ES2208862T3 - Sistema de juntas de estanqueidad para maquinas sumergibles que comprende un motor/generador electrico. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA JUNTA MECANICA QUE FORMA PARTE DE UN CONJUNTO DE ESTANQUEIDAD PARA UNA MAQUINA SUMERGIBLE, COMO UNA BOMBA O MEZCLADORA. A FIN DE IMPEDIR QUE EL LIQUIDO QUE PUEDA HABER PENETRADO LA JUNTA JUNTO A LA UNIDAD DE TRACCION DE LA MAQUINA PUEDA CAUSAR DAÑOS, LA JUNTA ESTA DISEÑADA COMO JUNTA DE BOMBEO QUE DEVUELVE INMEDIATAMENTE EL CITADO LIQUIDO.

Description

Sistema de juntas de estanqueidad para máquinas sumergibles que comprende un motor/generador eléctrico.

Esta invención se refiere a una junta mecánica de estanqueidad que forma parte de una disposición de juntas de estanqueidad de una máquina sumergible, como una bomba o un mezclador.

Una máquina de este tipo comprende normalmente un motor eléctrico y una unidad hidráulica con un impulsor giratorio conectado al motor mediante un eje giratorio.

Con el fin de evitar que el medio que se encuentra en el interior de la unidad hidráulica penetre, a lo largo del eje, en el motor eléctrico y pueda dañarlo, hay una o varias juntas de estanqueidad dispuestas entre la unidad hidráulica y el motor eléctrico. Un tipo de junta de estanqueidad común es la que se denomina junta mecánica de estanqueidad de superficie, que consiste en un anillo de estanqueidad que gira con el eje de accionamiento y un anillo de estanqueidad fijo conectado al alojamiento que lo rodea. Los dos anillos de estanqueidad se presionan uno contra otro mediante la fuerza de un muelle, lo que evita que el líquido pase entre ellos.

Sin embargo, es fundamental que se establezca siempre una fina película de lubricación entre las superficies de estanqueidad. Esto es necesario para evitar daños en las juntas causados por la fricción en seco. Sin embargo, la consecuencia es que el espacio necesario entre las dos superficies de estanqueidad está expuesto a alguna fuga. Normalmente, estas fugas se pueden ignorar y son inocuas, pero, a veces, el desgaste, las vibraciones o un montaje incorrecto, pueden causar fugas más importantes.

Si el medio que se encuentra en el interior de la unidad hidráulica contiene contaminación, ésta puede penetrar en el espacio entre las superficies de estanqueidad y causar daños que den lugar a la destrucción de la estanqueidad. Por lo tanto, es frecuente utilizar dos juntas mecánicas de estanqueidad divididas por un espacio relleno de un líquido de barrera, como aceite. Esto significa que la junta de estanqueidad adyacente al motor eléctrico, denominada en este documento la junta de estanqueidad interna, siempre opera con un medio limpio, lo que reduce el riesgo de daños en las superficies de estanqueidad. Si la junta de estanqueidad adyacente a la unidad hidráulica, denominada en este documento junta de estanqueidad externa, sufriera daños, el medio de la unidad hidráulica podría penetrar en el líquido de barrera, pero, mediante la comprobación de la calidad del líquido citado a intervalos regulares, se puede reparar la junta de estanqueidad antes de que el líquido se diluya demasiado. En la patente sueca Nº 366 013 se puede ver un ejemplo de lo anterior.

Con el fin de conseguir una estanqueidad sin ninguna fuga, es conocido el uso de una junta de estanqueidad de bombeo como junta de estanqueidad externa. Entonces, el líquido de barrera se bombea dentro de la unidad hidráulica y, de este modo, se evita cualquier fuga de la unidad hidráulica. Esta podría ser una buena solución, pero el inconveniente es que se debe introducir líquido de barrera de forma continua. Además, existe un cierto riesgo de que dicho líquido pueda atravesar la junta de estanqueidad interna y causar daños al motor eléctrico.

Esta invención se describe de forma más detallada a continuación con referencia al dibujo adjunto, que muestra esquemáticamente un sistema mecánico de juntas de estanqueidad de superficie de acuerdo con la invención.

En el dibujo, 1 representa un eje de accionamiento entre un motor, no mostrado, y un impulsor 2 de la bomba que gira en un alojamiento 3 para la bomba. 4 representa el alojamiento del líquido de barrera, 5, 6 una junta de estanqueidad externa, 7,8 una junta de estanqueidad interna y 9 un cojinete.

La finalidad de la junta de estanqueidad externa 5, 6, es evitar que el medio bombeado dentro del alojamiento de bomba 3, entre en el alojamiento 4 del líquido de barrera, mientras que la junta de estanqueidad interna 7, 8, de igual modo, tiene como fin evitar que el líquido de barrera que se encuentra dentro del alojamiento 4 penetre en la cápsula del motor a través del eje de accionamiento.

Con el fin de garantizar que el líquido no penetre en el motor si la junta de estanqueidad interna 7, 8 tiene más fugas de lo esperado, la junta de estanqueidad citada está diseñada de una forma especial que se describe en las reivindicaciones.

Esta invención se caracteriza porque se dispone y ubica una junta de estanqueidad de bombeo en un sistema de junta de estanqueidad que comprende dos juntas de estanqueidad y un alojamiento de líquido de barrera intermedio, de modo que se obtenga una estanqueidad sin ninguna fuga, sin necesidad de introducir líquido de barrera.

Esto se consigue mediante el diseño de la junta de estanqueidad externa, entre la unidad hidráulica y el alojamiento del líquido de barrera, como una junta de estanqueidad convencional, mientras que la junta de estanqueidad interna, entre el alojamiento del líquido de barrera y el motor, está diseñada como una junta de estanqueidad de bombeo. La junta de estanqueidad citada, que funciona con aire en uno de sus lados y líquido, el líquido de barrera, en el otro, está diseñada con canales de generación de presión en la superficie de estanqueidad. Los canales citados comienzan en el lado del aire de la junta de estanqueidad y se extienden hacia el interior en dirección al lado del líquido de la junta de estanqueidad, pero sin llegar al lado del líquido citado. Esto crea un círculo de estanqueidad continuo adyacente al lado del líquido de barrera que, en un caso normal, actúa como junta mecánica de estanqueidad de superficie convencional. Si un líquido pudiera penetrar en el lado del aire de la junta, los canales de la superficie de estanqueidad comenzarían inmediatamente a bombear hacia atrás el líquido hacia el alojamiento del líquido de barrera, antes de que la fuga de líquido pudiera causar daños.

Esta invención se caracteriza por la disposición de una junta mecánica de estanqueidad de superficie posicionada entre un espacio que contiene líquido y un espacio que contiene aire. La junta de estanqueidad de bombeo se puede diseñar de diferentes formas. Se muestran ejemplos en la patente sueca Nº 960 816-8 y la patente europea Nº 564 153. Ambas superficies de la junta de estanqueidad contienen canales poco profundos que obtienen el bombeo, mientras que una superficie de junta de estanqueidad continua obtiene la estanqueidad.

Claims (2)

1. Un sistema de juntas de estanqueidad para máquinas sumergibles, como bombas, turbinas y mezcladores, que comprende un motor/generador eléctrico, una unidad hidráulica (3) y una unidad de juntas de estanqueidad intermedia que comprende dos juntas de estanqueidad (5.6) y (7.8) respectivas, y un espacio de líquido de barrera (4), siendo como mínimo una de las juntas de estanqueidad una junta mecánica de estanqueidad de superficie, que se caracteriza porque la junta de estanqueidad (7.8) adyacente al motor/generador eléctrico, a la que se hace referencia en este documento como junta de estanqueidad interna, que evita que el líquido del espacio (4) del líquido de barrera penetre en la atmósfera del motor/generador eléctrico, es una denominada junta de estanqueidad de bombeo, en la que, como mínimo, una de las dos superficies de estanqueidad que están enfrentadas, está diseñada con una geometría de creación de presión que rebombea las posibles fugas de líquido de barrera, a través de la junta de estanqueidad, de nuevo al espacio (4) del líquido de barrera.

2. Un sistema de juntas de estanqueidad según la reivindicación 1, caracterizado porque la geometría de generación de presión está formada por varios canales de poca profundidad y lisos, que se extienden sobre una parte de la superficie de estanqueidad y dejan una superficie de estanqueidad continua de forma anular adyacente al lado del líquido de barrera.