DE2940943C2

DE2940943C2 - Berührungsloses oder berührungsunabhängiges Dichtungssystem zum Abdichten gaserfüllter oder dampferfüllter Räume

Info

Publication number: DE2940943C2
Application number: DE19792940943
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Chem. 8000 München Ulrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1984-09-06
Also published as: DE2940943A1

Description

Die Erfindung betrifft ein berührungsloses oder berührungsunabhängiges Dichtungssystem zum Abdichten gaserfüllter oder dampferfüllter Räume mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Zur Abdichtung von rotierenden oder hin- und herbewegten Wellen bzw. Kolbenstangen sind viererlei Dichtungen bekannt, beispielsweise Stopfbuchsen, Lippendichtungen, O-Ringe, Gleitringdichtungen und dergleichen. Es handelt sich hierbei um Berührungsdichtungen, die grundsätzlich einem Verschleiß unterliegen. Abhängig von dem abzudichtenden Medium und von den Betriebsbedingungen, wie Temperatur oder Gleitgeschwindigkeit, kann dieser Verschleiß unerträglich hohe Werte annehmen.

Demgegenüber sind die bekannten berührungslosen Spaltdichtungen vorzugsweise als Labyrinthdichtungen ausgeführt und sind prinzipiell verschleißfrei, jedoch ist ihre zwangsläufig vorhandene Leckage in vielen Fällen untragbar.

Aus der britischen Patentschrift 14 04 701 ist es bekannt, zur Abdichtung des Lagerspaltes einer Turbinenwelle in Dichtungsrichtung zwei Spaltdichtungen hintereinander anzuordnen, zwischen die Dampf als Hilfsmedium mit einem Druck eingeführt wird, der etwa gleich dem Druck im abzudichtenden Raum ist. Von einem in Dichtungsrichtung hinter den Spaltdichtungen gelegenen Raum wird das Hilfsmedium mittels einer Pumpe über einen Kühler abgezogen.

Außerdem ist es aus der deutschen Patentschrift 5 85 101 bekannt, als Hilfsmedium, welches zwischen die in Dichtungsrichtung hintereinander angeordneten Spaltdichtungen einer Turbinenwelle eingeführt wird, das Kondensat des Arbeitsmediums zn verwenden.

Nachteilig ist bei den bekannten Systemen, daß besondere Regeleinrichtungen erforderlich sind, um den Druck des Hilfsmediums etwa auf den Druck einzustellen, welcher dem Druck im abzudichtenden Raum gleich ist

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Druckeinstellung des Hilfsmediums bei einem Dichtungssystem der im Oberbegriff von Anspruch 1 beschriebenen Art ohne Regeleinrichtungen im wesentlichen zwangsläufig zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst

to Zweckmäßig ist eine einstellbare Leckage im Hilfsflüssigkeitskreislauf vorgesehen, um eine definierte Lekkage für das abzudichtende Medium zu erzeugen, wodurch erreicht wird, daß eine geringfügige Strömung aus dem abzudichtenden Raum heraus stattfindet, welehe etwaige Verunreinigungen des Hilfswasserkreislaufes von dem abzudichtenden Raum sicher fernhält

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise das Dichtungssystem für die Welle einer Arbeitsmaschine, welche mit unter Überdruck stehendem Wasserdampf arbeitet Dabei ist das System auch dann verwendbar, wenn es sich statt um Dampf um flüssiges Druckwasser handelte.

Mit 1 ist ein Gehäuse bezeichnet, durch welches hindurch die Welle 2 aus dem abzudichtenden Raum 3 herausführt. In dem Raum 11 soll Umgebungsdruck, im allgemeinen also Atmosphärendruck, herrschen. Eine Lippendichtung 13 dichtet drucklos gegen Schmieröl für das Lager 14 ab. Eine erste Spaltdichtung 6 ist vorliegend als Labyrinthdichtung ausgeführt. Mit 7 ist ein Zwischenraum für das Hilfsmedium, hier Wasser, bezeichnet, und bei 8 ist eine zweite Spaltdichtung gezeigt Da es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Drehkolbenverdichter handelt, ist der Überdruck über den Umfang der Welle gemessen nicht gleichförmig, doch erfolgt über die Umfangsrillen der Labyrinthdichtung 6 die Ausbildung eines effektiven Mittelwertes. Beim Anfahren strömt zunächst Dampf über die Bereiche 6, 7,8,11 und 12 in einen Kühler 15, wo der Dampf kondensiert wird und daher nicht über den Auslaß 16 in die Atmosphäre entweichen kann. Das Kondensat dient als Hilfswasser und wird von der Pumpe 17 in den Zwischenraum 7 gedrückt. Die Pumpe 37 ist so gebaut, daß sie zwar Wasser, nicht aber Luft oder Dampf gegen den Betriebsdruck fördern kann. Dies kann durch einen inneren oder äußeren Bypass erreicht werden. Damit stellt sich im stationären Zustand im Zwischenraum 7 zwangsläufig exakt der gleiche Druck ein wie im abzudichtenden Raum 3. Da flüssiges Wasser in den Zwischenraum 7 gefördert wird, eventuell auftretender Dampf aber wegen des Vorhandenseins des Kühlers 15 nicht durch den Auslaß 16 entweichen kann, ist das System als absolut dicht zu betrachten. Für den Fall, daß der Hilfswasserkreislauf verschmutzt werden kann, ist zum Schütze des abzudichtenden Raumes 3 vor Verunreinigungen bei 18 eine einstellbare Leckage vorgesehen.

Für die Abdichtung von Vakuum, auch Hochvakuum bei geeigneter Hilfsflüssigkeit mit hinreichend niedrigem Dampfdruck, ist das System mit in umgekehrter Richtung fördernder Pumpe ebenfalls verwendbar. Auch in diesem Fall kann die Pumpe z. B. eine einfache Zahnradpumpe sein.

Bei flüssigem Hilfsmedium kann die von diesem durchströmte Spaltdichtung, (in der Zeichnung mit 8

h^r> bezeichnet) als hydrodynamisches Gleitlager ausgebildet sein. Hier muß lediglich wegen der Anhiufbcdingungen die Hilfsflüssigkeit für die i.agcrwcrksloffc als .Schmiermittel geeignet sein.

Jn zweckentsprechender Gestaltung kann das erfindungsgemäße Dichtungssystem nicht nur für Wellen, sondern auch für die Abdichtung zwischen beliebigen aufeinanderpassenden Flächen, etwa von ebener oder kegelmantelförmiger usw. Gestalt, verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Berührungsloses oder berührungsunabhängiges Dichtungssystem zum Abdichten gaserfüllter oder dampferfüllter Räume, mit zwei in Dichtungsrichtung hintereinander angeordneten Spaltdichtungen, zwischen die ein Hilfsmedium von gleicher Art wie im abzudichtenden Raum vorhanden unter einem Druck, der etwa gleich dem Druck im abzudichtenden Raum ist, einführbar und von einem Raum in Dichtungsrichtung hinter den Spaltdichtungen über einen Kühler mittels einer Pumpe abziehbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß die Pumpe das Kondensat des im abzudichtenden Raum vorhandenen Mediums als Hilfsmedium in den Bereich zwischen den Spaltdichtungen (6,8) fördert und solchen inneren oder äußeren Nebenschluß aufweist, daß sie zwar Kondensat, nicht jedoch Dampf oder Luft gegen den Betriebsdruck zu fördern vermag.

2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine einstellbare Leckage im HilfsflüsMgkeitskreislauf eine definierte Leckage für das abzudichtende Medium erzeugt wird.