MXPA04008318A - Metodo y aparato para enfriamiento de sello para maquinaria. - Google Patents

Metodo y aparato para enfriamiento de sello para maquinaria.

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Abstract

Un metodo para el enfriamiento de un sello localizado en una pared de una camara. El sello es calentado mediante vapor caliente presurizado que escapa a traves de un laberinto hacia la camara (20) y por friccion interna. El metodo comprende las etapas de: (a) proporcionar una camara en la cual el sello es localizado y en el que escapa el vapor caliente presurizado; (b) inyectar liquido frio en la camara, y (c) enfriar y condensar el vapor caliente presurizado en la camara. El metodo es utilizado en una planta generadora de energia electrica que incluye un vaporizador (12), un condensador (16) y una bomba de ciclo (18).

Description

METODO Y APARATO PARA ENFRIAMIENTO DE SELLO PARA MAQUINARIA Campo de la Invención Esta invención se refiere a un método y aparato para el enfriamiento de un sello para maquinaria que incluye maquinaria giratoria, y de manera más particular, para el enfriamiento del sello de un árbol de turbina. Antecedentes de la Invención La maquinaria giratoria, tal como una turbina en la cual los rotores, que se encuentran montados sobre un árbol, requieren sellos giratorios en la región donde pasa el árbol a través de la cámara de presión que contiene los rotores de la turbina. Estos sellos impiden el escape o fuga del fluido de trabajo de la cámara de presión hacia el medio ambiente operativo del sello y posteriormente, hacia la atmósfera. Además, los sellos también son requeridos en otro tipo de maquinaria . Normalmente, los sellos para maquinaria giratoria comprenden un sello laberíntico seguido por un sello mecánico. Los sellos laberínticos sirven para restringir la velocidad de flujo del fluido de trabajo y reducen su presión hacia la presión atmosférica, aunque no impiden ni contienen el flujo. Por lo regular, los sellos laberínticos tienen muchos compartimientos situados muy cerca en la superficie del árbol, presentando para el fluido de trabajo en la cámara REF. 158342 de presión una trayectoria sinuosa o tortuosa que sirve para reducir la presión e impide el escape o fuga de fluido, aunque no impide una fuga que produzca un paro o interrupción del equipo o maquinaria. Por otro lado, un sello mecánico sirve para contener el fluido de trabajo. El alcance hasta el cual se consigue la contención está en función del diseño del sello y la naturaleza del fluido de trabajo involucrado. Cuando el fluido de trabajo es vapor, algún tipo de escape del fluido de trabajo puede ser tolerado. Sin embargo, un sello de árbol para la turbina de vapor es un artículo crítico. Incluso es más crítico cuando el fluido de trabajo es un hidrocarburo, tal como pentano o isopentano y la turbina funciona como parte de una planta generadora de de energía de ciclo orgánico Ranking. En este caso, los sellos mecánicos deben evitar o impedir hasta el alcance tan grande como sea posible, la pérdida de fluido de trabajo hacia la atmósfera. La operación confiable de los sellos mecánicos para turbinas, así como también para otros tipos de equipo, en donde es elevada la temperatura del sello mecánico, requiere que el sello funcione de acuerdo con condiciones óptimas de trabajo de presión, temperatura, vibración, etc. Estas condiciones de trabajo tienen un impacto significante, por ejemplo, en las velocidades de fuga de sello y en la expectativa de vida útil del sello. Cuando se extiende la vida útil del sello, también es extendida la vida útil del a turbina y por lo tanto, su conflabilidad . La vida útil del sello es adversamente afectada por una presión y temperatura de operación alta que tiende a distorsionar las caras del sello. Una alta presión de operación también aumenta la velocidad de desgaste, además, el calor generado en las caras del sello distorsiona las caras del sello y origina un aumento de escape o fuga. Además, la alta presión aumenta el consumo de energía para el sistema de sellado de turbina. En un sistema relacionado, que se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5, 743,094, la descripción de la cual se incorpora en este documento como referencia, se describe un método y aparato para el enfriamiento de un sello para maquinaria. En el sistema y aparato descrito en la Patente x094, es producido un medio ambiente enfriado en el medio ambiente operativo del sello, en el cual gotea una mezcla de líquido enfriado y se encuentra presente vapor. Esta mezcla es suministrada al condensador de la unidad de la planta generadora de energía eléctrica para realizar la condensación del vapor presente en la mezcla. De esta manera, el sistema requiere un condensador que efectúe el proceso de condensación de la mezcla enfriada presente en el medio ambiente operativo del sello. Las altas temperaturas de operación de los componentes del sello afectan de manera adversa la vida útil del sello. Las altas temperaturas del componente del sello incrementan el desgaste en las caras del sello, y también aumentan la probabilidad que cuando sea utilizado el fluido de protección este alcanzará su punto de ebullición. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un método y aparato nuevo y mejorado para el enfriamiento de sellos para maquinaria y equipo. Breve Descripción de la Invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para enfriar un sello situado en una pared de una cámara y a través de la cual pasa un árbol susceptible de ser movido, el sello es calentado mediante vapor caliente presurizado que escapa a través del sello hacia la cámara y mediante fricción interna. El método comprende las etapas de: (a) proporcionar una cámara en la cual se localiza el sello y en el que escapa el vapor caliente presurizado; (b) inyectar líquido frío en la cámara en la que se localiza el sello; y (c) enfriar y condensar el vapor caliente en la cámara, enfriando y reduciendo de esta manera la presión en la cámara que rodea el sello. De preferencia, el método incluye la etapa de proporcionar una cámara de presión que contiene el vapor caliente presurizado dentro de la cual es montado un rotor de turbina sobre el árbol, y el vapor escapa a través de un laberinto montado en el árbol entre el rotor y el sello de turbina. Asimismo, se prefiere que el método adicionalmente esté constituido de la etapa de agregar el líquido en la cámara en la que se localiza el sello mediante la inyección del líquido en la cámara junto a un disco montado en la misma, el disco es montado y es susceptible de girar con el árbol. Además, se prefiere que el método pueda ser adicionalmente utilizado en una central o planta generadora de energía eléctrica que incluye un vaporizador que efectúa el proceso de vaporización de un fluido de trabajo, una turbina montada sobre el árbol que expande el fluido de trabajo, un condensador que realiza el proceso de condensación del fluido expandido de trabajo y una bomba de ciclo que regresa el condensado del condensador al vaporizador, y además comprende la etapa de suministrar el líquido que sale de la cámara a una línea que sale hacia el condensador y que es conectada con la bomba de ciclo. Además, se prefiere que el método también comprenda la etapa de agregar el líquido en la cámara en la que es localizado el sello a partir de la salida de la bomba de ciclo. Además, de acuerdo con la presente invención, el aparato también es proporcionado para enfriar un sello localizado en una pared de una cámara y a través de la cual pasa un árbol susceptible de ser movido, el sello es calentado mediante vapor caliente presurizado que escapa a través del sello hacia la cámara en la cual se encuentra localizado el sello y mediante fricción interna. El aparato comprende una cámara en la cual es localizado el sello y en la que escapa el vapor caliente presurizado, e incluye el medio que inyecta líquido en la cámara, de manera que el vapor caliente presurizado sea enfriado y se condense en la cámara, enfriando y reduciendo de esta manera la presión en la cámara que rodea el sello. De preferencia, el aparato también incluye un rotor de turbina montado sobre el árbol en la cámara de presión que contiene un fluido de trabajo caliente, presurizado y vaporizado, en donde el árbol pasa a través de un sello laberíntico que se encuentra montado sobre el árbol. Asimismo, se prefiere que el aparato adicionalmente comprenda el medio para agregar el líquido en la cámara en la cual es localizado el sello junto a un disco en la cámara montada en el árbol y que pueda girar con el mismo. Además, se prefiere que el aparato también pueda ser utilizado en una planta generadora de energía eléctrica que incluye un vaporizador que efectúa el proceso de vaporizar un fluido de trabajo, una turbina montada sobre el árbol que expande el fluido de trabajo, un condensador que realiza la condensación del fluido expandido de trabajo, una bomba de ciclo que regresa el condensado del condensador al vaporizador y el medio que suministra el líquido que sale de la cámara a una línea que sale del condensador y que es conectada con la bomba de ciclo. Además, se prefiere que el aparato también incluya un medio de suministro que abastece el líquido desde la salida de la bomba de ciclo, la bomba de ciclo es el medio para inyectar líquido en la cámara en la cual es localizado el sello. Breve Descripción de las Figuras Las modalidades de la presente invención son descritas por medio de ejemplo con referencia a las figuras que la acompañan, en donde: La Figura 1 es un diagrama de bloque de una planta generadora de energía eléctrica en la cual la presente invención es incorporada; La Figura 2 es un diagrama de presión de entalpia que muestra las fuentes de fluido que contribuyen al calentamiento y enfriamiento del sello; La Figura 3 es una vista lateral, parcialmente en corte, que muestra una modalidad de la presente invención; La Figura 4 es una vista lateral de una modificación de la modalidad mostrada en la Figura 3; La Figura 5 es una vista lateral de una modificación adicional de la modalidad mostrada en la Figura 3; y La Figura 6 es un diagrama de bloque de una modalidad de la presente invención y también muestra otra planta generadora de energía eléctrica en la cual la presente invención es incorporada. Los mismos números de referencia y designaciones en las distintas figuras se refieren a los mismos elementos.
Descripción Detallada de la Invención A continuación, con referencia a las figuras, el número de referencia 10 de la Figura 1 designa una planta generadora de energía eléctrica en la cual la presente invención es incorporada. La planta generadora de energía eléctrica 10 incluye un vaporizador 12, el cual realiza el proceso de vaporización de un fluido de trabajo, tal como agua, o un fluido de trabajo de transferencia térmica (por ejemplo, Downtherm J, Therminol LT, etc.) y produce el fluido vaporizado de trabajo que es suministrado a la turbina 14. Por lo regular, la turbina 14 será una turbina de etapas múltiples, aunque el principio de la invención también puede ser aplicado a una turbina de etapa única. El fluido vaporizado de trabajo, que es suministrado a la turbina 14, se expande en la turbina y produce trabajo que es convertido en electricidad mediante un generador (no se muestra) . El fluido de trabajo expandido y enfriado se escapa hacia el condensador indirecto 16, en donde el fluido vaporizado de trabajo es condensado mediante la extracción de calor en el refrigerante suministrado al condensador. El condensado, a una presión y temperatura relativamente bajas, si se compara con las condiciones en la salida del vaporizador, es presurizado mediante la bomba de ciclo 18 y posteriormente, es regresado al vaporizador, completando el ciclo de trabajo del fluido.
El sello 20, que es el sello que se encuentra entre la atmósfera y la cámara de presión (no se muestra) que contiene las etapas de la turbina, esta contenido en una cámara de sello que es aislada de la cámara de presión mediante un sello laberíntico (no se muestra) y de la atmósfera por medio del sello mecánico (no se muestra) . Este sello mecánico tiene que ser enfriado. Como se muestra, el fluido de trabajo líquido frío es suministrado a la cámara de sello mediante la bomba de ciclo 18 a través de la válvula 22 en la conexión 19, y la cámara es acoplada con el recipiente 21 mediante la conexión 17. Además, la cámara de sello 20 es conectada por medio de la línea 24 y un orificio de restricción con una región de baja presión, por ejemplo, el escape de turbina que limita la presión de la cámara de sello y que ventila los gases que no pueden condensarse (NCG's, por sus siglas en inglés) de la cámara de sello en el caso que se acumulen los gases NCG's en la cámara de sello. Cuando la planta generadora de energía eléctrica 10 es una planta generadora de energía de ciclo orgánico Rankine, la operación con un fluido de trabajo de transferencia térmica similar al Therminol LT, por ejemplo, como el fluido de trabajo, las condiciones en el condensador por lo regular serán aproximadamente de 176.67° C (350° F) aproximadamente a 15 psia, y las condiciones en la salida de la bomba de ciclo por lo regular serán aproximadamente de 176.67° C (350° F) aproximadamente a 200 psia. Las condiciones actuales en la cámara de sello pueden ser controladas por la válvula 22 mediante la regulación del flujo del fluido de trabajo líquido frío hacia la cámara de sello. Normalmente, el vapor de fluido de trabajo que escapa a través del sello laberíntico hacia el sello se encuentra aproximadamente a 40 psia y aproximadamente a 287.78° C (550° F) . De acuerdo con estas condiciones, el líquido más frío, que es suministrado por medio de la válvula 22, interactuará con el vapor de escape, enfriando y condensando de esta manera el vapor de escape mediante una transferencia térmica directa en el líquido en la cámara de sello, evitando de esta manera el calentamiento de la cámara de sello y reduciendo la presión, en la misma. Esto tiene el efecto benéfico de reducir la temperatura del sello en sí mismo sin enfriar directamente el sello con el fluido de trabajo líquido. Además, la línea limitante de los gases NCG de ventilación/presión 24 ventilaría los NCG's (si estuvieran presentes) de la cámara de sello 20 y controlaría su acumulación en la misma. Cuando se conecta la línea 24 con una región de baja presión, por ejemplo, el escape de la turbina, la presión en la cámara de sello 20 puede ser limitada . La operación descrita con anterioridad es ilustrada en la Figura 2. Como se indicó, el escape de vapores de la cámara de presión de la turbina, cuyas condiciones son indicadas en el punto 22 en la cámara de sello cuyas condiciones a su vez son indicadas en el punto 24, origina una reducción de presión en el interior de la cámara de sello que es mantenida en las condiciones del recipiente 21 que se indican en el . punto 26. La condición del fluido de trabajo líquido presentada por la bomba de ciclo 18 en la cámara de sello, que se indica en el punto 28, cambia del punto 28 al punto 26. El condensado producido en la cámara de sello es suministrado al recipiente 21 y la bomba 23 abastecen el condensado del recipiente 21 a la salida del condensador 16 indicado en el punto 29. En base a éste esquema que se muestra, el balance térmico es como sigue: (1) Itliiq X hiiq + mvapor hvapor — Hcond ^ hcond en donde miiq = la velocidad de flujo de líquido frío hiiq = la entalpia del líquido frío mvapor = la velocidad de flujo de escape del vapor h~_T~^_=_l.a entalpia del vapor hcond = la entalpia del condensado a la presión del recipiente y la temperatura requerida del condensado. Los detalles específicos de una modalidad de la invención se muestran en la Figura 3, en la cual ahora se hace referencia, en donde el número de referencia 30 designa el aparato de acuerdo con la presente invención incorporada en la turbina 14A. El aparato 30 incluye la cámara de sello 20A en la forma de una cámara de sello 32, definida por el alojamiento 34 que se encuentra rígidamente unido con el montaje fijo 36 que contiene la chumacera 38 sobre la cual es montado el árbol 40 del rotor de turbina 41 mediante un arreglo adecuado de cuña. El alojamiento, que define un alojamiento o cámara de alta presión 43 conteniendo vapores calientes de fluido de trabajo presurizado, a su vez contiene el rotor 41. El sello laberíntico 42 montado en la cara 44 del alojamiento 34 proporciona la resistencia inicial al escape del fluido caliente de trabajo vaporizado en la cámara 43 hacia la cámara de sello 32. Éste escape se indica mediante las flechas de cadena A y B. Por lo regular, éste escape calentaría el sello mecánico 46 que tiene las caras de sellado llevadas por, y girando con el árbol 40. Esta cara se encuentra en contacto con la cara fija de sellado que es llevada por un núcleo de rodete 48 rígidamente unido con el alojamiento 36. Por lo regular, tanto las caras fija y giratoria o de sello dinámico son enfriadas mediante un fluido de protección, por ejemplo, un aceite mineral presurizado que se encuentra a una presión aproximadamente de 15 psi por encima de la presión máxima de la cámara de sello (por ejemplo, aproximadamente de 30 a 40 psia en la presente modalidad) . La cámara de sello 32 es acoplada mediante la conexión 50 con el recipiente 21. Ésta cámara también es acoplada por medio de la conexión 52 con la salida de la bomba de ciclo 18 como se muestra en la Figura 1. El fluido de trabajo líquido presurizado a una temperatura sustancial del condensador, es suministrado por medio de la conexión 52 en las boquillas de rociado 54 que abren en el interior de la cámara de sello 32, y el fluido de trabajo líquido relativamente frío es rociado sobre la cubierta o protección cilindrica 56 además de convertir el líquido en gotitas finas en el interior de la cámara de sello 32. Las gotitas finas interactúan con el escape de vapor caliente B con lo cual, se enfría este vapor caliente por medio de la transferencia térmica de contacto directo del calor en el vapor con el líquido contenido en las gotitas y la condensación del vapor caliente se lleva a cabo produciendo de esta manera un líquido que incluye el condensado -de fluido de trabajo que es ventilado y drenado mediante la conexión 17 hacia el recipiente 21. Como resultado, la temperatura del sello mecánico 46 puede ser mantenida a una temperatura deseada regulando la cantidad del líquido suministrado a la conexión 52. La cubierta 56 protege el sello mecánico 46 del contacto directo con el líquido frío del condensador y por lo tanto, protege el sello en contra del choque térmico.
La modalidad preferida de la presente invención es descrita con referencia a la Figura 4, que se considera en la presente como el mejor modo para llevar a cabo la presente invención y se designa por el número de referencia 60. Esta modalidad, incluye el rotor de turbina 41A rígidamente unido con el árbol 40A que pasa a través del alojamiento 34A, y el sello mecánico 46A en el interior de la cámara de sello 32A. En lugar del sello laberíntico 42 que embraga con el árbol 40 en una forma directa, como en la modalidad de la Figura 3, el sello 42A embraga con el núcleo de rodete ,62 rígidamente unido con el árbol. No obstante, si se deseara, el sello laberíntico podría embragar con el árbol. El núcleo de rodete 62 incluye una pestaña 64 que se sitúa en el interior de la cámara de sello 32A junto a la cara 44A del alojamiento 34A y por lo tanto, gira junto con el árbol 40A. El conducto 52A en la cara 44A lleva el fluido de trabajo líquido de la bomba de ciclo a la boquilla 54A que abre en la cámara de sello 32A y orienta la pestaña 64. El líquido presurizado de fluido de trabajo frío que proviene de la bomba de ciclo es rociado en contacto con la pestaña 64 produciendo un rocío de gotitas finas que son llevadas mediante la fuerza centrífuga hacia la cámara de sello 32A en razón de la velocidad rotacional de la pestaña. Además, el escape del fluido de trabajo vaporizado A, a través del sello 42A encuentra el rocío del líquido frío tan pronto como el fluido de trabajo vaporizado pasa a través del sello 42A, de modo que la mayoría de escape B es enfriado antes de entrar a la cámara de sello 32A. Esta modalidad proporciona un contacto rápido del escape de vapor caliente en la cámara de sello 32A con el fluido de trabajo frío, y el movimiento rotacional de la pestaña 64 asegura una mezcla íntima del rocío del líquido frío con los vapores de escape, de modo que el vapor caliente sea enfriado y condensado en la cámara de sello 32A. En consecuencia, es producido un líquido que contiene condensado que se drena al recipiente 21 y la bomba 23 suministra este líquido a la salida del condensador 16. Una modalidad adicional se describe con referencia a la Figura 5 y el número 65 designa el aparato que enfría un sello. Esta modalidad es similar en muchos aspectos a la modalidad descrita con referencia a la Figura 4, en donde en esta modalidad, el fluido de trabajo enfriado es inyectado en la cámara 32B por medio del conducto 52B en la cara 44B que lleva el fluido de trabajo líquido de la bomba de ciclo, de modo que choca o hace contacto con la pestaña o disco 64. Sin embargo, en esta modalidad, el líquido de fluido de trabajo enfriado es inyectado por medio del sello laberíntico 42B hacia la cámara de sello 32B en el rociador 54B, así como también es suministrado en la dirección opuesta por medio del sello laberíntico 42B hacia el rociador 53B, de modo que es eliminado el escape del líquido caliente de trabajo de alta presión por medio de este sello laberíntico, o por lo menos es reducido. Asimismo, en esta modalidad, el líquido que contiene condensado es producido en la cámara de sello 32B el cual se drena al recipiente 21 y la bomba 23 proporciona este líquido a la salida del condensador 16. El número de referencia 10E de la Figura 6 designa una planta adicional generadora de energía eléctrica en la cual la presente invención es incorporada, la planta generadora 10E comprende la turbina intermedia de fluido 14E y la turbina de fluido orgánico de trabajo 74E. En este arreglo, el vapor que proviene del generador de vapor de recuperación de calor 40E es suministrado a la entrada de la turbina 14E por medio de la línea 13E y el escape de la misma es suministrado al recuperador 15E con los vapores que salen del recuperador 21E que son suministrados al condensador/vaporizador 16E. Una descripción más completa de la operación de este arreglo puede ser encontrada en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 09/902,802, presentada el 12 de Julio del 2001, la descripción de la cual se incorpora en este documento como referencia. La cámara de sello de alta presión 20E, asociada con la turbina intermedia de fluido 14E, es suministrada con condensado frío que proviene del condensador/vaporizador 16E mediante la bomba 18E por medio del aparato de acondicionamiento de flujo 19E.
El aparato 19E sirve para regular adecuadamente el flujo de fluido de trabajo de líquido condensado, también sirve para sellar la cámara 20E, además, para aislar el flujo de condensado frío en la cámara de sello de la turbina intermedia 14E y finalmente, para permitir el mantenimiento en el aparato sin interrumpir la operación de las turbinas. En esta modalidad, el fluido preferido de trabajo que es utilizado en la turbina intermedia de fluido 14E es Therminol LT o Downtherm J. El fluido de trabajo utilizado en la turbina de fluido orgánico de trabajo 74E y su ciclo asociado de fluido de trabajo puede ser pentano, es decir, n-pentano o iso-pentano u otros hidrocarburos adecuados. El aparato 19E incluye la válvula de control de flujo variable manualmente operada 22E, un dispositivo de orificio fijo (no se muestra) , un filtro (no se muestra) , y una válvula de encendido/apagado o válvula de cierre (no se muestra) conectados en serie juntos, y el indicador de temperatura 27E. El tamaño del orificio fijo, junto con el ajuste de la válvula 22E, determinan la velocidad de flujo del condensado frío o el fluido de trabajo líquido hacia la cámara de sello 20E. El filtro sirve para filtrar del condensado suministrado a la cámara de sello cualquier tipo de contaminantes cuya presencia afectaría adversamente la operación de la cámara de sello. La válvula de encendido/apagado, o válvula de cierre se prefiere que sea una válvula de bola manualmente operada que pueda ser operada, en forma selectiva, para desconectar la cámara de sello de la bomba 18E cuando sean necesarias las operaciones de reemplazo de filtro u otro tipo de mantenimiento permitiendo que la turbina funcione durante un tiempo corto sin enfriamiento de la cámara de sello y hasta que sean completadas estas operaciones de mantenimiento. Además, son simplificadas las operaciones de mantenimiento realizadas cuando la turbina o la planta generadora de energía eléctrica es desconectada o detenida por este aspecto de la presente invención. Finalmente, los indicadores de temperatura proporcionan una señal de la temperatura del fluido de escape que proviene de la cámara de sello 20E. De preferencia, la válvula 22E es manualmente operada de acuerdo con la temperatura del fluido en la línea 17E. Es decir, la cantidad de condensado de enfriamiento que es aplicado en la cámara de sello 20E puede ser ajustada por un operador cambiando el ajuste de la válvula 22E en respuesta a la temperatura señalada por el indicador de temperatura. En forma opcional, los sensores o transductores de temperatura, que producen señales de control de acuerdo con la temperatura del líquido de enfriamiento que deja la cámara de sello, pueden reemplazar los indicadores de temperatura. En este caso, la válvula 22E podría ser reemplazada con una válvula que sea sensible a estas señales de control para mantener la velocidad adecuada de flujo del líquido de enfriamiento hacia la cámara de sello 20E. Mientras las modalidades descritas con anterioridad se refieren a una cámara como una forma del medio ambiente operativo del sello, cualquier cubierta adecuada podría ser utilizada. Además, mientras la descripción anterior se refiere al fluido de trabajo como un fluido orgánico de trabajo, la presente invención también puede ser utilizada con la conexión de vapor, tal como en un sistema de turbina de vapor que utiliza, por ejemplo, un condensador de prensaestopas . Por ejemplo, un condensado frío de vapor puede ser bombeado de la bomba de ciclo al sello de la cámara de turbina de vapor por medio de un conducto o línea con el fin de enfriar y condensar mediante el contacto directo el vapor de alta presión que escapa a través del sello. De acuerdo con la presente invención, un conducto o línea adicional puede ser proporcionado para colectar el agua líquida del sello y suministrarla a un recipiente de acumulación y posteriormente, a la bomba de ciclo. Además, cuando es utilizado un fluido orgánico de trabajo, como el fluido de trabajo en la planta generadora de energía de ciclo Rankine, tal como la descrita con referencia a las Figuras 1 y 6 en la turbina intermedia de fluido 14E y su ciclo asociado de fluido de trabajo (así como también los fluidos de trabajo utilizados en las modalidades descritas con referencia a las Figuras 2, 3, 4 y 5) , el fluido de trabajo es preferiblemente elegido a partir del grupo de hidrocarburos aromáticos bicíclicos, hidrocarburos aromáticos bicíclicos sustituidos, hidrocarburos aromáticos heterocíclicos , hidrocarburos aromáticos heterocíclicos sustituidos, compuestos bicíclicos o heterobicíclicos en donde un anillo es aromático y el otro anillo condensado es no-aromático, y sus mezclas tales como naftaleno, 1-metilo-naftaleno, tetralina, quinolena, benzotiofeno ; un fluido orgánico alquilado de transferencia térmica, o un fluido sintético alquilado aromático de transferencia térmica, por ejemplo, aceites térmicos tales como fluido Therminol LT un fluido aromático sustituido de alquilo) Downtherm J (una mezcla de isómeros de un fluido aromático alquilado) , isómeros de dietilbenceno y mezclas de los isómeros y butilbenceno; y nonano, n-nonano, iso-nonano, u otros isómeros y sus mezclas. El fluido de trabajo más preferido que es utilizado es un fluido orgánico alquilado de transferencia térmica o un fluido sintético alquilado aromático de transferencia térmica, por ejemplo, aceites térmicos tales como el fluido Therminol LT un fluido aromático sustituido de alquilo) Downtherm J (una mezcla de isómeros de un fluido aromático alquilado) , isómeros de dietilbenceno y mezclas de los isómeros y butilbenceno.
Las ventajas y resultados mejorados presentados por el método y aparato de la presente invención son aparentes a partir de la descripción precedente de la modalidad preferida de la invención. Distintos cambios y modificaciones pueden realizarse sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se describe en las reivindicaciones adjuntas.
Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método para el enfriamiento de un sello localizado en una pared de una cámara, y a través de la cual pasa un árbol susceptible de ser movido, el sello es calentado mediante vapor caliente presurizado que escapa a través de un laberinto hacia la cámara y por fricción interna, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) proporcionar una cámara en la cual el sello es localizado y en el que escapa el vapor caliente presurizado; (b) inyectar líquido frío en la cámara en la que es localizado el sello; y (c) enfriar y condensar el vapor caliente presurizado en la cámara, enfriando de esta manera el sello y reduciendo la presión en la cámara.
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende la etapa de proporcionar una cámara de presión que contiene el vapor caliente presurizado dentro de la cual es montado un rotor de turbina sobre el árbol, el vapor escapa a través de un laberinto montado sobre el árbol entre el rotor y el sello de turbina.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende la etapa de agregar el líquido en la cámara en la cual es localizado el sello mediante la inyección del líquido en la cámara junto a un disco montado en la misma, el disco es montado y puede girar con el árbol.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se utilizada en una planta de generación de energía eléctrica que incluye un vaporizador que efectúa el proceso de vaporización de un fluido de trabajo, una turbina montada sobre el árbol que expande el fluido de trabajo, un condensador que realiza el proceso de condensar el fluido expandido de trabajo y una bomba de ciclo que regresa el condensado del condensador al vaporizador, y además comprende la etapa de suministrar el líquido que sale de la cámara en la cual es localizado el sello por medio de un recipiente a una línea que sale del condensador y que es conectada con la bomba de ciclo.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende la etapa de agregar el líquido a la cámara en la cual es localizado el sello de la salida de la bomba de ciclo.
  6. 6. Un aparato para enfriar un sello localizado en una pared de una cámara y a través de la cual pasa un árbol susceptible de ser movido, el sello es calentado mediante vapor caliente presurizado que escapa a través del sello hacia la cámara y por fricción interna, caracterizado porque comprende: (a) una cámara en la cual es localizado el sello y en el que escapa el vapor caliente presurizado; y (b) el medio que inyecta líquido en la cámara en la cual es localizado el sello, de manera que el vapor caliente presurizado sea enfriado y se condensa en la cámara, enfriando de esta manera el sello.
  7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende un rotor de turbina montado sobre el árbol en una cámara de presión que contiene un fluido caliente de trabajo vaporizado y que se encuentra presurizado, en donde el árbol pasa a través de un sello laberíntico montado sobre el árbol.
  8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende el medio que agrega el líquido a la cámara en la cual es localizado el sello junto a un disco en la cámara montada sobre el árbol y que es capaz de girar con. el mismo.
  9. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende un vaporizador que realiza el proceso de vaporización de un fluido de trabajo, una turbina montada sobre el árbol que expande el fluido de trabajo, un condensador que efectúa el proceso de condensar el fluido expandido de trabajo, una bomba de ciclo que regresa el condensado del condensador al vaporizador y el medio que suministra el líquido que sale de la cámara en la cual es localizado el sello por medio de un recipiente a una línea que sale del condensador y que es conectada con la bomba de ciclo.
  10. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende el medio de suministro que abastece el líquido que proviene de la salida de la bomba de ciclo a la cámara en la cual es localizado el sello por el medio que inyecta líquido a la cámara.
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