RU2435987C1

RU2435987C1 - Pump unit with tightness control device of double end seal

Info

Publication number: RU2435987C1
Application number: RU2010128851/06A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валентинович Марков (RU); Дмитрий Валентинович Марков; Геннадий Васильевич Соболев (RU); Геннадий Васильевич Соболев; Михаил Юрьевич Ковалев (RU); Михаил Юрьевич Ковалев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Гидрогаз" (ЗАО "Гидрогаз")
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2011-12-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump unit consists of engine, support plate, shaft train, make-up liquid chamber located between two end seals, leakage sensor and make-up liquid level control device. Control device is installed above support plate, connected via piping system to the make-up liquid chamber and consists of the reservoir having floating type indicator one end of which contacts the scale and the other end of which contacts make-up liquid.

EFFECT: high degree of operating reliability, safety, repairability, serviceability, possibility of addition of make-up liquid without stopping the unit operation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для откачки водонефтяной смеси с присутствием абразивных механических примесей, взрывопожароопасных сред.The invention relates to a pump engineering and can be used for pumping water-oil mixture with the presence of abrasive solids, explosive fire hazardous environments.

Известен центробежный вертикальный насос с погруженной в перекачиваемую среду проточной частью, содержащий двигатель, валопровод, образованный одной или несколькими подвесками, узел уплотнения, образованный двумя торцовыми уплотнениями и разделительной камерой, заполненной охлаждающе-смазывающей жидкостью, проточную часть, с расположенной в ней крыльчаткой, ограниченную корпусом уплотнения и корпусом насоса с отводом, датчик утечки, расположенный ниже уровня подшипников во внутренней полости валопровода (RU 71710 U1, МПК F04D 7/04, 20.03.2008).A centrifugal vertical pump is known with a flowing part immersed in the pumped medium, comprising a motor, a shaft line formed by one or more suspensions, a sealing assembly formed by two mechanical seals and a separation chamber filled with a cooling lubricant, a flowing part, with an impeller located therein, limited a seal housing and a pump housing with a tap, a leakage sensor located below the level of bearings in the inner cavity of the shaft line (RU 71710 U1, IPC F04D 7/04, 03.20.2008).

Недостатком данной конструкции является отсутствие устройства контроля за наличием затворной жидкости в камере между торцовыми уплотнениями и невозможностью своевременного обнаружения выхода из строя нижнего уплотнения, т.е. датчик утечки сигнализирует о прорыве среды через уплотнения только после того, когда выйдут из строя оба торцовых уплотнения и среда начнет заполнять полость подвески, выводя из строя подшипники качения, вызывая коррозию деталей и узлов подвески. При перекачивании взрыво- и пожароопасных сред такая ситуация может привести к взрыву или возгоранию. Кроме того, исключена возможность пополнения объема затворной жидкости без демонтажа насосного агрегата из емкости, на фланец которой он установлен.The disadvantage of this design is the lack of a device for monitoring the presence of the barrier fluid in the chamber between the mechanical seals and the inability to timely detect failure of the lower seal, i.e. a leakage sensor signals a breakthrough of the medium through the seals only after both mechanical seals fail and the medium begins to fill the suspension cavity, disabling the rolling bearings, causing corrosion of the suspension components and assemblies. When pumping explosive and fire hazardous media, this situation can lead to an explosion or fire. In addition, the possibility of replenishing the volume of the shut-off fluid without dismantling the pump unit from the tank on the flange of which it is installed is excluded.

Задачей изобретения является повышение надежности работы агрегата и расширение перечня допускаемых перекачиваемых жидкостей.The objective of the invention is to increase the reliability of the unit and expanding the list of allowed pumped liquids.

Технический результат достигается тем, что насосный агрегат с устройством контроля герметичности двойного торцового уплотнения, состоящий из двигателя, опорной плиты, валопровода, камеры с затворной жидкостью, расположенной между двумя торцовыми уплотнениями, и датчика утечки, согласно изобретению оснащен устройством контроля уровня затворной жидкости, установленным над опорной плитой агрегата и соединенным посредством системы трубопроводов с камерой затворной жидкости, которое состоит из емкости, в крышке которой установлен индикатор поплавкового типа со шкалой и датчик уровня жидкости или датчик давления.The technical result is achieved in that the pump unit with a tightness control device for a double mechanical seal, consisting of an engine, a base plate, a shaft line, a chamber with a shutter fluid located between two mechanical seals, and a leakage sensor, according to the invention, is equipped with a shutter fluid level control device installed above the base plate of the unit and connected by means of a piping system with a barrier fluid chamber, which consists of a tank, in which the indicator is installed Torr float type with a scale and a liquid level sensor or a pressure sensor.

На чертеже изображен насосный агрегат с устройством контроля герметичности двойного торцового уплотнения.The drawing shows a pump unit with a device for monitoring the tightness of a double mechanical seal.

Насосный агрегат состоит из двигателя 1, валопровода 2, торцовых уплотнений 3 и 4, камеры 5 с затворной жидкостью, датчика 6 утечки, опорной плиты 7, отвода 8, устройства 9 контроля уровня затворной жидкости (устройство). Устройство 9 имеет емкость 10, установленную над опорной плитой 7 и соединенную с камерой 5 системой трубопровода 11, 12 в нижней части камеры 5. Емкость 10, система трубопровода 11 и 12 заполнена затворной жидкостью. В отверстии крышки 13 в направляющей втулке 14 установлен индикатор 15 поплавкового типа, нижний край которого контактирует с затворной жидкостью, а верхний связан со шкалой 16, представленной в виде прозрачного колпака с указанием отметок «норма» и «максимум». В отверстии крышки 13, кроме того, установлен датчик 17 уровня жидкости, или датчик давления (манометр), или заглушки. Заполнение емкости 10 жидкостью может производиться через это отверстие как до, так и после установки насосного агрегата на место эксплуатации. При этом затворная жидкость заливается в емкость 10 до тех пор, пока вершина индикатора 15 не покажется над поверхностью торца втулки 14 на некоторое расстояние в положении «норма».The pump unit consists of an engine 1, a shaft line 2, mechanical seals 3 and 4, a chamber 5 with a stopper fluid, a leakage sensor 6, a base plate 7, a tap 8, a shutter fluid level control device 9 (device). The device 9 has a container 10 mounted above the base plate 7 and connected to the chamber 5 by a piping system 11, 12 in the lower part of the chamber 5. The tank 10, the piping system 11 and 12 are filled with a barrier fluid. An indicator 15 of a float type is installed in the opening of the lid 13 in the guide sleeve 14, the lower edge of which is in contact with the closure fluid, and the upper is connected to a scale 16, presented in the form of a transparent cap with the marks “normal” and “maximum”. In the opening of the cover 13, in addition, a liquid level sensor 17, or a pressure sensor (pressure gauge), or plugs is installed. Filling the tank 10 with liquid can be done through this hole both before and after the installation of the pump unit at the place of operation. In this case, the closure liquid is poured into the container 10 until the top of the indicator 15 appears above the surface of the end face of the sleeve 14 for a certain distance in the “normal” position.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

После монтажа насосного агрегата на место эксплуатации контролируют уровень затворной жидкости (масла) в емкости 10 по положению индикатора 15 на отметке «норма», а также показаниям датчика 17. При необходимости, производится дозаливка затворной жидкости. После запуска агрегата в работу имеется возможность следить за положением уровня затворной жидкости, при этом вершина индикатора 15 может достигать положения «максимум» из-за температурных расширений затворной жидкости в процессе ее нагрева. Датчик 17 уровня по верхнему положению также выставлен на эту отметку.After mounting the pump unit at the place of operation, the level of the barrier fluid (oil) in the tank 10 is monitored by the position of the indicator 15 at the “normal” mark, and also by the readings of the sensor 17. If necessary, the shutter fluid is added. After the unit is put into operation, it is possible to monitor the position of the level of the barrier fluid, while the top of the indicator 15 can reach the “maximum” position due to the temperature expansion of the barrier fluid during its heating. The level sensor 17 in the upper position is also set to this mark.

Аварию торцового уплотнения отслеживают следующим образом.The mechanical seal accident is monitored as follows.

При потере герметичности нижнего торцового уплотнения 4 перекачиваемая среда поступает в уплотнительную камеру 5, что приводит к увеличению объема в системе затворной жидкости. Индикатор 15 всплывает выше положения «максимум» и упирается в сферу колпака 16, что является сигналом о появившейся негерметичности. Кроме того, происходит срабатывание датчика 17 уровня жидкости. В случае если запуск насосного агрегата произошел в отсутствие жидкости в проточной части насоса и произошло повреждение нижнего торцового уплотнения 4, негерметичность уплотнения приведет к вытеканию затворной жидкости из полости камеры 5, как следствие того, уровень затворной жидкости в емкости 10 снизится, индикатор 15 скроется ниже торца направляющей втулки 14, что является сигналом об утечке затворной жидкости. Одновременно срабатывает датчик 17 уровня по настройке на минимально допустимый уровень затворной жидкости в емкости 10. В случае если это необходимо по условиям эксплуатации, на емкость 10 монтируется датчик 6 давления или манометр для контроля давления, а емкость 10 и, соответственно, полость затворной жидкости поддавливается избыточным давлением воздуха или инертного газа. Тогда, в зависимости от падения или повышения давления в емкости 10 датчик 6 давления выдает сигнал о неисправности, при этом имеется возможность визуального контроля утечки с помощью индикатора 15.In case of loss of tightness of the lower mechanical seal 4, the pumped medium enters the sealing chamber 5, which leads to an increase in the volume in the system of the barrier fluid. The indicator 15 pops up above the "maximum" position and abuts against the sphere of the cap 16, which is a signal of a leak. In addition, the sensor 17 of the liquid level is triggered. If the start of the pump unit occurred in the absence of fluid in the flow part of the pump and damage to the lower mechanical seal 4 occurred, the leakage of the seal will lead to leakage of the shutter fluid from the cavity of the chamber 5, as a result, the level of the shutter fluid in the tank 10 will decrease, the indicator 15 will disappear below the end of the guide sleeve 14, which is a signal about a leak of the barrier fluid. At the same time, a level sensor 17 is activated to adjust the minimum permissible level of the barrier fluid in the tank 10. If it is necessary according to the operating conditions, a pressure sensor 6 or pressure gauge is mounted on the tank 10 to control the pressure, and the tank 10 and, accordingly, the cavity of the barrier fluid excessive pressure of air or inert gas. Then, depending on the drop or increase in pressure in the tank 10, the pressure sensor 6 gives a malfunction signal, while it is possible to visually monitor the leak using the indicator 15.

Предложенная конструкция обеспечивает простой и надежный способ своевременного обнаружения утечки затворной жидкости из камеры торцового уплотнения, повреждения нижнего торцового уплотнения до того, как может выйти из строя верхнее торцовое уплотнение. Это повышает надежность и безопасность эксплуатации, ремонтопригодность и удобство обслуживания насосного агрегата, дает возможность долива затворной жидкости без демонтажа насосного агрегата в процессе его работы.The proposed design provides a simple and reliable method for timely detection of leakage of barrier fluid from the mechanical seal chamber, damage to the lower mechanical seal before the upper mechanical seal can fail. This increases the reliability and safety of operation, maintainability and ease of maintenance of the pump unit, makes it possible to top up the shutter fluid without dismantling the pump unit during its operation.

Claims

A pump unit with a double mechanical seal tightness control device, consisting of an engine, a base plate, a shaft shaft, a chamber with a shutter fluid located between two mechanical seals, a leakage sensor, characterized in that the unit is equipped with a shutter fluid level control device mounted above the base of the unit and connected by means of a piping system with a barrier fluid chamber, which consists of a container in the cover of which a float type indicator with a scale is installed, and yes liquid level sensor or pressure sensor.