ES2958109T3 - Dispositivo de accionamiento para un dispositivo de limpieza para un intercambiador de calor - Google Patents

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Christoph Nagl
Andreas Pollak
Werner Muchitsch
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Abstract

La invención se refiere a un aparato de accionamiento para un aparato de limpieza (10) para un tubo cilíndrico de un intercambiador de calor (13, 212). El aparato de accionamiento tiene un tornillo de avance (3), que está diseñado para estar dispuesto en el tubo cilíndrico en dirección axial (100) coaxialmente al tubo cilíndrico del intercambiador de calor (13) y para mover un elemento de limpieza (12) en el tubo del cilindro en la dirección axial (100) mediante rotación. El aparato de accionamiento también comprende un elemento de acoplamiento (30, 210) que tiene un primer rotor (32) y un segundo rotor (34) acoplado al primer rotor (32), en donde el primer rotor (32) se puede conectar al tornillo de avance. (3) de una manera mecánicamente rígida y al tubo del cilindro de una manera estanca a los fluidos y/o a la presión, y en donde el segundo rotor (34) puede estar conectado mecánicamente a un elemento de accionamiento (208), de manera que el cable El tornillo es giratorio mediante el elemento de accionamiento (208) a través del segundo rotor y el primer rotor. La invención también se refiere a un aparato de limpieza (10) y a un intercambiador de calor (13). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de accionamiento para un dispositivo de limpieza para un intercambiador de calor
La invención se refiere a un dispositivo de accionamiento para un dispositivo de limpieza para un intercambiador de calor, un dispositivo de limpieza y un intercambiador de calor con tal dispositivo de accionamiento. Así pues, la invención se inscribe en particular en el ámbito de los intercambiadores de calor.
Los intercambiadores de calor para calentar o enfriar un medio de trabajo se conocen por el estado de la técnica de muchas maneras. Sin limitar la generalidad, se examinará con más detalle a continuación el medio de trabajo gas natural. El gas natural procedente de instalaciones de almacenamiento subterráneo suele presentar un porcentaje especialmente elevado de subproductos no deseados y un contenido de agua particularmente alto. Es deseable eliminar los subproductos, así como el contenido de agua, del gas natural antes de utilizarlo para otros fines. Una forma de hacerlo es enfriar el gas natural en una o varias etapas hasta temperaturas bajas adecuadas. En particular, la licuefacción del gas natural puede ser útil en este caso.
Cuando se enfría el gas natural, los subproductos mencionados en el intercambiador de calor suelen producir depósitos en las superficies de transferencia de calor, en donde la evolución temporal de tales depósitos depende de las condiciones de funcionamiento y de la respectiva composición del gas natural. Por lo tanto, las superficies de transferencia de calor deben limpiarse a determinados intervalos. Sin embargo, por las razones mencionadas, es difícil especificar intervalos de limpieza con una validez general para los intercambiadores de calor en cuestión.
Los subproductos de la condensación y la congelación como, por ejemplo, el agua, CO<2>, y los compuestos de hidrocarburos, se depositan en las superficies de transferencia de calor y reducen así la transferencia de calor. Además, incluso a temperaturas de funcionamiento superiores al punto de congelación del agua, puede formarse hidrato de metano en las superficies de transferencia de calor.
Los tubos cilíndricos de los intercambiadores de calor pueden estar provistos, por ejemplo, de un dispositivo de limpieza mediante el cual se pueden eliminar mecánicamente los depósitos de las superficies de transferencia de calor de los tubos cilíndricos.
Por ejemplo, el documento DE 102015 010 455 A1, que muestra el preámbulo de la reivindicación 1, divulga un dispositivo de limpieza de este tipo.
Sin embargo, un dispositivo de limpieza de este tipo presenta la desventaja de que debe preverse un cableado eléctrico para el elemento de accionamiento, que suele estar configurado como un motor eléctrico. Dado que el motor eléctrico, junto con el dispositivo de limpieza, a menudo debe alojarse en un entorno estanco a la presión con el interior del tubo cilíndrico, suele ser necesario un paso de corriente estanco a la presión para poder suministrar energía eléctrica al elemento de accionamiento desde una fuente de energía externa. Esto no solo aumenta el esfuerzo de fabricación y, por tanto, los costes de fabricación, sino que también incrementa el esfuerzo de mantenimiento y el riesgo de fugas en el sistema intercambiador de calor.
Es, por tanto, objetivo de la presente invención proporcionar una posibilidad simplificada y más fiable para la limpieza de los tubos cilíndricos de los separadores térmicos.
Este objetivo se resuelve mediante un dispositivo de accionamiento, un dispositivo de limpieza y un intercambiador de calor con las características de las respectivas reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes, así como la descripción que sigue, tienen por objeto formas de realización preferidas.
En un primer aspecto, la invención se refiere a un dispositivo de accionamiento para un dispositivo de limpieza de un tubo cilíndrico de un intercambiador de calor. El dispositivo de accionamiento presenta un husillo roscado que está adaptado para ser dispuesto en una dirección axial coaxialmente con el tubo cilíndrico del intercambiador de calor en el tubo cilíndrico y para desplazar un elemento de limpieza en el tubo cilíndrico a lo largo de la dirección axial mediante rotación. Además, el dispositivo de accionamiento presenta un elemento de acoplamiento con un primer rotor y un segundo rotor acoplado al primer rotor, en donde el primer rotor con el husillo roscado se puede conectar de manera mecánicamente rígida con el husillo roscado y de manera estanca a los fluidos y/o a la presión con el tubo cilíndrico, y en donde el segundo rotor se puede conectar mecánicamente con un elemento de accionamiento de tal manera que el husillo roscado puede ser girado por medio del elemento de accionamiento a través del segundo rotor y del primer rotor.
En otro aspecto, la invención se refiere a un dispositivo de limpieza para un intercambiador de calor, que comprende un dispositivo de accionamiento según la invención, y un elemento de limpieza que se puede acoplar al husillo roscado de tal manera que el elemento de limpieza se puede desplazar a través del tubo cilíndrico en dirección axial por rotación del husillo roscado.
En otro aspecto, la invención se refiere a un intercambiador de calor que comprende al menos un tubo cilindrico, en donde el al menos un tubo cilíndrico está equipado con un dispositivo de limpieza según la invención, y al menos un elemento de accionamiento que está conectado mecánicamente con el segundo rotor del al menos un dispositivo de limpieza de tal manera que el segundo rotor puede ser accionado por el elemento de accionamiento.
El hecho de que el primer rotor pueda conectarse con el tubo cilíndrico de forma estanca a los fluidos y/o a la presión significa a este respecto que el primer rotor puede conectarse con el tubo cilíndrico de tal forma que ningún fluido pueda pasar entre el primer rotor y el tubo cilíndrico y que ningún fluido pueda escapar del tubo cilíndrico a través del primer rotor. Siempre que el primer rotor esté conectado al tubo cilíndrico de forma estanca a la presión, no podrá penetrar ningún fluido entre el primer rotor y el tubo cilíndrico o a través del primer rotor aunque el fluido presente una sobrepresión significativa en comparación con la presión ambiente fuera del tubo cilíndrico y/o fuera del primer rotor, por ejemplo, una sobrepresión de 10 bar, 20 bar, 50 bar o 100 bar.
El hecho de que el husillo roscado sea giratorio o pueda ponerse en rotación significa a este respecto que el husillo roscado puede girar alrededor de su eje longitudinal, que se extiende en dirección axial.
La invención ofrece la ventaja de que, mediante el elemento de acoplamiento, se puede transmitir una transmisión eficaz de la fuerza de accionamiento y/o de un par de accionamiento del elemento de accionamiento al husillo roscado y, de este modo, al elemento de limpieza, sin que sea necesaria una interrupción y/o un paso a través de una delimitación o blindaje de una zona de presión en el interior del tubo cilíndrico con respecto a una zona exterior fuera del tubo cilíndrico y/o fuera del primer rotor. En otras palabras, el interior preferiblemente cerrado del tubo cilíndrico, cuando está en conexión con el primer rotor, no requiere ser accesible para proporcionar la fuerza de accionamiento del elemento de accionamiento al primer rotor. De este modo, se puede reducir el esfuerzo de fabricación del dispositivo de accionamiento, lo que también reduce los costes de fabricación.
Además, la invención ofrece la ventaja de que no son necesarios pasos a través de una delimitación, carcasa o pared, por ejemplo, para conductos de alimentación, ya que el elemento de accionamiento, según la invención, no tiene que estar necesariamente dispuesto en una zona de presión que esté en conexión fluídica con el interior del tubo cilíndrico. Por el contrario, el elemento de accionamiento puede estar dispuesto fuera de esta zona de presión, donde, por ejemplo, impere una presión ambiente, que puede ser significativamente inferior a la presión imperante en la zona de presión en el interior del tubo cilíndrico. Esto significa que no es forzosamente necesario que el elemento de accionamiento también esté diseñado para un funcionamiento a alta presión. Por el contrario, es preferible utilizar elementos de accionamiento disponibles en el mercado como, por ejemplo, motores eléctricos convencionales, que no son necesariamente adecuados para funcionar a alta presión. Esto permite reducir aún más los costes de fabricación.
Además, la invención ofrece la ventaja de que se puede reducir el riesgo de fugas, ya que se puede prescindir de los pasos que convencionalmente son necesarios para conectar una fuente de alimentación a un elemento de accionamiento dispuesto en la zona de presión. Por un lado, esto permite reducir el esfuerzo de mantenimiento y, por otro, permite reducir la propensión a fallos o tiempos de inactividad del intercambiador de calor.
Preferiblemente, el segundo rotor está separado del primer rotor de forma estanca a los fluidos y/o a la presión. En otras palabras, el primer rotor y el segundo rotor están acoplados entre sí de tal manera que no hay conexión fluídica entre ellos. Esto ofrece la ventaja de que ningún fluido puede penetrar en un punto de acoplamiento entre el primer y el segundo rotor aunque en la posición del primer rotor impere una presión mayor o menor que en la posición del segundo rotor. De forma particularmente preferida, el primer rotor y el segundo rotor están separados uno de otro de forma estanca a fluidos, de tal manera que ningún fluido pueda penetrar del primer rotor al segundo rotor, o a la inversa, incluso aunque se produzca una gran diferencia de presión. Esto permite, por ejemplo, que el primer rotor esté dispuesto en la zona de presión que está en comunicación fluídica con el interior del tubo cilíndrico, mientras que el segundo rotor está dispuesto fuera, por ejemplo, a presión ambiente, o al revés.
Preferiblemente, el elemento de acoplamiento presenta un acoplamiento magnético o está diseñado como tal. Esto permite un acoplamiento eficaz mediante fuerzas magnéticas, de modo que no se requiere forzosamente de una conexión mecánica entre el primer y el segundo rotor para la transmisión de potencia. Esto es especialmente ventajoso porque permite una delimitación sencilla y/o eficaz, estanca a los fluidos y/o a la presión, entre el primer y el segundo rotor. De manera particularmente preferida, el elemento de acoplamiento presenta una cubeta de entrehierro que separa el primer rotor y el segundo rotor uno de otro de forma estanca a los fluidos y/o a la presión. A este respecto, el primer rotor puede estar dispuesto, por ejemplo, dentro de la cubeta de entrehierro, preferiblemente en un lado de la unidad de acoplamiento orientado hacia el tubo cilíndrico y/o el vástago roscado, mientras que el segundo rotor está dispuesto fuera de la cubeta de entrehierro, preferiblemente en un lado de la unidad de acoplamiento orientado en sentido contrario al tubo cilíndrico y/o el vástago roscado. A este respecto, el primer rotor y el segundo rotor pueden estar preferiblemente acoplados magnéticamente a través de la cubeta de entrehierro. A este respecto, el elemento de acoplamiento está diseñado preferiblemente de tal manera que un par aplicado al segundo rotor por el elemento de accionamiento puede transmitirse, al menos parcialmente, al primer rotor. En otras palabras, al accionar el segundo rotor, el primer rotor puede ser accionado al menos parcialmente. La transmisión de la fuerza de accionamiento o del par de accionamiento que actúa sobre el segundo rotor a través del elemento de accionamiento al primer rotor puede estar sujeta a este respecto a deslizamiento.
Preferiblemente, un intercambiador de calor presenta una pluralidad de tubos cilíndricos, con un dispositivo de limpieza en cada caso. De manera particularmente preferida, un intercambiador de calor presenta una pluralidad de elementos de accionamiento. En particular, cada tubo cilíndrico de un intercambiador de calor puede presentar su propio dispositivo de limpieza y, preferiblemente, un elemento de accionamiento propio conectado a él. Alternativamente, se pueden accionar varios dispositivos de limpieza a través de una unidad de accionamiento.
Preferiblemente, el intercambiador de calor comprende una unidad de control que está configurada para determinar una posición del al menos un elemento de limpieza a lo largo del al menos un husillo roscado y/o a lo largo del al menos un tubo cilíndrico en la dirección axial y/o para controlar y/o regular el al menos un elemento de accionamiento de tal manera que el al menos un elemento de limpieza adopte una posición predeterminada y/o ejecute un movimiento predeterminado en la dirección axial. La unidad de control puede estar integrada a este respecto, por ejemplo, en la unidad de accionamiento y/o en el elemento de accionamiento y/o en el dispositivo de limpieza, o puede estar conectada con estos. Preferiblemente, cada dispositivo de limpieza y/o elemento de accionamiento puede regularse y/o controlarse a través de una unidad de control propia, o una unidad de control puede diseñarse para controlar y/o regular varios dispositivos de limpieza y/o elementos de accionamiento.
Se entiende que las características mencionadas anteriormente y las que se van a explicar a continuación de la invención pueden usarse no solo en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o en solitario sin abandonar el marco de la presente invención.
La invención se ha representado por medio de un ejemplo de realización en los dibujos de manera esquemática y se describe a continuación con referencia a los dibujos.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 muestra una sección longitudinal esquemática de una forma de realización de un intercambiador de calor.
La figura 2 muestra una representación esquemática del principio de funcionamiento de un sistema de regulación para un dispositivo de accionamiento.
Descripción detallada de las figuras
La figura 1 muestra una sección longitudinal esquemática de una forma de realización de un intercambiador 13 de calor, como el que puede utilizarse en particular para enfriar gas natural. En este sencillo diseño, el intercambiador 13 de calor presenta un tubo cilíndrico 1 exterior que rodea un tubo cilíndrico configurado como serpentín 2 de refrigeración. Este serpentín 2 de refrigeración presenta al menos un canal 23, preferiblemente en espiral, en su superficie exterior, que sirve para guiar un refrigerante. Este canal 23 se crea mediante una correspondiente espiral 21 en la superficie exterior del serpentín 2 de refrigeración. La superficie interior de serpentín 2 de refrigeración, cilíndrico y hueco, presenta ranuras guía o de perfil (no mostradas) que sirven para guiar un elemento 12 de limpieza, que también se denomina rascador. Por ejemplo, el elemento 12 de limpieza puede estar configurado como un rascador de hielo.
El intercambiador 13 de calor presenta un dispositivo 10 de limpieza, que presenta un husillo roscado 3 situado en el interior del serpentín 2 de refrigeración y que se extiende en dirección axial 100. El husillo roscado 3 se acciona a través de un primer rotor 32, que está configurado como un rotor interno, y está montado en un cojinete que preferiblemente está realizado como un cojinete mixto axial/radial 5. En el otro extremo del husillo roscado 3, este puede montarse en un cojinete radial, que preferiblemente está realizado como casquillo de cojinete liso (no mostrado). En el otro extremo del intercambiador 13 de calor, también puede haber un depósito de condensado desacoplado térmicamente y un elemento calefactor para calentar el condensado en el depósito de condensado con el fin de fundir y descargar el condensado transportado a este por el elemento 12 de limpieza.
El primer rotor 32 está configurado a este respecto como rotor interior como una parte de un elemento 30 de acoplamiento que comprende, además, un segundo rotor 34, o está configurado como un rotor exterior. El elemento 30 de acoplamiento está configurado a este respecto como un acoplamiento magnético, de modo que el primer rotor 32 y el segundo rotor 34 están separados uno de otro por una cubeta 36 de entrehierro y se acoplan entre sí mediante una fuerza magnética proporcionada por los elementos magnéticos 38. Esto permite que el rotor esté en comunicación fluídica con el interior 2a del serpentín 2 de refrigeración, mientras que el segundo rotor 34 está dispuesto separadamente de este y puede estar expuesto, por ejemplo, a una presión ambiente. Así, el primer rotor 32 puede estar sometido a una presión diferente a la del segundo rotor 32. La cubeta de entrehierro está configurada a este respecto de tal forma que pueda soportar una diferencia de presión entre el interior 2a y el entorno exterior del serpentín 2 de refrigeración o del segundo rotor 34 y que el primer rotor 32 y el segundo rotor 34 puedan acoplarse a través de la cubeta 36 de entrehierro mediante los elementos magnéticos 38. De este modo, el segundo rotor 34 puede ser accionado por un elemento de accionamiento (no representado) dispuesto fuera del intercambiador 13 de calor o del serpentín 2 de refrigeración, en donde la fuerza de accionamiento se transmite, al menos parcialmente, a través del acoplamiento magnético al primer rotor 32 para hacer girar el vástago roscado 3 y mover así el elemento 12 de limpieza.
De este modo, la rotación del segundo rotor 34 hace girar el husillo roscado 3, de modo que el elemento 12 de limpieza se desplaza axialmente sobre el husillo roscado 3 a lo largo del serpentín 2 de refrigeración. En el presente ejemplo, se utiliza un husillo roscado 3, por ejemplo, con un perfil trapezoidal. Para invertir el sentido del movimiento del rascador 12, es necesario invertir el sentido de giro del husillo roscado 3.
Durante el funcionamiento del intercambiador 13 de calor, el medio de trabajo húmedo y contaminado, por ejemplo, se introduce a través de una abertura bilateral 14 de entrada de medio de trabajo en el espacio entre el husillo roscado 3 y entre el serpentín 2 de refrigeración o en el interior del tubo cilíndrico y fluye en dirección axial 100 hacia la abertura de salida de medio de trabajo (no mostrada) en el otro extremo del intercambiador 13 de calor. El medio de trabajo fluye por la superficie interior del serpentín 2 de refrigeración, cilíndrico y hueco, a lo largo de la dirección axial 100. A través de una abertura bilateral 16 de entrada de refrigerante, se suministra refrigerante al espacio entre el serpentín 2 de refrigeración y el tubo cilíndrico 1 exterior, el cual fluye hasta el otro extremo del intercambiador 13 de calor, de donde sale a través de la abertura de salida de refrigerante (no mostrada). El refrigerante fluye a este respecto en espiral en dirección axial por el canal 23 formado entre el tubo cilíndrico 1 exterior y el serpentín 2 de refrigeración. El refrigerante extrae calor del serpentín 2 de refrigeración, de modo que el calor se extrae a su vez del medio de trabajo.
Debido a las diferentes relaciones de presión entre el medio refrigerante, por ejemplo, nitrógeno a un máximo de 10 bar, y el medio de trabajo, en este caso GNC con subproductos que incluyen nitrógeno de 4 a 220 bar, y una presión ambiente de aproximadamente 1 bar, el nitrógeno como subproducto a alta presión (por ejemplo a 10 bar) puede licuarse y separarse por nitrógeno líquido a baja presión (por ejemplo a 1 bar), debido a las diferentes transiciones de fase dependientes de la presión. El intercambiador 13 de calor propuesto en este caso también puede utilizarse para licuar nitrógeno.
Con el fin de limpiar las superficies de transferencia de calor, por ejemplo, de agua o hielo en la primera etapa o de hidrocarburos superiores, CO<2>y/u otros subproductos, el husillo roscado 3 se pone en rotación mediante un elemento de accionamiento a través del elemento de acoplamiento. El elemento 12 de limpieza, que encaja en la rosca del husillo roscado 3, se pone así en movimiento de traslación en dirección axial. En su camino en dirección axial, el elemento 12 de limpieza arrastra consigo los subproductos condensados anteriormente mencionados. Al llegar al otro extremo del intercambiador de calor, estos se introducen en el depósito de condensados.
Cabe señalar que el intercambiador 13 de calor explicado en el presente documento se puede adaptar y utilizar no solo para la licuefacción de gas natural, sino para una gran variedad de aplicaciones industriales con sus correspondientes medios de trabajo. El dispositivo 10 de limpieza y/o el elemento 12 de limpieza pueden adaptarse como piezas de recambio menos complejas a las necesidades de los respectivos ámbitos de aplicación y pueden sustituirse rápidamente en caso de daños.
La figura 2 muestra en una representación esquemática el principio de funcionamiento de una regulación 200 para un dispositivo de accionamiento o un dispositivo 10 de limpieza o un intercambiador 13 de calor. Según esta forma de realización, se proporciona una unidad de control que puede comprender, por ejemplo, un regulador 202 de accionamiento que puede estar comunicado con una unidad informática 204 y/o puede estar integrado con la unidad informática 204 en la unidad de control. El regulador 202 de accionamiento se alimenta de energía eléctrica o tensión mediante un suministro 206 de energía o de tensión. Preferiblemente, la alimentación 206 también está diseñada para proporcionar la energía eléctrica o el voltaje necesarios para el elemento 208 de accionamiento, que puede estar configurado como motor eléctrico. El regulador 202 de accionamiento y/o la unidad informática 204 calculan, en función de una tensión eléctrica aplicada al elemento 208 de accionamiento, por ejemplo, con ayuda de datos característicos almacenados del elemento de accionamiento, un par de torsión resultante que es proporcionado por el elemento 208 de accionamiento al segundo rotor del elemento 210 de acoplamiento, que puede estar configurado como un acoplamiento magnético. Además, el regulador 202 de accionamiento y/o la unidad informática 204 permiten medir o determinar una velocidad de rotación del elemento 208 de accionamiento y, por lo tanto, un ángulo relativo de rotación del motor de accionamiento, así como, dado el caso, del segundo rotor del elemento 210 de acoplamiento. El elemento 210 de accionamiento está conectado mecánicamente al elemento 210 de acoplamiento, en particular a su segundo rotor, para transmitir directamente una fuerza de accionamiento y/o un par de accionamiento. El par de torsión proporcionado por el elemento 210 de accionamiento se introduce a este respecto en el segundo rotor del elemento de acoplamiento y se aplica, preferiblemente a través del acoplamiento magnético, al primer rotor, que puede representar un rotor interior, y, por tanto, al husillo roscado del intercambiador 212 de calor. Esta transmisión de par puede estar sujeta a deslizamiento, es decir, puede haber desviaciones entre el par proporcionado en el primer rotor y el par transmitido al segundo rotor. Según curvas características previamente determinadas del elemento 208 de accionamiento y del elemento 210 de acoplamiento, que están almacenadas, por ejemplo, en la unidad informática 204, puede formarse, por ejemplo, una relación entre el par y el ángulo de deslizamiento. La posición del elemento de limpieza a lo largo de la dirección axial puede determinarse así mediante un paso de rosca previamente conocido del husillo roscado del intercambiador 212 de calor y/o puede asociarse un cambio de posición a una rotación del motor del elemento 208 de accionamiento. El alcance de las posiciones finales del elemento de limpieza en la dirección axial en el tubo cilindrico o a lo largo del husillo roscado puede determinarse, por ejemplo, mediante un primer iniciador 214 para la primera posición final y un segundo iniciador 216 para la segunda posición final.
Según una forma de realización preferida, por ejemplo, el par ejercido por el elemento 208 de accionamiento sobre el segundo rotor del elemento 210 de acoplamiento puede ser de 40 Nm y un ángulo de deslizamiento en el caso del par de torsión de 40 Nm puede ser de 7°. Un paso de rosca del husillo roscado es de 8 mm por vuelta de rosca según esta forma de realización. Dado un ángulo relativo de rotación de 7200° desde la salida del primer iniciador 214 en dirección axial hacia el segundo iniciador, la posición del elemento de limpieza puede calcularse como sigue: (7200°-7°)*8 mm/360°=159,84 mm.
Referencias
1 Tubo cilíndrico exterior
2 Serpentín de refrigeración
2a Interior del serpentín de refrigeración
3 Husillo roscado
5 Cojinete mixto axial/radial
10 Dispositivo de limpieza
12 Elemento de limpieza
13 Intercambiador de calor
14 Abertura de entrada del medio de trabajo
16 Abertura de entrada de refrigerante
21 Hélice en la superficie exterior del serpentín de refrigeración
23 Canal del serpentín de refrigeración
30 Elemento de acoplamiento
32 Primer rotor
34 Segundo rotor
36 Cubeta de entrehierro
38 Elementos magnéticos
100 Dirección axial
200 Funcionamiento de la regulación
202 Regulador de accionamiento
204 Unidad informática
206 Alimentación
208 Elemento de accionamiento
210 Elemento de acoplamiento
212 Intercambiador de calor
214 Primer iniciador
216 Segundo iniciador

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de accionamiento para un dispositivo (10) de limpieza para un tubo cilindrico de un intercambiador (13, 212) de calor, comprendiendo el dispositivo de accionamiento:
-un husillo roscado (3) adaptado para ser dispuesto en una dirección axial (100) coaxialmente con el tubo cilíndrico del intercambiador (13) de calor en el tubo cilíndrico y para desplazar un elemento (12) de limpieza en el tubo cilíndrico a lo largo de la dirección axial (100) mediante rotación;
-un elemento (30, 210) de acoplamiento con un primer rotor (32), en donde el primer rotor (32) se puede conectar mecánicamente de forma rígida con el husillo roscado (3);
caracterizado por que
el elemento (30, 210) de acoplamiento presenta un segundo rotor (34) acoplado al primer rotor (32), en donde el primer rotor (32) se puede conectar con el tubo cilíndrico de manera estanca a los fluidos y/o a la presión, y en donde el segundo rotor (34) se puede conectar mecánicamente con un elemento (208) de accionamiento de tal manera que el husillo roscado (3) puede ser girado por medio del elemento (208) de accionamiento a través del segundo rotor (34) y del primer rotor (32).
2. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1, en donde el segundo rotor (32) está separado del primer rotor (34) de forma estanca a los fluidos y/o a la presión.
3. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 1 o 2, en donde el elemento (30, 210) de acoplamiento presenta un acoplamiento magnético o está configurado como tal.
4. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 3, en donde el elemento (30, 210) de acoplamiento presenta una cubeta (36) de entrehierro que separa el primer rotor (32) y el segundo rotor (34) uno de otro de forma estanca a los fluidos y/o a la presión.
5. Dispositivo de accionamiento según la reivindicación 4, en donde el primer rotor (32) y el segundo rotor (34) pueden acoplarse magnéticamente a través de la cubeta (36) de entrehierro.
6. Dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento (30, 210) de acoplamiento está configurado de tal manera que un par de torsión aplicado al segundo rotor (34) por el elemento (208) de accionamiento se puede transmitir al menos parcialmente al primer rotor (32).
7. Dispositivo (10) de limpieza para un intercambiador (13) de calor que comprende:
-un dispositivo de accionamiento según una de las reivindicaciones precedentes;
-un elemento (12) de limpieza que puede montarse en el husillo roscado (3) de tal forma que el elemento (12) de limpieza puede desplazarse a través del tubo cilíndrico en dirección axial (100) mediante rotación del husillo roscado (3).
8. Intercambiador (13) de calor que comprende:
-al menos un tubo cilíndrico, en donde el al menos un tubo cilíndrico está equipado con un dispositivo (10) de limpieza según la reivindicación 7;
-al menos un elemento (208) de accionamiento que está conectado mecánicamente al segundo rotor (34) del al menos un dispositivo (10) de limpieza de tal manera que el segundo rotor (10) puede ser accionado por el elemento (208) de accionamiento.
9. Intercambiador (13) de calor según la reivindicación 8, en donde el elemento (208) de accionamiento comprende un motor eléctrico o está configurado como tal.
10. Intercambiador (13) de calor según la reivindicación 8 o 9, en donde el intercambiador (13) de calor comprende una pluralidad de tubos cilíndricos con un dispositivo (10) de limpieza en cada caso según la reivindicación 7 y una pluralidad de elementos (208) de accionamiento.
11. Intercambiador (13) de calor según una de las reivindicaciones 8 a 10, que comprende además una unidad de control que está configurada para determinar una posición del al menos un elemento (12) de limpieza a lo largo del al menos un husillo roscado (3) y/o a lo largo del al menos un tubo cilíndrico en la dirección axial (100) y/o para controlar y/o regular el al menos un elemento (208) de accionamiento de tal manera que el al menos un elemento (12) de limpieza adopte una posición predeterminada en la dirección axial (100) y/o ejecute un movimiento predeterminado en la dirección axial (100).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1761371A (en) * 1928-07-03 1930-06-03 Spratt Baylor Boiler-scale-removing device
DE3939778A1 (de) * 1989-12-01 1991-06-06 Wilhelm Haeberle Einrichtung zur vermeidung der grenzschicht bei waermetauschern
US6789938B2 (en) * 2001-08-29 2004-09-14 Conagra Grocery Products Company Device and method for removing build-up on measurement gauges
CH696551A5 (fr) * 2002-10-28 2007-07-31 Sonceboz Sa Actionneur linéaire pour la commande d'une vanne.
DE102009052856B3 (de) * 2009-11-11 2010-09-09 Leistritz Ag Pumpe mit einer Magnetkupplung
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