ES2276204T3 - Compresor de embolo giratorio y procedimiento para el funcionamiento de un compresor de embolo giratorio. - Google Patents
Compresor de embolo giratorio y procedimiento para el funcionamiento de un compresor de embolo giratorio. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para hacer funcionar un compresor de émbolo giratorio (1) con rotores alabeados (10, 20) para comprimir medios gaseiformes, en el que en la cámara de transporte (4) atravesada respectivamente desde un lado de afluencia (4'') hasta un lado de salida (4'''') en el sentido longitudinal de la cámara de transporte, se genera un choque gasodinámico por la separación rápida de una zona de aumento de volumen (V), y se dimensiona de tal forma un tiempo de cierre (ts) desde la separación de la cámara de transporte (4) correspondiente, atravesada en el sentido longitudinal de la cámara de transporte, desde la zona de aumento de volumen (V) hasta el cierre de la cámara de transporte (4) correspondiente en el lado de afluencia (4''), que el llenado de la cámara de transporte (4) aumente por carga de choque.
Description
Compresor de émbolo giratorio y procedimiento
para el funcionamiento de un compresor de émbolo giratorio.
La presente invención se refiere a un compresor
de émbolo giratorio para comprimir medios gaseiformes, con dos
rotores alabeados, encerrados por una carcasa, que presentan
respectivamente al menos tres paletas o dientes para formar una
serie de cámaras de transporte entre las paletas o dientes y la
pared interior de la carcasa, así como a un procedimiento para el
funcionamiento de un compresor de émbolo giratorio de este tipo.
Los compresores de émbolo giratorio o
compresores Roots del tipo mencionado al principio son conocidos
desde hace mucho tiempo y se describen, por ejemplo, en los
documentos DE3321992A1, DE3414039C2 o DE3414064C2. Debido a los
crecientes requisitos, hoy día, los compresores de émbolo giratorio
se hacen funcionar con elevados números de revoluciones, por lo que
se incrementa correspondientemente el caudal másico de gas. Sin
embargo, los elevados números de revoluciones tienen la
consecuencia de que para cada procedimiento de admisión se dispone
obligatoriamente de un menor intervalo de tiempo. Esto tiene el
efecto desventajoso de un peor llenado (menor grado de suministro)
y, por consiguiente, una reducción de la masa de gas transportada
por cada revolución. Por lo tanto, el incremento del caudal másico
del medio comprimible, gaseiforme o fluido, se produce sólo en menor
medida que el incremento del número de revoluciones. El resultado es
una eficiencia volumétrica limitada o decreciente.
Por lo tanto, la presente invención tiene el
objetivo de proporcionar un compresor de émbolo giratorio del tipo
mencionado al principio, así como un procedimiento para hacer
funcionar un compresor de émbolo giratorio que permita un mayor
grado de suministro.
Según la invención, este objetivo se consigue
mediante un procedimiento con las características de la
reivindicación 1, así como mediante un compresor de émbolo
giratorio con las características de la reivindicación 5. Algunas
variantes ventajosas de la invención se indican en las
reivindicaciones subordinadas.
La presente invención se basa en la idea de
aumentar el grado de suministro del compresor de émbolo giratorio
de tal forma que en la cámara de transporte correspondiente se
genere y se aproveche de forma selectiva un choque fluidodinámico
en el fluido que se ha de comprimir. De esta manera, aumenta
sensiblemente el llenado en la cámara de transporte correspondiente
y, por tanto, se alcanza un grado de suministro muy bueno incluso
con números de revoluciones más elevados. Para conseguir un choque
de presión en los compresores de émbolo giratorio conocidos,
frecuentemente hacen falta sólo ligeras adaptaciones o
modificaciones de la construcción y/o del funcionamiento, de modo
que los principios de la presente invención pueden aplicarse de
forma económica.
Según la invención, la generación de un choque
de presión se produce por la circulación de una componente de
velocidad por una cámara de transporte en el sentido longitudinal de
la cámara de transporte y la separación rápida de la cámara de
transporte en cuestión de la zona de aumento de volumen. Para un
aprovechamiento eficiente del choque fluidodinámico del fluido,
generado de esta manera, según la invención está previsto que el
lado de afluencia de la cámara de transporte correspondiente
inicialmente siga estando abierto hacia la zona de admisión y sólo
en un momento adecuado, pero antes de que exista una unión de la
cámara de transporte correspondiente, se cierre de tal forma que el
llenado de la cámara de transporte aumente por carga de choque.
Dicho con otras palabras, en el procedimiento
según la invención y el dispositivo según la invención, un tiempo
de cierre desde la separación de la cámara de transporte
correspondiente, atravesada en su sentido longitudinal, desde la
zona de aumento de volumen hasta el cierre de la cámara de
transporte correspondiente en el lado de afluencia se dimensiona de
tal forma que el llenado de la cámara aumente por carga de
choque.
Las ventajas que se consiguen con la invención
consisten especialmente en que por la generación y el
aprovechamiento selectivos de un choque gasodinámico se logran un
mejor grado de suministro y una eficiencia volumétrica
correspondientemente más alta. De esta manera, aumenta
sensiblemente el ancho de banda de números de revoluciones de
compresores de émbolo giratorio, porque ahora pueden emplearse de
manera eficiente también elevados números de giro, lo que incrementa
el rendimiento total y mejora la rentabilidad.
El término "choque gasodinámico" designa un
fenómeno que se produce, por ejemplo, también en tuberías en caso
de un cierre brusco de una compuerta en el sentido de corriente
hacia arriba partiendo de la compuerta. Con ello se produce un
frente de presión que se mueve por el medio corriente arriba,
aproximadamente a la velocidad del sonido. Este proceso dinámico
añade otra componente a la presión estática en el medio, de modo que
aumentan la presión y - en
el caso de medios comprimibles - el grado de llenado.
el caso de medios comprimibles - el grado de llenado.
Según una variante del procedimiento según la
invención, el funcionamiento del compresor de émbolo giratorio se
controla mediante la modificación de magnitudes de influencia
geométricas y/o el número de revoluciones del compresor de émbolo
giratorio teniendo en cuenta la temperatura y el tipo de medio
gaseiforme. La temperatura y el tipo de medio gaseiforme determinan
la velocidad de propagación de un choque gasodinámico dentro del
medio, por lo que, según la invención, se tienen especialmente en
cuenta para el funcionamiento del compresor de émbolo giratorio. El
número de revoluciones del compresor de émbolo giratorio repercute
directamente en el tiempo de cierre y en el tiempo de separación
que se trata más adelante y, por tanto, es un parámetro importante
en el funcionamiento según la invención de un compresor de émbolo
giratorio. Las distintas magnitudes geométricas se tratan en detalle
más adelante.
Para garantizar la generación eficaz de un
choque gasodinámico, según una variante de la presente invención
está previsto que la separación rápida se produzca en el plazo de un
tiempo de separación en el que los rotores recorren respectivamente
un ángulo de giro del importe del ángulo de alabeo y que es menor
que 2,0 veces el tiempo de ejecución del choque gasodinámico para
la circulación por la cámara de transporte correspondiente en el
sentido longitudinal de la cámara de transporte. Generalmente, cabe
destacar que con una reducción paulatina del tiempo de separación
resulta un choque gasodinámico cada vez más pronunciado. Por ello,
con vistas a la mejora deseada del grado de suministro en formas de
realización preferibles, el tiempo de separación ha de limitarse
paso a paso a 1,5 veces, 1,0 veces, 0,75 veces o 0,5 veces.
Además de una generación eficaz del choque de
presión, según la invención también es importante que el choque de
presión se aproveche de forma eficiente para un mayor llenado de la
cámara de transporte correspondiente y, por tanto, para incrementar
el grado de suministro. Para este fin, según una variante de la
presente invención está previsto que el tiempo de cierre sea menor
que 1,75 veces el tiempo de ejecución. De esta manera se garantiza
que el choque de presión generado en la cámara de transporte no
"se desvanezca", lográndose un aprovechamiento óptimo del
choque de presión, si el tiempo de cierre corresponde
aproximadamente al tiempo de ejecución. Por consiguiente, resulta
especialmente ventajoso que la relación entre el tiempo de cierre y
el tiempo de ejecución se aproxime en gran medida a una relación de
1,0 encontrándose en los siguientes intervalos:
- -
- 0,25 < t_{S}/t_{L} < 1,75;
- -
- preferentemente, 0,50 < t_{S}/t_{L} < 1,50;
- -
- especialmente preferido 0,75 < t_{S}/t_{L} < 1,25.
En el compresor de émbolo giratorio según la
presente invención, definido en líneas generales en la
reivindicación 5, está previsto preferentemente un orificio de
afluencia que permita al menos por fases una afluencia en el
sentido longitudinal de la cámara de transporte. El punto de partida
de esta forma de realización preferible es el hecho de que el
choque de presión generado en la cámara de transporte en cuestión
produce un efecto de admisión. Este efecto de admisión se usa,
según la invención, para aumentar el llenado de la cámara de
transporte en cuestión, entrando el medio necesario para aumentar el
llenado, a través del orificio de afluencia, en la cámara de
transporte en cuestión.
Según una variante de la invención, el orificio
de afluencia está limitado, al menos por tramos, por un canto de
control, cuya forma se aproxima preferentemente a la de un tramo de
paleta o de diente, que durante el funcionamiento del compresor de
émbolo giratorio avanza pasando el canto de control. Mediante esta
medida es posible controlar exactamente, en cuanto al tiempo y la
cantidad, la afluencia de medios a la cámara de transporte
correspondiente, lo que permite incrementar el grado de llenado y
evitar el "desvanecimiento" del choque de presión. Para ello,
no es necesario que la forma del canto de control corresponda
exactamente a la del tramo de paleta o de diente, pudiendo estar
también aplanada y aproximarse a una forma lineal.
Con vistas a un funcionamiento lo más variable
posible del compresor de émbolo giratorio, además, resulta
especialmente preferible que el orificio de afluencia tenga una
geometría ajustable y que, especialmente, pueda ajustarse el canto
de control. Mediante esta medida, por ejemplo, es posible adaptar
las condiciones de afluencia en el orificio de afluencia al número
de revoluciones de funcionamiento del compresor de émbolo
giratorio, la temperatura o el tipo de medio que se ha de
transportar, etc., para garantizar así el grado de eficacia y la
rentabilidad del compresor de émbolo giratorio en un espectro de
números de revoluciones más ancho.
Las magnitudes de influencia geométricas,
mencionadas anteriormente, se refieren en general a la configuración
de los componentes del compresor de émbolo giratorio según la
invención. Según la invención, sin embargo, resulta especialmente
preferible que las magnitudes de influencia geométricas comprendan
al menos una o varias de las siguientes magnitudes:
- -
- longitud de la cámara de transporte (4) correspondiente en el sentido longitudinal de la cámara de transporte,
- -
- configuración y/o disposición del orificio de afluencia en la cámara de transporte (4) correspondiente,
- -
- ángulo de alabeo (\beta) de los rotores (10, 20),
- -
- número (n) de las paletas o los dientes (12, 14, 16, 22, 24, 26) por rotor.
Muestran:
La figura 1 una vista esquemática en perspectiva
de dos rotores alabeados para un compresor de émbolo giratorio según
la invención;
la figura 2 una vista esquemática en perspectiva
de un compresor de émbolo giratorio 1 como forma de realización
preferible de la presente invención;
las figuras 3 a 6 respectivamente, una
vista esquemática en sección del compresor de émbolo giratorio 1
representado en la figura 2, en diferentes fases de funcionamiento,
estando guiada la sección a lo largo del canto de los rotores 10 y
20, que en la figura 2 mira hacia el observador;
la figura 7 una vista esquemática en sección de
una forma de realización modificada del compresor de émbolo
giratorio 1 en la fase de funcionamiento según la figura 4.
A continuación, se describen detalladamente
formas de realización preferibles de la invención, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva
esquemática de dos rotores alabeados 10, 20 para un compresor de
émbolo giratorio según la presente invención. En la presente forma
de realización, los rotores 10, 20 están dotados respectivamente de
tres paletas o dientes 12, 14, 16, 22, 24, 26 y dispuestos de tal
forma que engranen entre sí. En sus correspondientes extremos, los
rotores 10, 20 poseen árboles 18, 28 representados sólo de forma
aproximada, mediante los cuales los rotores están alojados de forma
giratoria en una carcasa o similar pudiendo ser accionados. Los
rotores 10, 20 están alabeados alrededor de su eje longitudinal,
pudiendo indiciarse el grado del alabeo mediante un ángulo \beta
que indica el ángulo de alabeo entre los extremos correspondientes
de los rotores 10, 20. En la presente forma de realización, el
ángulo de alabeo \beta asciende a 40º, aunque la presente
invención no se limita a ello. Más bien, el ángulo de alabeo \beta
puede adoptar en principio cualquier valor, siempre que no sea tan
grande que se produzca un cortocircuito entre el lado de presión y
el lado de admisión.
La figura 2 muestra una vista esquemática en
perspectiva de un compresor de émbolo giratorio 1 como forma de
realización preferible de la presente invención. El compresor de
émbolo giratorio 1 representado en la figura 2 comprende los
rotores 10, 20 alabeados, que ya se han descrito con relación a la
figura 1 y que están encerrados por una carcasa 2 estando alojados
de forma giratoria en ésta a través de los árboles 18, 28. Entre
las paletas o dientes 12, 14, 16, 22, 24, 26 de los rotores 10, 20 y
una pared interior 2' de la carcasa 2 están formadas cámaras de
transporte 4 que durante el funcionamiento del compresor de émbolo
giratorio son atravesadas por un medio que se ha de transportar.
Hay que tener en cuenta que durante el funcionamiento del compresor
de émbolo giratorio se forman y se disuelven continuamente cámaras
de transporte 20 por ambos rotores 10, pero a continuación se
tratará sólo una cámara de transporte 4 como ejemplo. Además, en la
zona entre los rotores 10, 20 queda formada una zona de un aumento
de volumen V, es decir, una zona en la que durante una rotación de
los rotores 10, 20 aumenta el volumen entre paletas contiguas y de
esta manera queda admitido el medio que se ha de transportar.
La afluencia del medio de transporte al
compresor de émbolo giratorio 1 se realiza en un lado de afluencia
4' a través de orificios de afluencia 30 previstos de tal forma que
la afluencia al compresor de émbolo giratorio se produzca al menos
de forma parcialmente axial. Como se puede ver en la figura 2, los
orificios de afluencia 30 están limitados respectivamente en un
lado por un canto de control 32, cuya forma corresponde a la del
tramo de paleta que durante el funcionamiento del compresor de
émbolo giratorio 1 avanza pasando el canto de control 32. Aunque en
la presente forma de realización está representado un canto de
control 32 fijo, la geometría del canto de control 32 puede ser
ajustable, especialmente también durante el funcionamiento del
compresor de émbolo giratorio 1.
Durante el funcionamiento del compresor de
émbolo giratorio, la cámara de transporte 4 correspondiente es
atravesada por el medio que se ha de transportar, en el sentido
longitudinal desde un lado deafluencia 4' hasta un lado de salida
4'', es decir, en la dirección desde el lado orientado hacia el
observador en la figura 2 hasta el lado opuesto al observador en la
figura 2. Para mayor claridad, los extremos de las paletas o los
dientes, situados en el lado de afluencia, están designados por 12',
14', 16', 22', 24', 26', mientras que los extremos de las paletas,
situados en el lado opuesto, están designados por 12'', 14'', 16'',
22'', 24'', 26'' (véase también la figura 1).
A continuación, el funcionamiento del compresor
de émbolo giratorio 1 según la invención se describe detalladamente
haciendo referencia a las figuras 3 a 6, que muestran
respectivamente una vista esquemática en sección del compresor de
émbolo giratorio 1 representado en la figura 2, en diferentes fases
de funcionamiento, extendiéndose la sección a lo largo del canto de
los rotores 10 y 20, que mira hacia el observador en la figura 2. En
las distintas vistas, los contornos de los extremos de los rotores
10, 12, orientados hacia el observador, están representados en
líneas continuas, mientras que los contornos de los extremos de los
rotores 10, 20, opuestos al observador, están representados en
líneas discontinuas.
\global\parskip0.920000\baselineskip
La figura 3 muestra la "fase I", en la que
en la zona del aumento de volumen V el medio que se ha de
transportar es admitido al compresor de émbolo giratorio 1, que
posteriormente ha de expulsarse por el lado de presión en la zona
de un orificio de expulsión A. El sentido de giro de los rotores 10,
20 está indicado en la figura 3 y las figuras siguientes 4 a 6 por
dos flechas, es decir, el rotor 10 gira en contra del sentido de las
agujas del reloj, mientras que el rotor 20 gira en el sentido de las
agujas del reloj.
El comienzo de la "fase II" siguiente está
representado esquemáticamente en la figura 4. La fase II es iniciada
de tal forma que la cámara de transporte 4 formada entre los dientes
12, 14 del rotor 10 y la pared interior 2' de la carcasa, se separe
de la zona de aumento de volumen V. Esta separación se realiza de
tal forma que el extremo trasero 14'' del diente 14 de rotor se
ponga en contacto o en unión estanca con la pared interior 2' de la
carcasa, en el lugar indicado por un ángulo de cumbre f_{s} en el
lado de admisión, separando así la cámara de transporte 4 de la zona
de aumento de volumen V. Por la rápida separación de la cámara de
transporte 4 de la zona de aumento de volumen V, aproximadamente en
el momento representado en la figura 4, en la cámara de transporte 4
se produce un choque gasodinámico.
La separación de la cámara de transporte 4 de la
zona de aumento de volumen V se realiza en un intervalo de tiempo en
el que los rotores 10, 20 pasan respectivamente por un ángulo de
giro del importe del ángulo de alabeo \beta, y que por tanto
disminuye a medida que aumenta el número de revoluciones. Por lo
tanto, el tiempo de separación se puede definir de la siguiente
manera, por ejemplo, en caso de una afluencia meramente axial:
\text{Tiempo de separación t}\tau
= \text{ángulo de alabeo}\beta/(6\text{*}\text{número de
revoluciones
n}).
El choque gasodinámico, originado en la cámara
de transporte 4 se propaga ahora en la cámara de transporte 4 desde
el lado opuesto al observador hasta el lado orientado hacia el
observador (lado de afluencia), a saber, aproximadamente a la
velocidad del sonido que, a su vez, depende de la temperatura y de
las propiedades del medio que se ha de transportar. Un tiempo de
ejecución t_{L} que el choque gasodinámico tarda en pasar por la
cámara de transporte 4 en el sentido longitudinal de la cámara de
transporte, es por tanto:
\text{Tiempo de ejecución t}_{L} =
\text{longitud de cámara de transporte l}/\text{velocidad del sonido
a}.
Durante el siguiente transcurso de la fase II,
la cámara de transporte 4 sigue conectada con el lado de afluencia,
a través del orificio de afluencia 30 (véase también la figura 2),
de forma que bajo el efecto del choque gasodinámico, el medio que
se ha de transportar sigue entrando en la cámara de transporte 4 y
se incrementa continuamente el llenado de la cámara de transporte
4.
Con el cierre de la cámara de transporte 4 en el
lado de afluencia se ha alcanzado el comienzo de la "fase III"
que está representado esquemáticamente en la figura 5. En ese
momento, el extremo 14' situado en el lado de afluencia de la
paleta 14 ha pasado el canto de control 32 en tal medida que está
cerrado completamente el orificio de afluencia 30. Ahora, la cámara
de transporte está cerrada completamente y se sigue conduciendo en
el sentido de giro, junto con el medio admitido que se ha de
transportar, para expulsar el medio que se ha de transportar del
orificio de expulsión A. El intervalo de tiempo que se requiere
desde la separación de la cámara de transporte 4 de la zona de
aumento de volumen V hasta el cierre completo de la cámara de
transporte 4 depende del ángulo de cierre \alphas indicado en la
figura 4 y del número de revoluciones n y se calcula de la siguiente
manera:
\text{Tiempo de cierre t}_{s} =
\text{ángulo de cierre} \alpha s/6\text{*}\text{número de
revoluciones
n}
En la "fase IV", finalmente, el medio que
se ha de transportar, contenido en la cámara de transporte 4, se
expulsa en el lado de presión hacia el orificio de expulsión A. La
fase IV se inicia de tal forma que la sección frontal 14', situada
en el lado de afluencia, del diente 14 se extienda encima de la
línea del ángulo de cumbre fo en el lado de presión, de modo que la
cámara de transporte 4 observada esté conectada con el lado de
presión y el orificio de expulsión A. Un estado de los émbolos
giratorios durante la fase IV está representado esquemáticamente en
la figura 6. La cámara de transporte 4 está conectada con el
orificio de expulsión A y el medio que se ha de transportar es
expulsado continuamente por el giro progresivo de los rotores 10,
20. Al mismo tiempo, evidentemente, en las demás cámaras de
transporte se producen procesos análogos a los que se han descrito
anteriormente.
La geometría y los parámetros de funcionamiento
del compresor de émbolo giratorio 1 según la invención están
concebidos de tal forma que el choque gasodinámico antes descrito
sea generado de manera eficaz y, a continuación, aprovechado para
aumentar el grado de llenado de la cámara de transporte
correspondiente. Para este fin, la separación rápida de la cámara de
transporte 4 en cuestión se realiza en el plazo de un tiempo de
separación t\tau que es menor que 2,0 veces el tiempo de
ejecución t_{L}, ascendiendo por ejemplo a 1,50 veces el tiempo de
ejecución t_{L}. Además, también el tiempo de separación t\tau y
el tiempo de ejecución t_{L} están adaptados entre sí de tal forma
que se sitúen en los siguientes intervalos preferibles:
- -
- 0,25 < t_{s}/tL < 1,75,
- -
- preferentemente 0,50 < t_{s}/tL < 1,5
- -
- especialmente 0,75 < t_{s}/t_{L} < 1,25.
\global\parskip0.990000\baselineskip
Como resulta de lo anterior, las magnitudes de
influencia geométricas que influyen en las propiedades de
funcionamiento del compresor de émbolo giratorio según la invención,
comprenden las siguientes magnitudes:
- -
- Longitud de la cámara de transporte (4) correspondiente en el sentido longitudinal de la cámara de transporte,
- -
- configuración y/o disposición del orificio de afluencia a la cámara de transporte (4) correspondiente,
- -
- ángulo de alabeo (\beta) de los rotores (10, 20),
- -
- número (n) de las paletas o dientes (12, 14, 16, 22, 24, 26) por rotor.
Una forma de realización modificada del
compresor de émbolo giratorio 1 está representada en la figura 7 en
una vista esquemática en sección, a saber, en una fase de
funcionamiento correspondiente a la figura 4. La forma de
realización representada en la figura 7 se distingue de la forma de
realización anterior en que el canto de control 32 tiene un
contorno, cuya forma se aproxima a la de un tramo de paleta, que
durante el funcionamiento del compresor de émbolo giratorio avanza
pasando el canto de control 32. Mediante esta configuración es
posible controlar eficazmente la afluencia del medio a la cámara de
transporte 4 correspondiente, de tal forma que hasta la finalización
del tiempo de cierre t_{s} entren todavía grandes cantidades de
medio en la cámara de transporte 4, mientras que al finalizar el
tiempo de cierre t_{s}, la cámara de transporte 4 se separa lo más
rápidamente posible para evitar así de manera especialmente eficaz
el "desvanecimiento" del choque gasodinámico generado en la
cámara de transporte 4 y lograr el mejor llenado posible de la
cámara de transporte 4. El canto de control 32 también puede tener
una forma algo más aplanada de lo que se muestra en la figura 7 y,
según una forma de realización preferible, puede ser ajustable en
función de los parámetros de funcionamiento del compresor de émbolo
giratorio 1, por ejemplo, en función del número de revoluciones de
funcionamiento etc.
Claims (12)
1. Procedimiento para hacer funcionar un
compresor de émbolo giratorio (1) con rotores alabeados (10, 20)
para comprimir medios gaseiformes, en el que en la cámara de
transporte (4) atravesada respectivamente desde un lado de
afluencia (4') hasta un lado de salida (4'') en el sentido
longitudinal de la cámara de transporte, se genera un choque
gasodinámico por la separación rápida de una zona de aumento de
volumen (V), y se dimensiona de tal forma un tiempo de cierre
(t_{s}) desde la separación de la cámara de transporte (4)
correspondiente, atravesada en el sentido longitudinal de la cámara
de transporte, desde la zona de aumento de volumen (V) hasta el
cierre de la cámara de transporte (4) correspondiente en el lado de
afluencia (4'), que el llenado de la cámara de transporte (4)
aumente por carga de choque.
2. Procedimiento según la reivindicación
1, caracterizado porque el funcionamiento del compresor de
émbolo giratorio (1) es controlado mediante la modificación de
magnitudes de influencia geométricas y/o el número de revoluciones
del compresor de émbolo giratorio (1), teniendo en cuenta la
temperatura y el tipo de medio gaseifor-
me.
me.
3. Procedimiento según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque la separación rápida se lleva a
cabo en el plazo de un tiempo de separación (t_{T}) en el que los
rotores (10, 20) recorren respectivamente un ángulo de giro del
importe del ángulo de alabeo (\beta) y que es menor que 2,0 veces
el tiempo de ejecución (t_{L}) del choque gasodinámico para la
circulación por la cámara de transporte (4) correspondiente en el
sentido longitudinal de la cámara de
transporte.
transporte.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tiempo de
cierre (t_{s}) es menor que 1,75 veces el tiempo de ejecución
(t_{L}).
5. Compresor de émbolo giratorio (1)
para comprimir medios gaseiformes, con dos rotores (10, 20)
alabeados, encerrados por una carcasa (2), que presentan
respectivamente al menos tres paletas o dientes (12, 14, 16, 22, 24,
26) para formar una serie de cámaras de transporte (4) entre las
paletas o dientes y la pared interior (2') de la carcasa (2), y la
afluencia unilateral, al menos parcialmente axial, del medio
gaseiforme a una cámara de transporte (4) correspondiente,
atravesada en el sentido longitudinal de la cámara de transporte, y
una zona de aumento de volumen (V) formada por cámaras de
transporte, estando las magnitudes de influencia geométricas y el
número de revoluciones del compresor de émbolo giratorio (1)
dimensionados y adaptados entre sí teniendo en cuenta la
temperatura y el tipo de medio gaseiforme de tal forma que se
produce una separación rápida de la cámara de transporte (4)
correspondiente de la zona de aumento de volumen (V) para generar un
choque gasodinámico, y estando ajustado un tiempo de cierre
(t_{s}) desde la separación de la cámara de transporte (4)
correspondiente de la zona de aumento de volumen (8) hasta el cierre
de la cámara de transporte (4) correspondiente en el lado de
afluencia (4'), de tal forma que aumenta el llenado de la cámara de
transporte (4) correspondiente por la carga de choque.
6. Compresor de émbolo giratorio según
la reivindicación 5, caracterizado porque las magnitudes de
influencia geométricas y el número de revoluciones del compresor (1)
están dimensionados y adaptados entre sí teniendo en cuenta la
temperatura del medio gaseiforme, de tal forma que el tiempo de
cierre (t_{s}) es menor que 1,75 veces un tiempo de ejecución
(t_{L}) del choque gasodinámico para el paso por la cámara de
transporte (4) correspondiente en el sentido longitudinal de la
cámara de transporte, y de tal forma que un tiempo de separación
(t_{L}) en el que los rotores (10, 20) recorren respectivamente un
ángulo de giro del importe del ángulo de alabeo (\beta) es menor
que 2,0 veces el tiempo de ejecución (t_{L}).
7. Compresor de émbolo giratorio según
la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque está previsto
un orificio de afluencia (30) que permite al menos por fases y al
menos en parte una afluencia a la cámara de transporte (4)
correspondiente en el sentido longitudinal de la cámara de
transporte.
8. Compresor de émbolo giratorio según
la reivindicación 7, caracterizado porque el orificio de
afluencia (30) está limitado al menos por tramos por un canto de
control (32), cuya forma se aproxima preferiblemente a la de un
tramo de paleta o de diente que durante el funcionamiento del
compresor de émbolo giratorio (1) avanza pasando el canto de control
(32).
9. Compresor de émbolo giratorio según
la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el orificio de
afluencia (30) tiene una geometría ajustable, siendo ajustable
especialmente el canto de control (32).
10. Compresor de émbolo giratorio según
las reivindicaciones 5 a 9 o procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el tiempo de
separación (t_{T}) es menor que 1,75 veces, preferentemente 1,5
veces, con especial preferencia 1,0 veces, con más especial
preferencia 0,75 veces, con la máxima preferencia 0,5 veces del
tiempo de ejecución (t_{L}).
11. Compresor de émbolo giratorio según
alguna de las reivindicaciones 5 a 10 o procedimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la relación
entre el tiempo de cierre (t_{s}) y el tiempo de ejecución
(t_{L}) se encuentra en los siguientes intervalos:
- -
- 0,25 < t_{S}/t_{L} < 1,75;
- -
- preferentemente, 0,50 < t_{S}/t_{L} < 1,50;
- -
- especialmente preferida 0,75 < t_{S}/t_{L} < 1,25.
12. Compresor de émbolo giratorio según
alguna de las reivindicaciones 5 a 11 o procedimiento según alguna
de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque las
magnitudes de influencia geométricas comprenden al menos una o
varias de las siguientes magnitudes:
- -
- longitud de la cámara de transporte (4) correspondiente en el sentido longitudinal de la cámara de transporte,
- -
- configuración y/o disposición del orificio de afluencia en la cámara de transporte (4) correspondiente,
- -
- ángulo de alabeo (\beta) de los rotores (10, 20),
- -
- número (n) de las paletas o los dientes (12, 14, 16, 22, 24, 26) por rotor.
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| EP04022170A EP1640613B1 (de) | 2004-09-17 | 2004-09-17 | Drehkolbenverdichter und Verfahren zum Betreiben eines Drehkolbenverdichters |
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