PT1477720E - Dispositivo para a alimentação de pelo menos dois agentes a um sistema rotativo de pressão - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO PARA A ALIMENTAÇÃO DE PELO MENOS DOIS AGENTES A UM SISTEMA ROTATIVO DE PRESSÃO" A invenção refere-se a um dispositivo para a alimentação de pelo menos dois agentes a um sistema rotativo de pressão, a saber, um agente quente e um agente mais frio, por oposição aquele, constituído por uma caixa de cabeçote estanque, bem como um rotor instalado no interior cabeçote estanque, que estão ambos apoiados de modo rotativo, opostos um ao outro, sendo que a caixa de cabeçote estanque e o rotor estão providos de aberturas de admissão e de descarga para os agentes, que estão em ligação umas com as outras, através de tubos de ligação que correm no interior, bem como através de canais circulares instalados na zona entre a caixa de cabeçote estanque e o rotor, além disso, com pelo menos um empanque, de um modo preferido, um empanque de anel deslizante, que, de um lado ou dos dois lados, respectivamente, dos canais circulares, isola o rotor em relação à caixa de cabeçote estanque.

Dispositivos deste género também são conhecidos da prática em diferentes configurações. A problemática fundamental no caso de dispositivos deste género consiste em que, por um lado, o empanque está exposto a uma forte carga, devido à temperatura elevada do agente quente e, por outro, a parte do agente quente que transborda, em dimensão reduzida, sobre o empanque (apenas no caso de óleo dissipador térmico) , pode entrar em ligação com oxigénio do ar e "estalar", o que actua de modo prejudicial 1 sobre os empanques.

Enquanto é transportado simplesmente um agente, é já conhecido (ver, por exemplo, o documento US 4234215) conduzir um agente refrigerante separado do mesmo género, através de uma instalação de refrigeração, para então, por meio do agente refrigerado, proceder a uma refrigeração do empanque e, ao mesmo tempo, formar uma barreira contra o oxigénio do ar. A instalação de refrigeração suplementar representa, no entanto, um dispêndio suplementar em aparelhos e custos.

Cabe à invenção, por conseguinte, o objectivo de melhorar um dispositivo do género referido inicialmente, de modo que seja obtida uma refrigeração eficaz do empanque sujeito a carga térmica, com um dispêndio múltiplo o mais reduzido possível.

Este objectivo é resolvido, de acordo com a invenção, por estar instalada uma câmara de refrigeração em forma de anel, que está em contacto com condutividade térmica com o(s) empanque(s) adjacente(s) ao canal circular para o agente quente, que está em ligação tanto com a abertura de admissão como com a abertura de descarga do agente mais frio, através de tubos de derivação, e é atravessado por este. A vantagem conseguida através da invenção consiste, no essencial, em recorrer ao circuito de circulação do agente mais frio para refrigerar os empanques adjacentes ao circuito de circulação do agente mais quente.

Desde que neste caso o agente quente e o agente mais frio são formados pela mesma natureza de material, em especial, por óleo dissipador térmico, recomenda-se, de acordo com uma 2 primeira forma de realização, que a câmara de refrigeração seja formada por duas câmaras circulares instaladas radialmente uma sobre a outra, que estão ambas ligadas uma à outra, pelo menos por um canal transversal, sendo que a câmara circular radialmente exterior está aberta na direcção do espaço circular que recebe o empanque e ligada à abertura de admissão para o agente mais frio, enquanto a câmara circular radialmente interior está ligada à abertura de descarga para o agente mais frio.

Neste caso, é vantajoso que a fuga que ocorre através do empanque não possa conduzir a quaisquer avarias ou impurezas, uma vez que os dois agentes são iguais um ao outro.

Para conseguir um efeito de refrigeração uniforme ao longo da periferia, é vantajosa se a abertura de admissão e a abertura de descarga estiverem instaladas ajacentes uma à outra e o canal transversal estiver instalado radialmente em posição oposta àquelas.

Se, pelo contrário, o agente quente e o agente mais frio forem formados por material de natureza diferente, em especial, o agente quente, por óleo dissipador térmico e o agente mais frio, por água, então é proposto, de acordo com uma segunda configuração da invenção, que a câmara de refrigeração seja formada por duas câmaras circulares, das quais a primeira está ligada à abertura de admissão, bem como à abertura de descarga, para o agente mais frio, formando um circuito de refrigeração, enquanto a segunda câmara circular está aberta na direcção do espaço circular que recebe o empanque, do lado afastado do agente quente e está ligado com um reservatório de alimentação com fluido de alimentação frio, sendo que o fluido de 3 alimentação é da mesma natureza de material que o agente quente.

Deste modo, é assegurado, em primeiro lugar, que o próprio agente refrigerante, na maior parte, portanto, a água, corra num circuito de circulação próprio, completamente fechado, enquanto apenas a parte de fugas pode entrar em contacto com um fluido de alimentação do mesmo material.

Em pormenor, recomenda-se, neste caso, que as duas câmaras circulares estejam instaladas radialmente uma sobre a outra, sendo que a câmara circular situada radialmente do lado interior está ligada ao reservatório de alimentação.

Finalmente, existe a possibilidade, em principio, no caso de ambas as configurações, de estar instalado um outro empanque, do lado da câmara de refrigeração afastado axialmente para o empanque, que isola do lado da atmosfera ou de um canal circular um outro agente.

Em seguida, a invenção é explicada em pormenor com base em exemplos de realização representados no desenho; mostram:

Fig. 1 um dispositivo de acordo com a invenção, numa primeira forma de realização,

Fig. 2 um corte transversal através do objecto de acordo com a fig. 1, ao longo da linha A-A,

Fig. 3 um dispositivo de acordo com a invenção, numa segunda forma de realização. 0 dispositivo representado no desenho serve para a 4 alimentação de pelo menos dois agentes a um sistema rotativo de pressão, a saber, por um lado, um agente quente e, por outro, um agente mais frio, em posição oposta àquele. 0 dispositivo é constituído por uma caixa 1 de cabeçote estanque, bem como por um rotor 2 instalado no interior da caixa 1 de cabeçote estanque, que estão ambos apoiados de modo rotativo, em lados opostos um ao outro, através de rolamentos 3 de cilindros. Neste caso, em alternativa, uma caixa 1 de cabeçote estanque pode estar instalado de modo fixo, como é o caso na configuração de acordo com a fig. 1 ou então também o rotor 2. A caixa 1 de cabeçote estanque e o rotor 2 estão providos de aberturas 4, 5, 6, 7 de admissão e de descarga para os agentes, que estão em ligação umas com as outras, através de tubagens 10 de ligação que correm no interior da caixa 1 de cabeçote estanque, bem como através de canais 8, 9 circulares, instalados na zona entre a caixa 1 de cabeçote estanque e o rotor 2.

Para isolar um do outro os circuitos de circulação individuais dos agentes, estão previstos empanques 11, 12, de um modo preferido, empanques de anel deslizante, que, de um lado ou dos dois lados, respectivamente, dos canais 8, 9 circulares, isolam o rotor 2 em relação à caixa 1 de cabeçote estanque.

Para conseguir um alivio da carga térmica dos empanques 11 adjacentes ao agente quente, está instalada uma câmara 13 de refrigeração em forma de anel, em contacto com condutividade térmica com os empanques 11 adjacentes ao canal 8 circular para o agente quente, que está em ligação, através de tubos 1 de derivação, tanto com a abertura 5 de admissão como também com a abertura 7 de descarga do agente mais frio, e é atravessada por 5 este.

No caso da forma de realização de acordo com as figs. 1 e 2, na qual o agente quente e o agente mais frio são formados por material da mesma natureza, em especial, por óleo dissipador térmico, a câmara 13 de refrigeração está formada por duas câmaras 15, 16 circulares, instaladas radialmente uma sobre a outra. Ambas as câmaras 15, 16 circulares, como se pode deduzir, em especial, a partir da fig. 2, estão ligadas uma à outra, pelo menos por um canal 17 transversal. A câmara 15 circular radialmente exterior está, neste caso, aberta na direcção do espaço 8 circular que recebe o empanque 11 e ligada à abertura 5 de admissão para o agente mais frio, enquanto a câmara 16 circular radialmente interior está ligada à abertura 7 de descarga para o agente mais frio. Desta maneira, é obtido, ao longo da totalidade do perímetro, um efeito de refrigeração uniforme.

Como se pode deduzir igualmente a partir da fig. 2, a abertura 5 de admissão e a abertura 7 de descarga estão instaladas adjacentes uma à outra, enquanto o canal 17 transversal está instalado radialmente em posição oposta a estas.

Na fig. 3, está representada uma forma de realização deste tipo em que o agente quente e o agente mais frio são de material de natureza diferente. Enquanto o agente quente pode ser constituído, em especial, uma vez mais, por óleo dissipador térmico, para o agente mais frio é utilizada, de uma modo preferido, água. Devido à natureza diferente, deve ser considerada aqui uma separação cuidadosa reciproca. 6

Também aqui a câmara 13 de refrigeração está formada por duas câmaras 15, 16 circulares, das quais a primeira 15 está ligada à abertura 5 de admissão, bem como à abertura 7 de descarga, para o agente mais frio, formando um circuito de refrigeração e está completamente fechada em si mesma. A segunda câmara 16 circular está, pelo contrário, aberta na direcção do espaço circular que recebe o empanque 11, do lado afastado do agente quente e está ligada a um reservatório 18 de alimentação com fluido de alimentação frio. 0 fluido de alimentação é, de um modo preferido, da mesma natureza de material que o agente quente, de modo que uma mistura reciproca, por exemplo, através de fugas que possam ocorrer, não causa quaisquer problemas.

Também aqui as duas câmaras 15, 16 circulares estão instaladas radialmente uma sobre a outra, pelo que está garantida uma transferência térmica ideal do agente mais frio para o fluído de alimentação. A câmara 16 circular situada radialmente no interior está, neste caso, ligada ao reservatório 18 de alimentação.

Como se pode deduzir, em especial no caso do dispositivo de acordo com a figura 1, de cada um dos lados da câmara 13 de refrigeração afastado axialmente do empanque 11, está instalado um outro empanque 19. Um destes empanques 19, na fig. 1, isola do lado da atmosfera, enquanto o segundo destes empanques 19 isola do canal 9 circular do agente frio.

No caso do dispositivo de acordo com a fig. 3, pelo contrário, verifica-se o isolamento através do empanque 19, em relação a um canal circular para um outro agente.

De resto, estão previstas na fig. 3 ligações 20 por tubo 7 flexível, para a ligação da câmara 13 de refrigeração ao circuito de circulação do agente mais frio que corre no exterior do cabeçote 1 estanque. Da mesma maneira, também o reservatório 18 de alimentação está ligado à câmara 16 circular, através de uma ligação 21 por tubo flexível. Uma vez que o eixo 22 longitudinal do dispositivo de acordo com a fig. 3, em funcionamento, está orientado na vertical, sendo que o reservatório 18 de alimentação está instalado por cima, o fluído de alimentação escorre, espontaneamente, para a câmara 16 circular.

Lisboa, 07 de Novembro de 2006

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para a alimentação de pelo menos dois agentes a um sistema rotativo de pressão, a saber, um agente quente e um agente mais frio, por oposição àquele, constituído por uma caixa 1 de cabeçote estanque, bem como por um rotor (2) instalado no interior de uma caixa 1 de cabeçote estanque, que estão ambos apoiados de modo rotativo, em lados opostos um ao outro, sendo que uma caixa 1 de cabeçote estanque e o rotor (2 ) estão providos de aberturas (4, 5, 6, 7) de admissão e de descarga para os agentes, que estão em ligação umas com as outras, através de tubos (10) de ligação que correm no interior de uma caixa 1 de cabeçote estanque, bem como através de canais (8, 9) circulares instalados na zona entre uma caixa 1 de cabeçote estanque e o rotor (2) , além disso, com pelo menos um empanque (11, 12), de um modo preferido, um empanque de anel deslizante, que, de um lado ou dos dois lados, respectivamente, dos canais (8, 9) circulares, isola o rotor (2) em relação a uma caixa 1 de cabeçote estanque, sendo que está instalada uma câmara (13) de refrigeração em forma de anel, que está em contacto com condutividade térmica com o(s) empanque(s) (11) adjacente (s) ao canal (8) circular para o agente quente, que está em ligação tanto com a abertura (5) de admissão como com a abertura (7) de descarga do agente mais frio, através de tubos (14) de derivação, e é atravessada por este, caracterizado por, com a mesma natureza de material do agente quente e do agente mais frio, em especial, em caso de utilização de óleo dissipador térmico, a câmara (13) de refrigeração ser formada por duas câmaras 1 (15, 16) circulares, instaladas radialmente uma sobre a outra, que estão ambas ligadas uma à outra, pelo menos por um canal (17) transversal, sendo que a câmara (15) circular radialmente exterior está aberta em direcção ao espaço (8) anular que recebe o empangue (11) e ligada à abertura (5) de admissão para o agente mais frio, enquanto a câmara (16) circular radialmente interior está ligada à abertura (7) de descarga para o agente mais frio.
2. 2. Dispositivo para a alimentação de pelo menos dois agentes a um sistema rotativo de pressão, a saber, um agente quente e um agente mais frio, por oposição àquele, constituído por uma caixa 1 de cabeçote estanque, bem como por um rotor (2) instalado no interior uma caixa 1 de cabeçote estanque, que estão ambos apoiados de modo rotativo, em lados opostos um ao outro, sendo que uma caixa 1 de cabeçote estanque e o rotor (2) estão providos de aberturas (4, 5, 6, 7) de admissão e de descarga para os agentes, que estão em ligação umas com as outras, através de tubos (10) de ligação que correm no interior uma caixa 1 de cabeçote estanque, bem como através de canais (8, 9) circulares instalados na zona entre uma caixa 1 de cabeçote estanque e o rotor (2), além disso, com pelo menos um empanque (11, 12), de um modo preferido, um empanque de anel deslizante, que, de um lado ou dos dois lados, respectivamente, dos canais (8, 9) circulares, isola o rotor (2) em relação uma caixa 1 de cabeçote estanque, sendo que está instalada uma câmara (13) de refrigeração em forma de anel, que está em contacto com condutividade térmica com o(s) empanque(s) (11) adjacente (s) ao canal (8) circular para o agente quente, que está em ligação tanto com a abertura (5) de admissão como com a abertura (7) de descarga do agente mais 2 frio, através de tubos (14) de derivação, e é atravessada por este, caracterizado por, com natureza diferente de material do agente quente e do agente mais frio, em especial, em caso de utilização de óleo dissipador térmico para o agente quente e de água, para o agente mais frio, a câmara (13) de refrigeração estar formada por duas câmaras (15, 16) circulares, das quais a primeira está ligada à abertura (5) de admissão, bem como à abertura (7) de descarga, para o agente mais frio, formando um circuito de refrigeração, enquanto a segunda câmara (16) circular está aberta na direcção do espaço circular que recebe o empanque (11) , do lado afastado do agente quente e está ligada a um reservatório (18) de alimentação com fluido de alimentação, sendo que o fluido de alimentação é da mesma natureza de material que o agente quente.
3. 3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a abertura (5) de admissão e a abertura (7) de descarga estarem instaladas adjacentes uma à outra e o canal (17) transversal estar instalado radialmente em posição oposta a estas.
4. 4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as duas câmaras (15, 16) circulares estarem instaladas radialmente uma sobre a outra, sendo que a câmara (16) circular, situada radialmente no interior, está ligada ao reservatório (18) de alimentação.
5. 5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por, do lado da câmara (13) de refrigeração afastado axialmente do empanque (11), estar 3 lado da instalado um outro empanque (19), que isola do atmosfera ou de um canal circular outro agente. Lisboa, 07 de Novembro de 2006 4