[发明专利]泵密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及泵密封装置。更具体地，其涉及用于密封核电站的泵的装置。其还可涉及化石燃料发电站，特别是通过燃烧煤、油或天然气而产生电的发电站。就核电站而言，其为泵，该泵的功能为将水发送至位于反应堆的入口之前的加热器。

背景技术

根据现有技术，通过布置在泵壳体、机械衬垫和流体集管(如果存在流体集管)中的导出口(tapping)(具有供给某些区的(多个)入口和(多个)出口的管道被限定为导出口)执行热障部功能和冷却机械衬垫的摩擦元件的功能。现有技术使维护困难，这是因为必须首先除去管路。此外，在标准构件中具有许多导出口增加成本，特别是由于需要在供应管路上制作孔和焊缝。此外，冷却水来自两个不同的回路，即，用于热障部功能的辅助冷却回路和用于使用来自泵和外部热交换器的水来冷却机械衬垫的摩擦元件的另一个回路。

就在机械衬垫中和在泵壳体中制作导出口来说，这种装置使密封装置维护困难。

在该情况下，此处提出的问题为，生产前述类型的泵密封装置，其具有简单的构型并且便于维护所述装置和改进装置的寿命。本发明还试图将两个功能组合到同一个单密封装置中，其中，仅存在一个冷却回路，其目的在于冷却机械衬垫的摩擦元件并且形成热障部，该热障部保护机械衬垫免受热，以便延长装置的寿命。机械衬垫提供轴的端部处和泵壳体外部的密封。机械衬垫的温度和在机械衬垫附近流动的水的温度必须不超过阈值温度，通常为100℃。现在，典型地，循环穿过泵的水处于大约200℃的温度。记住的是衬垫和特别是静止面环和旋转面环(机械衬垫的静止摩擦元件和旋转摩擦元件限定为静止面环和旋转面环)的机械特性和它们如何布置在密封装置中，重要的是保护它们免受过多的热，以便保护它们免受退化。所发生的是，通过泵壳体与机械衬垫之间的传导的热交换可损害密封件的正确操作，并且特别是可损害静止面环与旋转面环之间的点处的密封。此外，由一方面的衬垫的旋转面环限定的机械衬垫的旋转部分与由另一方面的衬垫的静止面环限定的静止部分之间的摩擦以热的形式耗散能量，从而导致温度升高以及静止面环和旋转面环的过早磨损。因此，为了延长机械衬垫的寿命，规定，机械衬垫在其中出现摩擦的位置处(即，在机械衬垫中的该点处和更具体地在其中在旋转面环与静止面环之间存在相对运动的点处)被冷却。

此外，本发明特别地试图优化密封装置的维护和延长密封装置的寿命。本发明的另一个目的在于减少构成密封装置的构件的数量，并且同时降低制造泵密封装置的成本。

发明内容

由本发明提出的解决方案为一种用于密封泵的装置，其包括：

泵壳体，其包括用于流体通过的第一管道和第二管道；

轴，其包括泵壳体附近的用于流体的第一通路；

机械衬垫，其安装在轴与泵壳体之间，并且包括用于旋转部分和静止部分的一起相擦的摩擦元件，

所述装置具有两个状态：第一关闭状态，其中，没有流体循环穿过所述装置；以及第二操作状态，其中，流体在流动回路中流动，穿过：

第一通路，其用以向回路供应流体，

第二通路，其包括在泵壳体与衬垫之间并且与所述摩擦元件连通，第二通路接着形成冷却摩擦元件的器件和热障部，

第一管道，其用以向第二通路供应冷却的流体，

第二管道，其用以从第二通路除去热流体。

这种布置有利地允许较容易地进行维护，并且允许密封装置的寿命延长，而同时减少构成装置的构件的数量和制造这种构件的成本。泵壳体、轴和机械衬垫一起并入冷却摩擦元件的器件和热障部，这因此需要供应流体。本发明提出了使用单个回路来经由第二通路供应用于冷却摩擦元件的器件和热障部两者。循环穿过第二通路的流体中的一些具有冷却与该第二通路相邻的机械衬垫的功能，以便降低摩擦元件的温度，因此允许泵在没有泄漏风险的情况下使用；这接着防止泵送的水与外部环境接触。循环穿过第二通路的流体的另一部分具有形成热障部的功能，以便保护衬垫(特别是其摩擦元件)免受由泵壳体耗散的热和由循环穿过所述泵的热水引起的热。

流体所沿的流动回路有利地使得可能减少构成装置的构件的数量。更具体地，与流体回路相关的泵壳体、轴和衬垫的所有布置提供了减少数量的构件的益处，而同时提供了保护衬垫及其摩擦元件的优化器件。

在一个实施例中，第一室在衬垫与泵壳体之间径向地延伸，并且在盖与第四通路之间轴向地延伸。

在一个实施例中，装置可包括第二室，其包括在一侧的泵壳体与另一侧的衬垫之间，并且可在操作状态下限定第二热障部。

在另一个实施例中，前述第二室被界定：

径向地由轴和形成在泵壳体中的开孔，