drücke (34, 29, 20a 206, 20, 19, 13, 24, 31, 32, 24, 16, 25, II, 7 und 2) vorgesehen sind, und zwischen dem Druckölraum 7) und dem Gasraum (3) ein das aus der ersten Gleitringdichtung (8) leckende öl aufnehmender ölfangbehälter (4) vorgesehen ist, der ringartig so um die Antriebswelle (1) angeordnet ist, daß er mit seiner Innenwand und der Antnebswelle (1) einen Ringspalt (5) bildet, dessen oberes Ende

   von einer auf der Antriebswelle (1) befestigten, nach außen und abwärts abgebogenen ölschleuderscheibe (6) abgedeckt ist.
2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Konstanthalten der Drücke in den Druckolraumen (7 und 11) Leitungen (19, 24) aufwe.sen die nie Erfindung bezieht sich auf eine WellenabdichwkT sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 be-