JP7650677B2 - Vertical Pump - Google Patents
Vertical Pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP7650677B2 JP7650677B2 JP2021019698A JP2021019698A JP7650677B2 JP 7650677 B2 JP7650677 B2 JP 7650677B2 JP 2021019698 A JP2021019698 A JP 2021019698A JP 2021019698 A JP2021019698 A JP 2021019698A JP 7650677 B2 JP7650677 B2 JP 7650677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- mechanical seal
- rotating shaft
- casing
- sliding surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 13
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
本発明は、立形ポンプに関するものである。 The present invention relates to a vertical pump.
従来から、下記特許文献1に記載の立形ポンプが知られている。立形ポンプは、鉛直方向に延びる回転軸と、回転軸に固定された羽根車と、羽根車を収容する円筒状のケーシングと、ケーシングの上部開口を閉塞する蓋部を有すると共に、当該蓋部に回転軸が挿通される挿通孔が形成されたブラケットと、回転軸と挿通孔との間をシールするメカニカルシールと、を備えている。メカニカルシールは、ブラケット側に固定された固定部と、回転軸側に固定された回転部と、を有し、固定部と回転部との摺動面をシール面として回転軸の周囲を軸封している。
The vertical pump described in
従来の立形ポンプは、メカニカルシールの摺動面がケーシングの内側に位置して取扱液に曝されていた(特許文献1の図1の符号11参照)。立形ポンプは、例えばボイラー向けなど、高温・高圧環境で使用される場合があるが、この場合、メカニカルシールの摺動面はドライ運転状態に陥り易くなる。ドライ運転状態となると、摺動面の摩耗、摩耗による取扱液の滲み漏れ、取扱液の滲み漏れによる摺動面の安定化(シール性の回復)を繰り返すが、この摺動面の摩耗のループによってメカニカルシールの寿命が短くなり、交換や修理などのメンテナンス頻度が高くなる、という問題があった。
In conventional vertical pumps, the sliding surface of the mechanical seal is located inside the casing and exposed to the handled liquid (see
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高温・高圧環境で使用される場合であっても、メカニカルシールの摺動面のドライ運転状態を抑制できる立形ポンプの提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a vertical pump that can prevent the sliding surface of the mechanical seal from running dry, even when used in a high-temperature, high-pressure environment.
本発明の一態様に係る立形ポンプは、鉛直方向に延びる回転軸と、前記回転軸に固定された羽根車と、前記羽根車を収容する筒状のケーシングと、前記ケーシングの上部開口を閉塞する蓋部、及び、前記蓋部から上方に突出して設けられ、前記回転軸が挿通して配置される筒部を有するブラケットと、前記回転軸と前記筒部との隙間をシールするメカニカルシールと、を備え、前記メカニカルシールの摺動面は、前記筒部の内側に位置している。 The vertical pump according to one aspect of the present invention comprises a rotating shaft extending vertically, an impeller fixed to the rotating shaft, a cylindrical casing housing the impeller, a lid that closes the upper opening of the casing, a bracket that protrudes upward from the lid and has a cylindrical portion through which the rotating shaft is inserted, and a mechanical seal that seals the gap between the rotating shaft and the cylindrical portion, and the sliding surface of the mechanical seal is located inside the cylindrical portion.
上記立形ポンプにおいては、前記筒部は、前記メカニカルシールの摺動面の高さ以上の位置に、空気抜き栓を備えてもよい。 In the vertical pump, the cylindrical portion may be provided with an air vent valve at a position equal to or higher than the height of the sliding surface of the mechanical seal.
上記立形ポンプにおいては、前記ケーシングの内側の取扱液を、前記筒部の内側の前記メカニカルシールの摺動面まで導く循環流を形成する取扱液循環構造を備えてもよい。 The vertical pump may be provided with a pumped liquid circulation structure that forms a circulating flow that guides the pumped liquid inside the casing to the sliding surface of the mechanical seal inside the cylindrical portion.
上記立形ポンプにおいては、前記取扱液循環構造は、前記筒部の内側に配置され、前記メカニカルシールの摺動面の外側を囲う内筒部材と、前記回転軸に固定され、前記内筒部材の内側及び外側のいずれか一方を往路とし、他方を復路とする前記循環流を形成する第2の羽根車と、を備えてもよい。 In the vertical pump, the handled liquid circulation structure may include an inner cylinder member disposed inside the cylindrical portion and surrounding the outside of the sliding surface of the mechanical seal, and a second impeller fixed to the rotating shaft and forming the circulating flow with either the inside or the outside of the inner cylinder member as the forward path and the other as the return path.
上記立形ポンプにおいては、前記内筒部材は、前記ブラケットに固定されていてもよい。 In the vertical pump, the inner cylinder member may be fixed to the bracket.
上記立形ポンプにおいては、前記内筒部材は、前記第2の羽根車に固定され、前記第2の羽根車と共に回転してもよい。 In the vertical pump, the inner cylinder member may be fixed to the second impeller and rotate together with the second impeller.
上記立形ポンプにおいては、前記第2の羽根車は、前記内筒部材の外側を往路とし、前記内筒部材の内側を復路とする前記循環流を形成してもよい。 In the vertical pump, the second impeller may form the circulation flow with the outside of the inner cylinder member as the outward path and the inside of the inner cylinder member as the return path.
上記立形ポンプにおいては、前記回転軸に固定され、前記筒部を外側から空冷する第3の羽根車を備えてもよい。 The vertical pump may also include a third impeller that is fixed to the rotating shaft and air-cools the cylindrical portion from the outside.
上記本発明の一態様によれば、高温・高圧環境で使用される場合であっても、メカニカルシールの摺動面のドライ運転状態を抑制できる立形ポンプを提供できる。 According to one aspect of the present invention, a vertical pump can be provided that can prevent the sliding surface of the mechanical seal from running dry, even when used in a high-temperature, high-pressure environment.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る立形ポンプ1の断面図である。
図1に示す立形ポンプ1は、鉛直方向に延びる回転軸2と、回転軸2に固定された複数の羽根車3と、を備える立形多段ポンプである。以下では、この立形多段ポンプの構成について説明するが、羽根車3が一つの形態であっても構わない。また、以下の説明では、回転軸2の中心軸Oが延びる方向を軸方向といい、中心軸Oに直交する方向を径方向といい、中心軸O回りに周回する方向を周方向という。
First Embodiment
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
1 is a vertical multi-stage pump including a rotating
羽根車3は、主板4と、側板5と、複数のブレード6と、を有する。主板4は、中心軸Oを中心とする円板状に形成され、回転軸2に固定されている。側板5は、主板4と同軸の環状に形成され、主板4と軸方向に隙間をあけて配置されている。主板4及び側板5は、複数のブレード6を介して接続されている。主板4、側板5、及び複数のブレード6によって囲まれた空間は、取扱液を径方向に導く流路となっている。側板5は、羽根車3の吸込口7を形成している。
The
立形ポンプ1は、羽根車3を収容する筒状のケーシング11を備えている。ケーシング11は、羽根車3によって取扱液を昇圧するポンプ室10Aを内部に形成している。ケーシング11は、多段に積み重ねられた中間ケーシング11aと、中間ケーシング11aの上部に配置された上部ケーシング11bと、中間ケーシング11aの下部に配置された下部ケーシング11cと、中間ケーシング11a及び上部ケーシング11bの外側に配置された外ケーシング11dと、を有する。
The
中間ケーシング11aは、鋼板などをプレス成形して有底筒状に形成され、その底部中央に回転軸2が挿通される開口が形成されている。中間ケーシング11aは、羽根車3の数に応じて多段に積み重ねられている。中間ケーシング11aの底部下面には、リターンプレート12が溶接により取り付けられている。また、リターンプレート12の下面には、戻し羽根13が溶接により取り付けられている。そして、中間ケーシング11aの底部開口の内壁には、羽根車3の吸込口7の周囲からの取扱液の漏れを防止するライナリング14が取り付けられている。
The
上部ケーシング11bは、中間ケーシング11aと同様の有底筒状に形成され、中間ケーシング11aの最上段に積み重ねられている。上部ケーシング11bの周壁には、複数の連通孔11b1が形成されている。外ケーシング11dは、中間ケーシング11a及び上部ケーシング11bの径方向外側を囲う円筒状に形成されている。外ケーシング11dは、中間ケーシング11a及び上部ケーシング11bの径方向外側に、連通孔11b1と連通する環状流路10Bを形成している。上部ケーシング11b及び外ケーシング11dの上部は、ブラケット31の下面に配設されたケーシングカバー11eによって覆われている。
The
下部ケーシング11cは、ポンプ室10Aの下端の吸込口7に連通する連通空間10Cを形成すると共に、外ケーシング11dの内側の上述した環状流路10Bに連通する連通空間10D(第2の連通空間)を形成している。下部ケーシング11cは、連通空間10Cを内側に形成する第1フレーム11c1と、第1フレーム11c1の外側を囲い、第1フレーム11c1との間に連通空間10Dを形成する第2フレーム11c2と、を有する。
The
第1フレーム11c1は、連通孔11c3が形成された鍔部11c4を備える有底筒状(略皿型)に形成されている。連通孔11c3は、鍔部11c4を軸方向に貫通し、環状流路10Bと連通空間10Dとを連通させている。第2フレーム11c2は、第1フレーム11c1を入れ子状に収容する有底筒状に形成されている。第2フレーム11c2の内周面に、第1フレーム11c1の鍔部11c4の外端縁が接することで、第1フレーム11c1の外周面と第2フレーム11c2の内周面との間に隙間(連通空間10D)が形成される。
The first frame 11c1 is formed in a bottomed cylindrical shape (approximately dish-shaped) with a flange 11c4 in which a communication hole 11c3 is formed. The communication hole 11c3 penetrates the flange 11c4 in the axial direction, and connects the
下部ケーシング11cは、水平方向に延びる吸込ノズル21と、同じく水平方向に延びる吐出ノズル22と、を有する。吸込ノズル21は、第2フレーム11c2の周壁を貫通して接合されると共に、第1フレーム11c1の周壁を貫通し、連通空間10Cまで延びている。吐出ノズル22は、吸込ノズル21と同一直線上に配置され、第2フレーム11c2の周壁を貫通して接合されると共に、第1フレーム11c1の周壁は貫通せずに、連通空間10Dと連通している。
The
下部ケーシング11cの下部には、ポンプ台23が設けられている。ポンプ台23は、ブラケット31に対し、ケーシングボルト23a及びナット23bによって軸方向に連結されている。ケーシングボルト23a及びナット23bは、周方向に間隔をあけて複数設けられている。複数のケーシングボルト23a及びナット23bの締め付けにより、多段の中間ケーシング11a、上部ケーシング11b、下部ケーシング11c、及びケーシングカバー11eが、軸方向において挟持されている。
A pump stand 23 is provided below the
ブラケット31は、ケーシング11の上部開口を閉塞する蓋部32と、蓋部32から上方に突出して設けられ、回転軸2が挿通して配置される筒部33と、を有する。また、ブラケット31は、筒部33の径方向外側に配置され、蓋部32から上方に突出して設けられた一対の脚部34(図1において手前側の脚部34は不図示)と、一対の脚部34に支持された台座部35と、を有する。
The
台座部35は、図示しないモータを支持している。図示しないモータの出力軸は、図示しないカップリングを介して、筒部33から上方に突出した回転軸2の上端部と接続されている。図示しないカップリングは、一対の脚部34にねじ止めされた一対のガード部材36によって囲われている。
The
蓋部32の筒部33よりも径方向外側には、空気抜き栓37および呼び水栓38が設けられている。また、筒部33にも空気抜き栓39(第2の空気抜き栓)が設けられている。筒部33には、メカニカルシール40が装着されている。メカニカルシール40は、回転軸2と筒部33との隙間を軸封し、ポンプ室10Aから筒部33を介して取扱液が機外に漏れ出すことを防止する。
An
上記構成の立形ポンプ1においては、羽根車3が回転すると、吸込ノズル21から取扱液が下部ケーシング11cの連通空間10Cに吸い込まれる。連通空間10Cに吸い込まれた取扱液は、ポンプ室10Aの下端の吸込口7から1段目の羽根車3に吸い込まれて昇圧される。1段目の羽根車3から吐き出された取扱液は、戻し羽根13及びリターンプレート12により形成される流路を通って次段の羽根車3の吸込口7に導かれる。
In the
取扱液は、複数の羽根車3により多段昇圧された後、上部ケーシング11b内に流入する。上部ケーシング11b内に流入した取扱液は、連通孔11b1から上部ケーシング11bの外側に形成された環状流路10Bを通って下降し、連通孔11c3を介して連通空間10Dに流入する。連通空間10Dに流入した取扱液は、下部ケーシング11cに接続された吐出ノズル22を介して吐出される。
The handled liquid is pressurized in multiple stages by the
図2は、第1実施形態に係る立形ポンプ1の筒部33付近の断面図である。
図2に示すように、メカニカルシール40は、ブラケット31の筒部33に装着されている。メカニカルシール40は、ブラケット31側に固定された固定部41と、回転軸2側に固定された回転部42と、を有する。なお、本実施形態のメカニカルシール40は、固定部41と回転部42を一緒に着脱可能なカートリッジ型であるが、カートリッジ型でなくても構わない。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the
2, the
固定部41は、回転軸2の周囲をシールする摺動面40aを形成する固定環43(摺動部材)と、固定環43を保持するホルダー44と、を備える。摺動面40aは、固定環43の下端面に形成されている。固定環43の外周面には、Oリング45が配置される段差が形成されている。このOリング45は、固定環43とホルダー44との間をシールしている。
The
ホルダー44は、固定環43の外周面を囲うと共に、Oリング45を介して固定環43の軸方向上側の移動を規制している。ホルダー44は、開口部が形成された底部44aと、底部44aの周縁部から上方に向かって延びる側壁部44bと、側壁部44bの上端部から径方向外側に向かって延びる鍔部44cと、を有する。
The
底部44aの開口部には、回転軸2及びスリーブ49(後述)が空間をあけて挿通されている。この底部44aの開口部の内壁面には、固定環43が保持されている。側壁部44bは、底部44aの周縁部から筒部33の上端まで延びる環状壁である。側壁部44bの外壁面には、筒部33の内壁面まで延在するケーシングカバー11eとの隙間をシールするOリング45を配置する環状溝が形成されている。
The
鍔部44cは、側壁部44bの上端部から径方向外側に延びる円環状に形成されている。鍔部44cは、筒部33の上部開口の周縁部に接している。この鍔部44cは、ボルト46(固定部固定部品)によって、軸方向から筒部33に固定されている。ボルト46は、周方向において間隔をあけて複数設けられており、複数個所で鍔部44cを筒部33に固定している。
The
回転部42は、固定環43と対向し、摺動面40aを形成する回転環47(相手側の摺動部材)と、ホルダー48,スプリング50及び第2の羽根車62(後述)を介して回転環47を外周に支持すると共に、内周に回転軸2が挿通されるスリーブ49と、スリーブ49を回転軸2に固定するスリーブ押さえ51と、を有する。回転環47は、固定環43と軸方向で対向する上端面が摺動面40aを形成している。
The
回転環47とホルダー48との間、ホルダー48とスリーブ49との間、及びスリーブ49と回転軸2との間は、Oリング45によってシールされている。ホルダー48は、回転環47の外周面を囲うと共に、Oリング45を介して回転環47を下方から支持している。スプリング50は、ホルダー48を上方に付勢しており、回転環47を固定環43に向かって押圧している。
The gaps between the
スリーブ49は、円筒状に形成され、回転軸2に外装されている。スリーブ49の下端部は、径方向外側に拡径しており、その拡径部の上面で第2の羽根車62を支持している。スプリング50は、ホルダー48と第2の羽根車62との軸方向の隙間に配設されており、ホルダー48を上方に付勢すると共に、第2の羽根車62をスリーブ49の拡径部に押し付けて固定している。
The
スリーブ49の下端面は、回転軸2に固定されたリング押え2aと軸方向で接している。リング押え2aは、メカニカルシール40の軸方向の位置を決める軸部品である。リング押え2aの内側には、リング押え2aの軸方向の位置を決める二つ割れリング2bが回転軸2に形成された環状溝に取り付けられている。このスリーブ49は、回転環47、固定環43の内側を通り、ポンプ室10A(機内)から機外まで延在している。
The lower end surface of the
スリーブ押さえ51は、スリーブ49の上端部に溶接されている。スリーブ押さえ51は、円環状に形成されており、周方向に間隔をあけて複数の止めネジ52(回転部固定部品)が螺合している。スリーブ49には、止めネジ52に対応した位置に貫通孔が設けられており、止めネジ52を螺入することによって、回転軸2を径方向に締め付けることが可能とされている。これにより、回転部42が回転軸2に固定され、回転部42が回転軸2と共に回転可能となる。
The
メカニカルシール40の摺動面40aは、筒部33の内側に位置している。すなわち、メカニカルシール40の摺動面40aは、ケーシング11(ポンプ室10A)より高い位置にある。筒部33は、メカニカルシール40の摺動面40aの高さ以上の位置に、第2の空気抜き栓39を備えている。第2の空気抜き栓39が、メカニカルシール40の摺動面40aの高さ以上の位置にあることで、メカニカルシール40の摺動面40aまで呼び水を注入することができる。
The sliding
立形ポンプ1は、運転中に、ケーシング11の内側(ポンプ室10A)の取扱液を、筒部33の内側のメカニカルシール40の摺動面40aまで導く循環流(図2において矢印で示す)を形成する取扱液循環構造60を備えている。取扱液循環構造60は、筒部33の内側に配置され、メカニカルシール40の摺動面40aの外側を囲う内筒部材61と、回転軸2に固定され、内筒部材61の内側及び外側のいずれか一方(図2においては内側)を往路とし、他方(図2においては外側)を復路とする循環流を形成する第2の羽根車62と、を備えている。
The
図3は、第1実施形態に係る第2の羽根車62の平面図である。図4は、第1実施形態に係る内筒部材61の断面図である。図5は、第1実施形態に係る内筒部材61の平面図である。
第2の羽根車62は、図3に示すように、円筒状の装着筒部62aと、装着筒部62aの外周面に設けられた複数のブレード62bと、を備えている。
Fig. 3 is a plan view of the
As shown in FIG. 3, the
装着筒部62aは、図2に示すように、スリーブ49に外嵌している。複数のブレード62bは、軸流ファンの翼形状を有し、内筒部材61の内側に向かってポンプ室10Aの取扱液を送り出す。なお、結果的に図2に示す循環流を形成できれば、例えば、第2の羽根車62は、軸流ファンではなく、遠心ファンであっても構わない。
As shown in FIG. 2, the mounting
内筒部材61は、図4に示すように、円筒状に形成されると共に、下端部に径方向外側に延在する環状のフランジ61aが設けられている。フランジ61aには、図5に示すように、周方向に間隔をあけて複数の孔部61bが形成されている。孔部61bは、内筒部材61の外周面に沿って円弧状に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
内筒部材61は、図2に示すように、ブラケット31に固定されていている。ブラケット31の内壁面を形成するケーシングカバー11eには、径方向外側に窪んだ環状溝11e1が形成されている。内筒部材61のフランジ61aの外周端は、ケーシングカバー11eの環状溝11e1に嵌合している。
The
フランジ61aには、軸方向に貫通する孔部61bが形成されているため、内筒部材61の外側を流れる取扱液が、フランジ61aを通過できる。なお、孔部61bは、フランジ61aの外周端まで切り欠かれた切欠部であっても構わない。本実施形態では、フランジ61aの外周端を切り欠かないことで、環状溝11e1に対する接触領域を全周に確保し、内筒部材61の取り付けの安定性を高めている。
The
内筒部材61の内径は、メカニカルシール40の回転部42の外径よりも大きい。また、内筒部材61の外径は、筒部33の内壁面を形成するケーシングカバー11eの内径よりも小さい。この内筒部材61は、筒部33の根本付近の位置から、メカニカルシール40の摺動面40aの高さ以上の位置まで軸方向に延在している。内筒部材61の上端と、メカニカルシール40の固定部41との間には、軸方向の隙間が形成されている。
The inner diameter of the
上記構成のメカニカルシール40の摺動面40aのドライ運転状態による摩耗のループについて説明する。ボイラー向け等の高温・高圧環境では、メカニカルシール40の摺動面40aがドライ運転状態に陥り易く、摺動面40aの摩耗、摩耗による液体の滲み漏れ、液体の滲み漏れによる摺動面40aの安定化(シール性の回復)を繰り返す。
The following describes the wear loop that occurs when the sliding
具体的には、メカニカルシール40の摺動面40aがドライ運転状態となると、また圧力変動などの外的要因が加わると、メカニカルシール40は摺動面40aで片当たりを起こし、通常より早いペースで摩耗する。結果として、摩耗が進むと摺動面40aからの液体の滲み漏れが発生し、この状態が続くと今度は滲み漏れが起きていることが幸いして水潤滑が十分にされる。さらに、摺動面40aの摩耗痕が研磨剤のような役割を果たし、摺動面40aを安定した状態に保とうとする。これにより、液体の漏れ量が減少し、再び最初のステップへとループする。
Specifically, when the sliding
本実施形態の立形ポンプ1は、図1に示すように、鉛直方向に延びる回転軸2と、回転軸2に固定された羽根車3と、羽根車3を収容する筒状のケーシング11と、ケーシング11の上部開口を閉塞する蓋部32、及び、蓋部32から上方に突出して設けられ、回転軸2が挿通して配置される筒部33を有するブラケット31と、回転軸2と筒部33との隙間をシールするメカニカルシール40と、を備え、メカニカルシール40の摺動面40aは、筒部33の内側に位置している。この構成によれば、メカニカルシール40の摺動面40aが、ポンプ室10Aより高い位置にあり、ポンプ室10Aの取扱液が高温・高圧状態のままで摺動面40aに供給されないようになる。したがって、メカニカルシール40の摺動面40aのドライ運転状態を抑制できる。これにより、メカニカルシール40のメンテナンス頻度を低減させることができる。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態においては、筒部33は、メカニカルシール40の摺動面40aの高さ以上の位置に、第2の空気抜き栓39を備える。この構成によれば、筒部33の内側に配置されたメカニカルシール40の摺動面40aまで呼び水を注入することができる。なお、図1に示す蓋部32に設けられた空気抜き栓37を無くし、第2の空気抜き栓39に統一してもよいが、蓋部32に空気抜き栓37があることで、ポンプ室10A内を呼び水で満たす時間を短縮できる。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、図2に示すように、ケーシング11の内側の取扱液を、筒部33の内側のメカニカルシール40の摺動面40aまで導く循環流を形成する取扱液循環構造60を備える。この構成によれば、筒部33の内側に位置するメカニカルシール40の摺動面40aに常に新しい取扱液を供給できるため、摺動面40aがドライ運転状態となることを抑制できる。また、筒部33は、蓋部32に対し突設され、外気との接触面積が大きいため、取扱液は、筒部33の内側を通過する過程で冷却される。これにより、メカニカルシール40の摺動面40aが取扱液によって冷却され、摺動面40aがドライ運転状態になり難くなる。
In addition, as shown in FIG. 2, this embodiment is provided with a handled
また、本実施形態においては、取扱液循環構造60は、筒部33の内側に配置され、メカニカルシール40の摺動面40aの外側を囲う内筒部材61と、回転軸2に固定され、内筒部材61の内側を往路とし、外側を復路とする循環流を形成する第2の羽根車62と、を備える。この構成によれば、筒部33の内側に内筒部材61を配置し、第2の羽根車62によって内筒部材61の内側に取扱液を送り込むことにより、筒部33とメカニカルシール40との間の狭い隙間に、循環流を形成することができる。
In this embodiment, the handled
また、本実施形態においては、内筒部材61は、ブラケット31に固定されていている。この構成によれば、内筒部材61の取り付けの安定性を高めることができる。
In addition, in this embodiment, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
図6は、第2実施形態に係る立形ポンプ1の筒部33付近の断面図である。
第2実施形態の立形ポンプ1は、図6に示すように、内筒部材61が、第2の羽根車62に固定され、第2の羽根車62と共に回転する構成の取扱液循環構造60を備えている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of a
As shown in FIG. 6 , the
図7は、第2実施形態に係る取扱液循環構造60の断面図である。図8は、第2実施形態に係る取扱液循環構造60の平面図である。
図7及び図8に示すように、内筒部材61には、フランジ61a(上述した図2及び図4参照)が設けられていない。内筒部材61の下端は、第2の羽根車62の複数のブレード62bの径方向外側の端部に接合されている。なお、取扱液は、複数のブレード62bの隙間を通過して、内筒部材61の内側を通り抜ける。
Fig. 7 is a cross-sectional view of the treated
7 and 8, the
上記構成の第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に循環流を形成し、メカニカルシール40の摺動面40aのドライ運転状態を抑制することができる。また、第2実施形態においては、内筒部材61は、第2の羽根車62に固定され、第2の羽根車62と共に回転するため、ブラケット31側に環状溝11e1などを形成しなくてもよくなる。さらに、内筒部材61と第2の羽根車62が一体になることで、取扱液循環構造60の部品点数が減少し、組み立てが容易になる。
According to the second embodiment having the above configuration, a circulating flow is formed in the same manner as in the first embodiment, and the dry operation state of the sliding
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
図9は、第3実施形態に係る立形ポンプ1の筒部33付近の断面図である。
第3実施形態の立形ポンプ1は、図9に示すように、第2の羽根車62が回転することで、内筒部材61の外側を往路とし、内筒部材61の内側を復路とする循環流が形成されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the vicinity of a
As shown in FIG. 9 , in the
第3実施形態の第2の羽根車62は、上述した第1実施形態と同様の軸流ファンであるが、第1実施形態の第2の羽根車62(上述した図2参照)と向きが上下逆になっている。これにより、内筒部材61の内側の取扱液をポンプ室10Aに送り出すことができる。そうすることで、内筒部材61の外側に取扱液が吸い込まれ、内筒部材61の外側を往路とし、内筒部材61の内側を復路とする循環流を形成するこができる。
The
上記構成の第3実施形態によれば、外気に触れて空冷されている筒部33に近い内筒部材61の外側が循環流の往路となるため、メカニカルシール40の摺動面40aに至るまでの間に、取扱液の温度をより下げることができる。このため、メカニカルシール40の摺動面40aのドライ運転状態を抑制する効果が高くなる。
According to the third embodiment having the above configuration, the outside of the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
図10は、第4実施形態に係る立形ポンプ1の筒部33付近の断面図である。
第4実施形態の立形ポンプ1は、図10に示すように、第2の羽根車62が回転することで、内筒部材61の外側を往路とし、内筒部材61の内側を復路とする循環流が形成され、且つ、内筒部材61が、第2の羽根車62に固定され、第2の羽根車62と共に回転する構成となっている。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the vicinity of a
As shown in FIG. 10 , in the
図11は、第4実施形態に係る取扱液循環構造60の平面図である。
図11に示すように、内筒部材61は、第2の羽根車62の複数のブレード62bの径方向外側の端部に接合されている。なお、第4実施形態のブレード62bは、上述した第2実施形態のブレード62b(上述した図8参照)と周方向の向きが逆になっており、内筒部材61の内側の取扱液をポンプ室10Aに送り出すことができるようになっている。
FIG. 11 is a plan view of a handled
11, the
上記構成の第4実施形態によれば、第2実施形態と同様に、内筒部材61は、第2の羽根車62に固定され、第2の羽根車62と共に回転するため、ブラケット31側に環状溝11e1などの固定構造を形成しなくてもよくなる。さらに、内筒部材61と第2の羽根車62が一体になることで、取扱液循環構造60の部品点数が減少し、組み立てが容易になる。また、第4実施形態によれば、第3実施形態と同様に、内筒部材61の外側が循環流の往路となるため、取扱液の温度を下げて、メカニカルシール40の摺動面40aを冷却し易くなる。
According to the fourth embodiment having the above configuration, as in the second embodiment, the
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
図12は、第5実施形態に係る立形ポンプ1の筒部33付近の断面図である。
第5実施形態の立形ポンプ1は、図12に示すように、回転軸2に固定され、筒部33を外側から空冷する第3の羽根車70を備えている。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the vicinity of a
As shown in FIG. 12, the
第3の羽根車70は、回転軸2と共に回転し、筒部33の内側と外側に向かって冷却風(図12において矢印で示す)を発生させる。本実施形態の第3の羽根車70は、スリーブ49を回転軸2に固定するスリーブ押さえ51の上面に、スポット溶接によって取り付けられている。なお、第3の羽根車70は、回転軸2と共に回転できるのであれば、例えば、スリーブ49に取り付けてもよく、また、回転軸2に直接取り付けてもよい。
The
図13は、第5実施形態に係る第3の羽根車70を示す平面図である。
第3の羽根車70は、中央に開口71aが形成されたリング部71と、リング部71から径方向外側に延びる複数のブレード部72と、を有する。リング部71は、平板状に形成されている。リング部71の開口71aは、回転軸2が挿通可能な大きさを有する。リング部71には、スリーブ押さえ51とスポット溶接により接合された接合部71bが周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、本実施形態では、接合部71bとブレード部72の周方向における位相が一致しているが、一致していなくてもよい。
FIG. 13 is a plan view showing a
The
第3の羽根車70は、図13に示す平面視で、時計回りに回転するようにスリーブ押さえ51に取り付けられている。ブレード部72は、リング部71の外周から径方向外側に延びる平板状の前縁部72aと、前縁部72aから回転方向後方側に向かって斜め下方に延びる後縁部72bと、を有する。後縁部72bは、図12に示すように、スリーブ押さえ51と干渉しないように、スリーブ押さえ51の径方向外側に配置されている。また、後縁部72bの下端部は、ボルト46と干渉しないように、ボルト46のヘッド部よりも上方に位置している。
The
上記構成の第5実施形態によれば、図12に示すように、回転軸2が回転すると、第3の羽根車70が回転し、筒部33の内側と外側に向かって冷却風が発生する。筒部33の内側に向かう冷却風は、ホルダー44に当たって、摺動面40aを形成する固定環43を、ホルダー44を介した熱伝導により間接的に冷却する。また、筒部33の外側に向かう冷却風は、筒部33の外壁面に沿って流れ、筒部33を冷却することで、内筒部材61の外側を流れる取扱液を間接的に冷却する。これにより、メカニカルシール40の摺動面40aを効果的に冷却し、ドライ運転状態をより確実に抑制することができる。
According to the fifth embodiment having the above configuration, as shown in FIG. 12, when the
以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。 Although preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it should be understood that these are illustrative of the present invention and should not be considered as limiting. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention should not be considered as limited by the foregoing description, but rather by the scope of the claims.
1…立形ポンプ、2…回転軸、2b…リング、3…羽根車、4…主板、5…側板、6…ブレード、7…吸込口、10A…ポンプ室、10B…環状流路、10C…連通空間、10D…連通空間、11…ケーシング、11a…中間ケーシング、11b…上部ケーシング、11b1…連通孔、11c…下部ケーシング、11c1…第1フレーム、11c2…第2フレーム、11c3…連通孔、11c4…鍔部、11d…外ケーシング、11e…ケーシングカバー、11e1…環状溝、12…リターンプレート、13…戻し羽根、14…ライナリング、21…吸込ノズル、22…吐出ノズル、23…ポンプ台、23a…ケーシングボルト、23b…ナット、30A…ポンプ室、31…ブラケット、32…蓋部、33…筒部、34…脚部、35…台座部、36…ガード部材、37…空気抜き栓、38…呼び水栓、39…第2の空気抜き栓(空気抜き栓)、40…メカニカルシール、40a…摺動面、41…固定部、42…回転部、43…固定環、44…ホルダー、44a…底部、44b…側壁部、44c…鍔部、45…Oリング、46…ボルト、47…回転環、48…ホルダー、49…スリーブ、50…スプリング、52…止めネジ、60…取扱液循環構造、61…内筒部材、61a…フランジ、61b…孔部、62…第2の羽根車、62a…装着筒部、62b…ブレード、70…第3の羽根車、71…リング部、71a…開口、71b…接合部、72…ブレード部、72a…前縁部、72b…後縁部、O…中心軸 1 ... vertical pump, 2 ... rotating shaft, 2b ... ring, 3 ... impeller, 4 ... main plate, 5 ... side plate, 6 ... blade, 7 ... suction port, 10A ... pump chamber, 10B ... annular flow passage, 10C ... communication space, 10D ... communication space, 11 ... casing, 11a ... intermediate casing, 11b ... upper casing, 11b1 ... communication hole, 11c ... lower casing, 11c1 ... first frame, 11c2 ... second frame, 11c3 ... communication hole, 11c4 ... flange, 11d ... outer casing, 11e ... casing cover, 11e1 ... annular groove, 12 ... return plate, 13 ... return vane, 14 ... liner ring, 21 ... suction nozzle, 22 ... discharge nozzle, 23 ... pump stand, 23a ... casing bolt, 23b ... nut, 30A ... pump chamber, 31 ... bracket, 32 ... cover, 3 Reference Signs List 3: Cylinder portion, 34: Leg portion, 35: Base portion, 36: Guard member, 37: Air vent plug, 38: Priming plug, 39: Second air vent plug (air vent plug), 40: Mechanical seal, 40a: Sliding surface, 41: Fixed portion, 42: Rotating portion, 43: Fixed ring, 44: Holder, 44a: Bottom portion, 44b: Side wall portion, 44c: Flange portion, 45: O-ring, 46: Bolt, 47: Rotating ring, 48 ...Holder, 49...Sleeve, 50...Spring, 52...Set screw, 60...Treatment liquid circulation structure, 61...Inner cylinder member, 61a...Flange, 61b...Hole, 62...Second impeller, 62a...Mounting cylinder, 62b...Blade, 70...Third impeller, 71...Ring, 71a...Opening, 71b...Joint, 72...Blade, 72a...Front edge, 72b...Rear edge, O...Center axis
Claims (5)
前記回転軸に固定された羽根車と、
前記羽根車を収容する筒状のケーシングと、
前記ケーシングの上部開口を閉塞する蓋部、及び、前記蓋部から上方に突出して設けられ、前記回転軸が挿通して配置される筒部を有するブラケットと、
前記回転軸と前記筒部との隙間をシールするメカニカルシールと、を備え、
前記メカニカルシールの摺動面は、前記筒部の内側に位置し、
前記筒部は、前記メカニカルシールの摺動面の高さ以上の位置に、空気抜き栓を備える、ことを特徴とする立形ポンプ。 A rotation axis extending in a vertical direction;
An impeller fixed to the rotating shaft;
A cylindrical casing that houses the impeller;
a bracket having a lid portion that closes an upper opening of the casing, and a tubular portion that protrudes upward from the lid portion and through which the rotating shaft is inserted;
a mechanical seal that seals a gap between the rotating shaft and the cylindrical portion,
The sliding surface of the mechanical seal is located inside the cylindrical portion ,
The vertical pump , wherein the cylindrical portion is provided with an air vent plug at a position equal to or higher than the height of the sliding surface of the mechanical seal .
前記取扱液循環構造は、
前記筒部の内側に配置され、前記メカニカルシールの摺動面の外側を囲う内筒部材と、 前記回転軸に固定され、前記内筒部材の外側を往路とし、前記内筒部材の内側を復路とする前記循環流を形成する第2の羽根車と、を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の立形ポンプ。 a handled fluid circulation structure that forms a circulating flow that guides the handled fluid inside the casing to the sliding surface of the mechanical seal inside the cylindrical portion ,
The handled liquid circulation structure includes:
2. The vertical pump according to claim 1, further comprising: an inner cylindrical member disposed inside the cylindrical portion and surrounding an outside of a sliding surface of the mechanical seal ; and a second impeller fixed to the rotating shaft and forming the circulating flow with the outside of the inner cylindrical member as an outward path and the inside of the inner cylindrical member as a return path .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021019698A JP7650677B2 (en) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | Vertical Pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021019698A JP7650677B2 (en) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | Vertical Pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022122457A JP2022122457A (en) | 2022-08-23 |
| JP7650677B2 true JP7650677B2 (en) | 2025-03-25 |
Family
ID=82939250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021019698A Active JP7650677B2 (en) | 2021-02-10 | 2021-02-10 | Vertical Pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7650677B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015183790A (en) | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社タンケンシールセーコウ | mechanical seal |
| JP2018112105A (en) | 2017-01-10 | 2018-07-19 | 三菱重工業株式会社 | Vertical type pump, casing cover of the same and urea synthesis plant, and manufacturing method of casing cover of the same |
| JP2020056471A (en) | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社荏原製作所 | Mechanical seal and pump device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4020003Y1 (en) * | 1964-06-15 | 1965-07-13 |
-
2021
- 2021-02-10 JP JP2021019698A patent/JP7650677B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015183790A (en) | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社タンケンシールセーコウ | mechanical seal |
| JP2018112105A (en) | 2017-01-10 | 2018-07-19 | 三菱重工業株式会社 | Vertical type pump, casing cover of the same and urea synthesis plant, and manufacturing method of casing cover of the same |
| JP2020056471A (en) | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社荏原製作所 | Mechanical seal and pump device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022122457A (en) | 2022-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO1999046512A1 (en) | Centrifugal compressor and shaft seal device used therein | |
| WO1999046512A1 (en) | Centrifugal compressor and shaft seal | |
| JPS5853698A (en) | Assembled body of pump | |
| JP6151382B2 (en) | Multistage electric centrifugal compressor | |
| JP7650677B2 (en) | Vertical Pump | |
| CA2442473C (en) | Water pump and impeller therefor | |
| JP2016040461A (en) | Centrifugal rotary machine | |
| KR20090102909A (en) | Amphibious pump | |
| JP7471476B2 (en) | Mechanical seals and pump equipment | |
| JP6416147B2 (en) | Brushless rotating electric machine | |
| US20110156358A1 (en) | Cartridge seal device | |
| US2781209A (en) | Dynamic seal for a centrifugal pump | |
| JP2018066285A (en) | Horizontal shaft double suction centrifugal pump | |
| JP4115081B2 (en) | Shaft seal device | |
| JP3768913B2 (en) | DC canned motor pump and centrifugal pump | |
| JP5492866B2 (en) | Shaft seal device and pump device | |
| US20240309872A1 (en) | Self-priming centrifugal pump assembly with multifunctional sealing system | |
| JP6655712B2 (en) | Rotating machinery | |
| JP4341208B2 (en) | Immersion pump shaft seal device | |
| RU2846653C2 (en) | Self-priming centrifugal pump assembly with multifunctional sealing system | |
| KR200229322Y1 (en) | Centrifugal pump | |
| CN223908463U (en) | Mechanical seal mechanism, cooling seal device and equipment | |
| JP4646104B2 (en) | Double suction type horizontal shaft pump with non-water-filled shaft seal device | |
| KR20160070135A (en) | Scroll fluid machine | |
| JP2020094496A (en) | Centrifugal pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240213 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240709 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240723 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240924 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241119 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250312 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7650677 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |