UNIDAD COMPRESORA.

Unidad compresora, que comprende un compresor centrífugo (1) para comprimir un gas y un motor eléctrico (4) que tiene un estátor (5) y un rotor (6) para impulsar el compresor (1),

estando el compresor (1) y el motor eléctrico (4) alojados en un alojamiento común (7) estanco a gases que está dotado de una entrada de gas (8) y una salida de gas (9), estando del estátor (5) alojado en un espacio (21) del estátor separado, que está delimitado por una sección de pared, rodeando el estátor (5), del alojamiento (7) de la unidad compresora, por un tabique (22.2) estanco a gases que se extiende entre el estátor (5) y el rotor (6) del motor eléctrico (4), y como mínimo por una pared extrema (22.1) que se extiende entre el tabique (22.2) y el alojamiento (7) de la unidad compresora, caracterizado porque el tabique (22.2) se extiende libremente entre el estátor (5) y el rotor (6) del motor eléctrico (4) y comprende un material de resistencia lo suficientemente elevada como para permanecer separado del estátor (5) y del rotor (6) bajo las presiones de trabajo del gas que pueden producirse en el interior del alojamiento (7), en donde el tabique (22.2) comprende una capa interior (22.4) y una capa exterior (22.3) diferentes, en los lados del rotor y del estátor, respectivamente, por lo menos la capa interior (22.4) teniendo propiedades de resistencia a la erosión, por lo menos una capa teniendo una resistencia elevada y por lo menos una capa siendo estanca a gases

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NL2003/000692.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2,80333 MUNCHEN.

Inventor/es: BODE,RALF,HEINRICH, MECKING,KLAUS.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 14 de Abril de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04D25/06B
  • F04D29/02C
  • H02K5/128 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 5/00 Carcasas o envolturas; Recintos; Soportes. › que utilizan unos manguitos de entrehierro o un disco de película de aire.

Clasificación PCT:

  • F04D25/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04D 25/00 Instalaciones o sistemas de bombeo especialmente adaptadas para fluídos compresibles (su control F04D 27/00). › siendo la bomba accionada por electricidad (F04D 25/08 tiene prioridad).
  • F04D29/02 F04D […] › F04D 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16). › Empleo de materiales (para funcionar con líquidos particulares F04D 7/00).
  • H02K5/128 H02K 5/00 […] › que utilizan unos manguitos de entrehierro o un disco de película de aire.

Clasificación antigua:

  • F04D25/06 F04D 25/00 […] › siendo la bomba accionada por electricidad (F04D 25/08 tiene prioridad).
  • F04D29/02 F04D 29/00 […] › Empleo de materiales (para funcionar con líquidos particulares F04D 7/00).
  • H02K5/128 H02K 5/00 […] › que utilizan unos manguitos de entrehierro o un disco de película de aire.

Fragmento de la descripción:

Unidad compresora.

La invención se refiere a una unidad compresora que tiene un alojamiento común para motor eléctrico y compresor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce una unidad compresora de este tipo a partir del documento US 3 960 468, que da a conocer una unidad compresora para comprimir gas. La unidad compresora comprende un compresor centrífugo y un motor eléctrico. El motor eléctrico comprende un estátor y un rotor, el rotor impulsando el compresor. El compresor y el motor eléctrico están alojados en un alojamiento común estanco a gases, que está dotado de una entrada de gas y una salida de gas.

En la unidad compresora mostrada en la figura 1 del documento US 3 960 468 de la técnica anterior más reciente, hay un tabique delgado entre el espacio en que está situado el estátor y el espacio en que está situado el rotor. Un tabique de este tipo asegura que cualesquiera sustancias agresivas que pueda haber presentes en el gas que se va comprimir no pueden llegar al espacio del estátor, donde podrían atacar el estátor. Este tabique conocido es delgado y puede estar fabricado de un metal con una resistencia eléctrica elevada, o a partir de un material no conductor. Tal como puede en la figura 1, el tabique conocido está soportado en el estátor.

A partir del documento EP 0 678 964 A1 se conoce un tabique para el encapsulamiento del estátor de un motor eléctrico, que está fabricado de capas de fibras incrustadas en una matriz de polímero o de cerámica. El tabique propuesto no satisface simultáneamente la resistencia a la corrosión, la resistencia a la erosión y el carácter estanco a gases.

El tabique conocido tiene diversos inconvenientes. En primer lugar, el tabique puede provocar desgaste sobre sí mismo y al estátor. El desgaste de este tipo se produce cuando el tabique y el estátor se mueven uno con respecto a otro como resultado de presiones y/o temperaturas fluctuantes. En segundo lugar, el tabique conocido es incapaz de absorber diferencias de presión elevadas entre el espacio del estátor y el espacio del rotor. La medida en que el tabique puede absorber diferencias de presión, es atribuible al soporte en el estátor, y no a las propiedades del propio tabique.

El objetivo de la presente invención es dar a conocer una unidad compresora en la que estos inconvenientes se superan por lo menos parcialmente, o crear una alternativa útil.

En concreto, es un objetivo de la invención proporcionar una unidad compresora, dotada de un tabique, que puede absorber diferencias de presión relativamente elevadas y que no provoca ningún desgaste a sí mismo y/o al estátor.

De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue por medio de una unidad compresora de acuerdo con la reivindicación 1.

El espacio del estátor está delimitado por una sección de pared, rodeando el estátor, del alojamiento común de la unidad compresora, por un tabique estanco a gases y por lo menos por una pared extrema, que conecta el tabique de manera estanca a gases, al alojamiento de la unidad compresora. Con esto, el alojamiento de la unidad compresora puede conformarse de manera que satisface la función de una pared extrema en uno o dos lados del estátor. El tabique estanco a gases no solamente mantiene el espacio del estátor libre del gas, sino que asegura asimismo que en el espacio del estátor puede predominar una presión diferente comparada con las presiones de trabajo que están presentes en el compresor. El tabique estanco a gases se extiende libremente entre el estátor y el rotor, con el resultado de que no toca el estátor ni el rotor. Esta orientación del tabique tiene la ventaja de que el estátor y el tabique pueden expandirse y contraerse de manera mutuamente independiente bajo la influencia de cambios de temperatura, sin rasparse uno a lo largo del otro, lo que si ocurriera produciría un desgaste. El tabique está fabricado de un material que es lo suficientemente fuerte como para que la deformación del tabique, resultante del esfuerzo de tracción que se produce a partir de la presión de trabajo del compresor, sea lo suficientemente reducida como para que el tabique permanezca separado tanto del estátor como del rotor.

En concreto, el tabique está fabricado, por lo menos en parte, de un plástico reforzado con fibras. Este material puede ser procesado en grosores de pared reducidos, y aún así experimenta solamente una pequeña cantidad de deformación bajo esfuerzos de tracción elevados.

Más en concreto, en el lado del rotor el tabique comprende una capa resistente a la erosión. Esta capa protege el tabique de la erosión mediante el propio gas, mediante cualesquiera componentes agresivos y abrasivos en el gas y/o mediante temperaturas elevadas del gas.

En una variante, el tabique comprende una capa estanca a gases, que posibilita que solamente parte de la sección transversal global del tabique consista en un material estanco a gases.

Ventajosamente, el tabique comprende una capa de metal anticorrosión. La utilización de metal en el tabique hace a éste estanco a gases y (si esta capa se utiliza en el lado del rotor) resistente a la erosión.

En una variante, el tabique comprende una capa de poliariletercetona. Los polímeros de este grupo pueden soportar temperaturas elevadas, son resistentes a la abrasión, son resistentes al desgaste y son malos conductores de la electricidad.

En las reivindicaciones dependientes se definen otras realizaciones.

La invención se refiere asimismo a un método para fabricar un tabique acorde con la reivindicación 11. En este método, por lo menos una capa interior y una capa exterior se fabrican por separado en forma de una carcasa interior y una carcasa exterior. Tras haber sido fabricadas las carcasas interior y exterior, el diámetro externo de la carcasa interior, bajo las mismas presión y temperatura, es mayor que el diámetro interno de la carcasa exterior. Para permitir después que la carcasa interior sea introducida en la carcasa exterior, se aumenta el diámetro de la carcasa exterior utilizando una presión elevada de gas o líquido. Al mismo tiempo, o alternativamente, el diámetro de la carcasa interior se reduce temporalmente bajando la temperatura. La presión es incrementada y/o la temperatura reducida, hasta tal punto que el diámetro externo de la carcasa interior se hace menor que el diámetro interno de la carcasa exterior. A continuación, la carcasa interior puede meterse en la carcasa exterior, tras lo cual se restablecen la presión y la temperatura a los niveles normales. Como resultado, la casa interior se expandirá y/o la casa exterior se contraerá, de manera que la carcasa interior está sujeta bajo tensión en la carcasa exterior.

Finalmente, la invención se refiere a la utilización de una unidad compresora de acuerdo con la reivindicación 12.

La invención se explicará en mayor detalle en la siguiente descripción de una realización de la unidad compresora acorde con la invención, haciendo referencia a los dibujos, en los cuales:

la figura 1 describe de forma diagramática una realización de la unidad compresora acorde con la invención, y

la figura 2 muestra un tabique entre un rotor y un estátor, en mayor detalle;

la figura 3 muestra una vista detallada del tabique entre un rotor y un estátor, de acuerdo con una realización alternativa.

La unidad compresora ilustrada en la figura 1 comprende un compresor centrífugo 1 para comprimir un gas, por ejemplo gas de proceso, que tiene un rotor 2 con uno o más, en este caso tres, propulsores 3 del compresor y un motor eléctrico 4 que tiene un estátor 5 y un rotor 6 para impulsar el rotor 2 del compresor. El compresor 1 y el motor eléctrico 4 están alojados en un alojamiento común 7 estanco a gases, que está dotado de una entrada 8 de gas y una salida 9 de gas.

El rotor 2 del compresor 1 y el rotor 6 del motor eléctrico 4 están dispuestos en un eje común 10 del rotor constituyendo una sola unidad. El eje 10 el rotor está montado en dos cojinetes radiales magnéticos 11 y 12, cada uno de los cuales está dispuesto en la proximidad de un extremo 13 y 14, respectivamente, del eje 10 del rotor, y en un cojinete axial magnético 15 dispuesto en la proximidad del cojinete radial 11.

La unidad compresora está dotada de un sistema de refrigeración para refrigerar los cojinetes magnéticos 11, 12, 15 y el rotor 6 del motor eléctrico 4. El sistema de refrigeración comprende un conducto 16 que sale del compresor y se...

 


Reivindicaciones:

1. Unidad compresora, que comprende un compresor centrífugo (1) para comprimir un gas y un motor eléctrico (4) que tiene un estátor (5) y un rotor (6) para impulsar el compresor (1), estando el compresor (1) y el motor eléctrico (4) alojados en un alojamiento común (7) estanco a gases que está dotado de una entrada de gas (8) y una salida de gas (9), estando del estátor (5) alojado en un espacio (21) del estátor separado, que está delimitado por una sección de pared, rodeando el estátor (5), del alojamiento (7) de la unidad compresora, por un tabique (22.2) estanco a gases que se extiende entre el estátor (5) y el rotor (6) del motor eléctrico (4), y como mínimo por una pared extrema (22.1) que se extiende entre el tabique (22.2) y el alojamiento (7) de la unidad compresora, caracterizado porque el tabique (22.2) se extiende libremente entre el estátor (5) y el rotor (6) del motor eléctrico (4) y comprende un material de resistencia lo suficientemente elevada como para permanecer separado del estátor (5) y del rotor (6) bajo las presiones de trabajo del gas que pueden producirse en el interior del alojamiento (7), en donde el tabique (22.2) comprende una capa interior (22.4) y una capa exterior (22.3) diferentes, en los lados del rotor y del estátor, respectivamente, por lo menos la capa interior (22.4) teniendo propiedades de resistencia a la erosión, por lo menos una capa teniendo una resistencia elevada y por lo menos una capa siendo estanca a gases.

2. Unidad compresora acorde con la reivindicación 1, en la que el material de resistencia elevada del tabique (22.2) comprende un plástico (22.3) reforzado con fibra.

3. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el tabique (22.2) comprende una capa (22.4) resistente a la erosión, en el lado del rotor.

4. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el tabique (22.2) comprende una capa (22.4) estanca a gases.

5. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el tabique (22.2) comprende una capa (22.4) de metal anticorrosión.

6. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el tabique (30) comprende una capa de poli (aril-éter-cetona) (40).

7. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el grosor de pared del tabique (22.2) es mayor en los extremos (22.5, 22.6) que en el centro.

8. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el tabique (22.2) y la pared extrema (22.1) son partes diferentes que están conectadas entre sí de manera estanca a gases por medio de uno o más anillos de sellado (22.7).

9. Unidad compresora acorde con una de las reivindicaciones precedentes, en la que el espacio (21) del estátor está dotado de conexiones a una unidad de refrigeración para suministrar y descargar (23, 24) un medio refrigerante.


 

Patentes similares o relacionadas:

Motor eléctrico, del 3 de Mayo de 2019, de Nidec ASI S.p.A: Un motor eléctrico que comprende: - un estator que tiene una cavidad de estator con un eje (A-A) que se extiende en una dirección […]

Motor eléctrico, en particular motobomba, del 24 de Abril de 2019, de BUHLER MOTOR GMBH: Motor eléctrico , en particular motobomba, con un rotor de imán permanente , un estator bobinado , que comprende un paquete de chapas […]

Aparato electrodoméstico de circulación de agua con árbol mejorado, del 14 de Marzo de 2018, de BSH HAUSGERÁTE GMBH: Aparato electrodoméstico de circulación de agua, en particular lavavajillas, con un objeto móvil que puede ser alojado por un cojinete […]

Bomba de motor encapsulada de imán permanente con carcasa resistente a la corrosión, del 31 de Enero de 2018, de Assoma Inc: Una bomba de motor encapsulada con imán permanente con una carcasa, en que los componentes relacionados con un mecanismo de disipación de calor […]

Bomba con al menos un canal de circulación y aparato electrodoméstico con una bomba de este tipo, del 27 de Abril de 2016, de BSH HAUSGERÁTE GMBH: Aparato electrodoméstico, en particular lavavajillas o lavadora, con una bomba , que presenta un motor de accionamiento con un arrollamiento de estator que puede […]

Tubo de entrehierro y procedimiento para su producción, del 13 de Abril de 2016, de SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT: Tubo de entrehierro, que está compuesto al menos en parte por una matriz polimérica, que está reforzada por medio de fibras, caracterizado porque está […]

Una máquina eléctrica, del 30 de Diciembre de 2014, de BOMBARDIER TRANSPORTATION GMBH: Una máquina electrica que comprende: * un estator que tiene un cuerpo de estator con un bobinado de estator bobinado a su alrededor y configurado para crear […]

Motor quirúrgico, máquina quirúrgica y procedimiento para la fabricación de un motor quirúrgico, del 6 de Agosto de 2014, de AESCULAP AG: Motor quirúrgico eléctrico con un estator y un rotor montado de forma rotativa en el estator , comprendiendo el estator al menos […]

Otras patentes de SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT