• Casos prácticos

1. Problemas en condiciones de funcionamiento: el problema de las altas temperaturas en los compresores se hace patente, y las juntas de estanqueidad se convierten en el principal factor limitante

A medida que aumentan las exigencias de eficiencia en la producción industrial, el rendimiento, la velocidad de rotación y los distintos parámetros operativos fundamentales de los compresores se optimizan y mejoran continuamente.Sin embargo, en este proceso, el fenómeno de las altas temperaturas en el interior del cilindro se ha convertido en un problema inevitable. Este problema limita de forma especialmente notable el funcionamiento estable de los equipos en dos tipos de condiciones extremas: en primer lugar, en la industria del PET, cuyo proceso de producción exige requisitos muy estrictos en cuanto a la estabilidad de las condiciones de funcionamiento del compresor y la pureza del medio gaseoso; y, en segundo lugar, en condiciones de funcionamiento sin aceite,en los que los requisitos de pureza del medio gaseoso son muy estrictos, lo que amplifica aún más los efectos negativos de las altas temperaturas. En los entornos de altas temperaturas de estos dos tipos de condiciones de funcionamiento, el rendimiento de las juntas determina directamente la eficiencia operativa, la estabilidad y los costes de mantenimiento del compresor, y su vida útil es un factor clave que incide directamente en la capacidad de funcionamiento continuo del equipo, convirtiéndose en un importante punto débil que afecta a la fluidez de la producción.

II. Solución principal: juntas de polímero de alto rendimiento de la serie B de Nirvana Machinery

Para hacer frente a los limitaciones en el rendimiento de las juntas en condiciones de altas temperaturas, Nirvana Machinery, gracias a su capacidad de I+D propia, ha lanzado la serie B de juntas de alto rendimiento fabricadas con materiales poliméricos. Mediante la innovación en los materiales y la optimización de los procesos, ha resuelto con precisión los puntos débiles del sector:

• Material básico de desarrollo propio: el material polimérico de alto rendimiento de la serie B es fruto del desarrollo propio de Nirvana Machinery; supera las limitaciones de los materiales tradicionales y está diseñado específicamente para satisfacer los requisitos de resistencia a altas temperaturas, lo que garantiza desde el principio la adaptabilidad de las juntas a las altas temperaturas.
• Materias primas de alta calidad y procesos avanzados: se utilizan materias primas importadas de alta calidad, lo que mejora la fiabilidad del producto desde la base del material; en combinación con un proceso exclusivo de fundición a presión, se aprovechan al máximo las propiedades de las materias primas, lo que confiere a las juntas mayores ventajas en cuanto a estabilidad estructural y homogeneidad del material, reforzando aún más su rendimiento en condiciones de alta temperatura.
• Ventajas significativas en condiciones de alta temperatura: según se ha comprobado en condiciones reales de funcionamiento, las juntas fabricadas con materiales de la serie B mantienen de forma estable sus prestaciones de estanqueidad en entornos de alta temperatura y no son propensas a sufrir problemas como el envejecimiento, la deformación o el fallo debido a las altas temperaturas; en comparación con las juntas tradicionales, presentan mejoras significativas en cuanto a resistencia a las altas temperaturas, vida útil y fiabilidad de la estanqueidad.

3. Verificación práctica: las unidades multimarca se utilizan ampliamente y ofrecen unos resultados excelentes.

Gracias a su excelente capacidad de adaptación a altas temperaturas, las juntas de la serie B de Nirvana Machinery se han aplicado ampliamente en múltiples entornos y equipos de diversas marcas, obteniendo en todos los casos unos resultados de uso excelentes. Entre las marcas de equipos y los entornos en los que ya se han instalado con éxito se incluyen: marcas de renombre internacional como ATLAS, SEAT, Ingersoll Rand,Gardner Denver, entre otras; en cuanto a los entornos nacionales, se han adaptado a fondo a los equipos de numerosos fabricantes nacionales que desarrollan unidades de PET, cubriendo de forma integral las necesidades del sector del PET y de las condiciones de trabajo a alta temperatura sin aceite, lo que ha permitido verificar la fiabilidad y la compatibilidad de los productos mediante resultados de aplicación real, obteniendo un amplio reconocimiento en el mercado.

A medida que avanza la estrategia energética nacional, la necesidad de regulaciones de pico en los almacenes subterráneos de gas a lo largo del proyecto «Gas del Oeste al Este» es cada vez más acuciante, mientras que los procesos de sobrealimentación con nitrógeno en la explotación de yacimientos de petróleo y gas evolucionan hacia presiones más elevadas y pozos más profundos.En estos ámbitos clave, el uso de compresores de alta presión se ha convertido en un equipo imprescindible para mejorar la eficiencia en el uso de la energía y garantizar la seguridad energética; Nirvana Machinery se ha centrado en los principales retos relacionados con las juntas de estanqueidad de los grupos de alta presión y ha llevado a cabo una investigación y desarrollo específicos en múltiples dimensiones —como la innovación en materiales, la optimización de la estructura y la mejora de la disipación térmica—, lo que ha dado lugar a un conjunto completo de soluciones de estanqueidad adaptadas a condiciones de trabajo de ultra alta presión.

1. Avances en la investigación y el desarrollo de tecnologías clave

(1) Innovación en los materiales: material K006 de alto rendimiento fabricado a medida, adecuado para condiciones de trabajo extremas

Las prestaciones de los materiales de sellado determinan directamente la fiabilidad de los sistemas de sellado. Partiendo de las excelentes propiedades del PEEK, un polímero de alto rendimiento convencional, y gracias a su tecnología de modulación de materiales desarrollada de forma independiente,ha desarrollado con éxito el material especializado de alto rendimiento K006. Gracias a la optimización de su composición y a la mejora de los procesos de fabricación, este material presenta un aumento significativo en dureza y resistencia a la tracción en comparación con el PEEK convencional; no solo es capaz de adaptarse a condiciones de funcionamiento con cargas más elevadas, sino que también resiste de forma estable entornos con medios complejos, como gases inertes,gases raros, entre otros, lo que mejora desde el origen la resistencia al desgaste y al envejecimiento de las juntas en condiciones extremas, proporcionando así la garantía material necesaria para un funcionamiento estable y duradero del sistema de sellado.

(2) Optimización estructural: diseño de anillos de pistón modulares que cubren todo el rango de presiones

Para dar respuesta a las diferentes necesidades de estanqueidad en distintos rangos de presión, Nirvana Machinery ha adoptado una solución de anillos de pistón combinados adaptados a condiciones de alta presión, a la que ha incorporado de forma innovadora varios tipos de anillos de pistón con estructuras diferentes.Este diseño permite cubrir de forma integral el rango de presiones de 350 a 900 bar; tanto en condiciones de media y alta presión como de ultraalta presión, garantiza la estabilidad de la holgura de sellado mediante una combinación estructural precisa, lo que evita eficazmente las fugas de gas a alta presión y, al mismo tiempo, reduce el desgaste por fricción entre los anillos de pistón y la camisa del cilindro, mejorando así la estabilidad de funcionamiento y la eficiencia energética de la unidad.

(3) Mejora de la disipación térmica: sistema de refrigeración de 340°, que elimina el sellado tradicional con juntas tóricas que rodean el vástago del pistón.

El calor de fricción generado durante el proceso de sellado a alta presión es un factor clave que afecta a la vida útil y a la estabilidad de funcionamiento de los elementos de sellado. Por ello, Nirvana Machinery ha adoptado de forma innovadora, en el sistema de sellado de la caja de empaquetadura, un sistema de circulación unidireccional de agua de refrigeración de 340° con ocho conductos, sin estancamiento. Este sistema, gracias a la disposición de los conductos de refrigeración que rodean toda la superficie,logra un enfriamiento uniforme y integral de la zona de sellado, mientras que el diseño de circulación unidireccional sin estancamiento garantiza un flujo eficiente del medio refrigerante, lo que resuelve por completo los problemas de sobrecalentamiento local y distribución desigual del calor propios de las estructuras de refrigeración tradicionales, mejora en gran medida la acumulación de calor por fricción generada por el sellado a alta presión y aumenta notablemente la estabilidad térmica del sistema de sellado.

2. Resultados notables en diversas aplicaciones

Las soluciones de sellado para grupos de alta presión desarrolladas por Nirvana Machinery, tras haber sido sometidas a rigurosas pruebas en condiciones reales de funcionamiento, han demostrado un rendimiento excepcional en numerosos proyectos de gran envergadura y han obtenido un amplio reconocimiento en el sector.

- Adaptación a equipos internacionales: se ha aplicado con éxito en los equipos de ultraalta presión Ariel de EE. UU. importados para los yacimientos de petróleo y gas de Xinjiang; en condiciones de presión extrema y entornos con medios complejos, las juntas funcionan de forma estable y su vida útil supera con creces la media del sector; los usuarios han valorado muy positivamente los resultados obtenidos.

- Suministro a fabricantes de vehículos nacionales: Se ha llevado a cabo una adaptación completa a los proyectos de I+D de grupos motopropulsores de alta tensión de numerosos fabricantes nacionales, entre los que se incluyen proyectos clave como los grupos motopropulsores de alta tensión del mercado de Bengbu y los de la región de Sichuan y Chongqing. La adaptabilidad y la fiabilidad de nuestras soluciones han sido plenamente reconocidas por los fabricantes nacionales, lo que ha proporcionado un apoyo fundamental en materia de sellado para la mejora tecnológica de los grupos motopropulsores de alta tensión de fabricación nacional.

3. Se sigue impulsando la investigación y el desarrollo de vanguardia, ampliando así nuevos ámbitos en el campo de la hiperpresión

Partiendo de los logros tecnológicos existentes, Nirvana Machinery sigue profundizando en el ámbito de las juntas de sellado de ultra alta presión y lleva a cabo una investigación y desarrollo específicos para la serie de unidades de ultra alta presión de Burckhardt:por un lado, ha desarrollado y fabricado conjuntos de anillos de sellado hidráulicos para las unidades de ultra alta presión de primera y segunda etapa de Burckhardt, cuya presión de sellado supera los 1.000 bar, lo que ha batido el récord de presión máxima en el ámbito del sellado de ultra alta presión; por otro lado, ha desarrollado anillos rascadores combinados adaptados al sistema especial del cuerpo de la máquina de Burckhardt, lo que ha resuelto el problema de la coordinación entre el sellado y el rascado en la estructura especial de este modelo.En la actualidad, estos dos tipos de nuevos productos han obtenido resultados notables en su aplicación práctica en los yacimientos de petróleo y gas de Xinjiang, lo que ha ampliado aún más el alcance tecnológico de Nirvana Machinery en el ámbito de las juntas de alta presión.