ES2210131T3 - Disposicion para un conjunto de bomba de calor de multiples etapas. - Google Patents
Disposicion para un conjunto de bomba de calor de multiples etapas.Info
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Abstract
Disposición de dinámica de gases para una turbomáquina centrífuga de múltiples etapas que tiene un conducto (16) de admisión y un orificio (38) de descarga, y que comprende: a) una primera rueda (26) móvil con un orificio de admisión axial y una zona periférica de descarga radial, estando dicho orifico de admisión axial en comunicación fluida con dicho conducto de admisión; b) una segunda rueda (29) móvil con un orificio de admisión axial y una zona periférica de descarga radial, dicha segunda rueda móvil dispuesta coaxialmente con dicha primera rueda móvil, estando situadas las dos ruedas móviles en ambos lados de un plano (24) imaginario que atraviesa su eje común; c) un primer medio para conducir el flujo desde la zona periférica de descarga de la primera rueda móvil al orificio de admisión de la segunda rueda móvil a lo largo de una primera trayectoria (28, C2) de flujo que incluye una pluralidad de primeros conductos (28) curvados en disposición axisimétrica; d) un segundo medio para conducir el flujo desde la zona periférica de descarga de la segunda rueda móvil hacia dicho orifico de descarga de la máquina a lo largo de una segunda trayectoria (37, C1) de flujo que incluye una pluralidad de segundos conductos (37) curvados en disposición axisimétrica.
Description
Disposición para un conjunto de bomba de calor de
múltiples etapas.
Esta invención se refiere generalmente a esquemas
de dinámica de gases en turbomáquinas, tales como compresores
centrífugos utilizados en bombas de calor, y más particularmente a
disposiciones compactas de dinámica de gases para compresores
centrífugos de múltiples etapas de elevada capacidad que funcionan
con vapor de agua.
Varias aplicaciones industriales, por ejemplo,
desalinización, enfriamiento de agua, y fabricación de hielo,
requieren una producción masiva de frío, es decir, grandes
cantidades de enfriamiento de aire, agua u otro refrigerante.
Cuando se utiliza agua como refrigerante, un método conocido de
absorción de calor es la ebullición de agua refrigerante bajo
presión reducida a la temperatura baja respectiva. Con el fin de
deshacerse del calor contenido en el agua evaporada, el vapor debe
llevarse a una temperatura y presión más elevadas mediante un
proceso termodinámico apropiado y, finalmente, condensarse mediante
la transferencia del calor a un radiador disponible, tal como agua
procedente de una torre de refrigeración. La diferencia de
temperatura entre el vapor comprimido y el radiador, más cierta
caída de la temperatura adicional necesaria para accionar la
transferencia de calor dinámico, todo expresado en unidades de
vapor de agua saturado a esas temperaturas, determinan el índice de
compresión (IC) del compresor que activa este proceso.
Desde el punto de vista económico, es deseable
utilizar el proceso de compresión en un compresor de etapa única.
Pero, cuando debido a diversas consideraciones de diseño un
compresor de etapa única resulta poco práctico, entonces, se suelen
utilizar dos o más etapas de compresión en serie, tal como se
describe en la patente de los EE.UU. nº 5.520.008 a Ophir et
al. La realización de una refrigeración intermedia del
vapor/gas entre las etapas aumenta el rendimiento termodinámico de
la operación y disminuye el consumo de potencia mecánica.
En el conjunto de bomba de calor descrito en la
patente de Ophir et al., se hace uso de un par de unidades
de compresores centrífugos individuales, teniendo cada una su
propio eje de impulsor y un alojamiento de soporte para el mismo,
así como su propio motor para accionar el eje. En esta disposición,
los dos motores están colocados en lados opuestos de la cámara del
compresor.
En un compresor centrífugo de múltiples etapas,
en el que las etapas están conectadas en serie, las geometrías de
los pasajes de vapor deben estar cuidadosamente diseñadas para
transportar, con un uso eficaz de la energía, los vapores
parcialmente comprimidos desde la zona de descarga de una etapa
anterior en la periferia de su rueda móvil hasta el orificio
central de admisión de la etapa posterior. Frecuentemente, es
necesaria la refrigeración intermedia de los vapores entre las
etapas para obtener rendimientos termodinámicos óptimos. Estos
requisitos complican adicionalmente la geometría de los pasajes de
vapor, y también aumentan las dimensiones físicas y el coste del
conjunto de bomba de calor. Esto es especialmente cierto en
unidades de bomba de calor de alto rendimiento de grandes
diámetros.
Máquinas tales como en la patente de los EE.UU.
nº 5.520.008 se han construido y funcionan bien, pero es muy
deseable una solución más compacta, con el fin de reducir costes y
facilitar la tarea de instalación y mantenimiento en espacios
cerrados, tales como sótanos de servicio y galerías de grandes
hoteles, edificios de oficinas, centros comerciales, etc.
Una disposición más compacta se describe en el
documento DE 1803958A, que describe una turbomáquina de dos etapas
(compresor) con intercambiadores de calor intermedios, en la que
las ruedas móviles de las dos etapas están dispuestas coaxialmente
opuestas entre sí y constituyen un solo cuerpo. El conducto de
admisión de la turbomáquina es una tubería cónica o cilíndrica
coaxial con las ruedas móviles y está dispuesta en el lado de la
primera etapa. El flujo de descarga de la primera etapa se
transporta mediante una pluralidad de primeros conductos de
descarga a un intercambiador de calor anular coaxial con las ruedas
móviles, que rodea el conducto de admisión y está dispuesto también
en el lado de la primera etapa. A continuación, el flujo realiza un
viraje en la vertical de 180º en un canal anular periférico que
rodea el intercambiador de calor y se dirige al orificio de admisión
de la segunda etapa. El flujo de descarga de la segunda etapa es
transportado por una pluralidad de segundos conductos de descarga a
otro intercambiador de calor coaxial anular que termina con un
orificio de descarga y está dispuesto entre el conducto de admisión
y el primer intercambiador de calor, también en el lado de la
primera etapa. Esta disposición sitúa cuatro flujos coaxiales y dos
volúmenes de intercambiador de calor en un lado del grupo de ruedas
móviles, lo que implica elevadas pérdidas hidráulicas.
El documento CH 102821 describe una turbomáquina
(compresor) de cuatro etapas con dos ejes paralelos accionados por
un motor mediante una caja de engranajes. Las ruedas móviles de la
primera y la segunda etapas están sobre un eje, en oposición,
mientras que la tercera y la cuarta ruedas móviles de etapa están
sobre un segundo eje. El conducto de admisión está dispuesto
lateralmente al primer eje. El conducto de descarga de la primera
etapa transporta el flujo desde la periferia de la primera rueda
móvil hasta la admisión de la segunda etapa a lo largo de una
trayectoria que sigue aproximadamente la superficie de un recinto
toroidal coaxial con el primer eje, mientras que el flujo de
descarga de la segunda etapa se junta en un espacio definido por el
mismo recinto toroidal y se transporta a través de una tubería
lateral a la admisión de la tercera etapa coaxial con el segundo
eje. Esta disposición es asimétrica y no alberga intercambiadores
de calor ni otros elementos en la trayectoria de flujo entre etapas
coaxiales.
En vista de lo anterior, el objeto principal de
la invención es proporcionar disposiciones novedosas de dinámica de
gases particularmente apropiadas para turbomáquinas eficaces y
compactas de fabricación económicamente factible, tales como
compresores centrífugos de elevada producción de gas o vapor, de
elevada compresión, de múltiples etapas para bombas de calor, y un
diseño novedoso de una bomba de calor particularmente apropiado
para su uso con tales compresores.
Según un primer aspecto de la presente invención,
se proporciona una disposición de dinámica de gases para una
turbomáquina centrífuga de múltiples etapas que tiene un conducto
de admisión y un orificio de descarga, que comprende:
- dos ruedas móviles con orificios de admisión
axiales y zonas periféricas de descarga radiales, estando el
orifico de admisión de la primera rueda móvil en comunicación
fluida con el conducto de admisión, estando situadas las dos ruedas
móviles a ambos lados de un plano imaginario que atraviesa su eje
común;
- un primer medio para conducir el flujo desde la
zona periférica de descarga de la primera rueda móvil al orificio
de admisión de la segunda rueda móvil a lo largo de una primera
trayectoria de flujo que incluye una pluralidad de primeros
conductos curvados en disposición axisimétrica;
- un segundo medio para conducir el flujo desde
la zona periférica de descarga de la segunda rueda móvil hacia el
orifico de descarga de la máquina a lo largo de una segunda
trayectoria de flujo que incluye una pluralidad de segundos
conductos curvados en disposición axisimétrica;
en la que la primera y segunda trayectorias de
flujo abandonan las zonas periféricas de descarga respectivas
curvándose gradualmente hacia el plano imaginario, atraviesan el
plano imaginario en sentidos opuestos y, tras el cruce, las dos
trayectorias de flujo descansan completamente en lados distintos
del plano imaginario.
En una realización particular de un compresor de
dos etapas, la disposición de dinámica de gases comprende:
- dos ruedas móviles coaxiales acopladas en un
eje común, estando orientados los orificios de admisión de las
ruedas móviles preferiblemente lejos uno del otro;
- un recipiente cilíndrico que aloja
concéntricamente las ruedas móviles y el conducto de descarga;
- una pared de separación entre las dos ruedas
móviles que tiene un primer y un segundo grupo de aberturas;
- un primer conjunto de conductos curvados que
transportan el flujo desde la zona de descarga de la primera rueda
móvil hasta el primer grupo de aberturas en la pared de separación,
pasando el flujo luego a través de una cámara en el recipiente al
orificio de admisión de la segunda rueda móvil, y un segundo
conjunto de conductos curvados que transportan el flujo desde la
zona de descarga de la segunda rueda móvil hasta el segundo grupo
de aberturas en la pared de separación, dirigiéndose el flujo luego
al orificio de descarga, pasando los dos flujos uno por encima del
otro en sentidos opuestos a la pared de separación.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona una disposición de dinámica de gases que
comprende una cámara condensadora anular concéntricamente dispuesta
alrededor de un conducto de admisión dentro de un conjunto de bomba
de calor.
Ambos aspectos apuntan al desarrollo de diseños
más compactos de turbomáquinas. En la realización de la disposición
del primer aspecto de la presente invención en un compresor de dos
etapas, esto se obtiene mediante el uso de un eje común corto
soportado por un alojamiento de soporte único situado entre las
ruedas móviles (etapas) y accionado por un único motor. En la
realización de la disposición del segundo aspecto de la presente
invención en un conjunto de bomba de calor, esto se obtiene
mediante una reducción de la longitud total del conjunto. El uso de
ambas disposiciones de dinámica de gases prevé un conjunto de bomba
de calor ampliamente integrado, en el que todos los componentes
funcionales del sistema, con la posible excepción del motor de
accionamiento -múltiples etapas del compresor, evaporador,
condensador, refrigeración intermedia y el equipo que elimina el
vaho- están incorporados dentro de un recipiente cilíndrico único
sin conductos exteriores. El conjunto está caracterizado por
pérdidas reducidas de presión de gas/vapor, aumentando de este modo
el índice de compresión y mejorando la economía de la bomba de
calor. El coste de fabricación de este conjunto de bomba de calor
integrado es considerablemente inferior al coste de fabricación de
un conjunto que tiene la misma capacidad compuesto de unidades
independientes con conductos externos de interconexión. La
configuración estructurada del conjunto integrado simplifica
enormemente su construcción en un emplazamiento operativo.
Para una mejor comprensión de la invención, así
como otros objetos y características de la misma, se hace
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra esquemáticamente una
realización de un conjunto de bomba de calor de dos etapas según la
invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva de la
disposición de carcasa de conductos difusores opuestos y ruedas
móviles en el compresor de dos etapas, y
La figura 3 ilustra esquemáticamente una segunda
realización del conjunto de bomba de calor que tiene tres
etapas.
Según una primera realización de la presente
invención, en la figura 1 se muestran una bomba de calor y un
compresor de dos etapas. La bomba de calor es un conjunto de bomba
de calor integrado basado en una disposición de dinámica de gases
según la invención, estando alojados todos los componentes del
conjunto, excepto el motor 10, dentro de un recipiente 11
cilíndrico.
El recipiente está dividido por paredes 12 y 13
de separación en una cámara A de evaporación, una cámara B de
condensación, y una cámara C de compresión. La cámara A de
evaporación está equipada con colectores 15 adaptados para extender
el agua entrante u otro refrigerante en finas "pantallas" con
una gran área superficial para fomentar su evaporación bajo
condiciones de vacío parcial.
La cámara A de evaporación se abre en un conducto
16 de admisión que conduce al orificio de admisión del compresor.
La entrada del conducto 16 de admisión está cubierta por un
separador 19 de gotas que evita la entrada de gotas de agua. El
conducto 16 de admisión es coaxial con el recipiente 11 cilíndrico
y, junto con los tabiques 12 y 13, define la cámara B de
condensación anular. En la cámara B de condensación, existe una
pluralidad de toberas 22 montadas en la pared cilíndrica del
recipiente 11 y adaptadas para pulverizar el agua de refrigeración
en la cámara.
La cámara C de compresión aloja la primera y
segunda etapas de un compresor centrífugo, ambas coaxiales con el
recipiente 11. La cámara C está subdividida en dos celdas C1 y C2
mediante una pared 24 de separación intermedia colocada entre las
dos etapas del compresor. La primera etapa está dotada con una
rueda 26 móvil giratoria dentro de una carcasa 27 estacionaria y
está adaptada para descargar vapor parcialmente comprimido a través
de un conjunto de conductos 28 difusores a través de una pared 24
de separación y de una celda C2 hacia el orifico de admisión de la
segunda rueda 29 móvil de la etapa del compresor. La celda C2 anular
está equipada con medios para la refrigeración intermedia o el
temple del vapor entre las dos etapas del compresor, tales como las
toberas 31 de pulverización del agua. En la trayectoria de flujo al
orifico de admisión de la segunda etapa está previsto un separador
33 de gotas.
La rueda 29 móvil de la segunda etapa es
giratoria dentro de una carcasa 35 estacionaria y está adaptada
para descargar vapor comprimido a través de un conjunto de
conductos 37 difusores y aberturas en la pared 24 de separación en
la celda C1 anular de la cámara C de compresión que se abre en la
cámara B de condensación a través de un orificio 38 de descarga.
Las ruedas 26 y 29 móviles de la primera y
segunda etapas del compresor están montadas sobre un eje 40 común
soportado por un alojamiento 42 de soporte dispuesto entre ellos.
El eje 40 está acoplado al motor 10 externo a través de una caja 43
de engranajes. De este modo, un motor único puede accionar
simultáneamente ambas etapas del compresor.
Tal como viene indicado por flechas, el vapor de
agua generado en la cámara A de evaporación es arrastrado por una
fuerza de succión producida por el compresor a la admisión de la
primera etapa a través del separador 19 de gotas y el conducto 16
de admisión. La rueda 26 móvil de la primera etapa comprime el vapor
y lo descarga en la admisión de la segunda etapa a través de
conductos 28 difusores y la celda C2, mediante el separador 33 de
gotas. En la celda C2, el vapor parcialmente comprimido se templa
mediante agua fría pulverizada desde las toberas 31 o mediante las
superficies apropiadas de intercambio de calor (no mostradas en la
figura 1).
La rueda 29 móvil de la segunda etapa completa la
compresión del vapor y envía el vapor a la celda C1 de la cámara C
de compresión a través de los conductos 37 difusores. A
continuación, el vapor entra en la cámara B de condensación anular y
se condensa allí por medio de agua de refrigeración pulverizada
desde las toberas 22. El agua de refrigeración calentada abandona
la cámara B de condensación a través de la salida 44. El agua fría
se bombea a través de la salida 45.
La trayectoria de flujo del vapor entre las
etapas del compresor está organizada en una única disposición de
dinámica de gases mostrada en la figura 2. La descarga de ambas
ruedas móviles que abandonan la carcasa en dirección radial a
través de la zona 46 periférica de descarga se transporta por una
pluralidad de conductos 28 y 37 curvados. Los conductos 28 forman un
conjunto similar a una carcasa alrededor de la primera rueda 26
móvil, curvándose gradualmente cada conducto hacia la pared 24 de
separación (no mostrada en la figura 2) y terminando en una
abertura P1 en dicha pared. Los conductos 37 forman un conjunto
similar alrededor de la segunda rueda 29 móvil y también terminan
en aberturas P2 en la pared 24 de separación pero desde el lado
opuesto. Las aberturas P1 y P2 están dispuestas en un patrón alterno
en la pared 24 de separación, permitiendo que el vapor opuesto
fluya desde las dos ruedas móviles para pasar uno encima de otro de
una manera muy eficaz. Los conductos 28 y 37 tienen una forma de
difusor, con la zona de corte transversal gradualmente creciente
desde la periferia 46 de la rueda móvil hasta la pared 24 de
separación, por lo que el flujo de vapor se ralentiza y su presión
aumenta.
Volviendo a la figura 1, la corriente de vapor
indicada por flechas se ralentiza enormemente en los conductos 37
difusores, pasa a través del orificio 38 de descarga, y fluye en la
cámara B de condensación que rodea el conducto 16 de admisión. Esta
disposición de dinámica de gases ahorra espacio y, junto con el
paso mutuo anteriormente mencionado de los flujos de descarga de la
rueda móvil, permite una configuración muy compacta y
aerodinámicamente eficaz del conjunto de bomba de calor. La
configuración también es mecánicamente eficaz ya que el eje corto
de la rueda móvil gemela puede estar soportado por un alojamiento
de soporte y accionado por una línea de eje corto. El conjunto de
bomba de calor completo, a excepción del motor, puede acomodarse de
este modo en un alojamiento cilíndrico simple de aproximadamente el
doble del diámetro de las ruedas móviles.
Esta configuración reduce sustancialmente el
coste de fabricación e instalación del conjunto, simplificándose la
construcción y el mantenimiento del conjunto en su emplazamiento de
funcionamiento hasta un grado significativo. También minimiza las
pérdidas de presión del vapor/gas, aumentando de este modo el índice
de compresión y el rendimiento del conjunto.
El conjunto, como un todo, puede realizarse de
forma incluso más compacta colocando un motor eléctrico diseñado de
manera apropiada entre las dos ruedas móviles en lugar del
alojamiento de soporte, la línea del eje y el motor externo.
En la figura 3 se muestra otra realización de un
conjunto de bomba de calor de la presente invención y se demuestra
la manera en la que un compresor de dos etapas puede ampliarse a
tres etapas y más. La disposición es idéntica a la mostrada en la
figura 1, excepto en que incluye una tercera etapa del compresor
introducida próxima al conducto 16 de admisión. La rueda 48 móvil de
la tercera etapa está montada en una extensión 50 del eje 40 de
transmisión, extensión que está soportada por un segundo
alojamiento 52 de soporte coaxial con el recipiente 11 cilíndrico.
La rueda 11 móvil es giratoria en una carcasa 53.
Una segunda pared 54 de separación está
introducida con aberturas P1' y P2' similares a aberturas en la
pared 24 de separación. La zona periférica de descarga de la rueda
48 móvil está conectada a aberturas P1' en la pared 54 de
separación mediante un conjunto similar a una carcasa de conductos
57 difusores similares a los conductos 28. Los conductos 37, desde
la zona periférica de descarga de la segunda rueda 29 móvil a las
aberturas P2 en la pared 24 de separación, están extendidos a las
aberturas P2' en la segunda pared 54 de separación.
Una nueva celda C3 está definida entre las
paredes 24 y 54 de separación adaptadas para transportar vapor
comprimido desde la rueda 48 móvil de la tercera etapa a través de
conductos 57 difusores al orificio de admisión de la rueda 26 móvil
de la primera etapa. Los cabezales 61 de pulverización de
refrigeración intermedia pueden estar alojados en la nueva celda
C3, en cuyo caso se introduce en la trayectoria de flujo una pared
63 de separación intermedia que lleva separadores 65 de gotas, y
conductos 57 difusores se extienden a una pared 63 de separación
intermedia.
Desde el punto de vista de dinámica de gases, las
ruedas 48, 26 y 29 móviles deberían denominarse ahora ruedas
móviles de primera, segunda y tercera etapas, respectivamente.
Puede observarse fácilmente a partir de lo anterior que pueden
introducirse más etapas, exactamente de la misma manera, corriente
abajo del conducto 16 de admisión.
Aunque se han mostrado realizaciones preferidas
de la invención, debe entenderse que pueden realizarse muchos
cambios en la misma sin apartarse del alcance de las
reivindicaciones adjuntas de la patente. De este modo, el conjunto,
en lugar de alojar dentro del recipiente cilíndrico un compresor
centrífugo de múltiples etapas, puede alojar en relación concéntrica
con el recipiente un compresor de etapa única.
Claims (16)
1. Disposición de dinámica de gases para una
turbomáquina centrífuga de múltiples etapas que tiene un conducto
(16) de admisión y un orificio (38) de descarga, y que
comprende:
a) una primera rueda (26) móvil con un orificio
de admisión axial y una zona periférica de descarga radial, estando
dicho orifico de admisión axial en comunicación fluida con dicho
conducto de admisión;
b) una segunda rueda (29) móvil con un orificio
de admisión axial y una zona periférica de descarga radial, dicha
segunda rueda móvil dispuesta coaxialmente con dicha primera rueda
móvil, estando situadas las dos ruedas móviles en ambos lados de un
plano (24) imaginario que atraviesa su eje común;
c) un primer medio para conducir el flujo desde
la zona periférica de descarga de la primera rueda móvil al
orificio de admisión de la segunda rueda móvil a lo largo de una
primera trayectoria (28, C2) de flujo que incluye una pluralidad de
primeros conductos (28) curvados en disposición axisimétrica;
d) un segundo medio para conducir el flujo desde
la zona periférica de descarga de la segunda rueda móvil hacia
dicho orifico de descarga de la máquina a lo largo de una segunda
trayectoria (37, C1) de flujo que incluye una pluralidad de
segundos conductos (37) curvados en disposición axisimétrica;
caracterizada porque
dichas primera y segunda trayectorias (28, 37) de
flujo abandonan las zonas periféricas de descarga respectivas
curvándose gradualmente hacia el plano (24) imaginario, dichas
primera y dichas segunda trayectorias de flujo atraviesan el plano
imaginario en sentidos opuestos y, tras el cruce de dicho plano
imaginario, las dos trayectorias de flujo descansan completamente en
lados distintos del plano imaginario.
2. Disposición de dinámica de gases según la
reivindicación 1, que comprende una pared (24) de separación entre
dichas ruedas (26, 29) móviles, descansando dicha pared
sustancialmente en dicho plano imaginario y teniendo una pluralidad
de primeras aberturas (P1) y una pluralidad de segundas aberturas
(P2), en la que:
e) dicha pluralidad de primeros conductos (28)
curvados conecta la zona periférica de descarga de la primera rueda
(26) móvil a dicha pluralidad de primeras aberturas P1, y dicho
primer medio para conducir el flujo comprende adicionalmente una
primera envuelta (C1) exterior que define, junto con dicha pared
(24) de separación, una cámara que conduce el flujo desde dicha
pluralidad de primeras aberturas P1 a la admisión de la segunda
rueda (29) móvil, rodeando dicha cámara al menos parcialmente dicha
segunda rueda móvil;
f) dicha pluralidad de conductos (37) curvados
conecta la zona periférica de descarga de la segunda rueda (29)
móvil a dicha pluralidad de segundas aberturas (P2), y dicho
segundo medio para conducir el flujo comprende además una segunda
envuelta (C2) exterior que define, junto con dicha pared (24) de
separación, una cámara que conduce el flujo desde dicha pluralidad
de segundas aberturas (P2) hacia dicho orificio (38) de
descarga.
3. Disposición de dinámica de gases según la
reivindicación 2, en la que:
g) dicha pluralidad de primeros conductos (28)
curvados está dispuesta en un primer conjunto de carcasa alrededor
de la primera rueda (26) móvil;
h) dicha pluralidad de segundos conductos (37)
curvados está dispuesta en un segundo conjunto de carcasa alrededor
de la segunda rueda (29) móvil;
i) dicha pluralidad de primeras aberturas (P1) en
la pared (24) de separación conectada a la pluralidad de primeros
conductos (28) curvados está colocada en patrón alterno entre dicha
pluralidad de segundas aberturas (P2) conectada a la pluralidad de
segundos conductos (37) curvados.
4. Disposición de dinámica de gases según la
reivindicación 2 ó 3, en la que dichos conductos curvados tienen
una forma difusora con una zona de corte transversal creciente
desde la zona periférica de descarga de la rueda móvil hasta dichas
aberturas en la pared de separación.
5. Disposición de dinámica de gases según una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en la que dicha
turbomáquina está recubierta en una envuelta (C) axisimétrica
sustancialmente integral coaxial con dichas ruedas (26, 29)
móviles, formando parte dichas primera y segunda envueltas (C1, C2)
exteriores de dicha envuelta integral.
6. Disposición de dinámica de gases según la
reivindicación 5, en la que dicho orificio (38) de descarga de la
turbomáquina está situado sustancialmente en el mismo lado de dicha
envuelta (C) integral que la entrada de dicho conducto (16) de
admisión.
7. Disposición de dinámica de gases según la
reivindicación 5 ó 6, en la que dicha envuelta (C) axisimétrica
integral está formada como un cilindro con un diámetro
aproximadamente el doble del diámetro de las ruedas móviles.
8. Disposición de dinámica de gases para una
turbomáquina centrífuga de múltiples etapas según una cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 7, en la que dicha comunicación fluida
entre el orificio de admisión de la primera rueda (26) móvil y el
conducto (16) de admisión se realiza a través de al menos una etapa
adicional de la siguiente manera:
j) una rueda (48) móvil adicional que tiene un
orificio de admisión axial y una zona periférica de descarga radial
está dispuesta coaxialmente entre dicho conducto de admisión y
dicho orificio de admisión de la primera rueda móvil, estando el
orificio de admisión de la rueda móvil adicional en el lado de y
conectado al conducto (16) de admisión;
k) una pared (54) de separación adicional con una
pluralidad de primeras aberturas (P1') y una pluralidad de segundas
aberturas (P2') está situada entre la rueda (48) móvil adicional y
el orificio de admisión de la primera rueda móvil en un plano
perpendicular al eje de las ruedas móviles;
l) se añade una pluralidad adicional de conductos
(57) curvados para conectar la zona periférica de descarga de la
rueda móvil adicional a dicha pluralidad de primeras aberturas
(P1') en la pared (54) de separación adicional;
m) dicha pluralidad de segundos conductos (37)
curvados que conecta la zona periférica de descarga de la segunda
rueda (29) móvil a la pluralidad de segundas aberturas (P2) en la
pared (24) de separación existente se extiende hasta la pluralidad
de segundas aberturas (P2') en la pared (54) de separación
adicional.
9. Compresor centrífugo de múltiples etapas que
tiene una disposición de dinámica de gases para una turbomáquina de
múltiples etapas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
8.
10. Compresor centrífugo de múltiples etapas
según la reivindicación 9, en el que dichas primera y segunda
ruedas móviles están montadas en un eje (40) común de la rueda
móvil adaptado para ser accionado por un motor (10):
11. Compresor centrífugo de múltiples etapas
según la reivindicación 10, en el que dicho eje (40) de la rueda
móvil está soportado por un alojamiento (42) de soporte dispuesto
entre dichas primera y segunda ruedas móviles.
12. Compresor centrífugo de múltiples etapas
según la reivindicación 10, en el que dicho eje común de rueda
móvil es el eje de dicho motor, estando montadas dichas ruedas
móviles sobre los dos extremos de dicho eje.
13. Bomba de calor que comprende un compresor
centrífugo de múltiples etapas según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 12, con un conducto (16) de admisión, un
orificio (38) de descarga, y un motor (10) de accionamiento,
comprendiendo además la bomba de calor una cámara (A) de evaporación
en conexión fluida con dicho conducto de admisión y una cámara (B)
de condensación en conexión fluida con dicho orificio de descarga,
y un alojamiento(11) axisimétrico integral que aloja todos
los elementos de dicha bomba o todos los elementos excepto el motor
de accionamiento.
14. Bomba de calor según la reivindicación 13, en
la que dicho alojamiento (11) integral está dividido en cámaras por
paredes (12, 13) de separación transversal, estando dispuestas
dichas cámaras en el siguiente orden a lo largo del eje del
alojamiento:
a) cámara (A) de evaporación,
b) cámara (3) de condensación que rodea dicho
conducto (16) de admisión,
c) cámara (C) de compresión,
estando abierta dicha cámara (A) de evaporación
hacia el conducto (16) de admisión, estando abierto el orificio
(38) de descarga de dicho compresor de dos etapas hacia dicha
cámara (B) de condensación.
15. Bomba de calor según la reivindicación 14, en
la que dicha bomba de calor comprende además:
- un medio (15) para suministrar agua a dicha
cámara de evaporación;
- un medio (22) para pulverizar agua en dicha
cámara de condensación;
- un medio (45) para bombear agua enfriada;
- un medio (44) para bombear agua de
refrigeración calentada;
y al menos uno de los siguientes
dispositivos:
- un medio (33) para separar las gotas situado
antes de la entrada de flujo en los orificios de admisión de la
rueda móvil;
- un medio (31) para la refrigeración intermedia
del gas comprimido situado en la trayectoria de flujo entre dichas
ruedas móviles.
16. Bomba de calor según la reivindicación 13, en
la que dicha cámara (B) de condensación está dispuesta como una
cámara anular alrededor de dicho conducto (16) de admisión,
abriéndose dicho orificio (38) de descarga en dicha cámara de
condensación.
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