НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ С УСТРОЙСТВОМ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ДВОЙНОГО ТОРЦОВОГО УПЛОТНЕНИЯ
PUMP UNIT WITH TIGHTNESS CONTROL DEVICE OF DOUBLE END SEAL

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для откачки водонефтяной смеси с присутствием абразивных механических примесей, взрывопожароопасных сред.
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).
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.
Задачей изобретения является повышение надежности работы агрегата и расширение перечня допускаемых перекачиваемых жидкостей.
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.
На чертеже изображен насосный агрегат с устройством контроля герметичности двойного торцового уплотнения.
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».
Работа устройства происходит следующим образом.
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.
Аварию торцового уплотнения отслеживают следующим образом.
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.
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.