MX2014008026A - Valvulas rotativas accionadas por translo-rotacion para compresores reciprocos relacionados. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan válvulas rotativas accionadas para compresores recíprocos usados en la industria del gas y del petróleo y se proporcionan los métodos relacionados. Una válvula 300 rotativa tiene un estator 310 con una abertura 315 del estator, un rotor 320 con una abertura 325 del rotor y un mecanismo de accionamiento. El mecanismo 340 de accionamiento está configurado para recibir un movimiento de rotación y para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator y después una rotación. El mecanismo de accionamiento incluye una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación y una flecha interna dentro de la flecha externa y configurada para girar el rotor. La flecha externa está configurada para girar a un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator antes de acoplarse con la flecha interna para girar junto con el rotor.

Description

VÁLVULAS ROTATIVAS ACCIONADAS POR TRANSLO-ROTACIÓN PARA COMPRESORES RECÍPROCOS RELACIONADOS Campo de la Invención Las modalidades de la presente materia se relacionan en general, con válvulas rotativas accionadas que se pueden usar en compresores recíprocos para la industria del gas y de petróleo y más en particular, con válvulas translo-rotatorias que se abren al primero trasladar el rotor de la válvula lejos del estator de la válvula, y después giran el rotor de la válvula alrededor de un eje de rotación para sobreponerse en una abertura del rotor con una abertura del estator en una dirección de flujo de fluido.

Campo de la Invención Los compresores usados en la industria del gas y del petróleo deben cumplir con ciertos requerimientos específicos de la industria, por ejemplo, que el fluido comprimido, con frecuencia, es corrosivo y flamable. El Instituto Americano del Petróleo (American Petroleum Institute, API, por sus siglas en inglés), la organización que norma la industria reconocida para el equipo usado en la industria de gas y de petróleo ha emitido un documento, API618, que enlista un grupo completo de los requerimientos mínimos para los compresores recíprocos.

Los compresores se pueden clasificar como compresores de desplazamiento positivo (por ejemplo, compresores recíprocos, de tornillo o de aleta) o compresores dinámicos (por ejemplo, compresores centrífugos o axiales. En los compresores de desplazamiento positivo, el gas se comprime al atrapar un volumen fijo de gas y al reducir ese volumen. En los compresores dinámicos, el gas se comprime al transferir la energía cinética desde un elemento rotatorio (tal como un impulsor) al gas a ser comprimido por el compresor.

La Figura 1 es una ilustración de una compresión 10 recíproco de cámara doble, convencional usado en la industria del gas y del petróleo. La compresión del fluido ocurre en un cilindro 20. El fluido a ser comprimido (por ejemplo, gas natural) se introduce dentro del cilindro 20 a través de la entrada 30, y después de la compresión, se expulsa a través de la salida 40. La compresión es un proceso cíclico en el cual el fluido se comprime debido al movimiento del pistón 50 a lo largo del cilindro 20, entre un extremo 26 de cabeza y un extremo 28 de manivela. De hecho, el pistón 50 divide el cilindro 20 en dos cámaras 22 y 24 de compresión que operan en diferentes fases del ciclo de compresión, el volumen de la cámara 22 de compresión está a su valor más bajo cuando el volumen de la cámara 24 de compresión está a su valor más alto y viceversa.

Las válvulas 32 y 34 de succión se abren para permitir que el fluido que va a ser comprimido pase (es decir, que tiene una primera presión ) desde la entrada 30 dentro de las cámaras 22 y 24 de compresión, respectivamente. Las válvulas 42 y 44 de descarga se abren para permitir que el fluido que ha sido comprimido (es decir, que tiene una segunda presión p2) sea expulsado de las cámaras 22 y 24 de compresión, respectivamente, a través de la salida 40. El pistón 50 se mueve debido a la energía transmitida desde la manivela 60 a través de la cruceta 70 y la barra 80 del pistón.

En forma convencional, las válvulas de succión y de compresión usadas en el compresor son válvulas automáticas que se cambian entre un estado cerrado y un estado abierto debido al diferencial de presión a través de la válvula. Una fuente de falta de efectividad en el compresor que usa las válvulas automáticas se debe al volumen de la cámara de compresión que es el volumen a partir del cual, no se puede evacuar el fluido comprimido. Las válvulas rotativas requieren menos volumen de la cámara de compresión que las válvulas automáticas, pero solamente operan cuando se accionan por una fuerza externa. Las válvulas rotativas son bien conocidas, y por ejemplo, se han descrito en la Patente de Estados Unidos de Norteamérica No. 4,328,831 de Wolff y en la Patente de Estados Unidos de Norteamérica No. 6,598,851 de Schiavone et.al.

Las Figuras 2A y 2B ilustran una válvula 200 rotativa convencional. La válvula incluye un estator 210 y un rotor 220. El estator 210 y el rotor 220 son discos coaxiales con aberturas que se expanden un sector del mismo tamaño alrededor de la flecha 230. El rotor 210 puede accionarse para girar alrededor de la flecha 230 desde una primera posición (Figura 2A) en donde la abertura 212 del rotor se traslapa con la abertura 222 del estator hasta una segunda posición (Figura 2B) en donde la abertura 212 del rotor y la abertura 222 del rotor (mostradas con el uso de una línea punteada) se extienden en diferentes sectores. Cuando el rotor 220 está en la primera posición, la válvula rotativa 200 está en el estado abierto, lo que permite que el fluido fluya desde un lado del área del rotor estator hasta el otro lado del rotor. Cuando el rotor 220 está en la segunda posición, la válvula 200 rotativa está en el estado cerrado, lo cual evita que el fluido fluya desde un lado del área del rotor estator hasta el otro lado del rotor.

Las válvulas rotativas en los compresores recíprocos no han sido usadas para la industria del gas y del petróleo debido a que no hay disponible un sello confiable entre el estator y el rotor juntos y los tiempos de rápido accionamiento requeridos. Además, cuando se acciona el rotor, las fuerzas de alta fricción pueden ocurrir debido a (1) la presión del sistema que empuja el rotor hacia el estator y (2) la gran superficie de fricción.

De conformidad con esto, sería conveniente proporcionar sistemas y métodos que evitan los problemas y desventajas antes mencionados.

Breve Descripción de la Invención Las válvulas translo-rotatorias son válvulas rotativas accionadas que se pueden usar en compresores recíprocos para la industria del gas y del petróleo, las cuales alcanzan un buen sellado, mientras las válvulas están cerradas y no existe fricción mientras las válvulas se conmutan para abrirse, al accionar el rotor para primero trasladarse lejos del estator y después girar el traslape de la abertura del rotor con la abertura del estator en la dirección de flujo de fluido. El uso de las válvulas rotativas en compresores recíprocos tiene la ventaja de un área de paso de flujo incrementada lo que se traduce en una eficiencia incrementada del compresor al mejorar la succión y/o la fase de descarga.

De conformidad con una modalidad ejemplificativa, se proporciona una válvula rotativa se puede usar en un compresor para la industria del gas y del petróleo. La válvula rotativa incluye (1) un estator que tiene una abertura del estator; (2) un rotor que tiene una abertura del rotor y (3) un mecanismo de accionamiento. El mecanismo de accionamiento está configurado para recibir un movimiento de rotación y para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator y después otra rotación. El mecanismo de accionamiento incluye una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación y una flecha interna dentro de la flecha externa y configurada para girar el rotor. La flecha externa está configurada para girar a un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator, antes de acoplar la flecha interna para girar junto con el rotor.

De conformidad con otra modalidad ejemplificativa, un compresor para la industria del petróleo y del gas incluye una cámara de compresión y por lo menos una válvula rotativa. La válvula incluye un estator que tiene una abertura del estator, un rotor que tiene una abertura del rotor y un mecanismo de accionamiento. El mecanismo de accionamiento está configurado para recibir un movimiento de rotación y para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator y después otra rotación. El mecanismo de accionamiento incluye una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación y una flecha interna dentro de la flecha externa y configurada para girar el rotor. La flecha externa también está configurada para girar a un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator antes de acoplarse con la flecha interna para girar junto con el rotor.

De conformidad con otra modalidad ejemplificativa, se proporciona un método para renovar un compresor que inicialmente tenía válvulas automáticas. El método incluye remover una válvula automática y montar una válvula rotativa en una ubicación de la cual se ha removido la válvula automática. El método también incluye montar un mecanismo de accionamiento conectado con un rotor de la válvula rotativa y configurado para recibir un movimiento de rotación para accionar el rotor con un movimiento de rotación y accionar el rotor primero al llevar a cabo una traslación axial que lo mueve lejos del estator de la válvula rotativa y después otra rotación. El mecanismo de accionamiento incluye una flecha externa configurada para girar el rotor. La flecha externa también está configurada para girar a un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator antes de acoplar la flecha interna para girar junto con el rotor antes de acoplar la flecha interna para girar junto con el rotor.

Breve Descripción de los Dibujos Los dibujos anexos, que se incorporan y que constituyen parte de la especificación, ilustran una o más modalidades y junto con la descripción explican estas modalidades. En los dibujos: La Figura 1 es un diagrama esquemático de un compresor de cámara doble, convencional.

Las Figuras 2A y 2B son ilustraciones de las válvula rotativas convencionales.

La Figura 3 es una sección transversal de una válvula rotativa, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

Las Figuras 4A y 4B son vistas superficiales del estator y del rotor de una válvula rotativa que tiene perfiles de sellado, de conformidad con las modalidades ejemplif ¡cativas.

La Figura 5 es una sección transversal de un mecanismo de accionamiento de una válvula rotativa, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 6 es otra sección transversal de la válvula rotativa, de conformidad con otra modalidad ejemplificativa.

La Figura 7 es un diagrama esquemático de un compresor que incluye por lo menos una válvula rotativa, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 8 es un diagrama esquemático de una válvula rotativa usada como una válvula de succión de un compresor, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

La Figura 9 es un diagrama esquemático de una válvula rotativa usada como una válvula de descarga de un compresor, de conformidad con una modalidad ejemplificativa; y La Figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos llevados a cabo por el método para renovar un compresor que inicialmente tiene válvulas automáticas, de conformidad con una modalidad ejemplificativa.

Descripción Detallada de la Invención La siguiente descripción de las modalidades ejemplif ¡cativas se refiere a los dibujos acompañantes. Los mismos números de referencia en los diferentes dibujos identifican los mismos elementos o elementos similares. La siguiente descripción detallada no limita la invención. En su lugar, el alcance de la invención se define por las reivindicaciones anexas. Las siguientes modalidades se describen, por ejemplo, con respecto a la terminología y estructura de compresores usados en la industria del gas y del petróleo y que incluyen válvulas rotativas. Sin embargo, las modalidades a ser descritas no se limitan a este equipo, más bien se pueden aplicar en otros equipos.

La referencia a través de la especificación a "una modalidad" o "la modalidad'' significa que una característica o estructura particular descrita en conexión con una modalidad está incluida en por lo menos una modalidad de la materia descrita. De este modo, la aparición de las frases "en una modalidad" o "en la modalidad" en varios lugares a través de la especificación, no necesariamente se refiere a la misma modalidad. Además, las características o estructuras particulares se pueden combinar en cualquier forma apropiada en una o más modalidades.

En algunas modalidades descritas a continuación, los mecanismos de accionamiento están configurados para accionar el rotor de una válvula rotativa para llevar a cabo primero una traslación axial para mover al rotor lejos del estator y después una rotación del rotor. Al accionar la válvula rotativa de esta forma, no ocurre fricción (u ocurre menos fricción), y por esto, el tiempo de accionamiento se puede controlar mejor.

La Figura 3 es una sección transversal de una válvula rotativa 300, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. La válvula rotativa 300 está ubicada entre un ducto y una cámara de compresión, las flechas 305 gruesas representan al fluido que pasa a través de la válvula 300 cuando está abierta. La válvula 300 incluye un estator (o "asiento") 310 y un rotor 320. El estator 310 tiene una abertura 315 del estator que permite que el fluido fluya a través de la válvula 300 en la dirección de la flecha 305, desde el ducto a la cámara de compresión. El rotor 320 tiene una abertura 325 del rotor que permite que el fluido fluya a través de la válvula en la dirección de la flecha 305. El rotor 320 está configurado para ser girado alrededor del eje 330 de rotación entre una primera posición en donde la abertura 325 del rotor no se traslapa con la abertura 315 del estator y una segunda posición, en donde la abertura 325 del rotor se traslapa con la abertura 315 del estator, como se ¡lustra en la Figura 3.

El estator 315 y el rotor 325 pueden tener perfiles 318 y 328 de sellado, respectivamente, para mejorar el sellado entre ellos. Sin embargo, la presencia de estos perfiles de sellado no es requerida. Las Figuras 4A y 4B son vistas superficiales del estator 315 y del rotor 325, respectivamente, que tienen los perfiles 318 y 328 de sellado, de conformidad con las modalidades ejemplificativas.

El rotor 320 es accionado por un mecanismo 340 de accionamiento configurado para recibir un movimiento de rotación alrededor del eje 330 de rotación desde el accionador no mostrado en la Figura 3. Cuando se cambia la válvula 300 de la posición cerrada a la posición abierta, el mecanismo 340 de accionamiento provoca que el rotor 320 lleve a cabo primero un movimiento lineal para mover al rotor 320 lejos del estator 310 a una distancia D y después una rotación para provocar que la abertura 325 del rotor se traslape sobre la abertura 315 del estator.

El mecanismo 340 de accionamiento incluye una flecha 350 externa configurada para recibir el movimiento de rotación y una flecha 360 interna ubicada dentro de la flecha 350 externa y configurada para girar el rotor 320. La Figura 5 es una sección transversal A-A' (como está marcado en la Figura 3) del mecanismo 340 de accionamiento, perpendicular al eje 330 de rotación. La flecha 350 externa está configurada para girar a un desplazamiento angular predeterminado a antes de acoplarse con la flecha 360 interna para girar junto con el rotor 320.

La sección transversal de la flecha 360 interna incluye un círculo 362 completo de un radio R1 que está rodeado, parcialmente, excepto por un sector ß, por un anillo 364 que tiene un radio R2 externo (más grande que el radio R1). El sector ß angular predeterminado es una muesca en la superficie externa de la flecha 360 interna. La sección transversal de la flecha 350 externa incluye (1) un anillo 352 que tiene un radio interno casi igual al radio R2 y un radio R3 externo más grande que el radio R2, y (2) un diente 354 que sobresale del anillo 352 hacia la flecha 360 interna, el diente 354 está configurado para moverse dentro del sector ß angular predeterminado. De este modo, el diente 354 es una porción de un anillo similar al anillo 364 que tiene una expansión angular de diente igual a la diferencia entre el sector ß angular predeterminado y el desplazamiento a angular predeterminado.

Con referencia ahora a la Figura 3, la flecha 350 externa tiene una porción 356 extendida entre el rotor 320 y el estator 310, y un perfil 358 que sobresale de la porción 356 hacia el rotor 320. La sección B-B' ilustrada en la Figura 6 explica mejor las características de la invención.

El rotor 320 tiene una ranura 322 en su superficie 324, la ranura está configurada para acomodar el perfil 358 de la flecha 350 externa. La ranura 322 tiene una profundidad que varía a lo largo de la trayectoria barrida por el perfil 358 conforme la flecha 350 externa realiza el desplazamiento a angular predeterminado antes de acoplarse con la flecha 360 interna. La profundidad de la ranura puede variar para así, reducir al mínimo las fuerzas de fricción entre la ranura y el perfil, por ejemplo, la profundidad puede variar de conformidad con una función de polinomio. La diferencia total de profundidad a lo largo de la trayectoria es D.

Con referencia otra vez a la Figura 3, la flecha 350 externa tiene un collar 359 ubicado en un lado del estator 310 opuesto al rotor 320. Un cojinete 370 está ubicado entre el collar 359 y el estator 310. Un resorte 358, que está ubicado debajo del rotor 320, puede impulsar al rotor 320 hacia el estator 310.

El estator 310 está montado en un pasaje a través de la pared 390 de la cámara de compresión. Un sello 392 evita que el fluido se escape entre la pared 390 y el estator 310. Otro sello 316 se coloca entre el estator 310 y la flecha 350 externa. Otro sello 394 está colocado entre la flecha 350 externa y la flecha 360 interna. Estos sellos (392, 316, 394) evitan que el fluido se escape entre la cámara de compresión y el ducto, mientras la válvula 300 está cerrada. Los sellos pueden ser del tipo junta tórica de los sellos y pueden estar hechos de cualquier material apropiado incluyendo, sin limitar, a polímeros como poliéter-eter-cetona (PEEK) y floropolímeros sintéticos como politetrafluoroetileno (PTFE).

Cerca de la pared 390, el estator 310 y el rotor 320 están configurados para tener un espacio 396 entre una superficie 314 del estator 310 y una superficie 324 del rotor 320. El espacio 396 está en comunicación de fluidos con la cámara de compresión a través de la trayectoria de fluido entre el rotor 320 y la pared 390. La presencia del espacio 396 facilita llevar a cabo la traslación axial del rotor 310 debido a que la presión en el espacio 396 es la misma que la presión en la cámara de compresión.

La válvula 300 se puede usar en lugar de cualquiera de las válvulas de un compresor recíproco (sencillo o doble). Por ejemplo, la Figura 7 ilustra un diagrama esquemático de un compresor 400 reciproco doble que incluye por lo menos una válvula 432 rotativa de conformidad con una modalidad ejemplificativa. La compresión ocurre en un cilindro 420. El fluido a ser comprimido (por ejemplo, gas natural) se introduce dentro del cilindro 420 a través de la entrada 430 y después de la compresión, se expulsa a través de la salida 440. La compresión ocurre debido al movimiento hacia el frente y atrás del pistón 450 a lo largo del cilindro 420, entre un extremo 426 de cabeza y un extremo 428 de la manivela. El pistón 450 divide el cilindro 420 en dos cámaras 422 y 424 de compresión que operan en diferentes fases del proceso de compresión cíclica, el volumen de la cámara 422 de compresión está a su valor más bajo cuando el volumen de la cámara 424 de compresión está a su valor más alto y viceversa.

Las válvulas 432 y 434 de succión se abren para permitir que el fluido se comprima (es decir, que tiene una primera presión p^ desde la entrada 430 dentro de las cámaras 422 y 424 de compresión, respectivamente. Las válvulas 442 y 444 de descarga se abren para permitir que el fluido que ha sido comprimido (es decir, que tiene una segunda presión p2) sea expulsado de las cámaras 442 y 444 de compresión, respectivamente, a través de la salida 440. El pistón 450 se mueve debido a la energía recibida por ejemplo, desde la flecha de la manivela (no mostrada) a través de la cruceta (no mostrada) y una barra 480 del pistón. En la Figura 7, las válvulas 432, 434, 442 y 444 se ilustran como ubicadas en la pared lateral del cilindro 420. Sin embargo, las válvulas 432 y 442, 434 y 444 pueden estar ubicadas en el extremo 426 de cabeza o en el extremo de la manivela 428 del cilindro 420, respectivamente.

Una válvula 432 rotativa accionada se abre cuando el accionador 437 transmite un movimiento de rotación al mecanismo 435 de accionamiento para abrir la válvula 432 al provocar que el rotor 433 realice primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator 431 de la válvula 432, y después una rotación para tener la abertura 433 del rotor traslapada en una abertura del estator. Una o más válvulas del compresión 400 recíproco pueden ser válvulas rotativas, tales como la válvula 300 rotativa accionada. También se puede emplear una combinación de las válvulas rotativas accionadas y de las válvulas automáticas en algunas modalidades, por ejemplo, en una modalidad, las válvulas de succión pueden ser válvulas rotativas accionadas, tal como la válvula 300, mientras que las válvulas de descarga pueden ser válvulas automáticas, en otra modalidad, las válvulas de descarga pueden ser válvulas rotativas accionadas tal como la válvula 300, mientras las válvulas de succión pueden ser válvulas automáticas.

La Figura 8 es un diagrama esquemático de una válvula 500 rotativa usada como una válvula de succión de un compresor reciproco, de conformidad con una modalidad ejemplificativa. Un accionador 510 proporciona el movimiento de rotación al mecanismo 520 de accionamiento, que corresponde al mecanismo 340 de accionamiento en la Figura 3. El mecanismo 520 de accionamiento está configurado para provocar que el rotor 530 realice primer una traslación axial, lo cual lo mueve lejos del estator 540, y después, una rotación para traslapar la abertura 542 del estator 540 y la abertura 532 del rotor 530 a lo largo de la dirección de flujo, lo cual permite que el fluido fluya desde el ducto 550 dentro de la cámara del compresor. Cuando ia válvula está cerrada, la abertura 542 del estator 540 y la abertura 532 del rotor 530 no se traslapan, lo cual evita que el fluido fluya, el rotor 530 está cerca del estator 540, lo cual proporciona un sello entre el ducto y el compresor.

El rotor 530 está ubicado más cerca de la cámara de compresión que el estator 540. Un sello 560 dinámico es provisto entre el estator 540 y el mecanismo 520 de accionamiento. Un sello 565 es provisto entre el estator 540 y la pared 570 de la cámara de compresión. El ensamble de válvula de la Figura 8 también puede incluir una cubierta 580.

La Figura 9 es un diagrama esquemático de la válvula 600 rotativa usada como una válvula de descarga de un compresor recíproco, de conformidad con otra modalidad ejemplificativa. Un accionador 610 proporciona el movimiento de rotación al mecanismo 620 de accionamiento, que es similar al mecanismo 340 de accionamiento de la Figura 3. El mecanismo 620 de accionamiento está configurado para provocar que el rotor 630 de la válvula rotativa lleve a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator 640, y después una rotación para traslaparse en la abertura 632 del rotor 630 y la abertura 642 del estator 640 a lo largo de la dirección de flujo, lo cual permite que el fluido fluya desde el ducto 650 dentro de la cámara de compresión. Cuando la válvula está cerrada, la abertura 642 del estator 640 y la abertura 632 del rotor 630 no se traslapan, lo cual evita que el fluido fluya, el rotor 630 está cerca del estator 640, lo cual proporciona un sello entre el ducto y el compresor.

El rotor 630 está ubicado más lejos de la cámara de compresión que el estator 640. Un sello 660 dinámico es provisto entre el estator 640 y el mecanismo 620 de accionamiento. Un sello 665 es provisto entre el estator 640 y la pared 670 de la cámara de compresión. El ensamble de válvula de la Figura 9 también puede incluir una cubierta 680.

Un compresor recíproco inicialmente tiene válvulas automáticas que serán renovadas para incluir una o más válvulas rotativas accionadas, tal como la válvula 300. La Figura 10 es un diagrama de flujo de un método 700 para renovar un compresor reciproco que inicialmente tiene válvulas automáticas. El método 700 incluye remover una válvula automática en el S710 y montar una válvula rotativa en la ubicación de la cual se removió la válvula automática en el S720. El método 700 también incluye montar un mecanismo de accionamiento conectado con un rotor de la válvula rotativa y configurado para recibir un movimiento de rotación para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator de la válvula rotativa y después una rotación, en el S730. El mecanismo de accionamiento incluye (1) una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación y (2) una flecha interna configurada para girar el rotor, la flecha externa está configurada para girar por un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator antes de acoplarse con la flecha interna para girar junto con el rotor.

Los pasos S710, S720 y S730 se pueden aplicar una vez para reemplazar una válvula o múltiples veces para reemplazar algunas o todas las válvulas de un compresor recíproco.

Las modalidades ejemplificativas descritas proporcionan válvulas rotativas accionadas al mover el rotor lejos del estator antes de girar el rotor, y compresores recíprocos que usan estas válvulas. También, se proporcionan métodos para renovar los compresores recíprocos convencionales. Se debe entender que esta descripción no tiene la intención de limitar la invención. Al contrario, las modalidades ejemplificativas tienen la intención de abarcar las alternativas, modificaciones y equivalentes que están incluidos dentro del espíritu y alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones anexas. Además, en la descripción detallada de las modalidades ejemplificativas, se establecen muchos detalles con el fin de proporcionar una mejor comprensión de la invención reclamada. Sin embargo, las personas experimentadas en la técnica podrán entender que se pueden practicar varias modalidades sin tales detalles específicos.

Aunque las características y los elementos de las presentes modalidades ejemplificativas se describen en las modalidades con combinaciones particulares, cada característica o elemento se puede usar solo sin otras características y elementos de las modalidades o en varias combinaciones con o sin otras características y elementos aquí descritos.

Esta descripción escrita usa ejemplos de la material descrita para permitir a las personas experimentadas en la técnica practicar la misma, incluyendo hacer y usar cualquier dispositivo o sistema y llevar a cabo los métodos incorporados. El alcance patentable de la material se define por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos contemplados por las personas experimentadas en la técnica. Tales ejemplos tienen la intención de estar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una válvula rotativa que se puede usar en un compresor recíproco para la industria del petróleo y del gas, la válvula rotativa comprende: un estator, el estator tiene una abertura del estator; un rotor, el rotor tiene una abertura del rotor; y un mecanismo de accionamiento configurado para recibir un movimiento de rotación y para recibir un movimiento de rotación y para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator y después una rotación, el mecanismo de accionamiento incluye: una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación; y una flecha interna ubicada dentro de la flecha externa y configurada para girar el rotor, en donde la flecha externa gira a un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator, antes de acoplarse con la flecha interna para girar junto con el rotor.

2. Un compresor recíproco para la industria del gas y del petróleo, que comprende: una cámara de compresión; y por lo menos una válvula rotativa que tiene: un estator que tiene una abertura del estator; un rotor que tiene una abertura del rotor; y un mecanismo de accionamiento configurado para recibir el movimiento de rotación y para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator y después una rotación, el mecanismo de accionamiento incluye: una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación: y una flecha interna dentro de la flecha externa y configurada para girar el rotor, la flecha externa también está configurada para girar a un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator antes de acoplarse con la flecha interna para girar junto con el rotor.

3. El compresor recíproco de conformidad con la reivindicación 2, en donde: una primera sección transversal de la flecha interna incluye un circulo de un primer radio rodeado parcialmente, excepto por el sector angular predeterminado, por un primer anillo que tiene un segundo radio externo mayor que el primer radio; una segunda sección transversal de la flecha externa, la cual incluye (1) un segundo anillo que tiene un radio interno esencialmente igual al segundo radio externo y un tercer radio externo mayor que el segundo radio externo y (2) un diente que sobresale del anillo hacia la flecha interna, el diente está configurado para moverse dentro del sector angular predeterminado; la primera sección transversal y la segunda sección transversal son esencialmente perpendiculares al eje de rotación.

4. El compresor recíproco de conformidad con la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde el diente es una porción de un anillo similar al primer anillo y tiene una extensión angular de diente menor que el sector angular predeterminado.

5. El compresor recíproco de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 4, en donde: la flecha externa tiene una porción extendida entre el rotor y el estator y un perfil que sobresale de la porción hacia el rotor; y el rotor tiene una ranura en una superficie hacia el estator, la ranura está configurada para acomodar el perfil, la ranura tiene una profundidad a la superficie que varía a lo largo de la trayectoria barrida por la protuberancia conforme la flecha externa gira el desplazamiento angular predeterminado antes de acoplarse con la flecha interna.

6. El compresor recíproco de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 5, en donde la profundidad varía de conformidad con una función de polinomio.

7. El compresor recíproco de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 6, en donde la flecha externa tiene un collar ubicado en un lado del estator opuesto al rotor y el mecanismo de accionamiento también incluye un cojinete entre el collar y el estator.

8. El compresor recíproco de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 7, en donde el estator y el rotor están configurados para tener un espacio entre la superficie del estator hacia el rotor y una superficie del rotor hacia el estator en comunicación con la cámara de compresión.

9. El compresor recíproco de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende: un primer sello ubicado entre el estator y la pared de la cámara de compresión; un segundo sello ubicado entre la flecha externa y el estator; y un tercer sello ubicado entre la flecha externa y la flecha interna.

10. Un método para renovar un compresor recíproco que inicialmente tiene válvulas automáticas, el cual comprende: remover una válvula automática; montar la válvula rotativa en una ubicación de la cual se ha removido la válvula automática; montar un mecanismo de accionamiento conectado con un rotor de la válvula rotativa y configurada para recibir un movimiento de rotación para accionar el rotor para llevar a cabo primero una traslación axial que lo mueve lejos del estator de la válvula rotativa y después una rotación, el mecanismo de accionamiento incluye: una flecha externa configurada para recibir el movimiento de rotación; y una flecha interna dentro de la flecha externa y configurada para girar el rotor, la flecha externa está configurada para girar por un desplazamiento angular predeterminado mientras empuja al rotor lejos del estator antes de acoplarse con la flecha interna para girar junto con el rotor.