BR0313017B1 - Peça de entrada para um elemento de compressor com líquido injetado - Google Patents

Peça de entrada para um elemento de compressor com líquido injetado Download PDF

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Description

PEÇA DE ENTRADA PARA UM ELEMENTO DE COMPRESSOR COM LÍQUIDO
INJETADO A presente invenção concerne a uma peça de entrada para um elemento de compressão com líquido injetado.
Quando um elemento compressor é levado para uma parada, o ar ou um outro gás escapará através do tubo de entrada devido à pressão que foi acumulada no elemento compressor. Neste ar à alta pressão, de até 1,3 MPa, também é encontrada névoa do líquido, em particular óleo, o qual tinha sido injetado nos rotores para lubrificação, resfriamento e vedação.
Esta levada para uma parada pode ser uma parada de emergência ou a desativação normal do elemento compressor. 0 líquido é usado de novo, e isto é porque é desejável parar as perdas deste líquido, tal como névoa, através do tubo de entrada, e fazer com que elas retornem para o elemento compressor. Mais ainda, este líquido podería ter uma influência negativa sobre o funcionamento do filtro, o qual normalmente é montado no começo do tubo de entrada, ou ele podería danificar este filtro.
Para esta finalidade, os elementos compressores tradicionalmente compreendem uma válvula de entrada no tubo de entrada, a qual é automaticamente fechada quando o elemento compressor é levado para uma parada, de modo que nenhum ar possa fluir para dentro ou para fora do elemento compressor através do tubo de sucção.
Uma válvula de entrada compreende partes móveis e é passível de desgaste. Assim, no caso de um elemento compressor o qual freqüentemente tem partidas dadas e é parado, pode ser necessário substituir a válvula não de retorno no tubo de entrada de tempos em tempos. Mais ainda, uma válvula de entrada é relativamente dispendiosa. A presente invenção tem por objetivo uma peça de entrada para um elemento compressor com líquido injetado, a qual não tem as desvantagens mencionadas acima e a qual eficientemente pára as partículas de líquido, mas, a qual, em oposição a uma válvula de entrada, não tem partes móveis e é relativamente barata.
Este objetivo é atingido de acordo com a invenção por meio de uma peça de entrada que compreende uma luva a qual consiste em um invólucro, uma parede de fundo provida com uma abertura e uma parede de topo, a qual é inteiramente estanque, uma abertura de tubo no interior da luva e uma divisória compreendendo uma parte de vão a qual cobre a abertura na referida parede de fundo e a qual se transforma em uma parte de envolvimento atingindo a parede de fundo, parcialmente envolvendo a abertura, por meio do que a divisória deixa uma passagem em um lado da abertura e o tubo se abre na luva entre a parede de topo e a parte de vão, de modo que, devido à divisória, o gás fluindo da abertura para o tubo tenha de fazer, entre outras coisas, um movimento de revolução.
Graças a este movimento de revolução, não apenas as gotas grandes são paradas, mas, também, o líquido no formato de partículas de névoa é parado. A parte envolvente da divisória preferencialmente apenas se adapta contra o invólucro com uma borda lateral, enquanto a passagem entre a outra borda lateral e o invólucro permanece aberto. A luva preferencialmente é cilíndrica ou tem uma seção cilíndrica, a qual promove o movimento de revolução do gás. A abertura na parede de fundo da luva está situada, preferencialmente, de modo excêntrico.
No lado da parte de vão, a passagem pode ser limitada por uma parte de divisória adicional que se conecta a esta parte de vão e se estende por uma pequena distância em direção à parede de fundo. A passagem preferencialmente tem uma superfície a qual é pelo menos tão grande quanto a superfície da seção do tubo.
Como resultado, a perda de pressão na peça de entrada será baixa sob condições normais de trabalho do elemento compressor. A peça de entrada preferencialmente é montada diretamente na entrada do elemento compressor. Para essa finalidade, a peça de entrada pode ser provida com um flange de montagem que se projeta para fora do invólucro, cujo flange pode formar um todo com a parede de fundo.
De modo a se explicarem melhor as características da invenção, a modalidade preferida a seguir de acordo com a invenção é descrita como um exemplo apenas, sem ser limitativa de forma alguma, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: a figura 1 representa uma vista em perspectiva de um elemento compressor no qual é provida uma peça de entrada de acordo com a invenção; a figura 2 mostra uma vista em perspectiva em uma escala maior com um corte parcial da peça de entrada da figura 1; a figura 3 mostra uma vista em perspectiva com um corte parcial, vista de acordo com a seta F3 na figura 2;
a figura 4 mostra um corte de acordo com a linha IV-IV na figura 3;
a figura 5 mostra um corte de acordo com a linha V-V na figura 3;
a figura 6 mostra um corte de acordo com a linha VI-VI na figura 3. A Figura 1 representa uma peça de entrada 1 de acordo com a invenção, a qual é montada diretamente na entrada de um elemento compressor do tipo de fuso com óleo injetado 2. A construção deste elemento compressor 2 será suficientemente conhecida pelo artífice e não é representada aqui ou descrita em detalhes.
Dentro do alojamento 3 do elemento compressor 2 são montados dois rotores, os quais são acionados por um motor 4, onde o alojamento 3 tem uma exaustão no fundo na qual é conectada uma linha de ar comprimido e um ou vários pontos de injeção de óleo, os quais são conectados por meio de uma linha de suprimento de óleo, e a qual tem uma entrada no topo. A entrada do elemento compressor 2 tem um flange de conexão ou, como representado na figura 1, uma parte horizontal plana 5 do alojamento 3. A peça de entrada 1, a qual é representada em detalhes nas figuras 2 a 6, é provida com um flange de conexão 6 com o qual é fixada diretamente na referida parte plana 5 acima da entrada, por meio de parafusos 7.
Se quaisquer direções forem mencionadas a partir deste ponto, elas devem ser vistas como da posição da peça de entrada 1 quando ela estiver montada na parte 5. A peça de entrada 1, como representado nas figuras, principalmente consiste em uma luva vertical redonda 8, um tubo redondo horizontal 9 conectando nela, e uma divisória 10 no interior com tantos formatos redondos quanto possível, de modo a se evitarem rodamoinhos indesejáveis do fluxo de ar. A luva 8 consiste em um invólucro cilíndrico 11, uma parede de fundo redonda 12 com uma abertura redonda 13 provida de forma excêntrica nela, e uma parede de topo 14, a qual é inteiramente estanque. Se possível, a parede de fundo 12 forma um todo com o flange de conexão 6 mencionado anteriormente. Se as dimensões do flange de conexão 6 forem menores do que a parede de fundo 12, um tubo de saída deve ser montado entre o flange de conexão 6 e a parede de fundo. A altura deste tubo de saída é determinada pela altura requerida para a montagem dos parafusos 7. O diâmetro da abertura 13 preferencialmente coincide com o diâmetro do tubo 9.
No tubo 9 é conectado um tubo de entrada com um filtro nele. Este tubo 9 é conectado tangencialmente na luva 8, direto abaixo da parede de topo 14, onde o eixo geométrico do tubo 9 preferencialmente corta a vertical através da metade da abertura 13. A divisória 10 consiste em uma parte que fica no vão 15, a qual cobre a abertura 13 no topo, mas sob a saída do tubo 9, e a qual se transforma fluentemente em uma parte de envolvimento vertical 16 que atinge a parede de fundo 12, próximo da abertura 13, e a qual envolve parcialmente esta abertura 13, ao passo que a parte de divisória vertical adicional 17 se adapta contra a parte de envolvimento 16 no fundo da parte de vão 15.
Assim, o tubo 9 se abre acima da referida parte de vão 15 na luva 8. A parte de vão 15 se adapta contra o invólucro 11, exceto no lado da parte de envolvimento 16. A parte de vão 15 deve cobrir praticamente de modo inteiro a abertura 13, e o tamanho desta parte de vão 15, diagonalmente à parte de envolvimento, é determinado, assim, pelo diâmetro da abertura 13. A referida parte de vão 15 preferencialmente é dirigida em ângulos retos ao invólucro 11 e verticalmente o lado de topo da parte de vão 15 se conecta tangencialmente ao invólucro 11. A parte de envolvimento 16 se adapta contra o invólucro 11 com uma borda lateral vertical. Entretanto, uma passagem 18 é deixada entre a outra borda lateral vertical e o invólucro 11. A superfície desta passagem 18 corresponde à superfície da abertura 13, como resultado do que a perda de pressão na peça de entrada 1 é restrita. A parte de envolvimento 16 pode ser reta, curvada, por exemplo, circular, ou parcialmente reta e parcialmente curvada, vista paralela à parede de fundo 12.
Esta parte de envolvimento 16 preferencialmente ficará em um ângulo α de, por exemplo, 10° em relação à vertical na parede de fundo e, preferencialmente, é curvada no fundo de modo a se conectar horizontalmente na parede de fundo 12, de modo a prover uma boa condução de ar e prover uma boa conexão da divisória 10 na parede de fundo 12. A parte vertical adicional 17 da divisória 10 se conecta no lado de fundo da parte de vão 15, direto acima da passagem 18, e tem a mesma largura que a passagem 18, paralela à parede de fundo 12, onde esta parte 17 exclui um desvio imediato para o tubo 9.
De modo a limitar a perda de pressão na peça de entrada 1, a distância entre a parte de envolvimento 16 e a parte de divisória vertical 17, por um lado, e o invólucro 11, por outro lado, é tão grande ou maior do que a largura da passagem 18, paralela à parede de fundo 12.
Pela mesma razão, a distância entre a parte de vão 15 e a parede de topo 14 é igual a ou maior do que o diâmetro do tubo 9. 0 diâmetro mínimo da peça de entrada 1 é determinado pelo diâmetro da abertura 13 e pela largura da passagem 18. A peça de entrada tem uma resistência baixa ao escoamento sob condições normais de trabalho, e uma alta resistência ao escoamento quando o elemento compressor é levado para uma parada.
Se a resistência ao escoamento for baixa sob condições normais de trabalho, haverá poucas perdas quando o ar escoar. Uma alta resistência ao escoamento no momento em que o elemento compressor for levado para uma parada garante que poucas partículas de óleo fluam para fora través do tubo de entrada.
Como a parte de vão 15 é pelo menos tão larga quanto o lado da abertura 13, as grandes gotas de óleo serão paradas pela referida parte de vão 15 acima da abertura 13.
As partículas de óleo menores são paradas pelo princípio da força centrífuga. Devido ao formato da divisória 10 e parcialmente devido ao fato de a luva 8 ser cilíndrica, ou ter uma seção horizontal elíptica de acordo com uma variante, o fluxo de ar do elemento compressor 2 fará um movimento de revolução. Como o tubo 9 está situado acima da parte de vão 15, o ar também tem de fazer um movimento vertical, à parte de um movimento horizontal.
Uma parte de divisória vertical adicional 17 garante que o ar do elemento compressor 2 seja diminuído primeiramente, de modo que o volume da luva 8 seja usado inteiramente. O fluxo de ar, então, será menos apto a escapar diretamente através do tubo 9, mas primeiramente fará um movimento de revolução.
Assim, a peça de entrada 1 pára o óleo de forma praticamente inteira conforme o ar flui para fora, de modo que uma válvula de entrada não é mais necessária. Ainda, a perda de pressão devido à sucção sob condições normais de trabalho do elemento compressor 2 será mínima. A válvula de entrada 1 não está restrita a elementos compressores com óleo injetado 1. Ela também pode ser aplicada quando outros líquidos de lubrificação forem injetados. A parte vertical adicional 17 da divisória 10 nem sempre é necessária.
De acordo com uma variante, ao invés da parte de divisória 17 ou, possivelmente, do topo dela, a peça de entrada tem uma divisória adicional vertical 19 que fica no topo da parte de vão 15. Esta divisória adicional 19 é representada por meio de uma linha pontilhada nas figuras 2, 3 e 4.
Na direção vertical da parte de vão 15, a divisória adicional 19 atinge até a parede de topo 14 e se estende na direção horizontal, mais ou menos na mesma direção que o tubo 9, até o invólucro 11, em um local situado próximo da saída do tubo 9, no lado em que a passagem 18 está situada.
Esta divisória 19 será pelo menos tão longa quanto a largura da passagem 18. A distância entre a borda livre vertical da referida divisória 19 e a parte oposta do invólucro 11 é pelo menos igual à largura da passagem 18. A parte adicional 19 impede um fluxo de ar direto indesejado da passagem 18 para o tubo 9. A peça de entrada 1 preferencialmente é erguida verticalmente, e a saída do elemento compressor 2 preferencialmente estará situada no topo, de modo que o óleo coletado na peça de conexão possa fluir de volta para o elemento compressor.
Se o elemento compressor for conectado em um receptor de ar, o qual seja provido com um dispositivo de sopro para deixar o ar comprimido escapar quando o elemento compressor for levado para uma parada, este dispositivo de sopro poderá ser conectado ao fundo da peça de entrada 1, de modo que o sopro ocorra através desta peça de entrada, e o óleo no sopro de ar é parado por esta peça de entrada 1 da maneira descrita acima. A presente invenção não é limitada, de forma alguma, à modalidade descrita acima, dada como um exemplo e representada nos desenhos em anexo; ao contrário, uma peça de entrada como essa pode ser feita em formatos diferentes, enquanto ainda se permanece no escopo da invenção.

Claims (15)

1. Peça de entrada para um elemento compressor com líquido injetado, caracterizada pelo fato de compreender uma luva (8) , a qual consiste em um invólucro (11) , uma parede de fundo (12) provida com uma abertura (13) e uma parede de topo (14) a qual é inteiramente estanque, um tubo (9) se abrindo no interior da luva (8) e uma divisória (10) compreendendo uma parte de vão (15), a qual cobre a abertura (13) na parede de fundo (12) mencionada anteriormente e a qual se transforma em uma parte de envolvimento (16) que atinge a parede de fundo (12), parcialmente envolvendo a abertura (13), onde a divisória (10) deixa uma passagem (18) em um lado da abertura (13), e o tubo (9) se abre na luva (8) entre a parede de topo (14) e a parte de vão (15) , de modo que, devido à divisória (10), o gás fluindo da abertura (13) para o tubo (9) tenha de fazer, dentre outras coisas, um movimento de revolução.
2. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de todas as bordas da divisória (10), exceto as bordas da passagem (18) se adaptarem contra o invólucro (11) .
3. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a parte de envolvimento (16) da divisória (10) apenas se adaptar contra o invólucro (11) com uma borda lateral, ao passo que a passagem (18) entre a outra borda lateral e o invólucro (11) permanece aberta.
4. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de a luva (8) ser cilíndrica ou ter uma seção elíptica.
5. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a parte de envolvimento (16) preferencialmente formar um ângulo α em relação à vertical na parede de fundo (12).
6. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de a abertura (13) na parede de fundo (12) da luva (8) estar situada de forma excêntrica.
7. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizada pelo fato de no lado da parte de vão (15) a passagem (18) ser limitada por uma parte de divisória adicional (17) que se conecta à referida parte de vão (15) e se estende por uma pequena distância em direção â parede de fundo (12).
8. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de ser pelo menos tão larga quanto o tamanho da abertura (13).
9. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizada pelo fato de compreender uma divisória adicional (19) provida entre a parte de vão (15) e a parede de topo (14) e se conectando no invólucro (11) com uma borda, onde esta divisória (19) é pelo menos tão longa quanto a passagem (18) e impede o gás de fluir diretamente da luva (8) para o tubo (9).
10. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de a passagem (18) ter uma superfície a qual é pelo menos tão grande quanto a superfície da seção do tubo (9) .
11. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caracterizada pelo fato de a distância entre a parte de envolvimento (16) e o invólucro (11) da luva (8) ser pelo menos tão grande quanto a largura da passagem (18) , medida paralela à parede de fundo (12).
12. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizada pelo fato de ela ser montada diretamente na entrada do elemento compressor (2).
13. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de ela ser provida com um flange de montagem (6) que se projeta para fora do invólucro (11) , cujo flange forma um todo com a parede de fundo (12).
14. Peça de entrada, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de se o flange (6) for menor do que a parede de fundo (12), um tubo de saída adicional ser provido.
15. Peça de entrada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ou 14, caracterizada pelo fato de ela ser montada verticalmente, de modo que o óleo coletado na peça de conexão possa fluir de volta para o elemento compressor.
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