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Hoehdruek-Heisswasserumwälzpllmpe.
Die Schwierigkeiten der Abdichtung einer Pumpenstopfbüchse wachsen mit dem abzudichtenden
Druck und der Höhe der Temperatur der zu fördernden Flüssigkeit. Insbesondere bei Zirkulationpumpen für La-Mont-Kessel ist es von grösster Wichtigkeit, eine Pumpe zu verwenden, bei der alle
Schwierigkeiten hinsichtlich der Stopfbuchsenabdichtung entfallen. Es sind für diesen Zweck zahlreiche Konstruktionen bekannt, insbesondere solche, bei denen das durch die Stopfbüchse abzudichtende Hochdruckwasser vorher gekühlt wird. In allen Fällen aber ist eine Stopfbüchse vorhanden, deren
Dichthalten eine Vorbedingung für den Betrieb eines La-Mont-Kessels ist.
Die Erfindung bezweckt nun, die Stopfbüchse für derartige Heisswasserumwälzpumpen vollständig zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird die das fliegend angeordnete Laufrad tragende Pumpenwelle durch einen Unterwassermotor angetrieben, dessen Rotor im Druckwasser läuft, wobei der Rotorraum am andern Wellenende vollständig abgeschlossen ist. Gleichzeitig wird das Eigengewicht und der allfällige Axialschub der Pumpe in bekannter Weise durch eine Entlastungsscheibe aufgefangen, die durch eine besondere Entlastungspumpe ihr Druckwasser erhält.
Abgesehen von der Druckerhöhung durch die Entlastungspumpe ist in dem ganz geschlossenen Läuferraum überall der gleiche Druck vorhanden, so dass keine Wasserbewegung stattfindet.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel im Achssehnitt dargestellt.
Die Welle 1, die in wassergeschmierten Traglagern ; 2 bis J läuft, trägt am einen Ende den Läufer 6 der Hochdruckpumpe. Zwischen den Lagern 4 und J sitzt der Läufer des Elektromotors, dessen Stator gegen den Läufer in an sich bekannter Weise hochdruckfest abgedichtet ist. Der Motor ist als Unterwassermotor ausgebildet und zu diesem Zweck durch das Gehäuse 8 und den Gehäusedeckel 9, der das der Pumpe entgegengesetzte Wellenende umgibt, abgeschlossen. Der Gehäusedeckel 9 ist gewölbt, so dass er einen Hohlraum bildet, in dem eine an sich bekannte Einrichtung zur Aufnahme des Axialschubes der Welle eingebaut ist.
Diese Entlastungsvorrichtung besteht aus einer Entlastungsscheibe 10, für die eine besondere auf der Welle 1 sitzende Pumpe 11 den erforderlichen Flüssigkeitsdruck liefert.
Zwischen der Pumpe 6 und dem Elektromotor 7 ist ein doppelwandiger Gehäuseteil 12 eingeschaltet, dessen innerer Mantel um den Wellenhals einen allseits geschlossenen Hohlraum 13 bildet, der mit stillstehendem Druckwasser gefüllt ist. Der innere Mantel trägt auf seiner Aussenfläche Kühlrippen 14, die in dem Hohlraum 15 des Doppelmantel liegen. Durch diesen Hohlraum wird Kiihlwasser geleitet, dass das im Hohlraum 1. 3 stehende Druckwasser und über dieses die Welle j ! kühlt.
Die Verlustwärme des Elektromotors 7 wird zum Teil durch Kühlwasser abgeführt, das durch einen Kühlraum 16 fliesst, der durch Ummantelung des Gehäuseteiles 8 gebildet wird. Durch eine besondere Hilfspumpe 17 wird das im Läuferraum befindliche Druckwasser durch den Läuferspalt 18 gedrückt und kommuniziert durch die Öffnung 19 mit dem Hohlraum des Gehäusedeckels 9, der ebenfalls von einem Kühlmantel 20 umgeben ist, durch den ein gesonderter Kühlwasserstrom geleitet wird. Auf diese Weise können die drei zu kühlenden Wärmequellen, nämlich die Wärme der Welle, die Statorwärme und die Rotorwärme durch drei verschiedene und regulierbare Kühlwasserstromkreise so gekühlt werden, dass überall nur die notwendige Kühlwassermenge verbraucht wird.
Der Statorraum ist dabei mit Luft oder einem andern Medium ausgefüllt.
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Die stopfbüchsenlose Pumpe kann für beliebig hohe Zuflussdrücke, auch weit über 100 atü, verwendet werden, da bei Verwendung von entsprechend widerstandsfähigem Material (Stahlguss) nur für die entsprechenden Wandstärken vorzusorgen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochdruck-Heisswasserumwälzpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die das fliegend angeordnete Laufrad tragende Welle von einem hochdrueksieher eingekapselten Elektromotor angetrieben wird, dessen Rotor im Druekwasser läuft, zum Zwecke, die Anordnung von Stopfbüchsen zu erübrigen.
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Hoehdruek hot water circulating plate.
The difficulty of sealing a pump stuffing box grows with the amount to be sealed
The pressure and the temperature of the liquid to be conveyed. Especially with circulation pumps for La Mont boilers, it is of the utmost importance to use one pump with which all
Difficulties with regard to the gland seal are eliminated. Numerous designs are known for this purpose, in particular those in which the high-pressure water to be sealed by the stuffing box is cooled beforehand. In all cases, however, there is a stuffing box
Keeping tight is a prerequisite for the operation of a La Mont boiler.
The invention now aims to completely eliminate the stuffing box for such hot water circulation pumps. For this purpose, the pump shaft carrying the overhung impeller is driven by an underwater motor, the rotor of which runs in pressurized water, the rotor space being completely closed at the other end of the shaft. At the same time, the pump's own weight and any axial thrust is absorbed in a known manner by a relief disk, which receives its pressurized water from a special relief pump.
Apart from the pressure increase caused by the relief pump, the same pressure is present everywhere in the completely closed rotor space, so that no water movement takes place.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in axial section.
The shaft 1, which in water-lubricated bearing bearings; 2 to J runs, carries the rotor 6 of the high pressure pump at one end. The rotor of the electric motor sits between the bearings 4 and J, the stator of which is sealed against the rotor in a manner known per se so that it is resistant to high pressure. The motor is designed as an underwater motor and for this purpose is closed off by the housing 8 and the housing cover 9 which surrounds the shaft end opposite the pump. The housing cover 9 is arched so that it forms a cavity in which a device known per se for absorbing the axial thrust of the shaft is installed.
This relief device consists of a relief disc 10, for which a special pump 11 located on the shaft 1 supplies the required fluid pressure.
A double-walled housing part 12 is connected between the pump 6 and the electric motor 7, the inner jacket of which forms a cavity 13 which is closed on all sides around the shaft neck and which is filled with stationary pressurized water. The inner jacket has cooling ribs 14 on its outer surface, which are located in the cavity 15 of the double jacket. Cooling water is passed through this cavity so that the pressurized water standing in cavity 1. 3 and via this the shaft j! cools.
The heat loss from the electric motor 7 is partly dissipated by cooling water which flows through a cooling space 16 which is formed by the casing of the housing part 8. The pressurized water in the rotor space is pushed through the rotor gap 18 by a special auxiliary pump 17 and communicates through the opening 19 with the cavity of the housing cover 9, which is also surrounded by a cooling jacket 20 through which a separate cooling water flow is passed. In this way, the three heat sources to be cooled, namely the heat of the shaft, the stator heat and the rotor heat, can be cooled by three different and controllable cooling water circuits so that only the necessary amount of cooling water is used everywhere.
The stator space is filled with air or another medium.
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The pump without a stuffing box can be used for any high inflow pressures, even well over 100 atmospheres, since when using a suitably resistant material (cast steel) only the corresponding wall thicknesses have to be provided.
PATENT CLAIMS:
1. High-pressure hot water circulation pump, characterized in that the shaft carrying the overhung impeller is driven by a hochdrueksieher encapsulated electric motor, the rotor of which runs in the pressurized water, for the purpose of eliminating the need for the arrangement of stuffing boxes.