泵密封裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于密封核電站的泵的裝置(1)，所述裝置(1)包括：機械軸封(70)，流體集管，其包括：第一多個表面(35)，其與所述機械軸封(70)協(xié)作；第二多個表面(36)，其設計成與泵殼體(10)協(xié)作；多個通道(44，45，46，47)，其在運行狀態(tài)中形成第一流體回路(33)和第二流體回路(34)，第一流體回路構成第一多個表面(35)和第二多個表面(36)之間的隔熱件(31)，第二流體回路將流體供應到所述機械軸封(70)，以便對其進行冷卻。
【專利說明】
泵密封裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及泵密封裝置。更具體而言，其涉及用于密封核電站的泵的裝置。其還可涉及化石燃料電站，具體而言，通過燃燒煤、燃料油或天然氣發(fā)電的電站。在核電站的情況下，泵具有將水發(fā)送到位于反應器的入口的上游的加熱器的功能。

【背景技術】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術，隔熱功能和冷卻機械軸封(packing)的摩擦元件的功能由接頭(tapping)(對某些區(qū)進行供應且具有入口和出口的通道被定義為接頭)執(zhí)行，接頭布置在泵殼體、機械軸封和流體集管中，如果有一個的話。現(xiàn)有技術使得難以維護，因為必須在此之前移除管道。此外，將多個接頭布置在標準構件中會增加成本，具體而言因為有孔且要焊接供應管道。這樣的裝置使得較難以對密封裝置進行維護，因為在機械軸封和泵殼體中有接頭。
[0003]在這個背景下，這里解決的問題是制造上面提到的類型的泵密封裝置，其具有簡單的結構且有利于維護所述裝置且改進裝置的使用壽命。
[0004]機械軸封在軸的端部處且在泵殼體的外側提供密封。機械軸封和在機械軸封附近流動的水的溫度必須不能超過閾值溫度，傳統(tǒng)上是100°c。但是，典型地，流過泵的水處于大約200°C的溫度。在給定軸封和具體而言固定面環(huán)和旋轉面環(huán)的機械屬性和其在密封裝置中的布置的情況下，重要的是，保護它們以免過熱，以便保護它們以免在它們的運行狀態(tài)中退化。具體而言，泵殼體和機械軸封之間的傳導進行的熱交換可影響密封件和具體而言在固定面環(huán)和旋轉面環(huán)之間的點處的密封件的正確運行。此外，在一方面由軸封的旋轉面環(huán)限定的機械軸封的旋轉部件和在另一方面軸封的固定面環(huán)所限定的固定部件之間的摩擦以熱的形式消散能量，從而導致固定面環(huán)和旋轉面環(huán)溫度升高和過早磨損。因而，為了增加機械軸封的使用壽命，使機械軸封在出現(xiàn)摩擦的點處得到冷卻，即在機械軸封中的那個點處，更具體而言，在固定面環(huán)和旋轉面環(huán)之間存在相對運動的點處。
[0005]此外，本發(fā)明的目的具體而言在于優(yōu)化密封裝置的維護，以及增加密封裝置的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出的解決方案在于一種泵密封裝置，包括:
機械軸封，
流體集管，其包括:
第一多個表面，其與所述機械軸封協(xié)作；
第二多個表面，其設計成與泵殼體協(xié)作；
多個通道，其在運行狀態(tài)中形成第一流體回路和第二流體回路，第一流體回路構成第一多個表面和第二多個表面之間的隔熱件，第二流體回路將流體供應到所述機械軸封，以對其進行冷卻。
[0007]通過提供其中結合了流體集管的密封裝置，這種布置有利地促進維護且增加密封裝置的使用壽命。包括在被保護的機械軸封和限定熱區(qū)的泵殼體之間的流體集管結合了第一和第二回路。在流體集管中在泵殼體和軸封之間循環(huán)的第一回路的功能是形成隔熱件，以便保護軸封免受泵殼體消散的熱和流過所述泵的水所產(chǎn)生的熱的影響。將流體供應到軸封的第二流體回路的功能是冷卻軸封，以便降低溫度，以允許使用密封裝置，而沒有泄漏的風險，然后這防止泵水接觸外部環(huán)境。
[0008]此外，由于以機械的方式焊接在泵殼體和軸封之間的集管罐使得能夠以簡單的方式結合兩個功能，所以維護得到的促進。因而，在泵殼體和軸封上不必要存在接頭。此外，裝置在隔熱件的點處不包括密封件且在泵殼體中沒有孔以對隔熱件進行供應。
[0009]在本發(fā)明的另一個實施例中，隔熱件可由凹部形成，凹部分開所述流體集管的第一部分和第二部分，所述第一部分意圖定向在熱區(qū)旁邊，并且所述第二部分意圖定向在所述軸封旁邊，所述凹部容納流體。
[0010]在本發(fā)明的另一個實施例中，限定交換區(qū)的空間在機械軸封和流體集管之間，鄰近所述機械軸封的摩擦元件，可容納用于冷卻所述元件的流體。
[0011]在一個實施例中，流體集管包括第一通道和第二通道，以分別對第二流體回路進行供應和排空，所述第一通道和第二通道各自從流體集管的徑向外表面延伸到與軸封連通的所述空間。
[0012]在一個實施例中，流體集管包括:
用于對所述凹部進行供應的第三通道，所述第三通道從集管的徑向外表面延伸到布置在所述流體集管內(nèi)部的第一內(nèi)部通道；
第四通道，其用于排空所述凹部，所述第四通道從集管的所述徑向外表面延伸到布置在所述流體集管內(nèi)部的第二內(nèi)部通道。
[0013]在一個實施例中，凹部在集管內(nèi)部沿徑向延伸，從而限定環(huán)形形狀。
[0014]在本發(fā)明的另一個實施例中，第一流體回路和第二流體回路連接到流體冷卻裝置上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]根據(jù)下文給出的描述，借助于完全非限制性指示，參照圖1，其它特征和優(yōu)點將進一步顯而易見，圖1顯示了密封裝置的示例的截面圖。

【具體實施方式】
[0016]提供了兩個密封裝置I來防止加壓熱水流出到外部環(huán)境中，同時不阻礙軸20的旋轉。兩個密封裝置I中的各個布置在軸20的各個出口處。
[0017]這些裝置I中的各個包括:
泵殼體10，其容納加壓熱水且還容納能量回收部件；
旋轉軸20，其支承葉輪，葉輪的導葉對這個熱水施加動力，所述軸20從殼體10的各個側出來，以便支托在軸承上；其一端聯(lián)接到驅動系統(tǒng)(未顯示)上；軸20的出口通過密封裝置I密封；
流體集管30，其通過固定器件固定到泵殼體10上； 固定蓋60，其將機械軸封70固定到泵上，并且更具體而言固定到流體集管30的內(nèi)部；旋轉面環(huán)72，其隨著軸20旋轉且與固定面環(huán)71處于表面-表面接觸；密封出現(xiàn)在這兩個面環(huán)之間的接口處；
固定面環(huán)71，其保持壓靠在旋轉面環(huán)72上，僅能夠以平移的方式運動；
旋轉面環(huán)載體，其保持旋轉面環(huán)；
-非旋轉面環(huán)載體，其保持固定面環(huán)71且允許面環(huán)以平移運動的方式運動；
機械軸封70襯套，其連接到軸20上；這形成機械軸封70的與軸20接觸的壁，同時保護軸20。
[0018]密封裝置I意圖定位在旋轉軸20和泵殼體10之間。更具體而言，裝置I位于在軸20的出口處，在泵殼體10的外部，以便防止循環(huán)通過泵殼體10的加壓熱水流出所述泵殼體10。此外，密封裝置1、旋轉軸20和泵殼體10布置在一起，以便不阻礙軸20相對于泵殼體10的旋轉。軸20圍繞軸線20a旋轉。
[0019]限定密封器件的機械軸封70配合到密封裝置I上。機械軸封70包括以密封的方式連接到流體集管30上的所述固定密封面環(huán)71，以及以密封的方式連接到旋轉軸20上的所述旋轉密封面環(huán)72。當軸20圍繞其軸線20a旋轉時，旋轉面環(huán)72抵靠著固定面環(huán)71在環(huán)形摩擦表面上摩擦。固定面環(huán)和旋轉面環(huán)中的各個具有徑向外表面和徑向內(nèi)表面。徑向外表面的至少一部分與限定交換區(qū)的空間90連通。限定交換區(qū)的空間90設置在軸封70的沿徑向朝向外部定向的部分和流體集管30之間，并且鄰近由固定面環(huán)71和旋轉面環(huán)72形成的摩擦元件。在運行狀態(tài)中，空間90容納用于冷卻摩擦元件的流體。固定面環(huán)71和旋轉面環(huán)72中的各個還具有鄰近軸20的徑向內(nèi)表面。
[0020]裝置I可包括面環(huán)擠壓器件，其沿軸向將固定面環(huán)71和旋轉面環(huán)72擠壓在彼此上。這些器件的功能是保持固定面環(huán)71和旋轉面環(huán)72之間的接觸。
[0021 ] 流體集管30布置在泵殼體10和機械軸封70之間。其功能是在泵殼體10和機械軸封70之間形成隔熱件31，以及冷卻機械軸封70，具體而言冷卻固定面環(huán)和旋轉面環(huán)。因而，這個集管30意圖的是基本保護機械軸封70免受外部侵襲的影響，具體而言呈熱的形式的外部侵襲，并且增加其使用壽命。流體集管30包括多個通道44、45、46、47，其在運行狀態(tài)中形成第一流體回路33和第二流體回路34，第一流體回路在流體集管30的第一多個表面35和第二多個表面36之間形成隔熱件31，第二流體回路34對機械軸封70供應水，以便對其進行冷卻。
[0022]在本發(fā)明的另一個實施例中，流體集管30包括四個接頭:第一接頭40，其用于對機械軸封70供應流體；第二接頭41，其用于將流體從機械軸封70排空；第三接頭42，其用于對隔熱件31進行供應；以及第四接頭43，其用于將流體從隔熱件31排空。
[0023]優(yōu)選地，第一通道44從流體集管30的徑向外表面38 (鄰近第一接頭40)延伸到與軸封70連通的空間90。作為示例，這個第一通道44可通過流體集管30沿徑向從一端傳送到另一端。
[0024]優(yōu)選地，第二通道45從與軸封70連通的空間90延伸到流體集管30的徑向外表面38 (鄰近第二接頭41)。這個第二通道45沿從流體集管30的一端傳送到另一端的第二方向延伸。第一通道44和第二通道45布置成使得第一和第二方向不一致。
[0025]優(yōu)選地，在一個實施例中，第三通道46從流體集管30的徑向外表面38延伸且與凹部50連通，凹部50在運行狀態(tài)中形成隔熱件31。
[0026]為了將水從隔熱件31排空，凹部50與第四通道47連通，第四通道47延伸遠到流體集管30的徑向外表面38，鄰近第四接頭43。
[0027]在一個實施例中，第一接頭40、第二接頭41、第三接頭42和第四接頭43也可布置在表面39上，以便與軸線20a基本成直角，并且朝向泵殼體10所處的相對的側定向。然后將因此形成第一通道44、第二通道45、第三通道46和第四通道47 ;作為示例，第一通道44、第二通道45、第三通道46和第四通道47限定的方向將布置成不一致。
[0028]用于冷卻軸封70的回路然后通過第一接頭40得到供應，延伸通過第一通道44，并且然后使流體與空間90中的固定面環(huán)和旋轉面環(huán)連通。容納在空間90中的流體然后通過第二通道45排空，并且通過第二接頭41離開流體集管30。
[0029]形成隔熱件31的流體回路然后通過第三接頭42得到供應，延伸通過第三通道46，然后可能通過第一內(nèi)部通道，之后逐漸地且沿周向填充凹部50。容納在凹部50中的流體然后可通過第四通道47排空，并且可通過第四接頭43離開流體集管30。
[0030]在圖1顯示的實施例中，凹部50分開集管罐30的第一部分51和第二部分52。第一部分51是意圖在泵殼體10附近定向在熱區(qū)旁邊的部分，而第二部分52意圖定向在軸封70旁邊，也就是說，是要在熱方面受到保護的元件。
[0031]圖1顯示其中凹部50沿徑向在流體集管30的內(nèi)部延伸且限定環(huán)的實施例。
[0032]在本發(fā)明的一個實施例中，將水供應到軸封70的第二流體回路34傳送通過交換器，以便冷卻其水。以相同的方式，第一流體回路33優(yōu)選永久性地對隔熱件31供應源自河水或海水類型的冷源的水。
[0033]泵密封裝置I包括機械軸封70和流體集管。這個流體集管包括與機械軸封70協(xié)作的第一多個表面35和設計成與泵殼體10協(xié)作的第二多個表面36。
[0034]在運行狀態(tài)中，流體集管此外包括第一流體回路33和第二流體回路34，第一流體回路形成第一多個表面35和第二多個表面36之間的隔熱件31，第二流體回路34對所述機械軸封70供應水，以便對其進行冷卻。
[0035]根據(jù)另一個實施例，限定交換區(qū)的空間90在機械軸封70和流體集管30之間，鄰近所述機械軸封70的摩擦元件，容納用于冷卻所述元件的流體。
【權利要求】
1.一種用于密封核電站的泵的裝置(I)，所述裝置(I)包括: 機械軸封(70)， 流體集管，其包括: 第一多個表面(35)，其與所述機械軸封(70)協(xié)作； 第二多個表面(36)，其設計成與泵殼體(10)協(xié)作； 多個通道(44，45，46，47)，其在運行狀態(tài)中形成第一流體回路(33)和第二流體回路(34)，所述第一流體回路構成所述第一多個表面(35)和所述第二多個表面(36)之間的隔熱件(31)，所述第二流體回路將流體供應到所述機械軸封(70)，以對其進行冷卻。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置(I)，其特征在于，所述隔熱件(31)由凹部(50)形成，所述凹部(50)將中間構件的第一部分(51)和第二部分(52)分開，所述第一部分(51)意圖定向在熱區(qū)旁邊，而所述第二部分(52)意圖定向在所述軸封(70)旁邊，所述凹部(50)容納流體。
3.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的所述裝置(I)，其特征在于，限定交換區(qū)的空間(90)在所述機械軸封(70)和所述中間構件之間，鄰近所述機械軸封(70)的摩擦元件(71，72)，容納用于冷卻所述元件(71，72)的流體。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置(I)，其特征在于，所述流體集管(30)包括第一通道(44)和第二通道(45)，分別用于對所述第二流體回路(34)進行供應和排空，所述第一通道(44)和第二通道(45)各自從所述流體集管(30)的徑向外表面(38)延伸到與所述軸封(70)連通的所述空間(90)。
5.根據(jù)權利要求2所述的裝置(I)，其特征在于，所述流體集管(30)包括: 第三通道(46)，其用于對所述凹部(50)進行供應，所述第三通道(46)從所述集管(30)的徑向外表面(38)延伸到布置在所述流體集管(30)內(nèi)部的第一內(nèi)部通道； 用于排空所述凹部(50)的第四通道(47)，所述第四通道(47)從所述集管(30)的所述徑向外表面(38)延伸到布置在所述流體集管(30)內(nèi)部的第二內(nèi)部通道。
6.根據(jù)權利要求2至5中的任一項所述的裝置(I)，其特征在于，所述凹部(50)在所述集管(30)內(nèi)部沿徑向延伸，從而限定環(huán)形形狀。
7.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置(I)，其特征在于，所述第一流體回路(33)和所述第二流體回路(34)連接到流體冷卻裝置上。
【文檔編號】F04D29/12GK104334886SQ201380029628
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年6月3日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】N.內(nèi)博特, G.貝考亞恩 申請人:阿爾斯通技術有限公司