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Jul 29, 2023

Piedras angulares de la compresión: compresores de anillo líquido

Por Norm Shade 29 de agosto de 2023 Pioneer Nash ha producido este producto único durante más de un siglo. La bomba de anillo líquido es una máquina inusual que también puede utilizarse como compresor de aire o gas. El

Por Norm Shade 29 de agosto de 2023

Pioneer Nash ha producido este producto único durante más de un siglo.

La bomba de anillo líquido es una máquina inusual que también puede utilizarse como compresor de aire o gas. La primera bomba de anillo líquido apareció en 1903 con una patente concedida a Siemens-Schuckertwerke en Alemania. Siemens fabricó bombas de anillo líquido bajo la marca Elmo durante un siglo para muchas industrias y aplicaciones.

La primera patente estadounidense fue presentada por Lewis H. Nash en 1910. Nash, un aprendiz de maquinista e ingeniero graduado, fue un inventor prolífico. Mientras aún estaba en la escuela, diseñó un nuevo tipo de dispositivo de medición de agua. Después de graduarse, Nash comenzó a trabajar en National Meter Company en Brooklyn, Nueva York, donde recibió más de 60 patentes para medidores de agua y un número comparable para motores de gas que fabricaba la empresa. Aunque era ingeniero jefe, la relación de Nash con National Meter no siempre fue la mejor. La empresa no persiguió las infracciones de sus patentes de motores de gas y sus esfuerzos fueron subestimados. Muchos de sus avances no fueron impulsados ​​y su autoridad fue restringida continuamente.

A la edad de 53 años, cuando Nash concibió la idea de un nuevo tipo de bomba de vacío, decidió no ceder las patentes a la National Meter Company. En 1905, fundó Nash Engineering Company (NEC) en Brooklyn para fabricar él mismo el producto. Pero, como nació en Norwalk, CT, en 1908 Nash trasladó la empresa a un pequeño taller allí, donde fabricaba bombas de aire. Después de tres años de desarrollo y pruebas, patentó sus primeros diseños para varias bombas de vacío de anillo líquido y compresores utilizados en sistemas de alcantarillado y calefacción por vapor. Las instalaciones pronto se ampliaron significativamente para soportar una mayor producción de estos productos.

Un catálogo de productos ASME de 1914 caracterizaba a NEC como el fabricante exclusivo de compresores de aire de turbina hidráulica y bombas de vacío y proporcionaba una descripción de las máquinas. “Carcasa, cabezal y rotor constituyen todo el compresor o bomba de vacío. Tenga en cuenta la ausencia de engranajes, válvulas, piezas móviles sueltas o alternativas. El rotor funciona con un gran espacio libre. Todas las tensiones debidas a la compresión se eliminan del eje y los cojinetes porque el aire se comprime simultáneamente en lados opuestos del rotor. El agua sigue el caso debido a la fuerza centrífuga. Dos veces en una revolución, el agua retrocede del rotor, dejando así espacios entre las palas hacia los cuales se aspira aire a través de los puertos de entrada. Luego, el agua regresa al rotor, comprimiendo y entregando el aire a través de los puertos de salida. La simplicidad del principio de la hidroturbina de Nash significa un compresor de aire y una bomba de vacío de alta calidad a un precio razonable; un compresor que cualquier persona puede utilizar; un compresor que funcionará continuamente en servicio las 24 horas con una eficiencia sin disminución. El aire sale sin pulsaciones. No se requiere ningún receptor de aire. El espacio ocupado es menor que el de cualquier otro compresor de la misma capacidad. No se necesitan cimientos elaborados. No hay vibraciones ni ruidos. Se garantiza absoluta fiabilidad, durabilidad y alta eficiencia constante. El aire es perfectamente lavado por el agua al pasar a través de la bomba y sale completamente libre de compuestos de hidrocarburos debido a la descomposición del lubricante. Esto coloca a la bomba en una clase aparte para agitar líquidos, particularmente soluciones de cianuro, para extraer gases de productores, para filtración de presión de aire y cualquier proceso que requiera aire limpio”.

Después de graduarse en ingeniería, los dos hijos de Nash se unieron al negocio. Esto le permitió a Nash pasar la mayor parte de su tiempo en su laboratorio, donde podía desarrollar sus numerosos inventos e ideas. En 1922, incluso incursionó en la política, siendo elegido representante ante la Legislatura del Estado de Connecticut. En el momento de la muerte de Nash en 1923, NEC se había convertido en una empresa próspera y bien establecida.

NEC pasó a desarrollar sistemas completos de calefacción por vapor al vacío y sistemas de recolección de aguas residuales al vacío para muchas de las ciudades en crecimiento de EE. UU., así como bombas de vacío utilizadas en otras industrias. Este trabajo continuó hasta principios de la década de 1960, después de lo cual la empresa se alejó de los campos de la calefacción comercial y las aguas residuales para centrarse en la maquinaria industrial, como bombas de vacío para papel, energía, petroquímica y procesamiento de alimentos. Para entonces, el sitio de Norwalk había crecido a más de 110.000 pies2 (10.220 m2) con más de 800 empleados. Se establecieron instalaciones de producción adicionales en varios otros países. En 1995, las operaciones se trasladaron a Trumbull, CT.

Mientras tanto, en 2000, Siemens escindió su negocio de compresores y bombas de anillo líquido para formar Elmo Vacuum Technology. En 2002, esa empresa se fusionó con Nash Engineering Company para formar Nash Elmo, que posteriormente fue adquirida por Gardner Denver en 2004. En 2012, las operaciones de Nash se trasladaron a unas nuevas instalaciones en Bentleyville, Pensilvania, donde la empresa continúa operando en la actualidad. como división de Ingersoll-Rand.

La capacidad de presión del compresor de anillo líquido original estaba limitada a unos pocos psig. Sin embargo, con el tiempo, las clasificaciones de presión de descarga aumentaron a 30 psig (2,1 bar) para los modelos de menor presión hasta 200 psig (13,8 bar) para los modelos de mayor presión. También se construyeron sistemas de anillos líquidos de múltiples etapas empleando dos etapas de compresión en un eje común. Las unidades modernas están construidas para flujos de entrada que varían desde aproximadamente 30 cfm (0,8 m3/min) hasta 9400 cfm (266 m3/min) o más. Los compresores se han fabricado con acero inoxidable, hierro dúctil y otros materiales para que sean compatibles con gases sucios, tóxicos, explosivos y corrosivos.