ES2951988T3 - Bomba seca para gases y conjunto de varias bombas secas para gases - Google Patents
Bomba seca para gases y conjunto de varias bombas secas para gases Download PDFInfo
- Publication number
- ES2951988T3 ES2951988T3 ES19712929T ES19712929T ES2951988T3 ES 2951988 T3 ES2951988 T3 ES 2951988T3 ES 19712929 T ES19712929 T ES 19712929T ES 19712929 T ES19712929 T ES 19712929T ES 2951988 T3 ES2951988 T3 ES 2951988T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- screw
- dry gas
- rotor
- gas pump
- screws
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 20
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000009416 shuttering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/005—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
- F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2220/00—Application
- F04C2220/10—Vacuum
- F04C2220/12—Dry running
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/20—Rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/30—Casings or housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/20—Geometry of the rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Una bomba seca para gas comprende un primer rotor (1) que comprende una primera porción con lóbulos (1A) y un primer tornillo (1B), y también un segundo rotor (2) que comprende una segunda porción con lóbulos (2A) y un segundo tornillo. (2B). Una carcasa delimita un volumen interno en el que se sitúan tanto el primer y segundo tornillos (1B, 2B) como la primera y segunda porciones con lóbulos (1A, 2A). Cada uno de los tornillos primero y segundo (1B, 2B) comprende una rosca que es invariable en su longitud. El primer y segundo rotores (1, 2) giran en direcciones opuestas y están situados en configuraciones sucesivas. En una primera configuración de los rotores, la primera y segunda porciones con lóbulos (1A, 2A), una porción del primer tornillo (1B), una porción del segundo tornillo (2B) y la carcasa delimitan juntos una cámara (30). que está cerrado. En una segunda configuración de los rotores, la cámara (30) tiene una capacidad menor que en la primera configuración. En una tercera configuración de los rotores, la cámara (30) se desplaza completamente al nivel del primer y segundo tornillos (1B, 2B) y se aísla de las partes con lóbulos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Bomba seca para gases y conjunto de varias bombas secas para gases
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere al campo del bombeo y compresión de los gases. Más concretamente, se refiere a una bomba seca para gas, así como a un conjunto de varias bombas secas para gases.
Estado de la técnica
Un tipo de bomba seca para gases es la bomba de tornillo. Una bomba de tornillo comprende dos tornillos que penetran uno en otro y cada uno de los cuales es accionado en sentidos opuestos. en uno de dos ejes de rotación paralelos. En el caso de ciertas bombas mixtas, cada tornillo pertenece a un rotor que incluye además una porción con lóbulos, de modo que la bomba de tornillo y la bomba con lóbulos se combinan una después de la otra, como sucede, por ejemplo, en la patente de EE. UU., US 7611 340 B2.
En una bomba de tornillo, los fileteados de los tornillos pueden variar a lo largo de los tornillos, para definir un índice de compresión interna del gas entre el extremo de aguas arriba de los tornillos y su extremo de aguas abajo. Por ejemplo, los fileteados de los tornillos pueden variar por medio de un cambio progresivo o escalonado del paso de cada fileteado. Siempre en una bomba de tornillo, se puede cambiar el número de vueltas de los fileteados a lo largo de los tornillos, es decir, cambiar la longitud de los tornillos, para modificar la "estanqueidad" dinámica y, así, la presión final o el vacío final obtenido por la bomba de tornillo. En cualquier caso, una modificación del índice de compresión requiere realizar, para cada tornillo, una nueva forma de tornillo, mientras que, en las bombas de tornillo, la forma de los tornillos con fileteado variable es muy compleja y, por lo tanto, muy difícil de diseñar y mecanizar.
Para modificar el caudal nominal de una bomba de tornillo, manteniendo la misma velocidad de rotación y la misma distancia entre ejes, se puede modificar el paso de los fileteados en el extremo de aguas arriba de los tornillos y/o los diámetros inferiores de los fileteados y, en consecuencia, los diámetros de cresta de los fileteados (la altura del perfil del fileteado). Estas modificaciones deben permanecer dentro de los límites de la estabilidad mecánica en rotación así como dentro de las posibilidades de mecanizado industrial. En cualquier caso, una modificación del caudal nominal requiere realizar, para cada tornillo, una nueva forma de tornillo, mientras que en las bombas de tornillo, la forma de los tornillos con fileteado variable es muy compleja y por lo tanto muy difícil de diseñar y mecanizar.
Breve exposición de la invención
La invención tiene como propósito al menos simplificar el diseño y/o la realización de una gama de bombas secas para gases que tienen diferentes índices de compresión. Más particularmente, la invención tiene como propósito realizar una gama de bombas secas para gases que ofrezcan, para las mismas o similares limitaciones en términos de tamaño, consumo de energía, etc., flexibilidades y ventajas de una bomba de tornillo con paso variable, pero presentando rotores con un perfil más fácil de diseñar y/o mecanizar.
Según la invención, este propósito se consigue gracias a una bomba seca para gases, que comprende un primer rotor que comprende una primera parte lobulada y un primer tornillo, un segundo rotor que comprende una segunda parte lobulada y un segundo tornillo, así como una carcasa en la que los rotores primero y segundo están montados de forma giratoria de modo que los tornillos primero y segundo penetran uno en otro y las porciones lobuladas primera y segunda engranan entre sí. La carcasa delimita un volumen interior en el que se encuentran tanto el primer como el segundo tornillos y la primera y la segunda porciones lobuladas. Al menos una entrada desemboca en el volumen interno al nivel de las porciones lobuladas primera y segunda. Al menos una salida del volumen interno está opuesta a la entrada con respecto a los tornillos primero y segundo. Cada uno de los tornillos primero y segundo comprende un fileteado invariable en su longitud. Los rotores primero y segundo giran en sentidos opuestos para poder encontrarse sucesivamente en:
■ una primera configuración en la que la primera y segunda porciones lobuladas, una porción del primer tornillo, una porción del segundo tornillo y la carcasa delimitan conjuntamente una cámara que está cerrada,
■ una segunda configuración en la que la cámara está siempre delimitada por la primera y la segunda porciones lobuladas, una porción del primer tornillo, una porción del segundo tornillo y la carcasa, de manera que sea cerrada y tenga una capacidad menor que en la primera configuración,
■ una tercera configuración en la que la cámara está desplazada completamente al nivel del primer y segundo tornillos y está aislada de las porciones lobuladas al menos por un filete helicoidal del fileteado del primer tornillo, un filete helicoidal del fileteado del segundo tornillo y una obturación realizada cruzando el filete helicoidal del primer tornillo y el filete helicoidal del segundo tornillo, y
■ una cuarta configuración en la que la cámara está desplazada al extremo de aguas abajo del primer y segundo tornillos y está en comunicación con la salida.
Los tornillos primero y segundo tienen la función de obturar y abrir la cámara. Las porciones lobuladas primera y segunda tienen la función de efectuar la compresión. Los tornillos primero y segundo pueden así no tener la función de efectuar una compresión y el fileteado de cada uno de ellos es invariable en su longitud. Por lo tanto, estos primer y segundo tornillos no son difíciles de diseñar, ni de realizar, en comparación con los tornillos de fileteados variables. Por otra parte, el índice de compresión es función de las porciones lobuladas primera y segunda. Este índice de compresión se puede modificar actuando sobre la dimensión de las porciones lobuladas primera y segunda según la dirección axial. A partir de un primer tornillo dado y de un segundo tornillo dado, es posible por tanto construir bombas que no tengan los mismos índices de compresión, según la dimensión axial de las porciones lobuladas que se asocian a este primer y segundo tornillos. Sin embargo, las porciones lobuladas son mucho menos difíciles de realizar que los tornillos.
Así, gracias a la invención se puede diseñar y realizar más fácilmente una gama de bombas secas para gases con diferentes índices de compresión.
La bomba seca para gases definida anteriormente puede incorporar una o más características ventajosas, aisladamente o en combinación, en particular entre las definidas a continuación.
Ventajosamente, las porciones lobuladas primera y segunda comprenden lóbulos cada uno de los cuales se prolonga por uno de los filetes helicoidales de los fileteados de los tornillos primero y segundo.
Ventajosamente, el número de lóbulos de la primera porción lobulada es igual al número de filetes helicoidales del fileteado del primer tornillo, siendo el número de lóbulos de la segunda porción lobulada igual al número de filetes helicoidales del fileteado del segundo tornillo.
Ventajosamente, la salida se encuentra a distancia del primer y segundo tornillos.
Ventajosamente, la cámara es una de varias cámaras sucesivas que delimitan conjuntamente el primer y el segundo rotores y la carcasa.
Ventajosamente, cualesquiera que sean las posiciones angulares respectivas de los rotores primero y segundo, siempre hay dos cámaras cerradas entre las cámaras sucesivas.
Ventajosamente, una de las cámaras sucesivas es una cámara colectora que tiene la salida del volumen interior. Ventajosamente, el fileteado del primer tornillo y el fileteado del segundo tornillo delimitan gargantas helicoidales, estando abiertos los extremos aguas abajo de las gargantas helicoidales y desembocando en la cámara colectora cualesquiera que sean las posiciones angulares del primer y segundo rotores. Cuando sucede así, los tornillos primero y segundo no realizan ninguna compresión. El calentamiento del gas debido a su compresión se produce entonces esencialmente al nivel de las porciones lobuladas primera y segunda. Por lo tanto, es más fácil evitar un aumento significativo de la temperatura de los tornillos primero y segundo en funcionamiento y, por lo tanto, evitar deformaciones significativas en estos tornillos primero y segundo debido a dilataciones.
Ventajosamente, una de las cámaras sucesivas es una cámara de admisión que comunica con la entrada.
Ventajosamente, el primer rotor es un rotor macho, siendo el segundo rotor un rotor hembra.
Ventajosamente, el segundo rotor comprende un lóbulo más que el primer rotor.
Ventajosamente, el primer rotor incluye varios lóbulos en número de dos, comprendiendo el segundo rotor varios lóbulos, en número de tres.
Ventajosamente, el primer rotor tiene una sección transversal que es la misma al nivel de la primera porción lobulada y al nivel del primer tornillo, salvo su orientación angular, mientras que el segundo rotor tiene una sección transversal que es igual al nivel de la segunda porción lobulada y al nivel del segundo tornillo, salvo su orientación angular. Ventajosamente, el primer rotor incluye al menos dos elementos monobloque, mantenidos ensamblados, que son un primer elemento monobloque que comprende al menos el primer tornillo y un segundo elemento monobloque que comprende al menos una parte de la primera porción lobulada.
La invención también tiene por objeto un conjunto de varias bombas secas para gases como se ha definido anteriormente. Los primeros tornillos de una primera bomba seca para gases del conjunto y una segunda bomba seca para gases del conjunto son idénticos, los segundos tornillos de la primera bomba seca para gases y de la segunda bomba seca para gases son idénticos, teniendo la primera y la segunda porciones lobuladas de la primera bomba seca para gases una dimensión axial que es una primera dimensión axial, teniendo las porciones lobuladas primera y segunda de la segunda bomba seca para gases una dimensión axial que es una segunda dimensión axial diferente de la primera dimensión axial.
Breve descripción de los dibujos
Otras ventajas y características se desprenderán más claramente de la siguiente descripción de una realización particular de la invención dada a título de ejemplo no limitativo y representada en los dibujos adjuntos, entre los cuales:
• la figura 1 es una vista esquemática y en corte axial de una bomba seca para gases según un modo de realización de la invención;
• la figura 2 es una vista en perspectiva que representa dos rotores constituyentes de la bomba de la figura 1 y que está simplificada porque se han omitido los ejes de estos rotores;
• la figura 3 es una vista lateral y despiezada ordenadamente, que representa sólo uno de los dos rotores de la bomba de la figura 1 y que está simplificada porque se ha omitido el árbol del rotor representado;
• la figura 4 es una vista simplificada como las figuras 2 y 3, que representa los mismos rotores de la figura 2, así como cámaras parcialmente delimitadas por estos rotores en la bomba de la figura 1, y donde se ven los rotores por un extremo;
• la figura 5 es una vista en perspectiva simplificada como las figuras 2 y 3 y que representa los mismos rotores que la figura 2, así como cámaras parcialmente delimitadas por estos rotores en la bomba de la figura 1;
• la figura 6 es una vista en perspectiva que representa una cámara entre las cámaras visibles en las figuras 4 y 5;
• la Figura 7 es una vista en perspectiva que representa la misma cámara que la Figura 6 pero más tarde, es decir en un instante posterior al instante en el que esta cámara es tal como se ha representado en la figura 6;
• la Figura 8 es una vista en perspectiva que representa la misma cámara que las figuras 6 y 7 pero más tarde, es decir en un instante posterior al instante en el que esta cámara es tal como se ha representado en la figura 7; y
• la figura 9 es un gráfico que representa la evolución de la capacidad de la cámara de las figuras 6 a 8 a lo largo del tiempo.
Descripción de un modo preferido de la invención
En la figura 1, una bomba seca para gases según un modo de realización de la invención comprende un primer rotor 1 y un segundo rotor 2, que están montados en una carcasa 3 en varias partes mantenidas ensambladas.
Varios cojinetes 5 soportan un árbol 6 del primer rotor 1 de manera que este primer rotor 1 sea giratorio sobre un eje de giro X1-X'1. Varios cojinetes 7 soportan un árbol 8 del segundo rotor 2 de modo que este segundo rotor 2 sea giratorio sobre un eje de rotación X2-X '2 paralelo al eje de rotación X1-X'1. Como se entiende aquí y en las reivindicaciones adjuntas, la dirección axial es la dirección paralela a los ejes de rotación X1-X'1 y X2-X 2 , mientras que una dimensión axial es una dimensión según la dirección paralela a los ejes de rotación X1-X'1 y X2-X 2.
Un extremo del árbol 8 está acoplado a un motor 10 de accionamiento del primer y segundo rotores 1 y 2. Frente al motor 10, el árbol 8 del segundo rotor 2 lleva una rueda dentada 11 que engrana con una rueda dentada 12 llevada por el árbol 6 del primer rotor 1. Las ruedas dentadas 11 y 12 forman un engranaje cuya relación de engrane igual a 3/2 es tal que el primer rotor 1 gira más rápido que el segundo rotor 2.
El primer rotor 1 comprende una primera porción lobulada 1A y un primer tornillo 1B que se suceden axialmente sin distancia entre ellos. El segundo rotor 2 comprende una primera porción lobulada 2A y un primer tornillo 2B que se suceden axialmente sin distancia entre ellos. La primera porción lobulada 1 A, el primer tornillo 1B, la segunda porción lobulada 2A y el segundo tornillo 2B están todos ubicados en un mismo volumen interno 14, que delimita la carcasa 3 sin compartimentarlo.
Una entrada 15 para la admisión del gas atraviesa la carcasa 3 y desemboca en el volumen interno 14, al nivel de la primera y segunda porciones lobuladas 2A y 2B, por un lado del plano que pasa por los ejes de rotación X1-X'1 y X2-X'2. Una salida 16 para la impulsión del gas atraviesa la carcasa 3 y comunica con el volumen interno 14, al nivel de una cámara colectora 18 que está constituida de una parte aguas abajo de este volumen interno 14 y que se encuentra a la salida de los tornillos primero y segundo 1B y 2B, es decir en oposición a las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A con respecto a estos tornillos primero y segundo 1B y 2B.
El volumen interno 14 es cilíndrico al menos al nivel de los tornillos primero y segundo 2A y 2B, estando constituido de la reunión de dos cilindros de revolución que penetran uno en otro, cuyos ejes respectivos son los ejes de rotación X1-X '1 y X2-X 2. Al nivel de la primera y segunda porciones lobuladas 1A y 2A, el volumen interno 14 es cilíndrico de manera idéntica, al menos por el lado opuesto a la entrada 15 con respecto al plano que contiene los ejes de rotación
Xi-X'i y X2-X 2. Al nivel de la entrada 15, una parte de aguas abajo y lateral del volumen interno 14 puede constituir una cámara de admisión donde el volumen interno 14 está agrandado lateralmente y donde desemboca la entrada 15.
Las referencias 17 designan dispositivos cada uno de los cuales realiza una estanqueidad entre la carcasa 3 y uno de los árboles 6 y 8.
Como puede verse en la figura 2, el primer rotor 1 es un rotor macho. La primera porción lobulada 1A comprende varios lóbulos 20 que son idénticos y que son dos en número en el modo de realización mostrado. El tornillo 1B comprende un fileteado formado por tantos filetes helicoidales 21 como lóbulos 20 hay. Este fileteado es invariable en toda la longitud del tornillo 1B. Su paso, su diámetro medio y su perfil, es decir, la forma y dimensiones de su sección según un plano axial que pasa por el eje de rotación X1-X'1, son invariables en toda la longitud del tornillo 1B. Cada lóbulo 20 se prolonga por uno de los dos filetes helicoidales 21, que son idénticos. El número de lóbulos 20 puede ser diferente de dos. Lo mismo se aplica al número de los filetes helicoidales 21.
El segundo rotor 2 es un rotor hembra. La segunda porción lobulada 2A comprende varios lóbulos 22 que son idénticos y que son tres en número en el modo de realización mostrado. El tornillo 2B comprende un fileteado formado por tantos filetes helicoidales 23 como lóbulos 22 hay. Este fileteado es invariable en toda la longitud del tornillo 2B. Su paso, su diámetro medio y su perfil, es decir, la forma y dimensiones de su sección según un plano axial que pasa por el eje de rotación X2-X 2 , son invariables en toda la longitud del tornillo 2B. Cada lóbulo 22 se prolonga por uno de los tres filetes helicoidales 23, que son idénticos. El número de lóbulos 22 puede ser diferente de dos. Lo mismo se aplica al número de los filetes helicoidales 23.
La primera parte lobulada 1A engrana con la segunda parte lobulada 1B. Los tornillos primero y segundo 1B y 2B penetran uno en otro.
El primer rotor 1 tiene una sección transversal que es la misma al nivel de la primera porción lobulada 1A y al nivel del primer tornillo 1B, salvo por su orientación angular. Idénticamente, el segundo rotor 2 tiene una sección transversal que es la misma al nivel de la segunda porción lobulada 2A y al nivel del segundo tornillo 2B, salvo por su orientación angular.
Como se puede ver bien en la figura 3, el primer rotor 1 resulta del ensamblaje de varios elementos monobloque, un primero de los cuales comprende, la primera porción lobulada 1A y un segundo de los cuales, comprende el primer tornillo 1B. El árbol 6 puede formar parte del primer elemento monobloque del primer rotor 1 o del segundo elemento monobloque del primer rotor 1. Asimismo, un tercer elemento monobloque del primer rotor 1 puede constituir el árbol 6 El segundo rotor 2 resulta del ensamblaje de varios elementos monobloque, un primero de los cuales comprende la segunda porción lobulada 2A y un segundo de los cuales comprende el segundo tornillo 2B. El árbol 8 puede ser parte de cualquiera de los elementos monobloque primero y segundo del segundo rotor 2. Además, un elemento monobloque distinto de los elementos monobloque primero y segundo del segundo rotor 2 puede constituir el árbol 8.
De forma permanente, el primer rotor 1, el segundo rotor 2 y la carcasa 3 delimitan conjuntamente varias cámaras sucesivas que son visibles en la figura 4, para algunas, y en la figura 5, para todas. Entre estas cámaras sucesivas, se encuentra la cámara colectora 18, la cámara de admisión ya mencionada y referenciada 25 en las figuras 4 y 5, así como las cámaras 30, 31,32 y 33.
Cuando los rotores primero y segundo 1 y 2 se encuentran en la configuración mostrada en las figuras 4 y 5, las cámaras 30, 31,32 y 33 están cerradas. Cuando la bomba seca para gases de la figura 1 funciona, el primer y segundo rotores 1 giran en sentidos opuestos, como lo ilustran las flechas en la figura 4. Como resultado, las cámaras 30, 31, 32 y 33 evolucionan, lo que ilustran las figuras 6 a 8 que representan la cámara 30 sola, en instantes sucesivos.
Cuando el primer y segundo rotores 1 y 2 están en la configuración representada en las figuras 4 y 5, la cámara 30 es tal como se ha representado en la figura 6. Después de que el primer rotor 1 y el segundo rotor 2 hayan girado media vuelta y un tercio de vuelta respectivamente desde las posiciones que tienen en las figuras 3 y 4, la cámara 30 es tal como se ha representado en la figura 7. Cuando es tal como se ha representado en la figura 7, la cámara 30 tiene la forma y posición que tiene la cámara 31 en las figuras 3 y 4. Después de que el primer rotor 1 y el segundo rotor 2 han girado respectivamente una vuelta y 2/3 de vuelta desde las posiciones que tienen en las figuras 3 y 4, la cámara 30 es tal como se ha representado en la figura 8. Cuando es tal como se ha representado en la figura 8, la cámara 30 tiene la forma y posición que tiene la cámara 32 en las figuras 3 y 4.
Ahora se va a describir la evolución de la cámara 30 a lo largo del tiempo, mientras que los rotores primero y segundo giran continuamente en sentidos opuestos.
En la figura 6, la cámara 30 está cerrada siendo obturada, al nivel de su extremo de aguas abajo, es decir en P1, por el cruce de un filete helicoidal 21 y de un filete helicoidal 23. Siempre en la figura 6, la primera y la segundas porciones lobuladas 1A y 2A, una porción del primer tornillo 1B, una porción del segundo tornillo 2B y la carcasa 3 delimitan conjuntamente la cámara 30, que casi ha alcanzado su capacidad máxima.
Las rotaciones de los rotores primero y segundo 1 y 2 en sentidos opuestos prosiguen continuamente desde sus posiciones de las figuras 4 y 5. Como resultado, las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A llegan a una configuración a partir de la cual reducen juntas la capacidad de la cámara 30, cuyo extremo de aguas abajo siempre está obturado en P1 por el cruce de un filete helicoidal 21 y de un filete helicoidal 23. En la figura 7, la cámara 30 está representada en un instante elegido durante el cual la primera y la segunda porciones lobuladas 1A y 2A juntas reducen la capacidad de la cámara 30. Al mismo tiempo que las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A reducen juntas la capacidad de la cámara 30, hay una compresión del gas presente en esta cámara 30.
Mientras continúan las rotaciones del primer y segundo rotores 1 y 2 en sentidos opuestos, la compresión en la cámara 30 va seguida por una obturación del extremo de aguas arriba de esta cámara 30, por el cruce de un filete helicoidal 21 y de un filete helicoidal 23. Después de que se haya producido la obturación de su extremo de aguas arriba, la cámara 30 queda tal como se ha representado en la figura 8. La obturación del extremo de aguas arriba de la cámara 30 está localizada en P2 en esta figura 8.
Una vez que se ha producido la obturación en P2, la continuación de las rotaciones del primer y segundo rotores 1 y 2 en sentidos opuestos hace que la cámara 30 se desplace según la dirección axial, aguas abajo, pero sin cambiar de capacidad. En otras palabras, no hay compresión en la cámara 30 después de que se haya producido la obturación en P2.
Cuando la cámara 30 alcanza el extremo de aguas abajo del primer y segundo tornillos 1B y 2B, tampoco hay compresión en esta cámara 30, ya que la salida 16 está a distancia del primer y segundo tornillos 1B y 2B.
La curva C de la figura 9 es la representación gráfica de la capacidad V de la cámara 30 en función del tiempo t.
Se desprende de lo anterior que la función de los tornillos primero y segundo 1B y 2B no es efectuar una reducción de capacidad y por lo tanto una compresión. Los tornillos primero y segundo tienen la función de efectuar una sucesión de obturaciones idénticas a la obturación en P1, que retiene gas cuando, en la cámara 30, este gas es comprimido por las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A. Los tornillos primero y segundo también tienen la función de efectuar una sucesión de obturaciones idénticas a la obturación en P2, que aísla el gas presente en la cámara 30 de las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A después de la compresión de este gas.
Como la compresión tiene lugar esencialmente al nivel de las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A, el calentamiento debido a esta compresión también se produce, esencialmente al nivel de las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A. Gracias a ello, es posible obtener un débil calentamiento de los tornillos primero y segundo 1B y 2B, por medio de un enfriamiento efectivo del volumen interno 14 al nivel de las porciones lobuladas primera y segunda 1A y 2A. Sin embargo, un débil calentamiento de los tornillos primero y segundo 1B y 2B es ventajoso en la medida en que es bastante complicado controlar las consecuencias de las dilataciones en los tornillos por el hecho de que tales tornillos tienen formas complejas.
Claims (14)
1. Bomba seca para gases, que comprende:
■ un primer rotor (1) que comprende una primera porción lobulada (1A) y un primer tornillo (1B),
■ un segundo rotor (2) que comprende una segunda porción lobulada (2A) y un segundo tornillo (2B), y ■ una carcasa (3) en la que se montan el primer y el segundo rotores (1, 2) a rotación de tal manera que el primer y el segundo tornillos (1B, 2B) penetran uno en otro y la primera y la segunda porciones lobuladas (1A, 2A) engranan una con la otra,
delimitando la carcasa (3) un volumen interno (14) en el que se encuentran a la vez el primer y segundo tornillos (1B, 2B) y la primera y segunda porciones lobuladas (1A, 2A), al menos una entrada (15) que desemboca en el volumen interno (14) al nivel de la primera y segunda porciones lobuladas (1A, 2A), estando ubicada al menos una salida del volumen interno (14) frente a la entrada (15) con relación a los tornillos primero y segundo (1B, 2B), caracterizada por que cada uno del primer y segundo tornillos (1B, 2B) comprende un fileteado invariable a lo largo de su longitud, siendo giratorios el primer y segundo rotores (1,2) en sentidos opuestos de tal manera que sean capaces de encontrarse sucesivamente en:
- una primera configuración en la que la primera y segunda porciones lobuladas (1A, 2A), una porción del primer tornillo (1B), una porción del segundo tornillo (2B) y la carcasa (3) juntas delimitan una cámara (30) que está cerrada,
- una segunda configuración en la que la cámara (30) está siempre delimitada por la primera y segunda porciones lobuladas (1 A, 2A), una porción del primer tornillo (1B), una porción del segundo tornillo (2B) y la carcasa (3) de forma que esté cerrada y tenga una menor capacidad que en la primera configuración, - una tercera configuración en la que la cámara (30) está totalmente desplazada al nivel de los tornillos primero y segundo (1B, 2B) y aislada de las porciones lobuladas al menos por un filete helicoidal (21) del fileteado del primer tornillo (1B), un filete helicoidal (23) del fileteado del segundo tornillo (2B) y una obturación realizada por un cruce del filete helicoidal (21) del primer tornillo (1B) y del filete helicoidal (23) del segundo tornillo (2B), y
- una cuarta configuración en la que la cámara (30) está desplazada en el extremo de aguas abajo del primer y segundo tornillos (1B, 2B) y está en comunicación con la salida (16).
2. Bomba seca para gases según la reivindicación 1, caracterizada por que la primera y segunda porciones lobuladas (1A, 2A) comprenden lóbulos (20, 22) cada uno de los cuales se prolonga por uno de los filetes helicoidales (21, 23) de los fileteados de los tornillos primero y segundo (1B, 2B).
3. Bomba seca para gases según la reivindicación 2, caracterizada por que el número de lóbulos (20) de la primera porción lobulada (1A) es igual al número de filetes helicoidales (21) del fileteado del primer tornillo (1B), siendo el número de lóbulos (22) de la segunda porción lobulada (2A) igual al número de filetes helicoidales (23) del fileteado del segundo tornillo (2B).
4. Bomba seca para gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la salida (16) está situada a distancia del primer y segundo tornillos (1B, 2B).
5. Bomba seca para gases según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la cámara (30) es una de varias cámaras sucesivas (18, 25, 30, 31,32, 33) que delimitan juntos los rotores primero y segundo (1,2) y la carcasa (3).
6. Bomba seca para gases según la reivindicación 5, caracterizada por que independientemente de las posiciones angulares respectivas de los rotores primero y segundo (1,2), siempre hay dos cámaras cerradas entre las cámaras sucesivas (18, 25, 30, 31,32, 33).
7. Bomba seca para gases según cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizada por que una de las cámaras sucesivas (18, 25, 30, 31,32, 33) es una cámara colectora (18) que tiene la salida (16) del volumen interior (14).
8. Bomba seca para gases según la reivindicación 7, caracterizada por que el fileteado del primer tornillo (1B) y el fileteado del segundo tornillo (2B) delimitan gargantas helicoidales, estando abiertos los extremos de aguas abajo de estas gargantas helicoidales y desembocando en la cámara colectora (18) independientemente de las posiciones angulares del primer y segundo rotores (1,2).
9. Bomba seca para gases según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer rotor (1) es un rotor macho, siendo el segundo rotor (2) un rotor hembra.
10. Bomba seca para gases según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo rotor (2) comprende un lóbulo más que el primer rotor (1).
11. Bomba seca para gases según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer rotor (1) incluye una pluralidad de lóbulos que son dos en número, comprendiendo el segundo rotor (2) una pluralidad de lóbulos que son tres en número.
12. Bomba seca para gases según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer rotor (1) tiene una sección transversal que es la misma al mismo nivel de la primera porción lobulada (1A) y al nivel del primer tornillo (1B), salvo en su orientación angular, mientras que el segundo rotor (2) tiene una sección transversal que es la misma al nivel de la segunda porción lobulada (2A) y al nivel del segundo tornillo (2B), salvo en su orientación angular.
13. Bomba seca para gases según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer rotor (1) incluye al menos dos elementos monobloque, mantenidos ensamblados, que son un primer elemento monobloque que comprende al menos el primer tornillo (1B) y un segundo elemento monobloque que comprende al menos una parte de la primera porción lobulada (1A).
14. Conjunto de varias bombas secas para gases según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los primeros tornillos (1B) de una primera bomba seca para gases del conjunto y de una segunda bomba seca para gases del conjunto son idénticos, siendo los segundos tornillos (2B) de la primera bomba seca para gases y de la segunda bomba seca para gases idénticos, teniendo las porciones lobuladas primera y segunda (1A, 2A) de la primera bomba seca para gases una dimensión axial que es una primera dimensión axial, teniendo las porciones lobuladas primera y segunda (1A, 2A) de la segunda bomba seca para gases una dimensión axial que es una segunda dimensión axial diferente de la primera dimensión axial.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2019/056501 WO2020182317A1 (fr) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Pompe sèche pour gaz et jeu de plusieurs pompes sèches pour gaz |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2951988T3 true ES2951988T3 (es) | 2023-10-26 |
Family
ID=65904380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES19712929T Active ES2951988T3 (es) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Bomba seca para gases y conjunto de varias bombas secas para gases |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11920592B2 (es) |
| EP (1) | EP3938657B1 (es) |
| JP (1) | JP7315693B2 (es) |
| KR (1) | KR102583846B1 (es) |
| CN (1) | CN113544384B (es) |
| AU (1) | AU2019433234A1 (es) |
| BR (1) | BR112021017117A2 (es) |
| CA (1) | CA3128596A1 (es) |
| ES (1) | ES2951988T3 (es) |
| PL (1) | PL3938657T3 (es) |
| TW (1) | TWI831938B (es) |
| WO (1) | WO2020182317A1 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230052253A (ko) | 2021-10-12 | 2023-04-19 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전기화학소자용 분리막 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5519923A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-13 | Hitachi Ltd | Screw compressor |
| JPH0599176A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-20 | Ebara Corp | スクリユー式ドライ真空ポンプ |
| DE4316735C2 (de) * | 1993-05-19 | 1996-01-18 | Bornemann J H Gmbh & Co | Pumpverfahren zum Betreiben einer Multiphasen-Schraubenspindelpumpe und Pumpe |
| JPH08144977A (ja) * | 1994-11-24 | 1996-06-04 | Kashiyama Kogyo Kk | 複合ドライ真空ポンプ |
| DE59603870D1 (de) * | 1995-06-21 | 2000-01-13 | Sterling Ind Consult Gmbh | Mehrstufiger schraubenspindelverdichter |
| US6638042B1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-10-28 | Carrier Corporation | Asymmetric porting for multi-rotor screw compressor |
| KR100497982B1 (ko) * | 2004-10-01 | 2005-07-01 | (주)엘오티베큠 | 루츠형 로터와 스크루형 로터를 지닌 복합 드라이 진공펌프 |
| KR100591079B1 (ko) * | 2004-10-01 | 2006-06-19 | (주)엘오티베큠 | 루츠로터와 스크류로터 복합건식 진공펌프 |
| JP4767625B2 (ja) * | 2005-08-24 | 2011-09-07 | 樫山工業株式会社 | 多段ルーツ式ポンプ |
| TWI438342B (zh) | 2006-07-28 | 2014-05-21 | Lot Vacuum Co Ltd | 具有魯式與螺旋轉子之複合型乾式真空幫浦 |
| JP2008196390A (ja) | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyota Industries Corp | 容積変動型流体機械 |
| JP4900270B2 (ja) | 2008-02-08 | 2012-03-21 | 株式会社豊田自動織機 | スクリュポンプ |
| JP5353521B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2013-11-27 | 株式会社豊田自動織機 | スクリューロータ |
| JP2012207660A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-25 | Toyota Industries Corp | スクリュポンプ |
| TW201623800A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-01 | 漢鐘精機股份有限公司 | 螺旋轉子組 |
| FR3065040B1 (fr) * | 2017-04-07 | 2019-06-21 | Pfeiffer Vacuum | Groupe de pompage et utilisation |
| CN107084135A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-08-22 | 德耐尔节能科技（上海）股份有限公司 | 一种干式螺旋真空泵 |
| CN112780563A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 双级干式真空泵 |
-
2019
- 2019-03-14 PL PL19712929.9T patent/PL3938657T3/pl unknown
- 2019-03-14 JP JP2021554379A patent/JP7315693B2/ja active Active
- 2019-03-14 WO PCT/EP2019/056501 patent/WO2020182317A1/fr active Application Filing
- 2019-03-14 EP EP19712929.9A patent/EP3938657B1/fr active Active
- 2019-03-14 BR BR112021017117A patent/BR112021017117A2/pt unknown
- 2019-03-14 US US17/439,018 patent/US11920592B2/en active Active
- 2019-03-14 CN CN201980093824.9A patent/CN113544384B/zh active Active
- 2019-03-14 ES ES19712929T patent/ES2951988T3/es active Active
- 2019-03-14 CA CA3128596A patent/CA3128596A1/fr active Pending
- 2019-03-14 AU AU2019433234A patent/AU2019433234A1/en active Pending
- 2019-03-14 KR KR1020217033262A patent/KR102583846B1/ko active IP Right Grant
-
2020
- 2020-03-09 TW TW109107704A patent/TWI831938B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113544384B (zh) | 2023-09-08 |
| KR102583846B1 (ko) | 2023-09-27 |
| US20220145886A1 (en) | 2022-05-12 |
| EP3938657B1 (fr) | 2023-06-07 |
| PL3938657T3 (pl) | 2023-10-16 |
| US11920592B2 (en) | 2024-03-05 |
| AU2019433234A1 (en) | 2021-09-16 |
| CA3128596A1 (fr) | 2020-09-17 |
| EP3938657A1 (fr) | 2022-01-19 |
| JP2022525448A (ja) | 2022-05-16 |
| KR20210135328A (ko) | 2021-11-12 |
| JP7315693B2 (ja) | 2023-07-26 |
| TWI831938B (zh) | 2024-02-11 |
| CN113544384A (zh) | 2021-10-22 |
| BR112021017117A2 (pt) | 2021-11-03 |
| TW202100868A (zh) | 2021-01-01 |
| WO2020182317A1 (fr) | 2020-09-17 |
| EP3938657C0 (fr) | 2023-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10087758B2 (en) | Rotary machine | |
| EP1730387A2 (en) | Gapless screw rotor device | |
| ES2951988T3 (es) | Bomba seca para gases y conjunto de varias bombas secas para gases | |
| ES2800054T3 (es) | Bomba volumétrica de desplazamiento positivo | |
| US20170067464A1 (en) | Optimized helix angle rotors for roots-style supercharger | |
| US20120230858A1 (en) | Screw pump | |
| ES2221141T3 (es) | Rotores de tornillos transportadores gemelos. | |
| ES2964580T3 (es) | Compresor rotativo y unidad de compresión del mismo, y acondicionador de aire | |
| US10968910B2 (en) | Inlet port configuration for roots-type supercharger | |
| US8083508B2 (en) | Progressive cavity compressor having check valves on the discharge endplate | |
| US8647089B2 (en) | Dual rotor pump | |
| US20140161655A1 (en) | Pump | |
| CN102459815A (zh) | 具有改进的转子和叶片延伸环的叶片泵 | |
| JP5647239B2 (ja) | ドライスクリュードライバー | |
| US4089625A (en) | Rotary gas machine | |
| RU2779870C1 (ru) | Сухой насос для газов и комплект множества сухих насосов для газов | |
| US20030077197A1 (en) | Offset thread screw rotor device | |
| JPS6181594A (ja) | 過給機用送風機 | |
| CN102261332B (zh) | 螺旋压缩机 | |
| WO2013156789A2 (en) | Screw machine with variable diameter rotors | |
| WO2022085631A1 (ja) | スクリュー圧縮機及びスクリューロータ | |
| CN105114305A (zh) | 一种带链式星轮的单螺杆压缩机 | |
| ES2295340T3 (es) | Bomba de desplazamiento de fluido con tope de contrapresion. | |
| NO176452B (no) | Gerotorpumpe | |
| GB2545660A (en) | Internally-geared screw machine |