ITCO20120022A1

ITCO20120022A1 - Valvole rotative per compressori alternativi e relativi metodi

Info

Publication number: ITCO20120022A1
Application number: IT000022A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Bagagli; Leonardo Tognarelli
Original assignee: Nuovo Pignone Srl
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2013-11-03
Also published as: RU2014141997A; CN104395604A; MX2014013261A; MX369235B; CN104395604B; KR20150006451A; US20150139837A1; WO2013164385A1; RU2631471C2; CA2871326A1; BR112014026085A2; EP2844876A1; JP2015516042A; JP6334513B2

Description

TITLE/TITOLO

ROTATIVE VALVES FOR RECIPROCATING COMPRESSORS AND RELATED METHODS/ VALVOLE ROTATIVE PER COMPRESSORI ALTERNATIVI E RELATIVI METODI

ARTE NOTA CAMPO TECNICO

Le forme di realizzazione dell'oggetto divulgato dal presente documento sono in genere correlate ad apparati e metodi per l'uso di un singolo attuatore per il controllo dell'ingresso e dello scarico di un fluido in una camera di compressione di un compressore alternativo e, nello specifico, per l'attuazione di una valvola rotativa configurata per chiudere o aprire un percorso di entrata del flusso dalla/alla camera di compressione.

TRATTAZIONE DELL'ARTE NOTA

I compressori possono essere classificati come compressori volumetrici (ad es. compressori alternativi, a vite o a palette) oppure compressori dinamici (ad es. compressori centrifughi o assiali). Per quanto concerne i compressori volumetrici, la compressione si ottiene mediante l'intrappolamento del gas con la conseguente riduzione del suo volume. Nel caso dei compressori dinamici, la compressione del gas si ottiene mediante il trasferimento di energia cinetica, generalmente per effetto di un elemento rotante quale una girante, al gas che viene compresso dal compressore.

La figura 1 è un'illustrazione di un compressore alternativo convenzionale a doppia camera 10. La compressione del fluido avviene all'interno di un corpo 20, avente in genere forma cilindrica. Il fluido da comprimere (per es. gas naturale) entra nel corpo 20 attraverso un ingresso 30 e le valvole di aspirazione 32 e 34 e, a compressione avvenuta, il fluido fuoriesce attraverso l’uscita 40 e le valvole di scarico 42 e 44. La compressione è un processo ciclico durante cui il fluido viene compresso a causa di un movimento del pistone 50 all'interno del corpo 20, tra l'estremità di testa 26 e l'estremità dell'albero 28. Il pistone 50 divide il corpo 20 in due camere di compressione 22 e 24 funzionanti durante fasi differenti del ciclo di compressione; il volume della camera di compressione 22 raggiunge il valore minimo quando il volume della camera di compressione 24 raggiunge il valore massimo e viceversa.

Le valvole di aspirazione 32 e 34 sono configurate in modo da aprirsi per consentire al fluido in arrivo (con una prima pressione P-i) di entrare nelle rispettive camere di compressione 22 e 24. Le valvole di scarico 42 e 44 sono configurate in modo da aprirsi per consentire al fluido compresso in uscita (con una seconda pressione P2> P-ι) di fuoriuscire dalle rispettive camere di compressione 22 e 24. Il pistone 50 si muove a causa dell'energia trasmessa dall'albero a gomiti 60 mediante una testa a croce 70 e una biella 80. Le valvole 32, 34, 42 e 44 sono raffigurate sulle pareti laterali del corpo 20, ma possono altresì essere ubicate sull'estremità della testa 26 e sull'estremità dell'albero 28 del corpo 20.

Di norma, le valvole di aspirazione e scarico utilizzate in un compressore alternativo sono valvole automatiche che passano dallo stato chiuso allo stato aperto a causa della pressione differenziale all'interno della valvola (ovvero, tra la pressione su un lato di un elemento mobile della valvola e la pressione sull'altro lato dell’elemento mobile). Le valvole automatiche presentano lo svantaggio di aumentare in modo significativo il volume dello spazio nocivo della camera di compressione, laddove tale spazio nocivo (per es. 25) è un volume non utilizzabile in modo efficace all'interno del ciclo di compressione. Quanto maggiore è il volume nocivo, tanto minore sarà l'efficacia di compressione.

Le valvole rotative attuate riducono al minimo la porzione del volume nocivo della camera di compressione dovuto alle valvole, aumentando pertanto l'area del flusso. Le figure 2A e 2B illustrano una valvola rotativa convenzionale 200 che può essere posizionata per aprire o chiudere un percorso del flusso tra l'ingresso 30 e la camera di compressione 22. È possibile prendere in considerazione l'impiego della valvola 200 in sostituzione di una qualsiasi delle valvole 32, 34, 42 e 44. La valvola 200 comprende una sede (o statore) 210 e un rotore 220. La sede 210 e il rotore 220 sono dischi coassiali le cui aperture ricoprono un settore della medesima dimensione attorno allo stelo 230. Il rotore 220 può essere attuato per ruotare attorno allo stelo 230 da una prima posizione (figura 2A), in cui l'apertura del rotore 222 si sovrappone all'apertura dello statore 212, a una seconda posizione (figura 2B) in cui l'apertura del rotore 222 e l'apertura dello statore 212 (raffigurata dalla linea tratteggiata) ricoprono settori diversi. Quando il rotore 220 si trova nella prima posizione, la valvola rotativa 200 è in stato aperto, consentendo pertanto al fluido di scorrere attraverso la valvola. Quando il rotore 220 si trova nella seconda posizione, la valvola rotativa 200 è in stato chiuso, impedendo così al flusso di scorrere attraverso la valvola.

L'impiego delle valvole rotative risulta difficile, se mai possibile, per i compressori usati nell'industria petrolifera e del gas naturale. I compressori utilizzati nell'industria petrolifera e del gas naturale devono rispettare requisiti specifici di settore che prendano in considerazione, per esempio, la frequente corrosività e infiammabilità del fluido compresso. L'American Petroleum Institute (API), ente che stabilisce lo standard di settore riconosciuto per le apparecchiature utilizzate nel settore del petrolio e del gas naturale, ha emesso un documento, API618, in cui viene riportato l'insieme completo dei requisiti minimi per i compressori alternativi.

Considerando che le valvole usate nei compressori per il petrolio e il gas naturale hanno di norma un tempo di azionamento di circa 5 millisecondi, al fine di attuare le valvole rotative per tali compressori sarebbero pertanto necessari attuatori molto capienti (in relazione allo spazio disponibile). A causa del potenziale pericolo di esplosione, gli attuatori per valvola elettrici (in grado di fornire il tempo di azionamento richiesto) di preferenza occupano una posizione tale da non entrare in contatto con il gas infiammabile; il movimento generato da tali attuatori viene trasmesso meccanicamente aH'elemento mobile della valvola che si trova a contatto con il fluido. Lo spazio necessario per posizionare un attuatore e un meccanismo per la trasmissione di uno spostamento, generato dall'attuatore in relazione con l’elemento mobile della valvola, non è sempre necessariamente disponibile. Inoltre il lato dell'estremità dell'albero di un compressore alternativo doppio di norma presenta meno spazio rispetto al lato con l'estremità di testa. Pertanto sarebbe auspicabile fornire soluzioni alternative alle valvole automatiche per i compressori alternativi utilizzati nell'industria petrolifera e del gas naturale, facendo fronte ai requisiti del caso e tenendo in considerazione lo spazio limitato.

RIEPILOGO

L'uso di valvole rotative nei compressori alternativi consente vantaggiosamente di controllare i percorsi del flusso sia di aspirazione, sia di scarico mediante un singolo attuatore. Le valvole rotative possono essere montate sull’estremità di testa e sull'estremità dell'albero di un compressore alternativo doppio. Due valvole rotative in un compressore alternativo doppio possono essere azionate utilizzando il medesimo attuatore.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa un compressore alternativo presenta (1) una camera di compressione configurata per comprimere il fluido entrato nella camera di compressione attraverso un ingresso e successivamente scaricato dalla camera di compressione, dopo la compressione, tramite uno scarico, (2) un attuatore configurato per fornire uno spostamento angolare e (3) una valvola rotativa configurata per ricevere lo spostamento angolare e per controllare se l'ingresso e lo scarico sono aperti o chiusi in base allo spostamento angolare. La valvola rotativa include un disco rotante, configurato per ruotare per effetto dello spostamento angolare, dotato di una prima apertura che consente al flusso del fluido di aspirazione di entrare nella camera di compressione quando la prima apertura si sovrappone all’ingresso, mentre la seconda apertura consente al flusso del fluido di scarico di uscire dalla camera di compressione quando la seconda apertura si sovrappone allo scarico.

Secondo un'altra forma di realizzazione esemplificativa, un compressore alternativo doppio presenta (1) un corpo diviso in due camere di compressione, laddove ciascuna camera di compressione è configurata per comprimere il fluido entrato nella camera di compressione attraverso l’ingresso e scaricato dalla camera di compressione attraverso lo scarico, (2) un pistone configurato per spostarsi lungo il corpo, variando in tal modo i volumi delle due camere di compressione, (3) un attuatore configurato per fornire lo spostamento angolare e (4) due valvole rotative posizionate su estremità opposte del corpo e configurate per ricevere lo spostamento angolare e per controllare se Γ ingresso e lo scarico di una camera corrispondente siano aperti o chiusi in base allo spostamento angolare. Ciascuna valvola rotativa include un disco rotante configurato per ruotare in base allo spostamento angolare, che presenta (A) una prima apertura, che consente al flusso del fluido di aspirazione di entrare nella rispettiva camera di compressione quando la prima apertura si sovrappone all’ingresso, e (B) una seconda apertura, che consente al flusso del fluido di scarico di uscire dalla rispettiva camera di compressione quando la seconda apertura si sovrappone allo scarico. L'azionamento angolare di almeno una delle due valvole rotative è causato dallo spostamento angolare.

Secondo un'altra forma di realizzazione esemplificativa, una valvola rotativa, utilizzabile su un'estremità di una camera di compressione, è dotata di una piastra terminale con un'apertura di aspirazione configurata per consentire al flusso del fluido di aspirazione di entrare nella camera di compressione e un'apertura di scarico configurata per consentire al flusso del fluido di scarico di uscire dalla camera di compressione. La valvola rotativa include un disco rotante, che presenta una prima apertura e una seconda apertura disposte in posizioni angolari differenti, tali per cui quando la prima apertura si sovrappone all'apertura di aspirazione, il flusso del fluido di aspirazione è in grado di attraversarla, e quando la seconda apertura si sovrappone all'apertura di scarico, il flusso del fluido di scarico è in grado di attraversarla.

Secondo un'altra forma di realizzazione esemplificativa viene fornito un metodo di adeguamento di un compressore alternativo, dotato inizialmente di due valvole automatiche posizionate su una piastra terminale di una camera di compressione del compressore alternativo. Tale metodo prevede (1) la rimozione degli elementi mobili delle valvole, pur lasciando in posizione le sedi delle valvole, laddove ciascuna sede presenta un'apertura rivolta verso l'interno della camera di compressione, (2) la presenza di un attuatore, configurato per ottenere uno spostamento angolare, e (3) il montaggio, all'esterno dell'estremità della camera di compressione, di un disco rotante dotato di due aperture in posizioni angolari differenti, in modo che una delle aperture del disco rotante si sovrapponga all'apertura di una delle sedi in una prima posizione angolare, mentre un'altra delle aperture del disco rotante si sovrapponga all’apertura di un'altra delle sedi in una seconda posizione angolare, diversa dalla prima posizione angolare. Tale metodo include altresì (4) il collegamento del disco rotante all'attuatore per consentire al disco rotante di ruotare in base allo spostamento angolare, in posizioni in cui una delle aperture del disco rotante si sovrapponga alle aperture rispettive di una delle due sedi, consentendo al flusso del fluido di attraversarle dalla/alla camera di compressione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

I disegni tecnici allegati alla descrizione dettagliata, e di cui costituiscono parte integrante, rappresentano una o più forme di realizzazione e, unitamente alla descrizione, spiegano tali forme di realizzazione. Nei disegni:

la figura 1 è un diagramma schematico di un compressore alternativo a camera doppia convenzionale;

le figure 2A e 2B illustrano una valvola rotativa attuata convenzionale, rispettivamente in stato aperto e stato chiuso;

la figura 3 rappresenta un diagramma schematico di un compressore alternativo a camera singola secondo una forma di realizzazione esemplificativa;

la figura 4 è un'illustrazione di un disco rotante di una valvola rotativa secondo una forma di realizzazione esemplificativa;

la figura 5 rappresenta un diagramma schematico di un compressore alternativo a camera doppia secondo una forma di realizzazione esemplificativa;

la figura 6 rappresenta un diagramma schematico di un compressore alternativo a camera doppia secondo una forma di realizzazione esemplificativa;

la figura 7 è un diagramma di flusso di un metodo di adeguamento di un compressore alternativo, secondo una forma di realizzazione esemplificativa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

La seguente descrizione delle forme di realizzazione esemplificative fa riferimento ai disegni tecnici allegati. Numeri di riferimento uguali, ricorrenti in disegni diversi, rappresentano elementi simili o identici. La seguente descrizione dettagliata non limita l'invenzione. Al contrario, il campo di applicazione dell'invenzione è definito dalle rivendicazioni incluse. Le seguenti forme di realizzazione sono esaminate, per ragioni di semplicità, in relazione alla terminologia e alla struttura dei compressori alternativi utilizzati nel settore petrolifero e del gas naturale. Tuttavia, le forme di realizzazione da trattare in seguito non sono limitate a tali compressori, ma possono essere applicate ad altri sistemi che richiedono la fornitura di forza a prezzi contenuti e con una riduzione dell'ingombro.

In tutta la descrizione dettagliata il riferimento a "una forma di realizzazione" indica che una particolare caratteristica, struttura o proprietà descritta in relazione a una forma di realizzazione è inclusa in almeno una forma di realizzazione dell'oggetto divulgato. Pertanto, l'utilizzo dell'espressione "in una forma di realizzazione" in vari punti della descrizione dettagliata non farà necessariamente riferimento alla medesima forma di realizzazione. Inoltre le particolari caratteristiche, strutture o proprietà possono essere combinate in una o più forme di realizzazione in qualsivoglia modalità appropriata.

Come già discusso relativamente all'arte nota, il problema tecnico correlato all'impiego delle valvole attuate nei compressori alternativi consiste nel fatto che un attuatore in grado di fornire uno spostamento angolare in un lasso temporale particolarmente ridotto (ovvero, circa 5 millisecondi) è relativamente voluminoso e di tipo elettrico. A causa della natura infiammabile del fluido nell'industria petrolifera e del gas naturale, l'attuatore non può entrare in contatto con il fluido; di conseguenza, il movimento di azionamento deve essere trasmesso all’elemento mobile della valvola, il quale è in contatto con il fluido. Lo spazio necessario per adeguare un attuatore e il meccanismo di trasmissione per ciascuna valvola può non essere disponibile in una posizione ragionevolmente prossimi alle valvole del compressore alternativo. Alcune delle realizzazioni di seguito descritte fanno uso di un attuatore per il controllo (ovvero, apertura e chiusura) dei due percorsi dalla/alla camera di compressione. Inoltre in alcune realizzazioni, il medesimo attuatore controlla tutti i quattro percorsi di flusso dalle/alle due camere di compressione del compressore alternativo doppio.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa illustrata in figura 3, un compressore alternativo a camera singola 300 presenta una camera di compressione 310 configurata per ricevere un fluido attraverso l’ingresso 320, per comprimere il fluido e quindi scaricarlo dalla camera di compressione 310 attraverso Io scarico 330. I percorsi di flusso del fluido verso la camera di compressione 310 dall’ingresso 320 e dalla camera di compressione 310 allo scarico 330 risultano aperti in base alla posizione delle aperture di un disco rotante 340, il quale ruota in base allo spostamento angolare prodotto dall'attuatore 350. Il disco rotante 340 è il componente (mobile) di commutazione di una valvola rotativa, che controlla se il fluido scorre da/verso la camera dì compressione 310. Le aperture del disco rotante 340 sono configurate in modo da corrispondere all’ingresso 320 e allo scarico 330 in posizioni angolari ben precise. L’ingresso 320 e lo scarico 330 si trovano sull'estremità di testa 360 di una camera di compressione 310. Il coperchio 365 separa l'ambiente dal volume in cui è ubicato il disco rotante 340.

La compressione del fluido avviene ciclicamente, a causa del movimento in avanti e indietro di un pistone 370 lungo un'asse 375, ed è correlata all’apertura e alla chiusura puntuale dell’ ingresso 320 e dello scarico 330 a opera del disco rotante 340.

Una vista frontale del disco rotante 340 è illustrata in figura 4. Il disco rotante 340 è dotato di una prima apertura 342, attraverso cui il flusso del fluido entra nella camera di compressione 310 quando la prima apertura 342 si sovrappone all’ingresso 320. Il disco rotante 340 è altresì dotato di una seconda apertura 344, attraverso cui il flusso del fluido esce dalla camera di compressione 310 quando la seconda apertura 344 si sovrappone allo scarico 330.

Lo spostamento angolare del disco rotante 340 viene trasmesso dall'attuatore 350 mediante un meccanismo a ingranaggio. Lo spostamento angolare può essere una rotazione continua (in una direzione) o una rotazione alternata (in senso orario e in senso antiorario). L'attuatore 350 è di preferenza ubicato esternamente al fluido, per evitare il rischio di esplosione (considerato che i fluidi sono altamente infiammabili). Il meccanismo a ingranaggio comprende lo stelo della valvola 380 che penetra attraverso il coperchio 365. Un ingranaggio 382 è collegato all'estremità dello stelo della valvola 380 e accoppiato al disco rotante 340 (ovvero i denti 382A dell'ingranaggio 382 si agganciano ai denti 340A del disco rotante 340), all'interno del volume riempito di fluido tra il disco 340 e il coperchio 365. Un altro ingranaggio 384 viene collegato all'altra estremità dello stelo della valvola 380. Un'estremità dello stelo dell'attuatore 390 è collegata all'attuatore 350, mentre l'altra estremità è collegata all'ingranaggio 392, accoppiato all'ingranaggio 384 (ovvero i denti 384A dell'ingranaggio 384 si agganciano ai denti 392A dell'ingranaggio 392). Lo stelo della valvola 380 può essere dotato di collari 386 e boccole 388 su entrambi i lati del coperchio 365 per favorire la stabilità operativa. Nella figura 3, l'attuatore 350 e il meccanismo a ingranaggio vengono mostrati in posizione più vicina all’ingresso 320. Tuttavia, in altre forme di realizzazione, possono essere più vicini allo scarico 330 oppure posizionati in un altro punto attorno alla camera di compressione 310. La figura 3 o altre forme di realizzazione esemplificative illustrate nelle figure non intendono fornire indicazioni in merito al rapporto dimensionale relativo tra componenti.

Un compressore alternativo a camera (o azione) doppia viene più di frequente utilizzato nell'industria petrolifera e del gas naturale rispetto a un compressore alternativo a camera (o azione) singola. La figura 5 illustra un compressore alternativo a camera doppia 500 secondo un'altra forma di realizzazione esemplificativa. Il fluido viene compresso a causa del movimento avanti/indietro di un pistone 510 presente all'interno del corpo 520, tra una piastra sull'estremità della testa 530 e una piastra sull'estremità dell'albero 540. Il pistone 510 divide il corpo 520 in due camere di compressione 522 e 524 che operano in fasi diverse, nel qual caso il volume della camera di compressione 522 raggiunge il valore minimo quando il volume della camera di compressione 524 raggiunge il valore massimo e viceversa. Il pistone 510 si muove in avanti e indietro in base all'energia ricevuta, ad esempio, da un albero a gomiti (non mostrato) mediante una testa a croce (non mostrata) e una biella 512.

L’ ingresso 532 e lo scarico 534, in comunicazione con la camera di compressione 522, sono costituiti attraverso la piastra dell'estremità della testa 530. Analogamente, un ingresso 542 e uno scarico 544, in comunicazione con la camera di compressione 524, sono costituiti attraverso la piastra dell'estremità dell'albero 540. Esternamente al corpo 520, i dischi rotanti 550 e 560 sono disposti rispettivamente sull'estremità di testa e sull'estremità dell'albero. I dischi rotanti 550 e 560 sono configurati per ruotare a causa dello spostamento angolare prodotto rispettivamente dagli attuatori 570 e 580. Ciascuno dei dischi rotanti 550 e 560 dispone di una prima apertura che consente al flusso del fluido di entrare nella rispettiva camera di compressione, 522 o 524, quando la prima apertura si sovrappone rispettivamente all’ingresso 532 o 542. Inoltre ciascuno dei dischi rotanti 550 e 560 dispone di una seconda apertura che consente al flusso del fluido di uscire dalla rispettiva camera di compressione, 522 o 524, quando la seconda apertura si sovrappone rispettivamente allo scarico 534 o 544. La struttura dei dischi rotanti 550 e 560 può essere simile a quella del disco rotante 340 mostrato in figura 4. Alcuni dettagli sul lato dell'estremità dell'albero (ovvero, attorno al disco rotante 560) vengono omessi in modo da rendere più chiari i dettagli pertinenti.

I gruppi di ingranaggi 575 e 585 sono configurati per trasmettere lo spostamento angolare rispettivamente dagli attuatori 570 e 580, verso i rispettivi dischi rotanti 550 e 560. I coperchi 555 e 565 separano un volume di fluido dall'ambiente. La descrizione dettagliata di ciascuno dei componenti dei gruppi di ingranaggi viene omessa, poiché i gruppi di ingranaggi risultano simili al gruppo ingranaggi descritto per il compressore a camera singola 300.

Nonostante nella figura 5 il compressore alternativo a camera doppia 500 venga mostrato con valvole rotative (come definito dai dischi rotanti) 550 e 560, sia sull'estremità di testa sia sull'estremità dell'albero relativo, le forme di realizzazione alternative possono prevedere la presenza di una valvola rotativa solamente su una delle due estremità: di testa o dell'albero, con la presenza di altri tipi di valvole sull'altra estremità delle camere dì compressione.

La figura 6 illustra un compressore alternativo a camera doppia 600 dotato di valvole rotative sia sull'estremità di testa sia sull'estremità delt'albero. I dischi rotativi 550 e 560 del compressore 600 sono azionati dal medesimo attuatore singolo 590 anziché dai due attuatori 570 e 580 di cui alla figura 5. La descrizione dei componenti del compressore alternativo 600, simili a quelli del compressore alternativo 500, non viene qui ripetuta.

I compressori alternativi esistenti, dotati di valvole automatiche, possono essere sottoposti ad adeguamento in modo da utilizzare una o più valvole rotative attuate. Un metodo 700 di adeguamento di un compressore alternativo, dotato inizialmente di due valvole automatiche ubicate sulla piastra in estremità di una camera di compressione del compressore alternativo, viene illustrato in figura 7. Il metodo 700 prevede la rimozione degli elementi mobili delle valvole automatiche, lasciando al contempo in posizione le sedi delle valvole automatiche, in cui ciascuna sede presenta un'apertura in direzione interna della camera di compressione (S710). La sede di una valvola di aspirazione può servire come ingresso, mentre la sede della valvola di scarico può servire come scarico.

II metodo 700 prevede altresì la presenza di un attuatore configurato e collegato per fornire lo spostamento angolare (S720), e il montaggio, all'esterno dell'estremità della camera di compressione, di un disco rotante avente due aperture a diverse posizioni angolari (S730).

Tale metodo 700 include altresì il collegamento del disco rotante all'attuatore per consentire al disco di ruotare in base allo spostamento angolare, in corrispondenza di posizioni in cui una delle aperture del disco si sovrapponga all'apertura rispettiva di una delle due sedi, consentendo al flusso del fluido di attraversarle dalla/alla camera di compressione (S740).

Il metodo 700 può altresì includere il montaggio del meccanismo a ingranaggio per trasmettere lo spostamento angolare dall'attuatore al disco rotante. Il meccanismo rotante può essere configurato in modo da penetrare attraverso un coperchio del compressore alternativo, che separa il volume riempito di fluido dall'ambiente in cui l'attuatore è ubicato.

Nel caso in cui il compressore alternativo adeguato sia un compressore alternativo a camera doppia, dotato di due camere di compressione "back-to-back" in un unico corpo, e dotato inizialmente di altre due valvole automatiche ubicate sull'estremità opposta del corpo, rispetto all'estremità su cui sono ubicate le due valvole automatiche, il metodo 700 può altresì comprendere le fasi di sostituzione delle altre due valvole automatiche con un'altra valvola rotativa. Pertanto, il metodo 700 può altresì includere (1) la rimozione degli elementi mobili delle altre due valvole, pur lasciando in posizione le sedi delle altre due valvole, nel qual caso ciascuna sede presenta un'apertura rivolta verso l'interno di un'altra camera di compressione, (2) il montaggio, all'esterno dell'estremità opposta, di un altro disco rotante, che presenta altre due aperture a diverse posizioni angolari, e (3) il collegamento di un altro disco rotante all'attuatore, in modo da consentire all'altro disco rotante di ruotare a causa dello spostamento angolare verso posizioni in cui una delle aperture dell'altro disco rotante possa sovrapporsi su una delle altre due rispettive aperture, consentendo al flusso del fluido di attraversarle procedendo verso l’altra camera di compressione o in uscita dalla stessa.

Le forme di realizzazione esemplificative illustrate presentano compressori alternativi con almeno una valvola rotativa e un metodo di adeguamento dei compressori alternativi esistenti aventi almeno una valvola rotativa. Resta inteso che la presente descrizione non intende limitare l'invenzione. Al contrario, le forme di realizzazione esemplificative includono alternative, modifiche e soluzioni equivalenti rientranti nello spirito e nel campo di applicazione dell'invenzione, come definito dalle rivendicazioni allegate. Inoltre nella descrizione dettagliata delle forme di realizzazione esemplificative sono esposti numerosi dettagli specifici, al fine di consentire una comprensione esauriente dell'invenzione rivendicata. Tuttavia, chiunque sia esperto in materia comprende che varie realizzazioni possono essere attuate senza tali dettagli.

Nonostante le caratteristiche e gli elementi delle presenti forme di realizzazione esemplificative siano descritti nelle forme di realizzazione in particolari combinazioni, ciascuna caratteristica o ciascun elemento possono essere utilizzati singolarmente senza le altre caratteristiche e gli altri elementi delle forme di realizzazione o in varie combinazioni con o senza altre caratteristiche ed elementi divulgati dal presente documento.

La presente descrizione scritta utilizza degli esempi relativi all'oggetto divulgato per consentire a qualsiasi esperto in materia di attuare l'invenzione, compresi la realizzazione e l'utilizzo di qualsiasi dispositivo o sistema nonché l'esecuzione di qualsiasi metodo incluso. L'ambito brevettabile dell'oggetto del presente documento è definito dalle rivendicazioni e può includere altri esempi noti agli esperti in materia. Questi altri esempi rientrano neH'ambito delle rivendicazioni.

Claims

CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1. Compressore alternativo (300, 500, 600) comprendente: una camera di compressione (310, 522, 524) configurata per comprimere un fluido che sia penetrato nella camera di compressione attraverso un ingresso e che venga scaricato dalla camera di compressione, a seguito della compressione, attraverso uno scarico; un attuatore (350, 570, 580, 590) configurato per fornire uno spostamento angolare; una valvola rotativa (340, 550, 560) configurata per ricevere lo spostamento angolare e per controllare se i punti di ingresso e di scarico sono aperti o chiusi in base alio spostamento angolare, laddove la valvola rotativa comprende un disco rotante configurato per ruotare in base allo spostamento angolare e avente una prima apertura che consente al flusso del fluido di aspirazione di entrare nella camera di compressione quando la prima apertura si sovrappone all’ingresso, mentre la seconda apertura consente al flusso del fluido di scarico di uscire dalla camera di compressione quando la seconda apertura si sovrappone allo scarico. 2. Il compressore della rivendicazione 1 , comprendente inoltre: un meccanismo a ingranaggio ubicato all'esterno della camera di compressione e configurato per trasmettere lo spostamento angolare dall'attuatore al disco rotante della valvola rotativa. 3. Il compressore alternativo della rivendicazione 2, in cui il meccanismo a ingranaggio comprende: uno stelo attuatore collegato all'attuatore e almeno due ingranaggi comprendenti un primo ingranaggio collegato e che ruota con lo stelo attuatore, mentre il secondo ingranaggio trasmette lo spostamento angolare al disco rotante della valvola rotativa. 4. Il compressore della rivendicazione 3, comprendente inoltre: un coperchio, con l'attuatore ubicato esternamente al coperchio, e la valvola rotativa posizionata all'interno del volume, laddove il meccanismo a ingranaggio comprende inoltre: uno stelo valvola configurato per penetrare attraverso il coperchio e avente il secondo ingranaggio su una estremità, un terzo ingranaggio collegato a un'altra estremità dello stelo valvola e accoppiato con il primo ingranaggio. 5. Il compressore alternativo della rivendicazione 4, in cui 10 stelo valvola è configurato in modo da avere un primo collare tra il coperchio e il secondo ingranaggio, nonché un secondo collare tra il coperchio e il terzo ingranaggio; 11 meccanismo a ingranaggio comprende altresì una prima boccola ubicata tra il primo collare e il coperchio mentre la seconda boccola è ubicata tra il secondo collare e il coperchio. 6. Il compressore alternativo della rivendicazione 1, in cui il compressore alternativo è un compressore alternativo doppio dotato di due camere di compressione, mentre la valvola rotativa è ubicata sull'estremità di testa o sull'estremità dell'albero relativo, nel qual caso la camera di compressione è una delle due camere di compressione. 7. Il compressore alternativo della rivendicazione 6, comprendente inoltre: una seconda valvola rotativa (550, 560) configurata per controllare se un ingresso e uno scarico di un'altra delle due camere di compressione venga aperto o chiuso in base a un’attuazione angolare applicata a un secondo disco rotante, configurato per ruotare in base all'attuazione angolare e dotato di (A) un'altra prima apertura, che consente al flusso del fluido di aspirazione di entrare nell’altra delle due camere di compressione, quando l'altra prima apertura si sovrappone all’ingresso, (B) un'altra seconda apertura, che consente al flusso del fluido di scarico di uscire dall'altra delle due camere di compressione, quando l'altra seconda apertura si sovrappone allo scarico. 8. Il compressore alternativo della rivendicazione 7, comprendente inoltre: almeno un meccanismo a ingranaggi, configurato per trasmettere lo spostamento angolare dall'attuatore per produrre l'attuazione angolare del disco rotante di almeno una delle due valvole rotative: la prima o la seconda. 9. Valvola rotativa (340, 550, 560) utilizzabile su un'estremità di una camera di compressione (310, 522, 524) dotata di una piastra di estremità (360, 530, 540) con un'apertura di aspirazione (320, 532, 542) configurata per consentire al flusso del fluido di aspirazione di entrare nella camera di compressione e un’apertura di scarico (330, 534, 544) configurata per consentire al flusso del fluido di scarico di uscire dalla camera di compressione, comprendente: un disco rotante (550, 560) configurato per essere ruotato e dotato di una prima apertura e una seconda apertura ubicate in posizioni angolari differenti, nel qual caso quando la prima apertura si sovrappone all'apertura di aspirazione, il flusso del fluido di aspirazione la può attraversare e, quando la seconda apertura si sovrappone all'apertura di scarico, il flusso del fluido di scarico la può attraversare. 10. Metodo (700) di adeguamento di un compressore alternativo dotato inizialmente di due valvole automatiche ubicate sulla piastra di estremità di una camera di compressione del compressore alternativo; tale metodo prevede: la rimozione (S710) degli elementi mobili delle valvole, pur lasciando in posizione le sedi delle valvole, in cui ciascuna sede presenta un'apertura rivolta verso l'interno della camera di compressione; la presenza (S720) di un attuatore, configurato per fornire uno spostamento angolare; il montaggio (S730), all'esterno dell'estremità della camera di compressione, di un disco rotante dotato di due aperture su diverse posizioni angolari, in modo che una delle aperture del disco rotante si sovrapponga all'apertura di una delle sedi, in una prima posizione angolare, e un'altra delle aperture del disco rotante che si sovrapponga all'apertura di un'altra delle sedi, in una seconda posizione angolare diversa dalla prima posizione angolare; il collegamento (S740) del disco rotante all'attuatore, in modo da consentire al disco rotante di ruotare in base allo spostamento angolare. CLAIMS/RIVENDICAZIONI 1 . A reciprocating compressor (300, 500, 600), comprising: a compression chamber (310, 522, 524) configured to compress a fluid that has entered the compression chamber via an intake, and it is discharged from the compression chamber, after being compressed, via a discharge; an actuator (350, 570, 580, 590) configured to supply an angular displacement; and a rotative valve (340, 550, 560) configured to receive the angular displacement and to control whether the intake and the discharge are opened or closed depending on the angular displacement, the rotative valve including a rotatable disk configured to rotate due to the angular displacement and having a first opening allowing a suction fluid flow to enter the compression chamber when the first opening overlaps the intake, and a second opening allowing a discharge fluid flow to exit from the compression chamber when the second opening overlaps the discharge.
2. The reciprocating compressor of claim 1 , further comprising: a gear mechanism located outside the compression chamber and configured to transmit the angular displacement from the actuator to the rotatable disk of the rotative valve.
3. The reciprocating compressor of claim 2, wherein the gear mechanism comprises: an actuator stem connected to the actuator; and at least two gears including a first gear being attached to and rotating with the actuator stem, and a second gear transmitting the angular displacement to the rotatable disk of the rotative valve.
4. The reciprocating compressor of claim 3, further comprising: a cover, the actuator being located outside the cover and the rotative valve being located inside the volume, wherein the gear mechanism further comprises: a valve stem configured to penetrate through the cover and having the second gear at one end, and a third gear connected to another end of the valve stem and meshed with the first gear.
5. The reciprocating compressor of claim 4, wherein the valve stem is configured to have a first collar between the cover and the second gear, and a second collar between the cover and the third gear; the gear mechanism further comprises a first bushing placed between the first collar and the cover a second bushing placed between the second collar and the cover.
6. The reciprocating compressor of claim 1 , wherein the reciprocating compressor is a dual reciprocating compressor having two compression chambers and the rotative valve is located on a head end or on a crank end thereof, wherein the compression chamber is one of the two compression chambers.
7. The reciprocating compressor of claim 6, further comprising: a second rotative valve (550, 560) configured to control whether an intake and a discharge of another one of the two compression chambers, to be opened or closed depending on an angular actuation applied to a second rotatable disk configured to rotate due to the angular actuation and having (A) another first opening allowing a suction fluid flow to enter the another one of the two compression chambers, when the another first opening overlaps the intake, and (B) another second opening allowing a discharge fluid flow to exit from the another one of the two compression chambers, when the another second opening overlaps the discharge.
8. The reciprocating compressor of claim 7, wherein further comprising: at least one gear mechanism configured to transmit the angular displacement from the actuator to cause the angular actuation of the rotatable disk of at least one of the rotative valve and the second rotative valve.
9. A rotative valve (340, 550, 560) useable at one end of a compression chamber (310, 522, 524) having an end plate (360, 530, 540) with a suction opening (320, 532, 542) configured to allow a suction fluid flow to enter the compression chamber, and a discharge opening (330, 534, 544) configured to allow a discharge fluid flow to exit the compression chamber, comprising: a rotatable disk (550, 560) configured to be rotated and having a first opening and a second opening positioned at different angular locations, wherein, when the first opening overlaps the suction opening, the suction fluid flow passes there-through, and when the second opening overlaps the discharge opening, the discharge fluid flow passes there-through.
10. A method (700) of retrofitting a reciprocating compressor initially having two automated valves located on an end plate of a compression chamber of the reciprocating compressor, the method comprising: removing (S710) mobile parts of the valves, while leaving seats of the valves in place, each seat having an opening towards an inside of the compression chamber; providing (S720) an actuator configured to supply an angular displacement; mounting (S730), outside the end of the compression chamber, a rotatable disk having two openings at different angular positions, such that one of the openings of the rotatable disk to overlap the opening of one of the seats, at a first angular position and another one of the openings of the rotatable disk to overlap the opening of another one of the seats, at a second angular position different from the first angular position; and connecting (S740) the rotatable disk to the actuator, to enable the rotatable disk to rotate due to the angular displacement.