UNIDAD COMPRESORA Y PROCEDIMIENTO DE MONTAJE.

Unidad compresora (1), en especial para el funcionamiento submarino,

que comprende un compresor (3) y un motor eléctrico (2), unidad compresora (1) que presenta una carcasa (4) con una entrada (6) y una salida (7) para un medio de transporte, con un eje de giro (60) alrededor del cual puede girar un rotor (9) de la unidad compresora (1), caracterizada porque están previstos cojinetes electromagnéticos (21, 22) que mediante un sistema de refrigeración (31) se refrigeran hasta la temperatura de funcionamiento, en donde el sistema de refrigeración (31) prevé una derivación (32) en un rebose del compresor (3) y desde la derivación (32), mediante tuberías, una parte del medio de transporte es conducida a través de un filtro 35 y a continuación es guiada hasta los cojinetes (21, 22, 25) mediante dos tuberías aparte, en donde el eje de giro (60) durante el funcionamiento está orientado verticalmente y la carcasa (4) presenta, en un extremo axial (63) situado abajo, un drenaje (64)

La invención se refiere a una unidad compresora, en especial para el funcionamiento submarino, que comprende un compresor y un motor eléctrico, unidad compresora que presenta una carcasa con una entrada y una salida para un medio de transporte, con un eje de giro alrededor del cual puede girar un rotor de la unidad compresora, en donde están previstos cojinetes electromagnéticos que mediante un sistema de refrigeración se refrigeran hasta la temperatura de funcionamiento, en donde el sistema de refrigeración prevé una derivación en un rebose del compresor y desde la derivación, mediante tuberías, una parte del medio de transporte es conducida a través de un filtro y a continuación es guiada hasta los cojinetes mediante dos tuberías aparte.

Los últimos desarrollos en el campo de la construcción de compresores se centran en la disposición submarina de grandes compresores, que deben servir para transportar gases naturales. A causa de las condiciones de funcionamiento especiales, en especial a causa de la accesibilidad fuertemente limitada tanto para fines de mantenimiento como mediante conductos de abastecimiento, el campo técnico se enfrenta a unos grandes retos. Las condiciones ambientales pertinentes impiden cualquier tipo de intercambio de sustancias entre los grupos a instalar y el agua marina circundante. A esto hay que añadir que el agua marina es un medio agresivo y que en las diferentes profundidades marinas pueden darse unas condiciones extremas de presión y temperatura. Otro requisito consiste en que los grupos, por un lado, deben presentar un tiempo de vida útil extraordinariamente elevado y, por otro lado, tienen que estar configurados casi sin mantenimiento. Además de esto también es negativo un ensuciamiento nada despreciable del medio a transportar, en parte químicamente agresivo.

El medio de transporte a comprimir, en especial el gas natural a transportar, no sólo presenta una composición química agresiva con frecuencia variable, sino que también es portador de diferentes condensados que dificultan la compresión, en especial que condicen a un mayor desgaste del compresor. Por este motivo antes de la compresión tiene lugar una precipitación de condensado. Incluso con la tecnología de precipitación más compleja no es posible impedir una precipitación subsiguiente de condensado también en la unidad compresora, lo que puede limitar al menos el tiempo de vida útil de una unidad compresora. En el caso de una unidad compresora de funcionamiento submarino hay que añadir el problema de que una conexión de los conductos, que alimentan y descargan el medio de transporte, normalmente no tiene lugar hasta el punto de funcionamiento y en el recorrido de transporte hasta allí el medio del entorno, por ejemplo la agresiva agua marina, puede entrar en la unidad compresora y allí puede provocar daños.

De la solicitud de patente internacional WO 92/14062, que puede considerarse el estado de la técnica más próximo, se conoce ya una estación de bombeo para el funcionamiento submarino, que presenta también un compresor que transporta componentes gaseosos de una fuente de una materia prima fósil desde el fondo marino hasta tierra. Allí se propone montar los rotores de las máquinas de transporte mediante cojinetes deslizantes de aceite, que se lubrican mediante una película de aceite. La carcasa de las turbomáquinas presentan una colocación vertical y en el punto más bajo una salida de aceite abierta permanentemente, a través de la cual se evacuan otros gases y condensados desde la carcasa. Los componentes líquidos se transportan desde esta salida hasta tierra y allí se separan. De forma correspondiente a esto deben preverse tuberías aparte y una instalación de tratamiento compleja. También los documentos GB 2226776A y WO 95/15428 dan a conocer instalaciones como la del documento WO 92/14062.

Partiendo de los problemas del estado de la técnica la invención se ha impuesto la tarea de eliminar el potencial dañino de condensados y otros líquidos en una unidad compresora del tipo antes citado, prevista especialmente para el funcionamiento submarino, sin aumentar la complejidad de la colocación y de la instalación.

Para solucionar la tarea conforme a la invención se proponen una unidad compresora según la reivindicación 1 y un método para el montaje de una unidad compresora según la reivindicación 7. Las reivindicaciones subordinadas a las que se hace referencia en cada caso contienen perfeccionamientos ventajosos de la invención.

Una ventaja decisiva de la combinación entre la colocación vertical y un drenaje en el extremo inferior axial de la carcasa estriba en que, por un lado, a causa de la extensión alargada a lo largo del eje de giro se obtienen condiciones especialmente favorables del drenaje, debido a que como consecuencia de la mayor columna de agua se presentan mayores presiones hidrostáticas, que son responsables de una descarga mejor de los condensados desde la carcasa. Como consecuencia de esto se descargan también a través del drenaje, situado en el extremo inferior axial de la carcasa, condensados impulsados por la mayor presión hidrostática a causa de la colocación vertical.

Para garantizar una descarga completa de los líquidos, es conveniente que las superficies en el interior de la unidad compresora estén configuradas de tal modo que, en el caso de una colocación vertical para el funcionamiento, los líquidos situados en el interior de la carcasa solamente alcancen el drenaje fluyendo a causa de la fuerza de la gravedad. Para esto las superficies alejadas del drenaje deberían presentar una inclinación, la cual tiene como consecuencia un flujo hacia el drenaje. Conforme a la invención no están previstos en el interior de la carcasa, con relación al drenaje, entrantes socavados apropiados para acumular líquido.

Para una evacuación completa de los condensados y para superar cualquier diferencia de presión es conveniente que al drenaje, configurado como abertura, esté conectada una bomba que evacue el condensado.

Para procesos de montaje es conveniente, aparte de esto, que la carcasa de la unidad compresora esté montada en un bastidor mediante elementos de apoyo previstos sobre la carcasa, en donde este pivotamiento está configurado de tal modo que la carcasa puede girar alrededor de un eje horizontal en la región del centro de gravedad del rotor, y de este modo el drenaje cambia de un punto bajo a un punto alto en el marco del giro.

Este perfeccionamiento de la invención es especialmente útil cuando un procedimiento de montaje para una unidad compresora que se quiere hacer funcionar de modo submarino prevé que la unidad compresora, antes de sumergirla en el punto de funcionamiento submarino, se llene con un fluido incompresible, a continuación se transporte al punto de funcionamiento submarino y las conexiones se conecten a la entrada y a la salida y, por último, la unidad compresora se vacíe del fluido a través del drenaje. Para impedir un intercambio con el medio ambiente submarino es conveniente que la entrada y la salida se cierren sobre el agua, antes de que el fluido incompresible se cargue y estos cierres se extraigan de nuevo antes de que se conecten las conexiones a la entrada y a la salida. Para llenar la carcasa de la unidad compresora es conveniente que ésta gire alrededor de un eje horizontal, como ya se ha descrito, de tal modo que el drenaje se encuentre en el extremo axial superior. A través del drenaje puede realizarse un llenado completo de la carcasa con el fluido incompresible, en especial si el interior de la carcasa está configurado de tal modo que, en funcionamiento, los líquidos puedan alcanzar por completo el drenaje fluyendo a causa de la fuerza de la gravedad y la unidad compresora, durante el llenado, se encuentre con el extremo axial inferior arriba. La inclinación correspondiente de las superficies es responsable de que durante el llenado con el fluido incompresible no pueda detenerse ninguna burbuja gaseosa comprensible en la carcasa. Como fluido incompresible pueden servir por ejemplo agua destilada o agua desmineralizada, de tal modo que el interior de la unidad compresora no se vea expuesto a la influencia dañina del medio ambiente, por ejemplo del agua marina y al mismo tiempo los cierres de la entrada y la salida, en el marco del transporte de la unidad compresora hasta el punto de funcionamiento submarino, no tengan que soportar ninguna carga por presión especial.

Un cierre de la entrada y de la salida de la carcasa llenada es también conveniente para que no entre nadando ningún pez en la unidad compresora y no entre reptando ningún cangrejo.

1. Unidad compresora (1), en especial para el funcionamiento submarino, que comprende un compresor (3) y un motor eléctrico (2), unidad compresora (1) que presenta una carcasa (4) con una entrada (6) y una salida (7) para un medio de transporte, con un eje de giro (60) alrededor del cual puede girar un rotor (9) de la unidad compresora (1), caracterizada porque están previstos cojinetes electromagnéticos (21, 22) que mediante un sistema de refrigeración

(31) se refrigeran hasta la temperatura de funcionamiento, en donde el sistema de refrigeración (31) prevé una derivación (32) en un rebose del compresor (3) y desde la derivación (32), mediante tuberías, una parte del medio de transporte es conducida a través de un filtro 35 y a continuación es guiada hasta los cojinetes (21, 22, 25) mediante dos tuberías aparte, en donde el eje de giro (60) durante el funcionamiento está orientado verticalmente y la carcasa

(4) presenta, en un extremo axial (63) situado abajo, un drenaje (64).

2. Unidad compresora (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque las superficies en el interior de la unidad compresora (1) están configuradas de tal modo que, en el caso de una colocación vertical para el funcionamiento, los líquidos situados en el interior de la carcasa (4) se descargan a causa de la fuerza de la gravedad y alcanzan el drenaje (64).

3. Unidad compresora (1) según la reivindicación 2, caracterizada porque las superficies alejadas del drenaje (64) en el interior de la unidad compresora (1) presentan una inclinación tal, que estos líquidos humectantes se descargan, en el caso de una orientación vertical para el funcionamiento, en dirección hacia el drenaje (64).

4. Unidad compresora (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está conectada una bomba de condensado (67) al drenaje (64), la cual evacua líquido.

5. Unidad compresora (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carcasa (4) está montada en un bastidor (70) mediante elementos de apoyo previstos sobre la carcasa, en donde este pivotamiento está configurado de tal modo que la carcasa (4) puede girar alrededor de un eje horizontal, de tal modo que el drenaje (64) cambia de un punto bajo a un punto alto.

6. Unidad compresora (1) según la reivindicación anterior, caracterizada porque el eje horizontal, alrededor del cual puede girar la carcasa, discurre en la región del centro de gravedad del rotor (68).

7. Procedimiento de montaje para una unidad compresora (1) según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, que está prevista para el funcionamiento submarino, caracterizado porque la unidad compresora (1) se llena sobre el agua con un fluido incompresible (82), se transporta hasta un punto de funcionamiento submarino, se conectan conexiones a la entrada (6) y a la salida (7) y el fluido (82) se evacua desde la unidad compresora (1) a través del drenaje (64).

8. Procedimiento de montaje según la reivindicación 7, caracterizado porque el fluido (82) es agua destilada o desmineralizada.