WO2013062431A1 - Empanque mecânico para altas temperaturas com duplo (extra) arrefecimento interno - Google Patents
Empanque mecânico para altas temperaturas com duplo (extra) arrefecimento interno Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013062431A1 WO2013062431A1 PCT/PT2012/000045 PT2012000045W WO2013062431A1 WO 2013062431 A1 WO2013062431 A1 WO 2013062431A1 PT 2012000045 W PT2012000045 W PT 2012000045W WO 2013062431 A1 WO2013062431 A1 WO 2013062431A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cooling
- stationary ring
- extra
- packing
- internal cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
Definitions
- This invention has application in almost every type of industry where large thermal gradients inherent in fluid pumping processes, such as petrochemicals, are involved, as existing solutions have collapsible sealing elements and lose their properties. properties when exposed to these temperatures.
- This invention by means of mechanical construction and assembly of components, is intended to make a fluid that will circulate inside various packing components completely or not, and will be responsible for further controlling the temperature in areas previously impossible. to arrive.
- An additional feature of the invention is the possibility to introduce in a controlled and enclosed packing a fluid which, by circulating, will allow to control the temperature within the parts in which it contacts and, by convection, make it possible to improve the temperature for the stress-resistant characteristics of the remaining aggregate packing components.
- the flow channels of the fluid are represented as an example.
- Packing Cap (10) is pre-machined where holes are drilled through which internal extra coolant will circulate in addition to those used.
- Internal Cover Bushing (31) may, depending on the application, provide the cooling outlet, eventually covering other components and eventually dissipating in a controlled or uncontrolled manner to the outside.
- This extra cooling of internal cooling will thermally change the area where the 0 'ring (19) and the Joints (7) are placed, allowing the placement of the Stationary Ring Bushing (5) that supports the Stationary Ring (4).
- This configuration of the Primary Rotary Ring Bushing (5) is simpler and much more economical to perform and has the advantage that it does not suffer from the adherence of the fluid to be pumped compared to the best available technique so far as the use of packing. bellows.
- the bellows packing ends up impregnating the fluid to be pumped, which removes its flexibility, causing rigidity and consequently affects the sealing surface due to deterioration of the faces.
- the Stationary Ring Bushing (5) can thus be fitted with a set of spring (20) which is protected and which ensures the positioning of the sealing faces (3) and (4). It is still reusable and suitable filler material may be deposited to be more wear resistant to the gasket (7) and O 'ring (19).
- the second zone a seal (12) and (23), such as for example, an area thermally affected by the extra cooling of internal cooling by providing best conditions for O 'rings will proportionally (24) and (27).
- the invention allows an increase in the life of the mechanical seal, it will consequently make the use of the remaining equipment available for a longer time, making the whole process more effective and efficient, avoiding costs inherent to the equipment shutdown intervention.
- the set of packing parts are obtained by cutting, cutting or molding machining are the same as those currently in use, with this invention allowing to control the path of the fluid to be cooled. This is where innovation occurs, as another form of construction and availability of packing components is made possible.
- bellows packing ends up impregnating the fluid to be pumped, which removes its flexibility, causing rigidity and consequently affects the sealing surface due to deterioration of the faces.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Os empanques mecânicos presentes em quase todo o tipo de indústrias (industria petroquímica, por ex. : ) envolvendo altas temperaturas dos processos de bombagem, carecem de melhorias atendendo aos custos. As soluções existentes possuem elementos de vedação que entram em colapso aquando expostas a altas temperaturas. São usados materiais raros e onerosos para retardar a falha e consequente intervenção, mas a transferência de calor persiste. Através de construção mecânica, é criada uma zona interna (13, 14) e que poderá ser totalmente fechada, na qual circulará um fluido promovendo a troca de calor em zonas que não estariam acessíveis. Mais importante que isso é o aumento de tempo de vida do empanque e diminuição de intervenções. Uma fuga pode ser algo de extrema perigosidade, podendo ser a causa de imensurável prejuízo.
Description
Descrição
Empanque Mecânico para Altas Temperaturas com Duplo (Extra)
Arrefecimento Interno
DOMÍNIO TÉCNICO DA INVENÇÃO
Esta invenção tem uma aplicação em quase todo o tipo de indústrias em que estão envolvidas grandes gradientes térmicos inerentes os processos de bombagem dos fluidos, como por exemplo a petroquímica, já que as soluções existentes possuem elementos de vedação que entram em colapso e perdem as suas propriedades aquando expostas a essas temperaturas.
TÉCNICA ANTERIOR
Atualmente os sistemas de vedação em que esta invenção se enquadra encontram-se normalizados segundo os referenciais normativos API 610 / ISO 13709, API 628 e ISO 20149.
Diversos sistemas de vedação e conjuntos de combinações são disponibilizados a nível mundial tentando solucionar cada situação, como é exemplo o empanque de junta de fole, que permite não usar molas mas sim um fole metálico que lhe confere flexibilidade e a inexistência da junta ao veio.
No entanto quando as bombas param e apesar de existirem diversos sistemas de limpeza e de controlo de temperatura, os fluidos bombeados passam por diversos estados físicos e químicos, ficam em contacto com os componentes do empanque. Na fase de arranque, parte do fluido ainda está rígido (coquifiçado) provocando o colapso do respectivo empanque.
Esta invenção, através da construção mecânica e de assemblagem de componentes, pretende fazer chegar de forma totalmente isolada ou não, um fluído que circulará por dentro de diversos componentes do empanque e ficará responsável por possibilitar controlar ainda mais a temperatura em zonas até então era impossíveis de chegar.
Desta forma permite evitar os problemas das juntas de fole, o afastamento da junta secundária para uma zona termicamente menos critica e a possibilidade do uso de molas.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
Conjunto de peças do empanque mecânico conforme desenho
Corte A-A e Corte B-B e tabela seguinte:
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO
Sendo uma área muito normalizada e com implementação em todo o tipo de indústria, se nos restringirmos como exemplo á indústria petroquímica, esta abordagem vem criar um outro espaço de melhoria nos procedimentos e na utilização dos equipamentos que até aqui não se conseguia abranger.
A simples questão do conhecimento técnico, muitas vezes precário, por parte dos montadores do equipamento, dá azo a potenciais quebras de rendimento do mesmo.
Quanto mais durar, mais trabalhar e menos for intervencionado, esta "pequena" inovação técnica vai proporcionar uma melhoria substancial do equipamento.
As aplicações disponíveis têm falhas promovidas pela disposição e constituição dos diversos elemento do empanque mecânico. Este arrefecimento interno extra e controlado, somado aos já existentes, vai permitir um repensar da sua composição e promover arranjos com materiais em condições mais favoráveis.
Funcionamento :
O acréscimo da invenção é a possibilidade de introduzir no empanque e de forma controlada e enclausurada um fluido que ao circular vai permitir controlar a temperatura dentro das peças em que contacta e, por convecção, possibilitar melhorar a temperatura para as características de resistência às solicitações dos restantes componentes agregados do empanque. No desenho - Fluxo de Refrigeração, está representado, como exemplo, os canais de circulação do fluido.
Aplicação:
Aplicável de acordo com a solicitação e de acordo com as normas de referência já indicadas, através do fluído que seja mais adequado e económico, nos equipamentos de bombagem que tenham grandes gradientes térmicos e trabalhem com produtos de extrema perigosidade.
Forma de uso:
Aplicação direta nos equipamentos de bombagem, através de um empanque de cartucho, ao qual será ligado um circuito aberto ou fechado por onde passará o fluido de refrigeração, podendo ser ligado a um conjunto vasto de equipamentos de refrigeração, bem como a um simples circuito de ar comprimido, que neste caso é de fácil acesso e de custo baixo atendendo à sua disponibilidade bastante disseminada nas industrias .
Finalidade :
Refrigerar localmente zonas do empanque onde existem elementos de vedação que necessitam de ter um ambiente térmico mais compatível e/ou favorável com as suas propriedades de utilização para garantir a vedação.
Explicação :
Num empanque com uma estrutura normalizada é acrescido um outro tipo de refrigeração até agora não contemplado.
No exemplo apresentado, usando a Tampa do empanque (10) do empanque mecânico, obtida através de arranque de apara, é criada uma cavidade que surge após ser montada com um
Casquilho de fecho da Tampa (6) e as Juntas (7) e (9) .
A Tampa do empanque (10) sofre previamente maquinação onde são criados furos por onde circulará o fluido para extra arrefecimento interno, para além dos que são usados.
A montagem das peças Fecho da Tampa (13), Fecho da Tampa (14) e o Casquilho interno da Tampa (31) de base de apoio ao Anel
Estacionário Secundário (10) irá promover a criação de uma cavidade onde o fluido de extra arrefecimento interno circulará .
O Fecho da Tampa (13), Casquilho interno da Tampa (31), poderá de acordo com a aplicação, disponibilizar a saída de refrigeração, acabando por abranger outros componentes, acabando por se dissipado de forma controlada ou não, para o exterior .
Esta refrigeração extra de arrefecimento interno vai alterar termicamente a zona onde se coloca o 0' ring (19) e a Juntas (7), possibilitando a colocação do Casquilho do Anel Estacionário (5) que suporta o Anel Estacionário (4) . Esta configuração do Casquilho do Anel Rotativo Primário (5) é mais simples e bem mais económica de executar, tendo a vantagem de não sofrer com a aderência do fluido a bombear, comparativamente à melhor técnica disponível até ao momento que é o uso de empanque de fole.
O empanque de fole acaba sofre impregnação do fluido a bombear, o que lhe retira a flexibilidade, provocando rigidez e por consequência afecta a superfície de vedação devido a deterioração das faces.
O Casquilho do Anel Estacionário (5), pode assim ter a possibilidade de ser montado com um conjunto de Molas (20) que se encontram protegidas e que garantem o posicionamento das faces de vedação (3) e (4) . Este ainda é possível reutilizar, podendo ser depositado um material de adição apropriado para ser mais resistente ao desgaste da junta (7) e O' ring (19) .
A Zona do 2o Empanque (12) e (23) , tal como no exemplo, irá proporcional uma zona termicamente afectada pela refrigeração extra de arrefecimento interno, proporcionando melhores condições de utilização para os O' rings (24) e (27).
O Casquilho do Anel Estacionário Secundário (23) vai beneficiar de situação idêntica à descrita do Casquilho do Anel Estacionário (5).
Acresce ainda a possibilidade ou não de se poder disponibilizar refrigeração para o espaço que fica entre as peças (18), (22), (23), (31) e (32).
Desta forma também se pode interferir termicamente e criar melhores condições de funcionamento no O' ring (32) de vedação ao Veio, através da Camisa (18) .
Esta proposta de montagem dos constituintes do empanque mecânico, aqui apresentado como exemplo, vai proporcionar um afastamento das peças mais sensíveis termicamente, o que tonará o seu tempo de utilização mais lato, logo mais económico .
Vantagens da Invenção:
Basta dar como exemplo só a extracção mundial diária de crude, que de acordo com o Departamento de Estatística dos E. U. A. em 2009, era de 62.689 milhões de barris por dia e apenas nos 15 principais países produtores de petróleo. A todo este processo está associado o processo de bombagem de crude e como tal a presença de empanques mecânicos .
Os atuais empanquem mecânicos, pelos motivos já expostos, acabam por diminuir a sua função, dando passagem ao fluido, causando um diverso número de situações, que para além poderem vir a tomar proporções extremamente perigosas, causam paragem e consequentes necessidades de intervenção nos equipamentos. Toda esta mão-de-obra é inquantificável e dificilmente contabilizada, assim como da disponibilidade das peças de substituição que por muito caras, muitas vezes não se encontram disponíveis de imediato.
Se a invenção permitir um aumento da vida útil do empanque mecânico, consequentemente disponibilizará por mais tempo o uso dos restantes equipamentos, tornando todo o processo mais eficaz e eficiente, evitando custos inerentes à intervenção por paragem dos equipamentos.
De uma forma mais colateral, teremos benefícios ambientais no que respeita ao decréscimo de poluição e diminuição do uso de recursos naturais e materiais.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ESSENCIAIS
O conjunto de peças do empanque são obtidas por maquinação por arranque de apara, corte ou moldação são iguais aos atualmente em uso, tendo esta invenção permitir controlar o percurso do fluido a refrigerar. É neste ponto que se verifica a inovação, já que é possibilitada uma outra forma de construção e disponibilização dos componentes do empanque.
1. Vedação ao Veio - caracterizado pelo posicionamento do O' ring (32) de vedação ao Veio através da Camisa (18, já que pode ser recolocado numa posição mais afastada da zona térmica mais crítica, ficando numa zona que lhe confere manter as suas propriedades mecânicas por mais tempo;
2. Alterar a zona termicamente afectada - caracterizada pela refrigeração extra de arrefecimento interno que vai alterar termicamente a zona onde se coloca o O' ring (19)
e a Juntas (8), possibilitando a colocação do Casquilho do Anel Estacionário (5) que suporta o Anel Estacionário
(4) . Esta configuração do Casquilho do Anel Estacionário
(5) é mais simples e bem mais económica de executar, tendo a vantagem de não sofrer com a aderência do fluido a bombear, comparativamente à melhor técnica disponível até ao momento que é o uso de empanque de fole. O empanque de fole acaba sofre impregnação do fluido a bombear, o que lhe retira a flexibilidade, provocando rigidez e por consequência afecta a superfície de vedação devido a deterioração das faces.
Casquilho montado com um conjunto de Molas caracterizado pelo facto de o Casquilho do Anel Estacionário (5) poder assim ter a possibilidade de ser montado com um conjunto de Molas (20) que se encontram protegidas e que garantem o posicionamento das faces de vedação (3) e (4). Neste ainda é possível reutilizar, podendo ser depositado um material de adição apropriado para ser mais resistente ao desgaste da junta (7) e O' ring (19) .
Refrigeração extra de arrefecimento interno nos Oxrings
- A Zona do 2o Empanque, tal como no exemplo, irá proporcional uma zona termicamente afectada pela refrigeração extra de arrefecimento interno, proporcionando melhores condições de utilização para os O' rings (24) e (27) .
Refrigeração extra de arrefecimento interno nos Casquilhos - caracterizado pelo facto do Casquilho do Anel Estacionário Secundário (23) ir beneficiar de situação idêntica à descrita do Casquilho do Anel Estacionário (5) que suporta o Anel Estacionário (4). Disponibilizar refrigeração a outras peças caracterizado por facto de acrescer ainda a possibilidade de se poder disponibilizar refrigeração para o espaço que fica entre as peças (18), (22), (23), (31) e (32) .
Aumento do tempo de utilização - caracterizado pelo facto de esta proposta de montagem dos constituintes do empanque mecânico, aqui apresentado como exemplo, ir proporcionar um afastamento das peças mais sensíveis termicamente, o que tonará o seu tempo de utilização mais lato, logo mais económico.
Claims
1. Vedação ao Veio - caracterizado pelo posicionamento do O' ring (32) de vedação ao Veio através da Camisa (18, já que pode ser recolocado numa posição mais afastada da zona térmica mais critica, ficando numa zona que lhe confere manter as suas propriedades mecânicas por mais tempo;
2. Alterar a zona termicamente afectada - caracterizada pela refrigeração extra de arrefecimento interno que vai alterar termicamente a zona onde se coloca o O' ring (19) e a Juntas (8), possibilitando a colocação do Casquilho do Anel Estacionário (5) que suporta o Anel Estacionário
(4) . Esta configuração do Casquilho do Anel Estacionário
(5) é mais simples e bem mais económica de executar, tendo a vantagem de não sofrer com a aderência do fluido a bombear, comparativamente à melhor técnica disponível até ao momento que é o uso de empanque de fole. O empanque de fole acaba sofre impregnação do fluido a bombear, o que lhe retira a flexibilidade, provocando rigidez e por consequência afecta a superfície de vedação devido a deterioração das faces.
3. Casquilho montado com um conjunto de Molas caracterizado pelo facto de o Casquilho do Anel Estacionário (5) poder assim ter a possibilidade de ser montado com um conjunto de Molas (20) que se encontram protegidas e que garantem o posicionamento das faces de vedação (3) e (4). Neste ainda é possível reutilizar, podendo ser depositado um material de adição apropriado para ser mais resistente ao desgaste da junta (7) e 0' ring (19) .
4. Refrigeração extra de arrefecimento interno nos Oxrings
- A Zona do 2o Empanque, tal como no exemplo, irá proporcional uma zona termicamente afectada pela
refrigeração extra de arrefecimento interno, proporcionando melhores condições de utilização para os O' rings (24) e (27) .
5. Refrigeração extra de arrefecimento interno nos Casquilhos - caracterizado pelo facto do Casquilho do Anel Estacionário Secundário (23) ir beneficiar de situação idêntica à descrita do Casquilho do Anel Estacionário (5) que suporta o Anel Estacionário (4).
6. Disponibilizar re rigeração a outras peças
caracterizado por facto de acrescer ainda a possibilidade de se poder disponibilizar refrigeração para o espaço que fica entre as peças (18), (22), (23), (31) e (32) .
7. Aume to do tempo de utilização - caracterizado pelo facto de esta proposta de montagem dos constituintes do empanque mecânico, aqui apresentado c.omo exemplo, ir proporcionar um afastamento das peças mais sensíveis termicamente, o que tonará o seu tempo de utilização mais lato, logo mais económico.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT105972 | 2011-10-27 | ||
| PT10597211A PT105972A (pt) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Empanque mecânico para altas temperaturas com duplo (extra) arrefecimento interno |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013062431A1 true WO2013062431A1 (pt) | 2013-05-02 |
Family
ID=47430025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/PT2012/000045 Ceased WO2013062431A1 (pt) | 2011-10-27 | 2012-10-27 | Empanque mecânico para altas temperaturas com duplo (extra) arrefecimento interno |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PT (1) | PT105972A (pt) |
| WO (1) | WO2013062431A1 (pt) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0079480A1 (de) * | 1981-11-05 | 1983-05-25 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag | Abdichtungsanordnung mit einem Radialgleitring |
| EP0290752A2 (de) * | 1987-05-11 | 1988-11-17 | Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co. | Gleitringdichtung mit einer Kühleinrichtung |
| US5344313A (en) * | 1993-04-30 | 1994-09-06 | Chevron Research And Technology Company | Fugitive volatile organic compound vapor collection system |
| EP0819873A1 (en) * | 1996-07-18 | 1998-01-21 | EG&G SEALOL, INC. | Bellows seal with reverse pressure capability |
| DE102009012038A1 (de) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Wellendichtung für eine Strömungsmaschine |
| WO2013001935A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | イーグル工業株式会社 | シャフトシール装置 |
-
2011
- 2011-10-27 PT PT10597211A patent/PT105972A/pt not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-10-27 WO PCT/PT2012/000045 patent/WO2013062431A1/pt not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0079480A1 (de) * | 1981-11-05 | 1983-05-25 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag | Abdichtungsanordnung mit einem Radialgleitring |
| EP0290752A2 (de) * | 1987-05-11 | 1988-11-17 | Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co. | Gleitringdichtung mit einer Kühleinrichtung |
| US5344313A (en) * | 1993-04-30 | 1994-09-06 | Chevron Research And Technology Company | Fugitive volatile organic compound vapor collection system |
| EP0819873A1 (en) * | 1996-07-18 | 1998-01-21 | EG&G SEALOL, INC. | Bellows seal with reverse pressure capability |
| DE102009012038A1 (de) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Wellendichtung für eine Strömungsmaschine |
| WO2013001935A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | イーグル工業株式会社 | シャフトシール装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT105972A (pt) | 2013-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2841820B1 (en) | Piston assembly | |
| RU2461737C2 (ru) | Компрессорный блок | |
| US6478303B1 (en) | Sealing ring packing | |
| WO2016058457A1 (zh) | 使双端面机械密封摩擦副冷却的轴套及其离心泵冷却系统 | |
| RU2394172C1 (ru) | Компрессорный блок и применение охлаждающей среды | |
| CA3012677C (en) | Heat exchanger with tanks, tubes, and retainer | |
| JP2002147618A (ja) | タンデムシール | |
| WO2013062431A1 (pt) | Empanque mecânico para altas temperaturas com duplo (extra) arrefecimento interno | |
| CN106130259A (zh) | 具有直冷结构的电机 | |
| ATE503914T1 (de) | Turbinengehäuseverstärkung bei einem gasturbinentriebwerk | |
| JP2011058517A (ja) | ドライコンタクトメカニカルシール | |
| KR102038553B1 (ko) | 볼텍스 튜브를 이용한 직접 접촉식 절삭유 냉각시스템 | |
| JP6534773B2 (ja) | 廃熱利用回路用容器 | |
| KR101833366B1 (ko) | 열교환기 | |
| US9964213B2 (en) | Pump sealing device | |
| CA2915306C (en) | Method for operating a heat pump and heat pump | |
| US2954012A (en) | Pressure fluid motor | |
| ES2467490A1 (es) | Dispositivo de sellado hermético para válvulas industriales | |
| JP6493141B2 (ja) | 冷却器モジュール | |
| GB2419646A (en) | A modular gland member for use in a mechanical seal | |
| CN211144812U (zh) | 壳体自带冷却结构的无油螺杆一体机 | |
| US20250267819A1 (en) | Liquid cooled power amplifier with internal fluid channelization | |
| CN218935280U (zh) | 一种自循环机械密封结构 | |
| CN208442271U (zh) | 压盖、密封装置及旋转机械设备 | |
| CN222910125U (zh) | 可对润滑系统散热的发动机气缸体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12806188 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12806188 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |