ES2708213T3 - Dispositivo de sellado para sellar un árbol giratorio de un compresor de gas y/o de un expansor de gas en una instalación para la producción de ácido nítrico - Google Patents

Dispositivo de sellado para sellar un árbol giratorio de un compresor de gas y/o de un expansor de gas en una instalación para la producción de ácido nítrico Download PDF

Info

Publication number
ES2708213T3
ES2708213T3 ES15734207T ES15734207T ES2708213T3 ES 2708213 T3 ES2708213 T3 ES 2708213T3 ES 15734207 T ES15734207 T ES 15734207T ES 15734207 T ES15734207 T ES 15734207T ES 2708213 T3 ES2708213 T3 ES 2708213T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
barrier
chamber
barrier chamber
compressor
agent
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.)
Active
Application number
ES15734207T
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Birke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2708213T3 publication Critical patent/ES2708213T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/443Free-space packings provided with discharge channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/03Pressure vessels, or vacuum vessels, having closure members or seals specially adapted therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/38Nitric acid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/04Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F04F5/20Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids for evacuating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/447Labyrinth packings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

Instalación para la producción de ácido nítrico con un compresor de NO (3) y un expansor de gas residual (11), caracterizada por que el compresor de NO (3) y/o el expansor de gas residual (11) presentan un dispositivo de sellado para sellar un árbol giratorio (26) del compresor de NO (3) o del expansor de gas residual (11), con una primera cámara de barrera (51), que rodea el árbol (26) y presenta una entrada (44) para alimentar un agente de barrera, y una segunda cámara de barrera (52), separada de la primera cámara de barrera (51) por una empaquetadura (41), que rodea el árbol (26) y presenta una salida (45) para la salida del agente de barrera, caracterizada por un dispositivo de succión (29, 31) para succionar el agente de barrera desde la segunda cámara de barrera (52).

Description

DESCRIPCION
Dispositivo de sellado para sellar un arbol giratorio de un compresor de gas y/o de un expansor de gas en una instalacion para la produccion de acido nltrico
Estado de la tecnica
La presente invention se refiere a un dispositivo de sellado as! como a un procedimiento correspondiente para sellar un arbol giratorio de un compresor de gas y/o de un expansor de gas, con una primera camara de barrera, que rodea el arbol y presenta una entrada para alimentar un agente de barrera, y, separada de la primera camara de barrera por una empaquetadura, una segunda camara de barrera, que rodea el arbol y presenta una salida para la salida del agente de barrera. En particular, la invencion se refiere a una instalacion para la produccion de acido nltrico con un compresor de NO y un expansor de gas residual as! como a un procedimiento correspondiente para el funcionamiento de una instalacion de este tipo.
Tal dispositivo de sellado puede aplicarse, por ejemplo, en una instalacion para la produccion de acido nltrico. Tal instalacion se conoce, por ejemplo, por el documento DE 102008027232 B3. En el procedimiento all! descrito para la produccion de acido nltrico se comprime gas con contenido en NO mediante un compresor de NO. El gas comprimido se conduce a una parte de alta presion de la instalacion, en la que tiene lugar una oxidation de NO para dar lugar a NO2 as! como una absorcion de acido nltrico. El gas residual no absorbido se suministra a un expansor de gas residual, a fin de expandirlo hasta presion ambiente para la obtencion de energla. La energla obtenida en el expansor puede utilizarse para el funcionamiento del compresor. El documento US 5.632.492 A da a conocer un dispositivo de sellado para un arbol en el interior de una carcasa estacionaria.
El compresor y el expansor de esta instalacion presentan en cada caso un arbol giratorio, en el que esta dispuesto un rodete rotatorio. Los rodetes de compresor y expansor se encuentran en un espacio interior, que esta sellado con respecto al arbol, a fin de evitar la salida de los gases conducidos en el compresor o el expansor. Para el sellado se utilizan dispositivos de sellado que presentan al menos dos camaras de barrera. Las camaras de barrera estan dispuestas de tal modo que rodean el arbol y estan distanciadas en direction axial respecto al espacio interior. Las camaras de barrera estan selladas con respecto al espacio interior as! como con respecto al ambiente a traves de medios de sellado dispuestos entre la pared interior de la carcasa y el arbol. En una primera de las dos camaras de barrera se introduce un gas de barrera que, debido a la falta de hermeticidad de los medios de sellado puede llegar parcialmente al espacio interior y parcialmente a la segunda camara de barrera contigua. Solicitando los medios de sellado con el gas de barrera puede evitarse que los gases se escapen del espacio interior del compresor de NO y/o el expansor de gas residual hacia el aire ambiente.
El dispositivo de sellado conocido ha demostrado su eficacia en la practica. No obstante ha resultado que, en caso de fallo del agente de barrera en los medios de sellado del compresor de NO y/o el expansor de gas residual puede producirse una liberation de oxidos nltricos. Los oxidos nltricos pueden provocar irritaciones y danos en las vlas respiratorios de las personas que se encuentren en las proximidades de la instalacion.
Descripcion de la invencion
Ante estos antecedentes, el objetivo de la presente invencion es aumentar la seguridad de un compresor y/o de un expansor que funcionan con un gas peligroso para la salud.
La presente invencion consigue el objetivo de acuerdo con la revindication 1 mediante una instalacion para la produccion de acido nltrico con un compresor de NO y un expansor de gas residual, presentando el compresor de NO y/o el expansor de gas residual un dispositivo de sellado para sellar un arbol giratorio del compresor de NO o del expansor de gas residual, con una primera camara de barrera, que rodea el arbol y presenta una entrada para alimentar un agente de barrera, y una segunda camara de barrera separada de la primera camara de barrera por una empaquetadura, que rodea el arbol y presenta una salida para la salida del agente de barrera, estando previsto un dispositivo de suction para succionar el agente de barrera desde la segunda camara de barrera.
En una instalacion para la produccion de acido nltrico con un compresor de NO y un expansor de gas residual contribuye a conseguir el objetivo el hecho de que el compresor de NO y/o el expansor de gas residual presente(n) un dispositivo de sellado de este tipo.
Mediante el dispositivo de succion puede generarse en la segunda camara de barrera una presion negativa, de modo que se succiona gas desde la segunda camara de barrera. Incluso en caso de fallo del agente de barrera, el gas que se acumula en la segunda camara de barrera es succionado y no puede escapar al ambiente. De este modo puede evitarse la liberacion de gases peligrosos y por tanto aumentarse la seguridad del compresor o del expansor.
De acuerdo con una configuration ventajosa de la invencion, el dispositivo de succion esta configurado como bomba de chorro. En una bomba de chorro, el efecto de succion se genera mediante una corriente propulsora, que aspira el agente de barrera. Puesto que las bombas de chorro por regla general no presentan elementos moviles, requieren poco mantenimiento y son poco propensas a averias. Resulta especialmente ventajoso el uso de una bomba de chorro configurada como eyector, de modo que en la camara de barrera pueda generarse una presion negativa.
Es preferible que el dispositivo de sellado presente una tercera camara de barrera, que rodea el arbol y presenta una salida para la salida del agente de barrera, estando dispuesta la segunda camara de barrera entre la primera camara de barrera y la tercera camara de barrera. En la tercera camara de barrera puede acumularse gas que llega debido a la falta de hermeticidad de una empaquetadura entre la segunda camara de barrera y la tercera camara de barrera. Por tanto, tal gas, que escapa de manera no deseada desde la segunda camara de barrera, puede ser recogido y puede evitarse que este gas llegue al ambiente. Por lo tanto, mediante la tercera camara de barrera puede aumentarse una vez mas la seguridad del dispositivo de sellado.
En este contexto ha resultado especialmente ventajoso que el agente de barrera pueda succionarse a traves del dispositivo de succion desde la tercera camara de barrera. Mediante un dispositivo de succion comun para succionar el agente de barrera desde la segunda camara de barrera y la tercera camara de barrera puede generarse no solo en la segunda camara de barrera sino tambien en la tercera camara de barrera una presion negativa. Pueden aspirarse gases desde la segunda camara de barrera y la tercera camara de barrera. De este modo puede aumentarse una vez mas la seguridad del compresor o del expansor. Alternativamente pueden utilizarse dos dispositivos de succion independientes para succionar el agente de barrera desde la segunda camara de barrera y desde la tercera camara de barrera. Esto conlleva la ventaja de una cierta redundancia, ya que en caso de fallo de uno de los dispositivos de succion, la succion del agente de barrera puede realizarse mediante el otro dispositivo de succion en cada caso, de modo que no se produce una suspension total de la funcion de succion.
Resulta ventajoso ademas que la primera camara de barrera este configurada sin salida. Debido a que la primera camara de barrera no presenta ninguna salida para el agente de barrera, el agente de barrera solo puede escapar debido a la falta de hermeticidad en las empaquetaduras que sellan la primera camara de barrera con respecto al arbol. Preferiblemente, la mayor parte del agente de barrera fluye por una empaquetadura entre la primera camara de barrera y el espacio interior del expansor o del compresor, mientras que una menor parte escapa por una empaquetadura entre la primera camara de barrera y la segunda camara de barrera. Alternativamente, la primera camara de barrera puede presentar una salida. La salida de la primera camara de barrera puede comunicarse opcionalmente con un dispositivo de succion comun o con un dispositivo de succion independiente, de modo que el agente de barrera tambien puede ser succionado desde la primera camara de barrera.
Una configuracion ventajosa preve que la segunda camara de barrera este configurada sin entrada, de modo que a la segunda camara de barrera solo puedan llegar gases debido a la falta de hermeticidad en las respectivas empaquetaduras entre la primera camara de barrera y la segunda camara de barrera o empaquetaduras entre la eventual tercera camara de barrera y la segunda camara de barrera. De manera alternativa o adicional, es posible configurar la tercera camara de barrera sin entrada, de modo que a la tercera camara de barrera solo puedan llegar gases debido a la falta de hermeticidad en las respectivas empaquetaduras entre la segunda camara de barrera y la tercera camara de barrera o empaquetaduras entre el ambiente y la tercera camara de barrera. De acuerdo con otra variacion puede estar previsto que la segunda camara de barrera y/o la tercera camara de barrera presente una entrada, a traves de la cual pueda alimentarse un agente de barrera, que es preferiblemente identico al agente de barrera que se alimenta a la primera camara de barrera.
En una instalacion del tipo mencionado al principio resulta ventajoso que este previsto un dispositivo de succion comun para el compresor de NO y el expansor de gas residual. Debido a un dispositivo de succion comun para el compresor de NO y el expansor de gas residual puede reducirse el esfuerzo para el sellado del compresor de NO y el expansor de gas residual.
El objetivo mencionado al principio se consigue, ademas, mediante un procedimiento para sellar un arbol giratorio de un compresor de NO y/o expansor de gas residual en un procedimiento para el funcionamiento de una instalacion para la production de acido nitrico segun la revindication de procedimiento independiente, en donde se usa un dispositivo de sellado con una primera camara de barrera, que rodea el arbol y presenta una entrada para alimentar un agente de barrera, y una segunda camara de barrera separada de la primera camara de barrera por una empaquetadura, que rodea el arbol y presenta una salida para la salida del agente de barrera, introduciendose un agente de barrera en la primera camara de barrera y succionandose el agente de barrera desde la segunda camara de barrera.
En un procedimiento para el funcionamiento de una instalacion para la produccion de acido nitrico con un compresor de NO y un expansor de gas residual, el objetivo mencionado al principio se consigue por que, para el sellado de los arboles del compresor de NO y/o el expansor de gas residual, se usa el procedimiento de sellado anteriormente descrito.
Con este procedimiento se obtienen las mismas ventajas que ya se han descrito en relation con el dispositivo de sellado.
Una configuracion ventajosa del procedimiento preve que el agente de barrera se succione desde una tercera camara de barrera, que rodea el arbol y presenta una salida para la salida del agente de barrera, estando dispuesta la segunda camara de barrera entre la primera camara de barrera y la tercera camara de barrera.
Preferiblemente, en el procedimiento se usa como agente de barrera un gas de barrera, en particular aire de barrera. Como aire de barrera puede usarse aire primario, aire secundario, aire de instrumentos o aire de instalacion. Alternativamente puede usarse un gas inerte como gas de barrera.
De manera especialmente preferible se usa como agente de barrera una parte del gas residual alimentado al expansor de gas residual. Esto conlleva la ventaja de que el gas residual esta presente en cualquier caso en el proceso de produccion para la produccion de acido nltrico y no tiene que proporcionarse ningun agente adicional. Resulta ventajoso que el agente de barrera sea succionado a traves de una bomba de chorro, que funciona con una corriente propulsora a partir del agente de barrera. Cuando se usa el agente de barrera como gas propulsor para la bomba de chorro, no es necesario proporcionar un agente adicional para el funcionamiento de la bomba de chorro. En el procedimiento de acuerdo con la invencion tambien pueden usarse, de manera alternativa o adicional, las configuraciones ventajosas descritas en relacion con el dispositivo de sellado o la instalacion para la produccion de acido nltrico.
Otras particularidades, caracterlsticas y ventajas de la invencion se desprenden de los dibujos, as! como de la descripcion que sigue de formas de realizacion preferidas con ayuda de los dibujos. Los dibujos ilustran a este respecto formas de realizacion der invencion unicamente a modo de ejemplo, que no limitan la idea de la invencion.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 una representacion esquematica de un primer ejemplo de realizacion de la instalacion de acuerdo con la invencion para la produccion de acido nltrico,
la figura 2 una representacion esquematica de un segundo ejemplo de realizacion de la instalacion de acuerdo con la invencion para la produccion de acido nltrico,
la figura 3 una representacion esquematica en seccion de un dispositivo de sellado que puede usarse de acuerdo con la invencion.
Formas de realizacion de la invencion
En las diversas figuras, las mismas partes estan provistas siempre de las mismas referencias y, por tanto, por regla general tambien se designan o mencionan en cada caso solo una vez.
En la figura 1 esta representada esquematicamente una instalacion para la produccion de acido nltrico (HNO3). La instalacion presenta una parte de baja presion 1, en la que se oxida una mezcla de amoniaco y aire por medio de un catalizador dando lugar a monoxido de nitrogeno (NO) y agua. El monoxido de nitrogeno 2 gaseoso es conducido a un compresor de NO 3, en el que se comprime el monoxido de nitrogeno. El monoxido de nitrogeno 4 comprimido que sale del compresor de NO 3 se transfiere a una parte de alta presion 5 de la instalacion, en la que tiene lugar una oxidacion de NO dando lugar a dioxido de nitrogeno (NO2) as! como una absorcion de acido nltrico (HNO3). El gas residual 6 no absorbido se dirige, a traves de un intercambiador de calor 7, a un expansor de gas residual 11, para descomprimirlo a presion ambiente con el fin de obtener energla y se evacua en una corriente de evacuacion 20.
Puesto que el escape de gases con contenido en nitrogeno puede provocar irritacion o danos en las vlas respiratorias, en el compresor de NO 3 y en el expansor de gas residual 11 de la instalacion se adoptan precauciones especiales para evitar la salida no deseada de los gases introducidos en el compresor de NO 3 y el expansor de gas residual 11. Tanto el compresor de NO 3 como el expansor de gas residual 11 presentan dos dispositivos de sellado 24, a traves de los cuales se sellan los arboles 26 giratorios del compresor de NO 3 o expansor de gas residual 11 y que se explicara mas detalladamente a continuacion con ayuda de la representacion en la figura 3.
La figura 3 muestra una seccion transversal a traves de un arbol 26 del compresor de NO 3 o del expansor de gas residual 11, que esta montado de manera giratoria alrededor de un eje de giro 23 con respecto a una carcasa estacionaria 27. Sobre el arbol 26 esta dispuesto, en el espacio interior 25 del compresor de NO 3 o del expansor de gas residual 11, un rodete 37 que, en el caso del compresor de NO 3, contribuye a la compresion del gas transportado o, en el caso del expansor de gas residual 11, es accionado por el gas introducido. Para sellar el espacio interior con respecto al ambiente esta previsto un dispositivo de sellado 24 en varias fases. El dispositivo de sellado 24 presenta una primera camara de barrera 51, que rodea el arbol 26 por completo. La primera camara de barrera 51 esta configurada en forma anular. Esta separada con respecto al espacio interior 25 por una empaquetadura 40. La empaquetadura 40 esta configurada como empaquetadura laberlntica, que presenta, debido a su naturaleza constructiva, una cierta falta de hermeticidad. La primera camara de barrera 51 presenta una entrada 44, a traves de la cual puede introducirse un agente de barrera configurado como gas de barrera en la primera camara de barrera 51.
Ademas, el dispositivo de sellado 24 presenta una segunda camara de barrera 52 que tiene una estructura anular y que rodea el arbol 26. La segunda camara de barrera 52 esta dispuesta inmediatamente adyacente a la primera camara de barrera 51. Esta separada de la primera camara de barrera 52 por una empaquetadura 41. La empaquetadura 41 esta configurada igualmente como empaquetadura laberlntica. En la segunda camara de barrera 52 esta prevista una salida 45, a traves de la cual puede salir gas de la segunda camara de barrera 52. La primera camara de barrera 51 esta dispuesta entre el espacio interior 25 del compresor de NO 3 o el expansor de gas residual 11 y la segunda camara de barrera 52.
Ademas esta prevista una tercera camara de barrera 53, que esta configurada igualmente de forma anular y que rodea el arbol 26. La tercera camara de barrera 53 esta dispuesta inmediatamente adyacente a la segunda camara de barrera 52 y separada de la segunda camara de barrera por una empaquetadura 42. En su lado opuesto a la segunda camara de barrera 52 esta prevista otra empaquetadura 43, a traves de la cual se sella la tercera camara de barrera 53 con respecto al ambiente. Las dos empaquetaduras 42, 43, que delimitan la tercera camara de barrera 53, estan configuradas como empaquetaduras laberlnticas.
La primera camara de barrera 51 esta configurada sin salida, de modo que el gas de barrera introducido a traves de la entrada 44 puede abandonar la primera camara de barrera exclusivamente por las dos empaquetaduras 40 y 41, que delimitan la primera camara de barrera 51 con respecto al espacio interior 25 y a la segunda camara de barrera 52. La segunda camara de barrera 52 y la tercera camara de barrera 53 estan configuradas sin entrada. Es decir que a la segunda camara de barrera 52 solo pueden llegar gases a traves de las empaquetaduras 41 y 42 que delimitan la segunda camara de barrera 52 con respecto a la primera camara de barrera 51 y la tercera camara de barrera 53. A la tercera camara de barrera 53 solo pueden llegar gases por las dos empaquetaduras 42 y 43 que delimitan la tercera camara de barrera 53 con respecto a la segunda camara de barrera 52 y al ambiente.
Para aumentar la seguridad del dispositivo de sellado 24, la salida 45 de la segunda camara de barrera 52 se comunica con un dispositivo de succion 29, 31. Mediante el dispositivo de succion 29,31 puede generarse en la segunda camara de barrera 52 una presion negativa, de modo que se succiona gas desde la segunda camara de barrera 52. Incluso en caso de fallo del agente de barrera, el gas que se acumula en la segunda camara de barrera 52 es succionado y no puede escapar al ambiente. De este modo puede evitarse la liberacion de gases peligrosos y aumentarse as! la seguridad del compresor de NO 3 o del expansor 11. El gas 32, 33 succionado por el dispositivo de succion 29, 31 es alimentado a la corriente de evacuacion 20 del expansor de gas residual 11.
Tal como puede deducirse de la representacion de la figura 3, tambien la salida 46 de la tercera camara de barrera 53 se comunica con el dispositivo de succion 29, 31, de modo que puede succionarse gas tambien desde la tercera camara de barrera 53. En este sentido, la segunda camara de barrera 52 y la tercera camara de barrera 53 se comunican con un dispositivo de succion 29, 31 comun.
El dispositivo de succion 29, 31 esta configurado como bomba de chorro, en particular como eyector. El dispositivo de succion 29, 31 funciona con una corriente propulsora 28, 30. Como corriente propulsora puede usarse una corriente a partir del agente de barrera.
En la instalacion representada en la figura 1 para la produccion de acido nltrico estan previstos dos dispositivos de succion 29, 31 independientes, comunicandose un primer dispositivo de succion 29 con el compresor de NO 3 y un segundo dispositivo de succion 31 con el expansor de gas residual 11. La corriente de succion 18 que se succiona desde la segunda camara de barrera 52 del compresor de NO 3 es alimentada, junto con la corriente de succion 22 que se succiona desde la tercera camara de barrera del compresor de NO, al primer dispositivo de succion 29. La corriente de succion 19 que se succiona desde la segunda camara de barrera 52 del expansor de gas residual 11 es alimentada, junto con la corriente de succion 39 que se succiona desde la tercera camara de barrera 53 del expansor de gas residual 11, al segundo dispositivo de succion 31.
A diferencia del primer ejemplo de realizacion, las segundas camaras de barrera 52 y terceras camaras de barrera 53 del compresor de NO 3 y el expansor de gas residual 11 pueden comunicarse con un dispositivo de succion comun.
En la instalacion de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion se usa como agente de barrera una subcorriente 17, 21 del gas residual 8 alimentado al expansor de gas residual 11. Para ello, la corriente de gas residual 8 procedente del intercambiador de calor 7 se divide en dos subcorrientes 910, dirigiendose una primera subcorriente 9 al expansor de gas residual 11. Una segunda subcorriente 10 se divide en dos subcorrientes 17, 21, alimentandose una primera subcorriente 17 al expansor de gas residual 11 y una segunda subcorriente 21 al compresor 3. De manera alternativa o adicional, el gas residual puede tomarse de una fase intermedia del expansor de gas residual 11. El gas residual tomado de la fase intermedia esta representado en la representacion de la figura 1 mediante la referencia 16.
La instalacion representada en la figura 2 para la produccion de acido nltrico esta configurada de manera esencialmente identica a la instalacion de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion. A diferencia del primer ejemplo de realizacion, a la instalacion se alimenta una corriente de gas de barrera 36 desde el exterior. La corriente de gas de barrera 36 pasa por un intercambiador de calor 38 y se divide entonces en dos subcorrientes 34 y 35, alimentandose una primera subcorriente 34 al compresor de NO 3 y una segunda subcorriente 35 al expansor de gas residual 11. La corriente de gas de barrera 36 puede estar formada por aire primario, aire secundario, aire de instrumentos o aire de instalacion. Alternativamente puede usarse un gas inerte como gas de barrera.
Las instalaciones anteriormente descritas para la produccion de acido nltrico con un compresor de NO 3 y un expansor de gas residual 11 presentan en cada caso dispositivos de sellado 24 para sellar los arboles 26 giratorios del compresor de NO 3 y del expansor de gas residual 11. Los dispositivos de sellado comprenden una primera camara de barrera 51, que rodea el arbol 26 y una entrada 44 para alimentar un agente de barrera, y una segunda camara de barrera 52, separada de la primera camara de barrera 51 por una empaquetadura 41, que rodea el arbol 26 y presenta una salida 45 para la salida del agente de barrera, succionandose el agente de barrera desde la segunda camara de barrera 52 mediante un dispositivo de succion 29, 31.
Lista de referencias
1 parte de baja presion
2 monoxido de nitrogeno
3 compresor de NO
4 monoxido de nitrogeno comprimido
5 parte de alta presion
6 gas residual
7 intercambiador de calor
8 gas residual
9 subcorriente de gas residual
10 subcorriente de gas residual
11 expansor de gas residual
16 corriente de gas residual a partir de una fase intermedia
17 subcorriente de gas residual
18, 19 corriente de succion
20 corriente de evacuacion
21 subcorriente de gas residual
22 corriente de succion
23 eje de giro
24 dispositivo de sellado
25 espacio interior
26 arbol
27 carcasa
28 corriente propulsora
29 dispositivo de succion
30 corriente propulsora
31 dispositivo de succion
34, 35 subcorriente
36 corriente de gas de barrera
37 rodete
38 intercambiador de calor
39 corriente de succion
40, 41, 42, 43 empaquetadura
44 entrada
45, 46 salida
51 primera camara de barrera
52 segunda camara de barrera
53 tercera camara de barrera

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Instalacion para la produccion de acido nltrico con un compresor de NO (3) y un expansor de gas residual (11), caracterizada por que el compresor de NO (3) y/o el expansor de gas residual (11) presentan un dispositivo de sellado para sellar un arbol giratorio (26) del compresor de NO (3) o del expansor de gas residual (11), con una primera camara de barrera (51), que rodea el arbol (26) y presenta una entrada (44) para alimentar un agente de barrera, y una segunda camara de barrera (52), separada de la primera camara de barrera (51) por una empaquetadura (41), que rodea el arbol (26) y presenta una salida (45) para la salida del agente de barrera, caracterizada por un dispositivo de succion (29, 31) para succionar el agente de barrera desde la segunda camara de barrera (52).
2. Instalacion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el dispositivo de succion (29, 31) esta configurado como bomba de chorro, en particular como eyector.
3. Instalacion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por una tercera camara de barrera (53), que rodea el arbol (26) y presenta una salida (46) para la salida del agente de barrera, estando dispuesta la segunda camara de barrera (52) entre la primera camara de barrera (51) y la tercera camara de barrera (53).
4. Instalacion segun la reivindicacion 3, caracterizada por que el agente de barrera puede succionarse a traves del dispositivo de succion (29, 31) desde la tercera camara de barrera (53).
5. Instalacion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la primera camara de barrera (51) esta configurada sin salida.
6. Instalacion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la segunda camara de barrera (52) y/o la tercera camara de barrera (53) estan configuradas sin entrada.
7. Instalacion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por un dispositivo de succion (29, 31) comun para el compresor de NO (3) y el expansor de gas residual (11).
8. Procedimiento para el funcionamiento de una instalacion para la produccion de acido nltrico con un compresor de NO (3) y un expansor de gas residual (11) y para sellar los arboles (26) del compresor de NO (3) y/o del expansor de gas residual (11) con un dispositivo de sellado (24), que comprende una primera camara de barrera (51), que rodea el arbol (26) y presenta una entrada (44) para alimentar un agente de barrera, y una segunda camara de barrera (52), separada de la primera camara de barrera (51) por una empaquetadura (41) que rodea el arbol (26), y presenta una salida (45) para la salida del agente de barrera, introduciendose un agente de barrera en la primera camara de barrera (51), caracterizado por que el agente de barrera es succionado desde la segunda camara de barrera (52).
9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, caracterizado por que el agente de barrera es succionado desde una tercera camara de barrera (53) que rodea el arbol (26) y presenta una salida (46) para la salida del agente de barrera, estando dispuesta la segunda camara de barrera (52) entre la primera camara de barrera (51) y la tercera camara de barrera (53).
10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado por que el agente de barrera es un gas de barrera, en particular aire de barrera, o un gas de trabajo.
11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por que el agente de barrera es succionado a traves de una bomba de chorro, que funciona con una corriente propulsora del agente de barrera.
12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como agente de barrera se usa una parte del gas residual alimentado al expansor de gas residual.
ES15734207T 2014-07-25 2015-07-08 Dispositivo de sellado para sellar un árbol giratorio de un compresor de gas y/o de un expansor de gas en una instalación para la producción de ácido nítrico Active ES2708213T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014214685.2A DE102014214685A1 (de) 2014-07-25 2014-07-25 Dichtvorrichtung zur Abdichtung einer drehbaren Welle eines Gaskompressors und/oder eines Gasexpanders in einer Anlage zur Herstellung von Salpetersäure
PCT/EP2015/065556 WO2016012237A1 (de) 2014-07-25 2015-07-08 Dichtvorrichtung zur abdichtung einer drehbaren welle eines gaskompressors und/oder eines gasexpanders in einer anlage zur herstellung von salpetersäure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2708213T3 true ES2708213T3 (es) 2019-04-09

Family

ID=53510903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15734207T Active ES2708213T3 (es) 2014-07-25 2015-07-08 Dispositivo de sellado para sellar un árbol giratorio de un compresor de gas y/o de un expansor de gas en una instalación para la producción de ácido nítrico

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170227129A1 (es)
EP (1) EP3172467B1 (es)
JP (1) JP6442040B2 (es)
DE (1) DE102014214685A1 (es)
ES (1) ES2708213T3 (es)
WO (1) WO2016012237A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016220184A1 (de) 2016-10-17 2018-04-19 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Salpetersäure
DE102017200439A1 (de) * 2017-01-12 2018-07-12 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL130345C (es) * 1960-04-07
GB1085386A (en) * 1965-06-04 1967-09-27 English Electric Co Ltd Improvements in or relating to sealing arrangements for turbine shafts
GB1582209A (en) * 1977-05-27 1981-01-07 Mtu Muenchen Gmbh Apparatus for sealing the bearing chamber of a turbo machine shaft
DE4313805A1 (de) * 1993-04-27 1994-11-03 Siemens Ag Dichtungsanordnung für zumindest eine Durchführung einer Welle durch ein Gehäuse
US8100636B2 (en) * 2008-03-26 2012-01-24 Air Liquide Process & Construction, Inc. Recovery of expander-booster leak gas
DE102008027232B3 (de) 2008-06-06 2009-09-03 Uhde Gmbh Sperrung des NO-Kompressors und des Restgasexpanders in einer Salpetersäureanlage
DE102011005026A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Teilfugenabdichtung bei einem Gehäuse für eine Fluidmaschine
US20130192251A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Peter M. Munsell Buffer system that communicates buffer supply air to one or more portions of a gas turbine engine
US9371737B2 (en) * 2012-02-23 2016-06-21 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Gas turbine
DE102012219520A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 Siemens Aktiengesellschaft Prozessgasverdichter-Gasturbinenstrang

Also Published As

Publication number Publication date
US20170227129A1 (en) 2017-08-10
DE102014214685A1 (de) 2016-01-28
WO2016012237A1 (de) 2016-01-28
JP2017528402A (ja) 2017-09-28
EP3172467A1 (de) 2017-05-31
JP6442040B2 (ja) 2018-12-19
EP3172467B1 (de) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2476282T3 (es) Sistema único con compresor y bomba integrados y procedimiento
CL2009001355A1 (es) Un proceso y una planta para sellar el compresor de no y el expandidor de gas residual en una planta para produccion de acido nitrico por el proceso de presion dual
RU2734462C1 (ru) Устройство искусственной вентиляции легких с датчиком разности давлений
CN103573414A (zh) 涡轮机及其操作方法
CN103403356B (zh) 用于流体机械的能分开的壳体
EP2977619A1 (en) Centrifugal fluid machine
CN102220981A (zh) 干式真空泵装置、排气单元和消音器
CN103352873A (zh) 改进的螺旋流恒压泵
ES2684621T3 (es) Dispositivo y procedimiento para la conversión de energía térmica
JP5859041B2 (ja) 真空ポンプ
US20170248154A1 (en) Centrifugal compressor
JP6442040B2 (ja) 硝酸を生成するための設備におけるガスコンプレッサの回転シャフトおよび/またはガスエキスパンダの回転シャフトをシールするためのシーリングデバイス
CN106030116B (zh) 多段式离心压缩机
US8961102B2 (en) Shaft sealing system and method with seal oil recuperator system
ES2652259T3 (es) Método y aparato para tratar el aire de salida de un sistema neumático de transporte de residuos
ES2895980T3 (es) Sistema compresor para gas natural, método para comprimir gas natural y planta que los utiliza
CN202228112U (zh) 煤矿井下救生舱及避难硐室用液态二氧化碳降温系统
US3303993A (en) Rotary fluid-flow machines
ES2766999B2 (es) Turbina generadora de energia accionada por una corriente de aire y un fluido
CN213016866U (zh) 一种防泄漏风机
CN106352468A (zh) 通风换气装置
CN201991804U (zh) 气动通风机
JP2022045188A (ja) ガス回収装置、半導体製造システムおよびガス回収方法
ES2339381T3 (es) Sistema de empaquetadura para la estanqueizacion de un recinto de gas de proceso frente a un recinto estanco.
KR102882347B1 (ko) 무전원방식의 수압식 송풍기