ES2715513B2 - Junta para fluido a alta temperatura - Google Patents
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Description
DESCR
Junta para fluido a alta temperatura
El objetivo de la presente invención es una puede usar, por ejemplo, en sistemas concent
Dichos tipos de sistemas consisten en un gr "bucles", instalados en un área bastante gr medio-pequeño, capaz de proporcionar 50 M 10 hectáreas y tiene 150 bucles.
Cada módulo comprende una pluralidad de fluido de transferencia de calor, conectado e una red de distribución y en la salida con una
A fin de maximizar el efecto térmico de la ene se coloca en el foco de las superficies par rotativos para seguir la trayectoria aparente de
Por tanto, el fluido de transferencia de calor lo que garantiza un rendimiento óptimo del sis
Sin embargo, a dichas temperaturas, el aceit causa fugas inevitables en los puntos de con seguimiento) con la rama hacia adelante y co (que, en cambio, están fijas).
En dichos puntos de conexión, por lo tanto, capaces de garantizar, incluso a alta temp conducto rotatorio, es decir, la sección de ter del circuito local, y un conducto fijo, es decir, r red de distribución o la sección de retorno de
Se ha encontrado que las juntas actualmente contrario, dichas juntas permiten usualmente IPCIÓN
junta para fluidos a alta temperatura, que se tradores para la conversión de energía solar.
ran número de módulos, en la jerga llamados ande. Por ejemplo, un sistema concentrador W de potencia, cubre típicamente un área de
espejos parabólicos y un circuito local para el n la entrada con una rama hacia adelante de rama de retorno de dicha red.
rgía solar, la sección principal del circuito local rabólicas y los espejos de cada módulo son l sol.
puede alcanzar temperaturas de hasta 400 °C, tema.
ite diatérmico pasa a la fase de vapor, lo que exión del circuito local (sujeto a la rotación de n la rama de retorno de la red de distribución
, es necesario proporcionar juntas especiales eratura, la estanqueidad al vapor entre un minal entrante o la sección de terminal saliente respectivamente, la sección hacia delante de la esta última.
usadas no cumplen con dicho requisito. Por el que se escape una cantidad de vapor, con un
daño ambiental considerable (el aceite d ineficiencias del sistema y los altos costes de
El objetivo de la presente invención es pr requisitos mencionados anteriormente.
Dicho objetivo se logra mediante una junt reivindicaciones dependientes definen otro invención.
Las características y ventajas de la junta de evidentes a partir de la descripción dada má no limitativo, de acuerdo con las figuras que s
- la figura 1 muestra un diagrama de un conversión de energía solar;
- la figura 2 ilustra una región del sistema en l
- la figura 3 muestra una junta de acuerdo con
- la figura 4 muestra una sección longitudinal
Con referencia a las figuras que se acompaña de energía solar se indica colectivamente con
El sistema 1 comprende una pluralidad de mó que comprende una serie de espejos parabóli un fluido de transferencia de calor, en general
Cada circuito local 6 comprende una sección imaginaria identificada por el enfoque geomé espejos 4, una sección de entrada local 10 p 8, y una sección de salida local para transp sección receptora 8.
iatérmico es altamente contaminante), las mantenimiento.
oporcionar una junta capaz de satisfacer los
ta de acuerdo con la reivindicación 1. Las s modos de realización ventajosos de la
acuerdo con la presente invención resultarán s adelante, proporcionada a modo de ejemplo e acompañan, en las que:
módulo de un sistema concentrador para la
a figura 1;
un modo de realización de la invención; y
de la junta de la figura 3.
n, un sistema concentrador para la conversión 1.
dulos de base 2, en la jerga llamados "bucles", icos 4 y un circuito local 6 para el transporte de un aceite diatérmico.
receptora 8 posicionada a lo largo de la línea trico de las superficies parabólicas de dichos ara llevar el fluido "frío" a la sección receptora ortar el fluido "caliente" que se origina en la
Los espejos del módulo 2 son rotativos para maximizar el flujo de energía solar en la secci
El sistema 1 comprende además una red de calor, que une los módulos de dicho sistema.
En particular, la red comprende una sección d la sección de entrada local 10, y una sección sección de salida local.
Durante el funcionamiento normal del sistema, salida local rotan alrededor de su propio eje, la sección de salida de red están fijas.
Se proporciona una junta 20 para la conexión de salida local con la sección de entrada respectivamente.
La junta 20 comprende un conducto fijo F funcionamiento normal del sistema.
El conducto fijo F comprende un elemento tu de un eje rectilíneo X entre un extremo extern
Dependiendo del modo de realización, la junta 28 que está fijo al extremo externo 24 del e soldadura. El primer reborde de conexión 28 sección de entrada de red 14 o a la sección d
De manera alternativa, el extremo externo 24 la sección de entrada de red 14 o a la sección
Preferentemente, el conducto fijo F compren axialmente deformable elásticamente y coaxia conducto elástico 30 está hecho como un fuell seguir la trayectoria aparente del sol, a fin de ón receptora 8 del circuito local 6.
distribución para el fluido de transferencia de
e entrada de red 14 prevista para conectarse a de salida de red prevista para conectarse a la
, la sección de entrada local 10 y la sección de mientras que la sección de entrada de red 14 y
de la sección de entrada local 10 y la sección de red 14 y la sección de salida de red
que no está sujeto a la rotación durante el
bular fijo 22 que tiene una extensión a lo largo o 24 y un extremo interno opuesto 26.
20 comprende un primer reborde de conexión lemento tubular fijo 22, por ejemplo mediante es adecuado para conectar la junta 20 a la e salida de red, mediante pernos.
del elemento tubular fijo 22 está conectado a de salida de red mediante soldadura.
de además un conducto elástico 30, que es l al elemento tubular fijo 22; por ejemplo, dicho le metálico.
Además, preferentemente, la junta 20 comp extremo interno 26 del elemento tubular fijo 2 El orificio de dicho primer reborde 32 forma pa
Dependiendo de la variante de modo de re reborde están hechos de una sola pieza, por e
De acuerdo con un modo de realización alter soldado directamente al extremo interno 26 de
La junta 20 comprende además un primer sell sellado 40, unido al conducto fijo F.
Preferentemente, dicho primer anillo de sella ejemplo soldado en el lado opuesto al element
De acuerdo con un modo de realización altern 40 se une directamente al extremo interno 2 conducto elástico está dispuesto a lo largo del
Además, preferentemente, la junta 20 comp conducto elástico 30, fijo, por ejemplo, me interposición de una primera junta estática 44.
La junta 20 comprende además un conducto r la junta, rota alrededor de su propio eje.
El conducto rotativo R comprende un casqui anillo de sellado 40, con el que es coaxial.
Por ejemplo, el primer anillo de sellado 40 elástico 30 en contacto con dicho casquillo 50
Dependiendo del modo de realización, el casq en contacto con el primer anillo de sellado 4 radialmente del vástago de casquillo 52.
rende un primer reborde 32, situado entre el 2 y el conducto elástico 30, soldado al mismo. rte del conducto fijo F.
alización, el elemento tubular fijo y el primer jemplo, mediante fundición a presión.
nativo (no mostrado), el conducto elástico está l elemento tubular fijo 22.
lo dinámico que consiste en un primer anillo de
do 40 está unido al conducto elástico 30, por to tubular fijo 22, y coaxial al mismo.
ativo (no mostrado), el primer anillo de sellado 6 del elemento tubular fijo 22, mientras que el l conducto fijo F, en una posición diferente.
rende un segundo reborde 42, que rodea el diante pernos, al primer reborde 32, con la
rotativo R, que, en el funcionamiento normal de
illo 50, en contacto permanente con el primer
se empuja permanentemente por el conducto para garantizar el sello relevante.
uillo 50 comprende un vástago de casquillo 52 0, y un reborde de casquillo 54 que sobresale
El casquillo 50 se soporta de manera rotativa el cojinete 56 se monta para soportar el rebor
La junta 20 comprende además un primer menos parcialmente, dicho casquillo 50 y est segundo reborde 42, con la interposición de u
Preferentemente, el primer componente de obteniendo también un tope axial 64 al mismo.
La junta 20 comprende además un segundo menos parcialmente, el casquillo 50 y está co por ejemplo mediante pernos, con la interposi
El segundo componente de carcasa 66 form para el cojinete 56.
Además, el conducto rotativo R comprende u lo largo de un eje rectilíneo Y, coincidiendo co extremo externo 82 y un extremo interno opue
El extremo interno 84 está unido, preferen acuerdo con una variante de modo de realiza están hechos de una sola pieza, por ejemplo,
El extremo externo 82, por otro lado, está pr local 10 o a la sección de salida local de la red
De acuerdo con un modo de realización, la conexión 86 que está fijo al extremo exter mediante soldadura. El segundo reborde de c 20 a la sección de entrada local 10 o a la secc
De manera alternativa, el extremo externo conectado a la sección de entrada local , tal como por un rodamiento 56; por ejemplo, de de casquillo 54.
componente de carcasa 60 que encierra, al á conectado, por ejemplo, mediante pernos, al na segunda junta estática 62.
carcasa 60 soporta el cojinete de bolas 56, .
componente de carcasa 66 que encierra, al nectado al primer componente de carcasa 60, ción de una tercera junta estática 68.
a preferentemente un tope axial adicional 70
n elemento tubular rotativo 80 con extensión a n el eje X del elemento tubular fijo 22, entre un sto 84.
temente por soldadura, al casquillo 50. De ción, el elemento tubular rotativo y el casquillo mediante fundición a presión.
evisto para conectarse a la sección de entrada de distribución.
junta 20 comprende un segundo reborde de no 82 del conducto rotativo 80, por ejemplo onexión 86 es adecuado para conectar la junta ión de salida local mediante pernos.
82 del elemento tubular rotativo 80 está 10 o a la sección de salida local mediante
soldadura.
La junta 20 comprende además un segundo anillo de sellado 90, que proporciona un sello (fijo) y el elemento tubular rotativo 80.
En particular, el segundo componente de ca anular de salida 92, penetrada por el eleme sellado 90 está comprimido permanentement segundo componente de carcasa 66 y radialm tubular rotativo 80 y contra la superficie interna
Preferentemente, para realizar el segundo dispositivo de caja de empaquetadura 100 q anillo de sellado 90.
Por ejemplo, dicho dispositivo de caja de em coaxial al elemento tubular rotativo 80, parci de carcasa 66, hasta que entra en contacto co
El dispositivo de caja de empaquetadura 100 104, que se acoplan de manera deslizante a componente de carcasa 66, y una respectiva uno de los cuales entre el respectivo cabezal
El apriete de los tornillos 104 en el segundo una carga axial en el manguito 102 debido permanentemente el segundo anillo de sellado
Finalmente, la junta 20 tiene una cámara 110 de contacto entre el primer anillo de sellado rotativo R, y en particular con el casquillo 50.
Dicha cámara 110 está delimitada por una realización ilustrado, comprende el primer r componente de carcasa 60 y el segundo comp sello dinámico que consiste en un segundo entre el segundo componente de carcasa 66
rcasa 66 comprende internamente una pared nto tubular rotativo 80. El segundo anillo de te axialmente contra la pared de salida 92 del ente contra la superficie externa del elemento a de la pared de salida 92.
sello dinámico, la junta 20 proporciona un ue funciona permanentemente en el segundo
paquetadura 100 comprende un manguito 102 ialmente insertado en el segundo componente n el segundo anillo de sellado 90.
comprende además una pluralidad de tornillos l manguito 102 y se atornillan en el segundo pluralidad de resortes 106, funcionando cada de tornillo 104 y el manguito 102 .
componente de carcasa 66 genera por tanto a los resortes 106, tal como para presionar o 90.
en el interior, en la que se encuentra la región 40, integral al conducto fijo F, y el conducto
carcasa externa 112 que, en el modo de eborde 32, el segundo reborde 42, el primer ponente de carcasa 66.
La cámara 112 está sellada con respecto al dinámica que coopera con el elemento tubular 112, que comprende en particular el segund estática, una para cada componente de la ca la segunda 62 y la tercera junta estática 68).
Una vez que se monta la junta 20 al comie atmosférica.
Durante el uso del sistema, una cantidad de primer sello dinámico entre el conducto fijo mientras permanece confinado dentro de la cá
Ventajosamente, esto reduce el gradiente de junta y la cámara, reduciendo por tanto la mis
Sin embargo, la presión de vapor en la correctamente, de este modo el vapor perma al segundo sello dinámico y a los sellos estátic
De acuerdo con un modo de realización, la presión 200 adecuado para detectar la presión
Dicho sensor es además adecuado para tran 110, por ejemplo, a través de un cable o prefe
Ventajosamente, el sensor de presión permit dicha presión aumentara significativamente, funcionamiento del primer sello dinámico, por de sellado. En dicho caso, la medición de mantenimiento apropiados.
Además, como se mencionó anteriormente, medio-pequeño, ocupan áreas muy grandes. medios de transmisión que permiten que la s entorno externo en virtud de la segunda junta r rotativo 80 que sale de dicha carcasa externa o anillo de sellado 90 y al menos una junta rcasa externa 112 (en particular la primera 44,
nzo de su uso, la cámara 110 está a presión
vapor, aunque sea pequeña, se escapa del R y el casquillo 50 del conducto rotativo R, mara 110.
presión entre el fluido que pasa a través de la ma tendencia a fugas.
cámara es muy baja si la junta funciona nece casi confinado en la cámara 110, debido cos.
junta 20 comprende además un sensor de existente en la cámara 110.
smitir una señal de presión fuera de la cámara rentemente usando tecnología inalámbrica.
te controlar la presión dentro de la cámara; si es muy probable que se produzca un mal ejemplo, debido al desgaste en el primer anillo presión permite que se realicen trabajos de
, dichos sistemas, aunque sean de tamaño La presencia del sensor de presión y de los eñal de presión se transmita a un área remota,
tal como a una unidad de control de gestión d sistema y la ejecución de actividades de man que indica el mal funcionamiento.
Resulta evidente que un experto en la m contingentes, puede realizar cambios en el dentro del alcance de la protección definida p el sistema, facilita enormemente la gestión del tenimiento específicamente dirigidas a la junta
ateria, a fin de satisfacer las necesidades dispositivo descrito anteriormente, todo ello or las siguientes reivindicaciones.
Claims (10)
1. Junta (20) para sistemas para transportar un fluido de transferencia de calor a alta temperatura, que comprende:
- un conducto fijo (F);
- un primer anillo de sellado (40) unido al conducto fijo (F);
- un conducto rotativo (R) en contacto permanente con el anillo de sellado (40);
- una carcasa externa (112) que delimita una cámara (110) desde la cual se extienden dicho conducto fijo (F) y dicho conducto rotativo (R), en donde está dispuesta la región de contacto entre el conducto rotativo (R) y el primer anillo de sellado (40);
caracterizada porque la carcasa externa (112) está acoplada herméticamente con el conducto rotativo (R) por medio de un segundo anillo de sellado (90) y con el conducto fijo (F).
2. Junta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer anillo de sellado (40) se presiona permanentemente en contacto con el conducto rotativo (R).
3. Junta de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el conducto fijo (F) comprende un conducto elástico (30) deformable axialmente de manera elástica.
4. Junta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carcasa externa (112) comprende una pared anular de salida (92), a través de la que pasa el conducto rotativo (R), y el segundo anillo de sellado (90) está comprimido permanentemente de manera axial contra la pared de salida (92) y radialmente contra el conducto rotativo (R).
5. Junta de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque comprende un dispositivo de caja de empaquetadura (100) que funciona sobre el segundo anillo de sellado (90).
6. Junta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carcasa externa (112) comprende componentes de carcasa (60,66) y/o rebordes (32,42),
conectados entre sí de forma estanca mediante juntas estáticas (44,62, 68).
7. Junta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el conducto rotativo (R) comprende un casquillo (50) colocado en contacto con el primer anillo de sellado (40), estando dicho casquillo soportado de manera rotativa dentro de la carcasa externa (112).
8. Junta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un sensor de presión (200) alojado en dicha cámara (110) y adecuado para detectar la presión en dicha cámara (110) y para transmitir una señal de presión al exterior de la carcasa externa (112).
9. Sistema concentrador para la conversión de energía solar, caracterizado porque comprende:
- una pluralidad de módulos (2), en donde cada módulo (2) comprende una pluralidad de espejos rotativos (4) y un circuito local (6) para el fluido de transferencia de calor, en donde el circuito local (6) comprende una sección receptora (8), una sección de entrada local (10) y una sección de salida local;
- una red de distribución para conectar fluidamente dichos módulos (2), que comprende una sección de entrada de red (14), prevista para conectarse a la sección de entrada local (8), y una sección de salida de red, prevista para conectarse a la sección de salida local;
- una pluralidad de juntas (20), cada una de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, conectando cada junta la sección de entrada local (10) o la sección de salida local del módulo (2) con la sección de entrada de red (14) o la sección de salida de red de la red de distribución respectivamente.
10. Sistema concentrador de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque cada una de la pluralidad de juntas (20) es de acuerdo con la reivindicación 8 y porque comprende además:
- medios de transmisión para la transmisión remota de la señal de presión desde cada junta
- una unidad de gestión para recibir y procesar señales de presión.
Ċ
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