ES3047720T3 - Method for monitoring a slip-ring seal assembly, and slip-ring seal assembly - Google Patents

Method for monitoring a slip-ring seal assembly, and slip-ring seal assembly

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ES3047720T3
ES3047720T3 ES21836367T ES21836367T ES3047720T3 ES 3047720 T3 ES3047720 T3 ES 3047720T3 ES 21836367 T ES21836367 T ES 21836367T ES 21836367 T ES21836367 T ES 21836367T ES 3047720 T3 ES3047720 T3 ES 3047720T3
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joint arrangement
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Ferdinand Werdecker
Michael Müller
Dieter Klusch
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EagleBurgmann Germany GmbH and Co KG
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EagleBurgmann Germany GmbH and Co KG
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    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3492Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member with monitoring or measuring means associated with the seal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

La invención se refiere a un método para monitorizar un conjunto de sello de anillo colector (1), que comprende los pasos de: adquirir datos de funcionamiento de un conjunto de sello de anillo colector individual (1) en un banco de pruebas (11), definiéndose los datos de funcionamiento adquiridos como datos objetivo (17), instalar el conjunto de sello de anillo colector individual (1) en un sistema de sellado (12), adquirir datos de funcionamiento del conjunto de sello de anillo colector individual (1) cuando se instala en el sistema de sellado (12), definiéndose los datos de funcionamiento adquiridos como datos reales (18), y comparar los datos objetivo (17) con los datos reales (18). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Procedimiento para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante, así como disposición de junta de anillo deslizante
[0005] La presente invención se refiere a un procedimiento para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante sobre la base de datos de banco de prueba y datos de funcionamiento de una disposición de junta de anillo deslizante individual, así como a una disposición de junta de anillo deslizante con una unidad de cálculo para llevar a cabo el procedimiento y a una máquina, en particular un compresor, con una disposición de junta de anillo deslizante de este tipo.
[0007] Las disposiciones de junta de anillo deslizante se conocen por el estado de la técnica en diferentes configuraciones. Las disposiciones de junta de anillo deslizante asumen en este sentido funciones de sellado importantes en diferentes máquinas y dispositivos, debiendo sellarse en particular también medios críticos para el medio ambiente. Por lo tanto, es necesaria un sellado seguro durante toda la vida útil de la disposición de junta de anillo deslizante. A este respecto, debería ser posible supervisar la disposición de junta de anillo deslizante y, en particular, debería detectarse a tiempo un fallo potencial de la disposición de junta de anillo deslizante, tomándose dado el caso contramedidas correspondientes, por ejemplo un acortamiento de un intervalo de mantenimiento o similares. En este sentido, por ejemplo es conocido fijar sensores de temperatura lo más cerca posible de los anillos deslizantes de la disposición de junta de anillo deslizante, para supervisar una temperatura de los componentes de la junta de anillo deslizante. Si se alcanzan temperaturas críticas, esto puede ser un indicio de que la disposición de junta de anillo deslizante presenta posiblemente un problema técnico. Un área problemática en este sentido es, no obstante, que las disposiciones de junta de anillo deslizante a menudo no son componentes fabricados en masa, sino que están concebidos individualmente para el respectivo fin de uso previsto, tanto desde el punto de vista geométrico, que se refiere, por ejemplo, al diámetro de los anillos deslizantes, como también en cuanto a las condiciones de uso más diversas, en lo que respecta a presiones, temperaturas y los medios más diversos. Por lo tanto, realizar solo una supervisión general de la temperatura de la disposición de junta de anillo deslizante no siempre basta para poder deducir evaluaciones significativas del estado de la disposición de junta de anillo deslizante. Por el documento CN 109991314 A se conoce un procedimiento para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante que está basado en un sistema de aprendizaje. Además, el documento DE 19724308 A1 indica un sistema de diagnóstico de una junta de anillo deslizante, que compara valores de medición recopilados con valores de comparación conocidos.
[0009] Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante, así como una disposición de junta de anillo y una máquina que, con una estructura sencilla y una posibilidad de fabricación sencilla y económica, permitan una supervisión mejorada de la disposición de junta de anillo deslizante.
[0011] Este objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1, una disposición de junta de anillo deslizante con las características de la reivindicación 12, y una máquina con las características de la reivindicación 15. Las reivindicaciones subordinadas indican respectivamente perfeccionamientos preferidos de las invenciones.
[0013] El procedimiento según la invención para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante con las características de la reivindicación 1 presenta la ventaja de que es posible una supervisión exacta e individual de disposiciones de junta de anillo deslizante individuales. De este modo mejora claramente un valor informativo de datos recopilados individualmente para una respectiva disposición de junta de anillo deslizante. Según la invención se utilizan por lo tanto para cada disposición de junta de anillo deslizante datos individuales para la supervisión. Esto se consigue según la invención porque, antes de un funcionamiento propiamente dicho en un sistema de sellado, la disposición de junta de anillo deslizante se pone individualmente en funcionamiento en un banco de pruebas, recopilándose a este respecto los datos del banco de pruebas que se definen como datos teóricos. Por lo tanto, en el banco de pruebas pueden generarse datos teóricos individuales de una disposición de junta de anillo deslizante individual. A continuación, la disposición de junta de anillo deslizante comprobada de esta manera se instala en un sistema de sellado y a continuación se recopilan datos de funcionamiento de esta disposición de junta de anillo deslizante individual instalada en el estado instalado en el sistema de sellado, definiéndose los datos recopilados como datos reales. A continuación, se realiza una comparación teórico-real entre los datos teóricos y los datos reales para supervisar la disposición de junta de anillo deslizante. Por lo tanto, es posible obtener datos individuales para respectivamente una disposición de junta de anillo deslizante y definir, por lo tanto, también valores umbrales individuales y/u otros datos que indican un posible fallo o un problema de la disposición de junta de anillo deslizante individual.
[0015] Los datos de banco de datos y/o los datos de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante individual son, por ejemplo, temperatura, presión, fuga, número de revoluciones, altura de rendija, vibraciones y/o sonido propagado por estructuras sólidas. Adicionalmente, en la supervisión también pueden tenerse en cuanta datos del entorno, por ejemplo, temperatura del medio a sellar, temperatura del entorno, presión del medio a sellar, tipo del medio a sellar o similares.
[0016] Por lo tanto, el procedimiento según la invención puede llevarse a cabo con la máxima precisión en un tiempo mínimo para obtener una información individual con respecto a una supervisión de la disposición de junta de anillo deslizante. En particular, la supervisión requiere poco cálculo, de modo que es posible permitir una supervisión en tiempo real sin largos tiempos de cálculo. La comparación teórico-real puede realizarse a este respecto en particular en cada punto de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante individual.
[0018] Preferentemente, el procedimiento según la invención toma contramedidas al detectar una desviación entre los datos teóricos y los datos reales superior a un valor umbral predeterminado y/o emite una advertencia. Como contramedidas se puede reducir, por ejemplo, un número de revoluciones de la disposición de junta de anillo deslizante o se puede realizar una mayor refrigeración, por ejemplo mediante aumento de una velocidad de flujo de un fluido de cierre. Además, también pude cambiarse una presión del medio y/o una presión del medio de alimentación.
[0020] También es preferente utilizar los datos reales en un gemelo digital de la disposición de junta de anillo deslizante individual instalada para realizar una simulación de la disposición de junta de anillo deslizante individual en el gemelo digital. El gemelo digital representa en este sentido una imagen digital de la disposición de junta de anillo deslizante real. El gemelo digital se basa a este respecto en métodos de cálculo matemáticos, así como en magnitudes geométricas y físicas individuales de la disposición de junta de anillo deslizante y realiza una simulación sobre la base de los datos de funcionamiento individuales recopilados y/o los datos del entorno individuales recopilados y/o los datos de funcionamiento y/o los datos del entorno del pasado.
[0022] Preferentemente, los datos de simulación generados en el gemelo digital se comparan con los datos teóricos del banco de prueba.
[0024] También es preferente utilizar para la simulación en el gemelo digital otros datos teóricos y/o datos reales individuales de disposiciones de junta de anillo deslizante de una misma serie de construcción que la disposición de junta de anillo deslizante a supervisar. De este modo puede aumentar significativamente un conjunto de datos para la supervisión, por lo que se consiguen resultados aún mejores en cuanto a la supervisión.
[0026] Preferentemente, en la recopilación de los datos de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante individual en el banco de pruebas, los datos teóricos solo se recopilan puntualmente para distintos estados de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante. Los datos intermedios entre los estados de funcionamiento puntuales detectados situados entre los datos puntuales individuales, se determinan en este caso mediante una interpolación. Por lo tanto, en un tiempo de medición corto, puede obtenerse una serie completa de datos teóricos de los datos teóricos en el banco de pruebas. Gracias a ello es posible que durante el funcionamiento, es decir, en el estado instalado de la disposición de junta de anillo deslizante individual, en cualquier momento sea posible una supervisión en cualquier punto de funcionamiento.
[0028] De manera especialmente preferente, en la simulación de la disposición de junta de anillo deslizante individual en el gemelo digital se determina un valor de fuga de la disposición de junta de anillo deslizante y se utiliza como magnitud de control para controlar la disposición de junta de anillo deslizante en el sistema de sellado. Cuando la fuga individual de la disposición de junta de anillo deslizante es, por ejemplo, superior a un valor umbral de fuga predeterminado, esto indica un posible problema. A este respecto, el valor umbral de fuga individual se determina individualmente para cada disposición de junta de anillo deslizante individual.
[0030] También de manera preferente tiene lugar una adaptación de los datos teóricos recopilados del banco de pruebas a lo largo del tiempo a los datos reales del pasado. De este modo es posible que en la comparación teóricoreal también se tenga en cuenta cierto desgaste de la disposición de junta de anillo deslizante a lo largo del tiempo.
[0032] Preferentemente, los datos de funcionamiento recopilados de la junta de anillo deslizante individual son seleccionados de datos de temperatura, presión, número de revoluciones, fuga a través de la junta de anillo deslizante, altura de rendija de la junta de anillo deslizante, vibración en los anillos deslizantes de la junta de anillo deslizante, sonido propagado por estructuras sólidas, sonido superficial, tensiones y/o deformaciones de los anillos deslizantes, establecimiento de contactos en las superficies deslizantes de los anillos deslizantes, y/o desgaste en los anillos deslizantes de la junta de anillo deslizante.
[0034] El gemelo digital está configurado preferentemente como sistema de aprendizaje, de modo que por las experiencias durante el funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante individual y/o adicionalmente también por las experiencias durante el funcionamiento de otras disposiciones de junta de anillo deslizante de la misma serie de construcción tiene lugar una adaptación continua y una actualización del gemelo digital.
[0036] [0017] También de forma preferente, la unidad de cálculo alimenta un resultado de comparación de la comparación de los datos teóricos con los datos reales a un control de la máquina. El control de la máquina está configurado para controlar una máquina, en particular un compresor. El control de máquina transmite a este respecto comandos de control sobre la base del resultado de comparación de la comparación teórico-real a la máquina. Gracias a ello, puede adaptarse por ejemplo un número de revoluciones de la máquina, por lo que se adapta automáticamente un número de revoluciones de la disposición de junta de anillo deslizante, puesto que la disposición de junta de anillo deslizante con el anillo deslizante rotatorio está dispuesta en un árbol de la máquina. De este modo puede cambiarse, por ejemplo, una presión en la zona del producto en la que sella la disposición de junta de anillo deslizante, de modo que cambian correspondientemente los parámetros de sellado de la disposición de junta de anillo deslizante. Por ejemplo, al reducirse un número de revoluciones de la máquina por la reducción simultánea del número de revoluciones en la disposición de junta de anillo deslizante, puede reducirse una aportación de calor a la disposición de junta de anillo deslizante.
[0038] Según otra configuración preferida de la invención, la disposición de junta de anillo deslizante comprende un sistema de alimentación, que alimenta fluido de cierre a la junta de anillo deslizante. El control de la máquina está configurado a este respecto para emitir comandos de control al sistema de alimentación sobre la base del resultado de comparación de la comparación teórico-real de los datos teóricos del banco de pruebas con los datos reales de la disposición de junta de anillo deslizante. Por ejemplo, pueden estar previstos comandos de control para el sistema de alimentación en el sentido de cambiar una temperatura del fluido de cierre, una presión del fluido de cierre y/o un flujo volumétrico del fluido de cierre. El sistema de alimentación comprende a este respecto preferentemente un dispositivo de calefacción y/o un dispositivo de refrigeración, así como un dispositivo de circulación propio, por ejemplo un compresor propio, para cambiar una presión y/o un caudal másico del fluido de cierre.
[0040] De manera especialmente preferente se transmiten datos de medición del sistema de alimentación al control de la máquina, estado configurado el control de la máquina para emitir comandos de control sobre la base de estos al sistema de alimentación y/o a la máquina. Pueden recopilarse, por ejemplo, datos de medición con respecto a un estado del fluido de cierre alimentado a la junta de anillo deslizante y/o a un estado del fluido de cierre que se hace retornar de la junta de anillo deslizante y transmitirse al control de la máquina. Los datos de medición pueden ser, por ejemplo, una temperatura del fluido de cierre, una presión del fluido de cierre, un caudal másico del fluido de cierre y una contaminación del fluido de cierre que se ha hecho retornar. Además, la presente invención se refiere a una disposición de junta de anillo deslizante que comprende junta de anillo deslizante con un anillo deslizante rotatorio y uno estacionario, que definen una ranura de sellado entre sus superficies deslizantes. La junta de anillo deslizante comprende a este respecto una pluralidad de sensores para recopilar diferentes datos de funcionamiento y/o datos del entorno de la junta de anillo deslizante. Además, la disposición de junta de anillo deslizante comprende una unidad de cálculo, que está configurada para realizar una comparación entre los datos teóricos individuales y los datos reales individuales transmitidos a la unidad de cálculo.
[0042] Preferentemente, la unidad de cálculo comprende un gemelo digital de la disposición de junta de anillo deslizante individual, estando configurado la unidad de cálculo para simular un funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante real en el gemelo digital sobre la base de los datos de funcionamiento y/o datos del entorno recopilados y los datos individuales ya existentes de la disposición de junta de anillo deslizante y/o datos de disposiciones de junta de anillo deslizante de la misma serie de construcción. De este modo es posible realizar en tiempo real una supervisión precisa de la disposición de junta de anillo deslizante.
[0044] También es preferente que la unidad de cálculo esté configurada para recopilar en el banco de pruebas datos teóricos en varios puntos de apoyo individuales y realizar una interpolación de los datos entre los puntos de apoyo adyacentes para determinar series continuos de datos de los datos teóricos. De este modo, la recopilación de los datos teóricos en el banco de pruebas puede realizarse en un tiempo mínimo, además de reducirse también una potencia de cálculo necesaria para la unidad de cálculo.
[0046] Además, es preferente que la unidad de cálculo esté configurada para utilizar para la simulación otros datos teóricos y/o datos reales individuales de las disposiciones de junta de anillo deslizante de una misma serie de construcción que la disposición de junta de anillo deslizante a supervisar. Gracias a ello es posible mejorar una precisión de la supervisión y, en particular, permitir también afirmaciones con respecto a una futura probabilidad de fallo de la disposición de junta de anillo deslizante, en particular sobre la base de una supervisión del valor de fuga de la junta de anillo deslizante individual.
[0048] La disposición de junta de anillo deslizante según la invención es preferentemente una disposición de junta de anillo deslizante lubricada con gas y se utiliza también preferentemente en un compresor.
[0050] Además, la presente invención se refiere a una máquina, en particular a un compresor, que comprende una disposición de junta de anillo deslizante según la invención, así como un control de máquina que está configurado para controlar la máquina y/o un sistema de alimentación de la junta de anillo deslizante. De manera especialmente preferente, el control de máquina está configurado a este respecto para controlar el sistema de alimentación sobre la base de datos de medición del sistema de alimentación, en particular, presión, temperatura, caudal másico del fluido de cierre del sistema de alimentación y/o una contaminación del fluido de cierre que se ha hecho retornar, procesarlos y emitir comandos de control correspondientes.
[0052] A continuación se describirán en detalles ejemplos de realización preferidos haciéndose referencia al dibujo adjunto. En el dibujo muestran:
[0053] la figura 1 una representación esquemática que muestra la manera en la que se lleva a cabo el procedimiento, así como una disposición de junta de anillo deslizante según un primer ejemplo de realización preferido de la invención, y
[0055] la figura 2 una representación esquemática de un procedimiento y de una disposición de junta de anillo deslizante, así como de una máquina según un segundo ejemplo de realización de la invención.
[0057] A continuación, se describe en detalle un procedimiento para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante 1, así como una disposición de junta de anillo deslizante 1 que puede ser supervisada con el procedimiento según la invención de acuerdo con un primer ejemplo de realización, haciéndose referencia a la figura 1. La figura 1 muestra esquemáticamente el curso del procedimiento para supervisar la disposición de junta de anillo deslizante 1, así como detalles de la disposición de junta de anillo deslizante 1.
[0059] La disposición de junta de anillo deslizante 1 comprende una junta de anillo deslizante 2 con un anillo deslizante rotatorio 3 en un anillo deslizante estacionario 4. Entre las superficies de sellado del anillo deslizante rotatorio y estacionario 3, 4 está definida una ranura de sellado 5.
[0061] La junta de anillo deslizante 2 sella a este respecto en un árbol 6 una zona del producto 8 con respecto a una zona atmosférica 9. La referencia 7 designa a este respecto una carcasa de la disposición de junta de anillo deslizante 1 en la que está dispuesto el anillo deslizante estacionario 4.
[0063] En la disposición de junta de anillo deslizante 1 están integrados además varios sensores 10, que están representados esquemáticamente en la figura 1. Los sensores 10 pueden estar dispuestos a este respecto en o sobre la carcasa y también en el anillo deslizante estacionario y/o rotatorio 3, 4. También pueden estar posicionados sensores en el árbol 6.
[0065] Los sensores 10 están configurados para recopilar diferentes parámetros de funcionamiento, como por ejemplo temperatura, presión, número de revoluciones, fuga de la junta de anillo deslizante, altura de ranura en la ranura de sellado 5, vibración en los anillos deslizantes 3, 4, sonido propagado por estructuras sólidos, sonido superficial, tensiones y/o deformaciones de los anillos deslizantes 3, 4, contactos en las superficies deslizantes de los anillos deslizantes y/o desgaste en los anillos deslizantes 3, 4 y definirlos como datos de funcionamiento.
[0067] La referencia 11 designa a este respecto un banco de pruebas, que habitualmente está instalado en la planta del fabricante de la disposición de junta de anillo deslizante. Una disposición de junta de anillo deslizante 1 individual se comprueba a este respecto después de su fabricación en el banco de pruebas y se recopilan datos de funcionamiento en varios puntos de funcionamiento diferentes mediante los sensores 10 y, dado el caso, otros sensores dispuestos en el banco de prueba. Estos datos de funcionamiento recopilados en el banco de pruebas 11 se definen a continuación como datos teóricos de esta disposición de junta de anillo deslizante 1 individual.
[0069] Los datos teóricos se almacenan en una unidad de cálculo 13 en una memoria 14. La unidad de cálculo 13 está configurada, además, para procesar los datos de funcionamiento recopilados en varios puntos de funcionamiento de tal modo que es posible una interpolación de datos de funcionamiento entre dos puntos de funcionamiento en los que se ha medido. Esto se realiza para todos los parámetros de funcionamiento recopilados, de modo que se dispone de varias series de datos teóricos para diferentes parámetros de funcionamiento como valores teóricos.
[0071] La unidad de cálculo 13 comprende además un comparador 15, así como un gemelo digital 16. El gemelo digital 16 representa una imagen digital de la disposición de junta de anillo deslizante 1 individual en un sistema de sellado 12, en el que se instala la junta de anillo deslizante 1 individual posteriormente en una aplicación.
[0073] Después de haberse recopilado los datos de funcionamiento en el banco de pruebas 11, la disposición de junta de anillo deslizante 1 individual se instala en el sistema de sellado 12, en particular en un compresor.
[0075] Durante el funcionamiento del sistema de sellado 12 se recopilan a continuación datos reales 18 en diferentes puntos de funcionamiento de la junta de anillo deslizante 1 y se transmiten a la unidad de cálculo 13. Por lo tanto, los datos de funcionamiento recopilados en el sistema de sellado 12 en las instalaciones del cliente durante el funcionamiento son los datos reales 18.
[0077] Los datos teóricos 17 y los datos reales 18 se comparan a continuación en la unidad de cálculo 13 en el comparador 15. Además, los datos teóricos 17 y los datos reales 18 se transmiten al gemelo digital 16 y allí se simula el funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante 1.
[0079] Además, la unidad de cálculo 13 está configurada para emitir dado el caso comandos de funcionamiento 19 al sistema de sellado 12, para iniciar contramedidas correspondientes al detectarse un estado de funcionamiento crítico, por ejemplo una mayor refrigeración aumentando el número de revoluciones de una bomba de refrigerante o similares o una reducción de un número de revoluciones del árbol 6, para evitar daños importantes en la junta de anillo deslizante 2.
[0080] El gemelo digital 16 está concebido a este respecto preferentemente como sistema de aprendizaje y puede procesar, por lo tanto, a medida que aumenta el tiempo de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante 1 también un número creciente de datos reales, por lo que es posible, por ejemplo, también realizar a lo largo del tiempo un análisis de tendencias de diferentes datos de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante 1 en el sistema de sellado 12. Gracias a ello puede detectarse, por ejemplo, a tiempo cuando empieza a surgir un problema y tomarse las contramedidas correspondientes.
[0082] Cabe señalar que también es posible que la unidad de cálculo 13 utilice adicionalmente datos externos de otras disposiciones de junta de anillo deslizante de la misma serie de construcción, que presentan por ejemplo diámetros diferentes o que se utilizan en condiciones de funcionamiento y condiciones de entorno diferentes, por ejemplo presiones y/o temperaturas diferentes y/o medios diferentes.
[0084] Por lo tanto, la invención permite que pueda realizarse una supervisión de la junta en tiempo real con una comparación teórico-real, para garantizar de este modo un funcionamiento correcto de la disposición de junta de anillo deslizante 1. A este respecto puede realizarse una comparación entre los datos del banco de pruebas, los datos de simulación y también los datos reales de la junta de anillo deslizante y, dado el caso, pueden tomarse medidas correspondientes. Como magnitud de control se utiliza a este respecto preferentemente una fuga de la junta de anillo deslizante 2 a través de la rendija de sellado 5, ya que en la mayor parte de los casos de aplicación ha de evitarse que el medio pueda llegar desde la zona del producto 8 a la atmósfera en la zona atmosférica 9. Puesto que es posible una comparación de los datos del banco de pruebas de la disposición de junta de anillo deslizante 1 individual con los datos reales de esta disposición de junta de anillo deslizante 1 en la zona de aplicación del sistema de sellado 12 y no una comparación de los datos reales con datos teóricos que se han determinado por ejemplo en el momento de diseñarse la disposición de junta de anillo deslizante 1, se permite una supervisión mucho más precisa y más rápida de la disposición de junta de anillo deslizante 1. Adicionalmente puede realizarse otra supervisión mediante los datos de simulación del gemelo digital 16. A este respecto, la supervisión puede realizarse con un esfuerzo de cálculo reducido y en muy poco tiempo, de modo que dado el caso también pueden iniciarse rápidamente contramedidas.
[0086] La figura 2 muestra un procedimiento, una disposición de junta de anillo deslizante 1 y una máquina 121 con un sistema de sellado 12 según un segundo ejemplo de realización de la invención. Las piezas iguales o funcionalmente iguales se designan con las mismas referencias que en el primer ejemplo de realización. Para mayor claridad, en la figura 2 no está representado el banco de pruebas 11 desde el cual se transmiten datos de banco de pruebas 17 (datos teóricos) a la unidad de cálculo 13, aunque naturalmente está previsto.
[0088] En este ejemplo de realización, la disposición de junta de anillo deslizante 1 comprende adicionalmente un sistema de alimentación 20 para la junta de anillo deslizante 2, que alimenta fluido de cierre 21 a la junta de anillo deslizante 2. Un reflujo 22 del fluido de cierre se hace retornar desde la junta de anillo deslizante 2 de vuelta al sistema de alimentación 20. El sistema de alimentación comprende habitualmente una pluralidad de dispositivos, por ejemplo para depurar el fluido de cierre 21, para calentar o refrigerar el fluido de cierre, así como una unidad de transporte para transportar el fluido de cierre a la disposición de junta de anillo deslizante 1.
[0090] Además, en el segundo ejemplo de realización está previsto un control de máquina 23, que está configurado para generar datos de control 252 y controlar la máquina 121, que es por ejemplo un compresor. El control de máquina 23 está configurado además para alimentar datos de control 251 también al sistema de alimentación 20, para controlar el sistema de alimentación. De este modo puede ajustarse por ejemplo una temperatura del fluido de cierre, una presión del fluido de cierre y/o un caudal máximo del fluido de cierre.
[0092] Como también puede verse en la figura 2, la unidad de cálculo 13 está configurada para alimentar, además de la transmisión de comandos de funcionamiento y/o datos retransmitidos a la máquina 121 y, en particular a la disposición de junta de anillo deslizante 1, también datos de comparación directamente al control de máquina 23. Esto está representado en la figura 2 con la flecha 192.
[0094] Por lo tanto, se transmite al control de máquina 23 un resultado de comparación de la comparación entre los datos teóricos 17 y los datos reales 18, que se realiza en la unidad de cálculo 13.
[0096] A este respecto, el control de máquina 23 está configurado para transmitir comandos de control 252 sobre la base del resultado de comparación a la máquina 121. En este sentido puede regularse en particular un número de revoluciones de la máquina 121. Puesto que la disposición de junta de anillo deslizante 1 está dispuesta en el mismo árbol 6 que la máquina 121, una regulación del número de revoluciones influye también directamente en la junta de anillo deslizante 2. Además, el control de máquina 23 está configurado para transmitir comandos de control 251 al sistema de alimentación 20, basándose los mismos en el resultado de comparación. De este modo pueden ajustarse en el sistema de alimentación 20, por ejemplo, una temperatura, una presión y/o un caudal másico del fluido de cierre 21.
[0098] [0047] Como también pude verse en la figura 2, al control de máquina 23 también se alimentan datos de medición 24 que se obtienen del circuito de alimentación del sistema de alimentación 20. Los datos de medición de este tipo pueden ser, por ejemplo, una presión del fluido de cierre, una temperatura del fluido de cierre, un caudal másico del fluido de cierre y/o un grado de contaminación del fluido de cierre. Correspondientemente, el control de máquina 23 puede transmitir en este caso directamente datos de control 251 al sistema de alimentación 20, para prevenir un fallo de la junta de anillo deslizante 2. Preferentemente, también es posible que el control de máquina 23 transmita también datos de control 252 sobre la base de los datos de medición 24 a la máquina 121, en particular para regular un número de revoluciones de la máquina y controle la máquina 121 correspondientemente.
[0099] Habitualmente, el control de máquina 23 y el sistema de alimentación 20 están dispuestos en un usuario de la disposición de junta de anillo deslizante 1. No obstante, como está representado de forma esquemática en la figura 2, también es concebible transmitir los resultados de comparación a una nube 27, es decir, una zona fuera de la zona de funcionamiento del usuario de la disposición de junta de anillo deslizante (flecha 193). En este caso, los datos pueden ser transmitidos, por ejemplo, a un operador de la máquina 26, que puede generar mediante un ordenador 261 manualmente comandos de control 195 al control de máquina. Alternativamente, los resultados de la comparación de la nube 27 también pueden ser transmitidos directamente al control de máquina 23 (flecha 194) y ser procesados en el control de máquina 23.
[0100] Por lo demás, este ejemplo de realización corresponde al ejemplo de realización anterior, de modo que puede remitirse a la descripción expuesta en relación con este.
[0101] Además de la descripción escrita anterior de la invención, en este punto se hace explícitamente referencia a la representación gráfica de la invención en las figuras 1 y 2 para complementar el contenido divulgativo.
[0103] Lista de referencias
[0104]
[0105] 1 Disposición de junta de anillo deslizante
[0106] 2 Junta de anillo deslizante
[0107] 3 Anillo deslizante rotatorio
[0108] 4 Anillo deslizante estacionario
[0109] 5 Ranura de sellado
[0110] 6 Árbol
[0111] 7 Carcasa
[0112] 8 Zona del producto
[0113] 9 Zona atmosférica
[0114] 10 Sensores
[0115] 11 Banco de pruebas
[0116] 12 Sistema de sellado
[0117] 13 Unidad de cálculo
[0118] 14 Memoria
[0119] 15 Comparador
[0120] 16 Gemelo digital
[0121] 17 Datos teóricos
[0122] 18 Datos reales
[0123] 19 Comandos de funcionamiento/datos retransmitidos
[0124] 20 Sistema de alimentación
[0125] 21 Fluido de cierre (alimentación)
[0126] 22 Reflujo del fluido de cierre
[0127] Control de máquina
[0128] Datos de medición
[0129] Operador de máquina
[0130] Nube
[0131] Máquina / compresor
[0132] Transferencia de los resultados de comparación desde la unidad de cálculo 13 al control de máquina 23 Transferencia de los resultados de comparación desde la unida de cálculo 13 a la nube 27 Transferencia de los resultados de comparación desde la nube 27 al control de máquina 23 Comandos de control introducidos por el operador de máquina para el control de máquina 23 Datos de control para el sistema de alimentación
[0133] Datos de control para la máquina
[0134] Ordenador del operador de máquina

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para supervisar una disposición de junta de anillo deslizante (1) que comprende las etapas:
- recopilación de datos de funcionamiento de una disposición de junta de anillo deslizante (1) individual en un banco de pruebas (11), definiéndose los datos de funcionamiento recopilados como datos teóricos (17),
- instalación de la disposición de junta de anillo deslizante (1) individual en un sistema de sellado (12),
- recopilación de datos de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante (1) individual en el estado instalado en el sistema de sellado (12), definiéndose los datos de funcionamiento recopilados como datos reales (18), y
- comparación de los datos teóricos (17) con los datos reales (18).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, emitiéndose una advertencia al detectarse una desviación entre los datos teóricos (17) y los datos reales (18) superior a un valor umbral predeterminado y/o iniciándose contramedidas.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones, utilizándose los datos reales (18) en un gemelo digital (16), que representa una imagen digital de la disposición de junta de anillo deslizante (1) instalada en el sistema de sellado (12) para realizar una simulación de la disposición de junta de anillo deslizante (1) en el gemelo digital (16).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, comparándose los datos de simulación generados en el gemelo digital (16) con los datos teóricos (17).
5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4, utilizándose para la simulación en el gemelo digital (16) adicionalmente otros datos teóricos y/o datos reales de otras disposiciones de junta de anillo deslizante que pertenecen a la misma serie de construcción que la disposición de junta de anillo deslizante (1) individual supervisada.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones, recopilándose en la etapa de la recopilación de los datos de funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante (1) individual en el banco de pruebas (11) datos teóricos (17) solo puntualmente para diferentes estados de funcionamiento en el banco de pruebas (11) y determinándose los datos intermedios situados entre los datos de funcionamiento individuales recopilados puntualmente mediante interpolación para generar una serie completa de datos teóricos.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 6, determinándose durante la simulación en el gemelo digital (16) un valor de fuga de la disposición de junta de anillo deslizante (1) y utilizándose como magnitud de control para un control de la disposición de junta de anillo deslizante (1) individual en el sistema de sellado (12).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, realizándose la supervisión de la disposición de junta de anillo deslizante (1) en tiempo real y/o realizándose un análisis de tendencias a partir de todos los datos recopilados a lo largo del tiempo.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, alimentándose un resultado de comparación de la comparación entre los datos teóricos (17) y los datos reales (18) a un control de máquina (23), estando configurado el control de máquina (23) para determinar y transmitir comandos de control (252) a una máquina (121) sobre la base del resultado de comparación.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, estando configurado el control de máquina (23) además para determinar y transmitir comandos de control (251) a un sistema de alimentación (20) que alimenta un fluido de cierre (21) a la junta de anillo deslizante (2) sobre la base del resultado de comparación.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, transmitiéndose datos de medición (24) del sistema de alimentación (20) al control de máquina (23), estando configurado el control de máquina (23) para emitir comandos de control a la máquina (121) y/o al sistema de alimentación (20) sobre la base de los datos de medición.
12. Disposición de junta de anillo deslizante (1), que comprende:
- una junta de anillo deslizante (2) con un anillo deslizante rotatorio (3) y un anillo deslizante estacionario (4), que definen entre sus superficies deslizantes una ranura de sellado (5), y con una pluralidad de sensores (10), estando configurados los sensores (10) para recopilar diferentes datos de funcionamiento y/o datos del entorno de la disposición de junta de anillo deslizante (1) en el sistema de sellado (12) como datos reales (18), y
- una unidad de cálculo (13) con una memoria (14) en la que están almacenados datos de funcionamiento individuales de la disposición de junta de anillo deslizante (1) que se han recopilado en un banco de pruebas como datos teóricos (17),
- caracterizada porque la unidad de cálculo (13) está configurada para realizar una comparación entre los datos teóricos (17) y los datos reales (18).
13. Disposición de junta de anillo deslizante (1) según la reivindicación 12, presentando la unidad de cálculo (13) además un gemelo digital (16) de la disposición de junta de anillo deslizante (1), estando configurado el gemelo digital (16) para simular un funcionamiento de la disposición de junta de anillo deslizante (1) con ayuda de los datos reales (18) de la disposición de junta de anillo deslizante (1).
14. Disposición de junta de anillo deslizante (1) según la reivindicación 12 o 13,
- siendo los datos teóricos (17) de la disposición de junta de anillo deslizante (1) recopilados en el banco de pruebas (11) varios puntos de apoyo individuales y estando configurada la unidad de cálculo (13) para realizar una interpolación entre puntos de apoyo adyacentes, para generar respectivamente series de datos teóricos de datos de funcionamiento recopilados en el banco de pruebas y/o
- estando configurada la unidad de cálculo (13) para realizar una comparación entre los datos de simulación del gemelo digital (16) y los datos teóricos (17) y/o los datos reales (18) y/o emitir comandos de funcionamiento (19) a la disposición de junta de anillo deslizante (1) en el sistema de sellado (12).
15. Máquina, en particular compresor, que comprende
- una disposición de junta de anillo deslizante según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 14 y
- un control de máquina (23) que está configurado para emitir comandos de control a la máquina (121) y/o a un sistema de alimentación (20) para alimentar fluido de cierre (21) a la junta de anillo deslizante (2).
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