ES2141515T5 - Procedimiento para refrigerar un compresor multietapa con husillo helicoidal. - Google Patents

Abstract

LOS ROTORES DE DESPLAZAMIENTO (8) ALOJADOS EN VOLADIZO DE UN COMPRESOR CON HUSILLO DE TORNILLO, EN ESPECIAL DE UNA BOMBA DE VACIO, SE REFRIGERAN MAS EN SU ZONA CONTIGUA AL LADO DE PRESION QUE EN SU ZONA CONTIGUA AL LADO DE ASPIRACION. ESTO SE PRODUCE DE FORMA VENTAJOSA E INDIRECTA A TRAVES DE UN CUERPO DE COJINETE (7) ESTACIONARIO QUE PENETRA UN HUECO (24) DEL ROTOR, Y PRECISAMENTE MEDIANTE INTERCAMBIO DE CALOR ENTRE LAS SUPERFICIES PERIFERICAS ENFRENTADAS DEL ROTOR Y DEL CUERPO DE COJINETE. ESTAS SON DOTADAS PARA PROTEGER LA ZONA DE COJINETE DE UNOS ELEMENTOS DE ALIMENTACION COOPERATIVOS, CUYA DIRECCION DE ALIMENTACION ESTA ORIENTADA HACIA FUERA DEL ROTOR.

Description

Procedimiento para refrigerar un compresor multietapa con husillo helicoidal.

Compresor multietapa con husillo helicoidal.

En los compresores de husillo helicoidal, como los conocidos por el documento EP-A-472 933, la diferencia de presiones que se puede alcanzar depende principalmente de las pérdidas por fugas entre las superficies del perímetro de los rotores, que se mueven una respecto a la otra, y la carcasa de la cámara de aspiración o compresión. Teniendo esto en cuenta, se trata de mantener lo más pequeño posible el juego entre dichas superficies. Sin embargo, la seguridad de funcionamiento, con vistas a la dilatación térmica de los rotores a causa de la temperatura, exige un mayor espacio de juego.

Es ya conocido el modo de refrigerar directamente rotores de compresores de dos árboles (documento EP-A-290 664) previendo en un espacio hueco de apoyo del rotor un medio de transmisión del calor (aceite de lubrificación), que se enfría por medio de un serpentín fijo de refrigeración que penetra en el espacio hueco de apoyo. Esto tiene el inconveniente de que el espacio hueco de apoyo del rotor tiene que ser hermetizado. Pero, las juntas de hermetización necesarias para ello tienen propensión a sufrir daños, en especial con elevados números de revoluciones. También en el medio de transmisión del calor, que circula en torbellinos entre el rotor en movimiento giratorio y el serpentín fijo de refrigeración, se producen elevadas pérdidas que ocasionan una formación de calor y cuestionan el efecto de refrigeración.

Es habitual refrigerar el medio transportado, por ejemplo inyectando un medio de refrigeración líquido (según el documento US-A-4 515 540) o bien devolviendo hacia atrás una parte del medio transportado después de la refrigeración (según el documento DE-A-25 44 082). Una refrigeración de esta clase puede ser prevista también en combinación con la invención, pero ésta última se refiere a una refrigeración del rotor, para que éste, en especial en la zona de los cojinetes más sensibles, pueda alcanzar una temperatura que quede por debajo de la temperatura del medio transportado en el lado de presión.

Por lo tanto, la presente invención tiene por objeto crear un compresor de husillo helicoidal de la clase mencionada en el preámbulo de la reivindicación 1, en el que los rotores sean refrigerados independientemente del medio transportado, de manera que se creen buenas premisas para conseguir un juego pequeño entre los propios rotores, así como entre los rotores y la carcasa de la cámara de aspiración o de compresión, sin que se necesiten juntas de hermetización propensas a sufrir daños.

La solución preconizada en la invención consiste en las características indicadas en la reivindicación 1, así como preferentemente en las de las reivindicaciones dependientes.

La solución según la reivindicación 1 se compone de dos componentes, concretamente en primer lugar la característica de que los rotores del compresor son refrigerados en el lado de presión con mayor intensidad que en el lado de aspiración y en segundo lugar de una técnica de refrigeración que utiliza una forma de construcción especial de los cojinetes de apoyo de los rotores.

La idea de refrigerar los rotores más en el lado de presión que en el lado de aspiración se basa en que en estas máquinas la mayor parte del calor de la compresión de produce en las cámaras situadas cerca del lado de presión, rodeadas por los rotores y por la carcasa de la cámara de aspiración, puesto que en dichas cámaras se contiene una mayor cantidad de masa de gas que en las cámaras próximas al lado de aspiración, como consecuencia de las pérdidas por fugas y en su caso también de la entrada previa, manteniéndose en su caso el mismo volumen. Si se realiza la evacuación del calor preferentemente desde la zona de los rotores próxima al lado de presión, se podrá conseguir crear unas condiciones constantes de diámetro de los rotores en toda su longitud más fácilmente que si los rotores son refrigerados en toda su longitud. Se entiende aquí por rotores multietapa, los rotores cuyos espacios de paso del husillo helicoidal, que forman las cámaras de compresión, rodean varias veces al rotor, de modo que se forman varias cámaras de compresión independientes entre sí respectivamente en el lado de aspiración y en el lado de presión en toda la longitud del rotor. En el caso de una disposición en tres pisos, los espacios de paso del husillo helicoidal dan cada uno de ellos respectivamente tres vueltas alrededor del rotor correspondiente. El número de pisos puede ser fijado de acuerdo con el respectivo campo de aplicación de la presión. Preferentemente se utilizan por lo menos cinco pisos.

Para la refrigeración se utiliza en la invención una técnica especial adaptada al tipo de construcción. Este tipo de construcción presupone que cada rotor de compresión por desplazamiento esté apoyado en forma volante en un tubo de apoyo fijo que penetra en el rotor y que rodea al árbol del rotor y por lo menos a un cojinete de apoyo en el lado del rotor. Solo este tubo de apoyo es refrigerado directamente, mientras que la refrigeración del rotor tiene lugar en forma indirecta, por estar situadas una contra otra las superficies del contorno del rotor y del cuerpo de apoyo opuestas entre sí, de modo que se puede realizar entre ellas un intercambio de calor. Los cojinetes y el árbol del rotor tienen una refrigeración especialmente buena, puesto que se encuentran situados dentro del tubo de apoyo.

Para mejorar el transporte del calor entre las superficies del rotor y del cuerpo de apoyo situadas frente a frente entre sí, éstas pueden estar equipadas con propiedades que mejoran el intercambio de calor. Para intensificar el intercambio de calor por convección por medio de la capa de aire que se encuentra entre las superficies, el espacio intermedio no deberá tener conexión con el lado de aspiración, sino con el lado de presión. Las superficies pueden estar provistas también de relieves y rebajes, que mejoran el índice de transmisión de calor hasta el medio que se encuentra entre ellas. La distancia mutua entre ambas superficies debe ser lo más pequeña posible. Para mejorar el intercambio por radiación, se puede prever un tratamiento de las superficies, de manera que éstas tengan un elevado índice de absorción en la zona de radiación del calor.

El traspaso de calor hacia las superficies opuestas entre sí del rotor y del cuerpo de apoyo se puede mejorar también haciendo que el gas que se encuentra entre ellas se desplace en el sentido de paso de la corriente de gas. Con este fin, el espacio intermedio puede ser conectado a una fuente de gas. La corriente de gas se puede utilizar también para la evacuación del calor, si se elige adecuadamente una temperatura baja del gas (en su caso, con una refrigeración). Además, la corriente de gas puede ejercer en su caso una función de bloqueo para la protección de la zona de los cojinetes y del accionamiento delante de la entrada del medio de transporte o de las materias contenidas en el medio de transporte.

El gas consumido es introducido convenientemente en el lado de presión de la máquina. Para el transporte de gas se pueden equipar con elementos de transporte las superficies del rotor y del cuerpo de apoyo que actúan conjuntamente. De este modo puede resultar innecesario prever una fuente externa de gas a presión. Esto es aplicable también si el gas introducido no debe servir en primer lugar para la refrigeración, sino para fines de bloqueo. El efecto de transporte de las superficies se puede promover en especial, equipándolas con rosca de transporte en un lado o en ambos lados. En lugar de esto o además de ello, las superficies pueden estar configuradas también en forma cónica, de modo que se aproveche para el transporte el efecto de la fuerza centrífuga. Los medios de esta clase, que fomentan el movimiento del gas en el espacio intermedio, son convenientes también luego para mejorar la transmisión del calor, se no se ha previsto ninguna alimentación adicional de gas.

La parte del cuerpo de apoyo que penetra en el espacio hueco del rotor es equipada convenientemente con canales atravesados por el líquido de refrigeración, los cuales están situados preferentemente cerca de la superficie perimetral del cuerpo de apoyo situada en el lado opuesto al rotor.

Dado que la dilatación térmica del rotor está limitada, gracias a la refrigeración preconizada en la invención, la carcasa puede ser refrigerada de forma intensiva o por lo menos mantenida a una temperatura prefijada, sin que aparezca el riesgo de roce del rotor en la carcasa a causa de la reducción del juego debida al calor. Por medio del efecto de refrigeración ejercido de este modo sobre el medio de transporte, se puede aumentar el grado de efectividad de la bomba.

En especial en bombas de vacío es conocido ya el sistema de hacer que penetre gas a alta presión en las células de compresión de la máquina para la refrigeración del medio de transporte y/o para la reducción del ruido. Esta técnica, denominada de preintroducción, se utiliza ventajosamente también junto con la propuesta de la presente invención. Por ejemplo, se puede utilizar gas refrigerado procedente de una fuente adecuada. También se puede evitar la utilización de un cambiador externo de calor, haciendo que el gas de preintroducción pase a través de un cambiador de calor situado en la cámara de refrigeración del lado de la carcasa. En lugar de gas se puede introducir también líquido en la cámara de aspiración, de modo que el líquido se evapora allí y de este modo se le extrae calor al medio de transporte.

La refrigeración del cuerpo de apoyo, por lo menos en la zona en la que se encuentra en cuerpo de apoyo bajo la influencia del calor del rotor, tiene la gran ventaja de que se pueden utilizar cojinetes de rodamientos con lubricación permanente de grasa, los cuales por lo tanto requieren muy poco mantenimiento y no suponen ningún riesgo de contaminación para la cámara de aspiración.

La posibilidad antes mencionada de equipar con elementos de transporte las superficies del rotor y del cuerpo de apoyo que actúan conjuntamente entre sí, puede ser utilizada para proteger la zona de los cojinetes contra materias extrañas, que pueden proceder de la cámara de aspiración. Con este fin, los elementos de transporte que actúan conjuntamente están configurados con una dirección de transporte que va desde el espacio hueco del rotor hacia el exterior.

De este modo se impide que las materias extrañas, en especial también materias específicamente más pesadas que el medio de transporte, y también el propio medio de transporte, cuando se alimenta medio de bloqueo, penetren en el espacio hueco del rotor en la dirección de transporte y lleguen hasta la zona de los cojinetes y del accionamiento. Este efecto resulta apoyado por la fuerza de la gravedad.

Según una forma ventajosa de realización de la invención, la construcción de las superficies que actúan conjuntamente se efectúa como elementos de transporte, de manera que por lo menos una de ellas está provista de una rosca de transporte. El sentido de la rosca o de las roscas se elige de manera que proporcione el sentido de transporte deseado. Según otra forma de realización de la invención, las superficies del contorno del rotor y del cuerpo de apoyo, situadas frente a frente entre sí, están situadas en forma cónica con un diámetro que va aumentando en la dirección de transporte, de manera que la fuerza centrífuga empuja hacia atrás a las materias que puedan penetrar, expulsándolas en la dirección del aumento de diámetro, es decir hacia la cámara de aspiración. También se pueden combinar entre sí varios medios de transporte de esta clase (por ejemplo, rosca de transporte y conicidad).

Este efecto se aumenta por medio de la conexión del espacio hueco del rotor a una fuente de gas de lavado o de bloqueo. Gracias al efecto de transporte, esta fuente no es necesario que esté sometida a una presión positiva, aunque esto no queda descartado. El gas puede servir también para fines de refrigeración.

Una consecuencia especialmente importante de la invención es la seguridad contra la penetración de líquido en la zona de los cojinetes y del accionamiento. De este modo la bomba no solo resulta insensible frente a una oleada de líquido, en relación con el efecto de hermeticidad, sino que también puede ser lavada en forma selectiva, en especial para su limpieza. Con este fin se pueden prever dispositivos especiales para la entrada de un líquido de lavado, que sirve por ejemplo para desprender las suciedades sedimentadas sobre las superficies del rotor o de la carcasa y para evacuarlas en forma de flotación. En caso de que durante esta operación no se pueda mantener el número de revoluciones de servicio, los rotores deberán ser accionados con una velocidad reducida adecuada. Para ello se pueden prever dispositivos adecuados de mando o de regulación. Es especialmente sencillo y ventajoso regular el número de revoluciones función del par de giro, porque entonces la reducción del número de revoluciones tiene lugar automáticamente. La reducción del número de revoluciones puede ser pequeña, si en la corriente de transporte de gas se introducen por pulverización solo cantidades relativamente pequeñas de líquido. Cuanto mayor sea la proporción de líquido en el llenado de los espacios de transporte, tanto menor tendrá que ser el número de revoluciones con un accionamiento dependiente del par de giro. Incluso se puede prever la inundación total del espacio de aspiración, siempre que el pequeño número de revoluciones que entonces es posible y el efecto de transporte existente todavía en el espacio intermedio entre el rotor y el cuerpo de apoyo, junto con la altura geodésica del cuerpo de apoyo dentro del rotor, sean suficientes para impedir el paso del líquido de lavado hacia la zona de los cojinetes.

Por medio de la presente invención se puede conseguir seguridad contra el paso del líquido tanto en el estado de funcionamiento, como también en el estado de proceso. En ambos estados actúan la fuerza de la gravedad y la diferencia de presiones; en el estado de funcionamiento actúan adicionalmente los elementos de transporte.

A continuación se explica la invención más detalladamente haciendo referencia al dibujo adjunto, que representa una sección longitudinal a través de un ejemplo ventajoso de realización de la invención.

Sobre la parte de la base 1 se apoya la carcasa 2 del motor, que está unida en la parte superior, en su caso en una sola pieza, a la placa de base 3 del tipo de brida, sobre la cual está colocada la carcasa 4 de la cámara de aspiración. Esta carcasa está cerrada por arriba por medio de una tapa 5, que tiene un orificio de aspiración 6.

En la placa de base 3 están sujetas las placas de brida 50 de los cuerpos de apoyo 7 en la forma que se explicará más adelante, sirviendo estos últimos cada uno de ellos para el apoyo de un rotor 8, en cuyo perímetro están situados preferentemente salientes de desplazamiento 9 para compresión, dispuestos en dos pasos con forma de espiral. Estos salientes penetran en forma de un engrane dentado en los espacios huecos de transporte 10, entre los salientes de desplazamiento 9 del rotor contiguo. Además, los salientes de desplazamiento 9 actúan en el perímetro junto con la superficie interior de la parte de carcasa 4 de la cámara de aspiración. Los rotores 8 están unidos por la parte superior a la cámara de aspiración 11 y por la parte inferior al espacio de presión 12.

El espacio de presión 12 está conectado a una salida de presión no representada en el dibujo. Estas partes están previstas en el extremo inferior de la carcasa de la cámara de aspiración colocada verticalmente.

Cada rotor 8 está unido fijamente a prueba de giro a un árbol 20, que se apoya en la parte inferior en el cuerpo de apoyo 7 por medio de un cojinete de rodamientos 21 con lubrificación permanente. Un segundo cojinete de rodamientos 22, también con lubrificación permanente, está situado en el extremo superior de una parte 23 con forma tubular del cuerpo de apoyo 7, que penetra en un taladro concéntrico 24 del rotor 8, abierto hacia abajo, es decir en el lado de presión. Este cojinete 22 se encuentra situado preferentemente por encima del centro del rotor 8. La parte tubular 23 del cuerpo de apoyo se extiende preferentemente por una gran parte de la longitud del rotor 8. El extremo de la parte tubular 23, en el caso de una disposición vertical de la bomba, se encuentra esencialmente a mayor altura que la salida de presión 17. Esto sirve de mucha ayuda para la protección de la zona de los cojinetes y del accionamiento contra la penetración de líquido o de otras suciedades pesadas procedentes de la cámara de aspiración.

En la parte con forma tubular 23 del cuerpo de apoyo están previstos canales de refrigeración 25, que están conectados a una fuente de agua de refrigeración y también a un desagüe para el agua de refrigeración a través de los canales correspondientes, que no aparecen en el dibujo. Los canales de refrigeración 25 están formados preferentemente por entalladuras con forma helicoidal, que están cubiertas herméticamente por medio de una vaina de protección. La refrigeración de los cojinetes del rotor prolonga la duración de vida o los intervalos de mantenimiento de estos cojinetes, si disponen de lubrificación permanente con grasa. Además, por medio de la refrigeración se mantiene a una temperatura baja también la superficie perimetral de la parte con forma tubular 23 del cuerpo de apoyo. Esta superficie perimetral está situada frente a la superficie perimetral interior del espacio hueco 24 del rotor, a una pequeña distancia de la misma. Estas superficies están configuradas de modo que proporcionan un buen intercambio de calor y por lo tanto el calor puede ser evacuado desde el rotor indirectamente a través de la parte con forma tubular 23 del cuerpo de apoyo y de sus dispositivos de refrigeración 25. Para mejorar el intercambio de calor entre las superficies opuestas entre sí de la parte con forma tubular 23 del cuerpo de apoyo y del espacio hueco 24 del rotor, éstas pueden estar configuradas en forma adecuada. Por ejemplo, pueden ser sometidas a un tratamiento o una operación de bruñido, de modo que se favorezca el intercambio de radiación por medio de elevados coeficientes de absorción. El intercambio de calor por convección por medio de la capa de gas que se encuentra entre dichas superficies se puede mejorar por medio de una pequeña distancia entre las superficies y una estructura adecuada de las superficies, que proporciona un aumento del índice de transmisión de calor. Una superficie o ambas superficies pueden estar configuradas con este fin con forma rugosa o con nervios para intercambio de calor o con rosca o similar. También es posible introducir en el espacio hueco 24 del rotor, a través del cuerpo de apoyo o del árbol 20, un gas de bloqueo que es evacuado luego con el medio de transporte desde el espacio de presión 12. Este gas puede servir también para la refrigeración adicional del cojinete, del cuerpo de apoyo y del rotor, además de realizar el bloqueo de la zona de cojinetes, aunque, en forma conveniente para el fin deseado, el gas no es conducido a través del cojinete o de los cojinetes, para no ensuciar éstos, sino a través de un canal 28 que forma un conducto de desviación.

Para la protección de la zona de los cojinetes y del accionamiento contra las influencias que llegan desde la cámara de aspiración, están previstos dispositivos adecuados de junta y/o de bloqueo. Es especialmente ventajoso el equipamiento de las superficies opuestas entre sí del cuerpo de apoyo 23 y de las superficies interiores del espacio hueco 24 del rotor en un lado o en ambos lados con una rosca de transporte no representada en el dibujo, que ejerce un efecto de transporte desde el espacio hueco 24 del rotor hacia el espacio de presión 12. Este efecto de transporte, gracias a su elevada densidad, actúa preferentemente sobre las partículas sólidas o líquidas y de este modo impide la penetración de las mismas en la zona de los cojinetes y del accionamiento. La rosca de transporte está configurada convenientemente de modo que este efecto es eficaz incluso también cuando disminuye considerablemente el número de revoluciones.

El efecto de transporte puede ser provocado también ensanchando cónicamente hacia el espacio de presión la hendidura de separación existente entre el rotor y el cuerpo de apoyo. La anchura de separación (distancia entre la superficie del cuerpo de apoyo y la superficie del rotor) permanece esencialmente constante. En este caso las superficies opuestas entre sí pueden estar provistas adicionalmente también de rosca de transporte en un lado o en ambos lados, aunque esto no es necesario.

Dado que el equipamiento de la hendidura de separación entre el rotor y el cuerpo de apoyo con una rosca de transporte o con una conicidad que tiene efectos de transporte realiza una hermetización muy eficaz contra la penetración de líquido o de partículas sólidas, muchas veces se podrá renunciar también a dispositivos adicionales de junta; sin embargo, se pueden prever estos dispositivos de junta, concretamente y de forma preferente en un tipo de construcción sin contacto o con poco contacto, por ejemplo juntas laberínticas o juntas del tipo de anillo de émbolo.

Debido al efecto de junta de la rosca de transporte o de la conicidad de la hendidura de separación, la bomba realizada según la invención es insensible frente a la presencia de líquido en la cámara de aspiración mientras estén girando los rotores. Esta insensibilidad existe también en el estado estacionario, gracias a la disposición elevada de los cojinetes en el rotor, siempre que el líquido contenido en la cámara de aspiración no llegue al nivel de los cojinetes. La insensibilidad frente a la presencia de líquidos no solo es importante si el medio de transporte arrastra consigo una oleada de líquido, sino que se puede aprovechar también para la limpieza y/o para la refrigeración de la bomba mediante el rociado con líquido. Por ejemplo, se puede efectuar el rociado de un líquido de limpieza o de refrigeración por medio de toberas, de las que solo una está representada en el dibujo con el número 27. Para el rociado con el líquido de limpieza y con el líquido de refrigeración se pueden utilizar las mismas toberas 27 u otras diferentes.

Cuando haya que contar con un gran ensuciamiento, existe la posibilidad de introducir constantemente por rociado el líquido de limpieza durante el funcionamiento. Si se trabaja con una bomba de vacío, el líquido de limpieza deberá tener una presión de vapor por debajo de la presión de aspiración, siempre que pueda penetrar en la cámara de aspiración. Si la bomba es de varias etapas o pisos y si la suciedad se deposita principalmente en los pisos segundo y/o siguientes (por ejemplo, dependiendo de la presión), existe la posibilidad de limitar la introducción de líquido de limpieza por rociado al segundo piso o a los siguientes y de este modo separarla del lado de aspiración.

Sin embargo, en la mayoría de los casos el funcionamiento de limpieza no tiene lugar constantemente, sino periódicamente, cuando se comprueba la necesidad de limpieza (por ejemplo, como consecuencia del aumento del par de giro de accionamiento). Gracias a la insensibilidad de la bomba frente a los líquidos, se pueden utilizar entonces también cantidades de líquido relativamente grandes. Si el número de revoluciones de funcionamiento no se puede mantener a causa de la cantidad o de la clase del líquido de limpieza utilizado, se puede reducir en la forma correspondiente el número de revoluciones. Para ello se han previsto dispositivos de control adecuados. Por ejemplo, el número de revoluciones puede ser controlado función del par de giro del accionamiento, lo cual ocasiona automáticamente una reducción correspondiente del número de revoluciones, en comparación con el número de revoluciones de servicio, si aumenta la potencia necesaria. El giro constante de los rotores también durante la fase de limpieza no solo sirve para la hermetización de los cojinetes del rotor, sino que favorece también el efecto del líquido de limpieza sobre las superficies sucias.

El efecto de transporte en la hendidura de separación entre el rotor y el cuerpo de apoyo se puede aprovechar también para transportar el gas de bloqueo, independientemente de una fuente externa del gas a presión. Pero, por lo general, para el transporte del gas de bloqueo se debe preferir el efecto de una fuente de gas a presión de esta clase, para que la alimentación de gas de bloqueo sea independiente del número de revoluciones del rotor.

La carcasa 4 de la cámara de aspiración puede contener una cámara 30, que se extiende totalmente o sobre una gran parte del perímetro y a través de la cual circula agua de refrigeración para mantener la carcasa a temperatura prefijada. No es necesario en todos los casos disponer de refrigeración para la envoltura externa de la carcasa. Pero en esta refrigeración es posible en forma ventajosa en relación con la presente invención, porque también los rotores 8 están refrigerados y por lo tanto está limitada su dilatación por el calor. No hay que temer que por esta causa los rotores rocen en la carcasa porque se dilatan, mientras que la carcasa es mantenida a una temperatura más baja.

La bomba realizada según la invención puede ser equipada con una entrada previa. Esto significa que en las zonas de alta compresión o en su caso también de compresión media de la carcasa están previstos canales 31, a través de los cuales se introduce en la cámara de aspiración gas a una presión más alta que la que corresponde al estado de compresión en esta zona de la cámara de aspiración, para realizar una refrigeración y/o una reducción del ruido según principios básicos conocidos. Según una característica ventajosa de la invención, el gas de preintroducción puede ser tomado directamente del lado de presión de la bomba, enfriándolo en las bolsas de refrigeración 30 de la envoltura externa 4 de la cámara de aspiración. Con este fin, el gas puede ser conducido a través de tubos 32 cambiadores de calor.

En cuanto a los cojinetes de rodamientos 21, 22, en el ejemplo representado en el dibujo se trata de cojinetes de rodamientos a bolas inclinados, que se apoyan uno contra otro por medio de un muelle 29. Cada árbol 20 lleva por debajo del cojinete 21, preferentemente acoplado en forma directa, es decir sin embrague intermedio, el inducido 35 del motor de accionamiento, cuyo estator 36 está situado en la carcasa 2 del motor. La carcasa del motor puede estar equipada con canales de refrigeración 28.

Las placas de brida 50, que en el ejemplo representado en el dibujo constan de cuerpos de apoyo 7 fabricados de una sola pieza, están colocadas sobre el lado superior de la placa de base 3 con sus bordes exteriores 51, en lo esencial siguen el contorno exterior de la carcasa 4 de la cámara de aspiración, y con sus bordes interiores 52 apoyados uno contra otro. Las plazas de brida 50 están hermetizadas respecto a la placa de base 3. También las superficies frontales 53, que siguen una línea secante en el corte radial y en las que se apoyan dichas placas una contra otra, están equipadas con un elemento incorporado de junta.

Debajo de las placas de brida 50, entre los bordes 51, 52, está prevista una entalladura que, junto con el lado superior de la placa de base 3, forma un espacio 39 que sirve para el alojamiento de ruedas dentadas 40 de sincronización, las cuales están colocadas con medios ya conocidos en forma fija a prueba de giro sobre los árboles 20, entre los cojinetes 21 y los inducidos de los motores. Para que se puedan engranar entre sí las ruedas en la zona de los bordes interiores 52 de las placas de brida 50, los bordes interiores tienen una escotadura en el punto correspondiente, a través de la cual pueden entrar las ruedas dentadas. Por debajo de esta escotadura queda a cada lado un travesaño, hacia el que está orientada en la figura 1 la línea de referencia con el número 52, que designa en modo general el borde interior. Este travesaño no solo es ventajoso por motivos de estabilidad, sino también porque permite una hermetización en todo el perímetro, por una parte respecto a la placa de base 3 y por otra parte entre las superficies secantes aplanadas de las placas de brida 50.

Las escotaduras 39 en las placas de brida 50 tienen un diámetro que es mayor que el diámetro de las ruedas dentadas de sincronización 40. las escotaduras están situadas en posición un poco excéntrica en relación con los bordes interiores 52, para que las ruedas dentadas de sincronización 40 puedan ser colocadas al hacer el montaje de las unidades de construcción de rotor, a pesar de la presencia del travesaño de junta en el punto 52.

Dado que el espacio 39, en el que están las ruedas dentadas de sincronización 40, está totalmente separado de la cámara de aspiración, no existe riesgo de ensuciamiento para las ruedas dentadas de sincronización. Estas ruedas sirven únicamente para la sincronización de emergencia de los rotores. Sus dientes normalmente no están en contacto entre sí. Por lo tanto, por regla general no es necesaria su lubrificación. Ciertamente se puede aplicar una lubrificación, si así se desea, pero el funcionamiento en seco de las ruedas dentadas de sincronización simplifica la construcción, porque no es necesaria ninguna hermetización entre el espacio 39 y los motores de accionamiento.

Las ruedas dentadas de sincronización 40 pueden servir también como discos generadores de impulsos o bien pueden ser complementadas por medio de discos adicionales generadores de impulsos, que son explorados por sensores 42, uno de los cuales está representado en la figura 1. Estos sensores 42 están conectados a un dispositivo de regulación, que vigila la respectiva posición de giro de los rotores respecto a un valor nominal y la corrige por medio de accionamiento. Se trata en este caso de una sincronización de los rotores en forma electrónica, que es conocida ya como tal y por lo tanto no necesita ninguna explicación detallada aquí. El juego entre los dientes de las ruedas dentadas de sincronización 40 es algo menor que el juego de los flancos entre los salientes de desplazamiento 9 de los rotores 8. Sien embargo, es mayor que la tolerancia de sincronización del dispositivo electrónico de sincronización. Por lo tanto, en caso de funcionamiento correcto de este último dispositivo, no entran en contacto entre sí ni los flancos de los salientes de desplazamiento 9 ni los dientes de las ruedas dentadas de sincronización 40. Para el caso de que, no obstante, éstas últimas entraran en contacto entre sí alguna vez, las ruedas dentadas están provistas de una capa de recubrimiento resistente al desgaste o en su caso que favorece el deslizamiento.

Los datos de rendimiento de la bomba están determinados, además de por la potencia de accionamiento y el número de revoluciones, también por el volumen de desplazamiento o de transporte formados en los rotores y por lo tanto por la longitud de los rotores. Por consiguiente, los datos de transporte se pueden modificar, variando la longitud de la parte de la bomba que contiene los rotores. Por eso, una serie de construcción de bombas con diferentes datos de rendimiento se caracteriza preferentemente porque las diversas bombas de esta serie de construcción se diferencian entre sí por el escalonamiento de la longitud de estas partes, a las que pertenecen la carcasa de la cámara de aspiración, los rotores, así como en su caso las partes con forma tubular de los cuerpos de apoyo que penetran en los rotores.

Se puede ver que en cada rotor, junto con los correspondientes dispositivos de cojinetes y de accionamiento, forma una unidad de construcción que se puede montar independientemente y que, además del rotor, consta también de los cojinetes 21, 22, del cuerpo de apoyo 7, de los dispositivos de refrigeración previstos en el mismo, del árbol 20, de la rueda dentada de sincronización 40, del respectivo sensor 42 y del inducido 35 del motor. Estas unidades se colocan en la bomba totalmente premontadas. Se pueden desmontar o colocar fácilmente en la placa de base 3, después de retirar la carcasa de la cámara de aspiración. Por lo tanto, el cambio de las mismas puede ser realizado por el usuario, mientras que el fabricante proporciona el mantenimiento de las unidades sensibles como tales.

La bomba es preferentemente de un tipo de construcción isocórica, para poder transportar también sin daños grandes cantidades de líquido.

Claims (13)

1. Compresor multietapa con husillo helicoidal, cuyos rotores (8) de compresión por desplazamiento están apoyados en forma volante en el lado de presión en un tubo de apoyo (23) fijo, que penetra respectivamente en el rotor (8) y rodea al árbol (20) del rotor y por lo menos a un cojinete (22) del lado del rotor, caracterizado porque los rotores (8) son refrigerados con mayor intensidad en el lado de presión que en el lado de aspiración, estando refrigerada la parte del tubo de apoyo (23) que penetra respectivamente en un rotor mediante canales (25) atravesados por líquido de refrigeración, y las superficies perimetrales opuestas la unas a las otras del rotor (8) y del tubo de apoyo (23) están dispuestas de manera que puedan realizar un intercambio de calor entre sí.

2. Compresor según la reivindicación 1, caracterizado porque el espacio intermedio existente entre las superficies del rotor (8) y del tubo de apoyo (23), situadas frente a frente entre sí, está conectado al lado de presión (12).

3. Compresor según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque por lo menos una de las superficies perimetrales mencionadas está provista de relieves y rebajes que mejoran el intercambio de calor con el medio contenido entre ellas.

4. Compresor según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las mencionadas superficies perimetrales están dotadas de un elevado índice de absorción para la radiación térmica.

5. Compresor según la reivindicación 5, caracterizado porque los canales de refrigeración (25) están colocados cerca de la superficie perimetral del tubo de apoyo (23) situada frente al rotor (8).

6. Compresor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las superficies perimetrales del rotor (8) y del tubo de apoyo (23), situadas frente a frente entre sí con poco juego, están configuradas como elementos de transporte que actúan conjuntamente sin contacto, con un sentido de transporte que conduce hacia fuera del rotor (8).

7. Compresor según la reivindicación 6, caracterizado porque está colocado esencialmente en posición vertical, con la abertura de salida situada geodésicamente a una profundidad.

8. Compresor según la reivindicación 6, caracterizado porque por lo menos una de las dos superficies perimetrales, situadas frente a frente entre sí, está provista de una rosca de transporte (28).

9. Compresor según la reivindicación 6, caracterizado porque las superficies perimetrales situadas frente a frente entre sí están configuradas en forma cónica, con un diámetro que va aumentando en el sentido de transporte.

10. Compresor según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el espacio hueco (24) del rotor está conectado a una fuente de gas de bloqueo.

11. Compresor según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque están previstos dispositivos para el control/regulación del accionamiento del rotor en función del par de giro.

12. Compresor según la reivindicación 11, caracterizado porque están previstos dispositivos (27) para la entrada de un líquido de lavado en la cámara de aspiración.

13. Procedimiento para la limpieza de un compresor según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque se introduce líquido de lavado en la cámara de aspiración y los rotores son accionados en función del par de giro.