BR102017020099A2

BR102017020099A2 - Bomba centrífuga para conduzir um fluido

Info

Publication number: BR102017020099A2
Application number: BR102017020099-0A
Authority: BR
Inventors: Welschinger Thomas; Johne Torsten; Singer Mike; Ugale Nitin
Original assignee: Sulzer Management Ag
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-05-02
Also published as: RU2017133096A3; EP3299626A1; CA2978979A1; RU2017133096A; KR102423441B1; RU2737931C2; EP3299626B1; MX2017011755A; AU2017232183B2; AU2017232183A1; US11353043B2; SG10201707225UA; US20180087532A1; CN107869477A; CN107869477B; KR20180033099A

Abstract

bomba centrífuga para conduzir um fluido. a presente invenção refere-se a uma bomba centrífuga para conduzir um fluido, com um invólucro (2), que tem uma entrada (3) e uma saída (4) para o fluido, com um impulsor (5) arranjado no invólucro (2) para girar em uma direção axial (a) a fim de conduzir o fluido da entrada (3) à saída (4), com um eixo (6) que se estende na direção axial (a) para propelir o impulsor (5), bem como com um dispositivo guia estacionário (7) para guiar o fluido do impulsor (5) à saída (4), em que o dispositivo guia (7) é conectado ao invólucro (2), em que um elemento de compensação resiliente (10) é provido entre o invólucro (2) e o dispositivo guia (7), e o elemento de compensação é arranjado em torno do eixo (6) e pode prender o dispositivo guia (7) em uma posição centrada ao impulsor (5) durante um movimento relativo radial ao invólucro (2).

Description

(54) Título: BOMBA CENTRÍFUGA PARA CONDUZIR UM FLUIDO (51) Int. Cl.: F04D 7/02 (30) Prioridade Unionista: 23/09/2016 EP 16190413.1 (73) Titular(es): SULZER MANAGEMENT AG (72) Inventor(es): THOMAS WELSCHINGER; TORSTEN JOHNE; MIKE SINGER; NITIN UGALE (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: BOMBA CENTRÍFUGA PARA CONDUZIR UM FLUIDO. A presente invenção refere-se a uma bomba centrífuga para conduzir um fluido, com um invólucro (2), que tem uma entrada (3) e uma saída (4) para o fluido, com um impulsor (5) arranjado no invólucro (2) para girar em uma direção axial (A) a fim de conduzir o fluido da entrada (3) à saída (4), com um eixo (6) que se estende na direção axial (A) para propelir o impulsor (5), bem como com um dispositivo guia estacionário (7) para guiar o fluido do impulsor (5) à saída (4), em que o dispositivo guia (7) é conectado ao invólucro (2), em que um elemento de compensação resiliente (10) é provido entre o invólucro (2) e o dispositivo guia (7), e o elemento de compensação é arranjado em torno do eixo (6) e pode prender o dispositivo guia (7) em uma posição centrada ao impulsor (5) durante um movimento relativo radial ao invólucro (2).

Fig.1

1/26

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BOMBA CENTRÍFUGA PARA CONDUZIR UM FLUIDO.

[0001] A presente invenção refere-se a uma bomba centrífuga para conduzir um fluido de acordo com o preambulo da reivindicação independente da patente.

[0002] As bombas centrífugas são usadas para muitas aplicações diferentes, por exemplo, na indústria de óleo e gás, na geração de energia, na indústria de água ou na indústria de polpa e papel, só para mencionar alguns exemplos. Também há aplicações em que o fluido conduzido pela bomba tem temperaturas extremamente altas ou muito baixas.

[0003] Um exemplo para aplicações a temperaturas criogênicas consiste na condução de gás natural liquefeito (LNG: gás natural liquefeito, em que o fluido (LNG) tem temperaturas na faixa de -160°C.

[0004] As aplicações a altas temperaturas são encontradas, por exemplo, na produção de energia em usinas de energia térmica. Aqui, as chamadas bombas de circulação de caldeira são usadas para circular o meio de transferência de calor, por exemplo, a água, no circuito principal da usina de energia. Ao fazer isso, o meio de transferência de calor pode ter temperaturas de 400°C ou mais.

[0005] Uma área de aplicação adicional com temperaturas de fluidos muito altas é a geração da energia por meio da energia solar, especialmente por meio da tecnologia de CSP (energia solar concentrada). Em tais sistemas, espelhos ou lentes são usados a fim de focar a luz solar, a qual é coletada sobre uma área grande, em uma área pequena, por exemplo, no alto de uma torre central, onde a luz solar concentrada aquece um fluido de transferência de calor (HTF), o qual é usado subsequentemente para a geração de vapor, que impele as turbinas para a geração de energia. Um sal derretido é normalmente usado como fluido de transferência de calor, em que esse sal já tem

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2/26 uma temperatura de 350°C, por exemplo, no lado de baixa temperatura. O fluido de transferência de calor pode ter temperaturas de até 600^ ou até mesmo maiores no lado de alta temperat ura. Aqui também, as bombas centrífugas são usadas para circular esse fluido de transferência de calor muito quente.

[0006] Um exemplo adicional para aplicações a altas temperaturas inclui bombas, as quais são usadas para o processo de leito fluidizado ou o processo de leito em ebulição, na indústria de processamento de hidrocarbonetos. Esses processos, por exemplo, ajudam a limpar os hidrocarbonetos pesados, por exemplo, o óleo pesado ou os resíduos de refinaria, ou a decompor os mesmos como hidrocarboneto mais volátil melhor utilizável. Isso é feito frequentemente mediante a aplicação dos hidrocarbonetos pesados com hidrogênio, em que os componentes misturados são fluidizados em um reator e os hidrocarbonetos pesados são ali decompostos por meio de catalisadores. A fim de circular o fluido do processo, que é normalmente composto de hidrocarbonetos pesados, no reator de leito em ebulição ou no reator de leito fluidizado, são usadas bombas especiais, para as quais o termo bomba de ebulição foi estabelecido. Essas bombas de ebulição são normalmente providas como bombas para a circulação do fluido do processo diretamente no reator e são desenhadas devido aos requisitos do processo de uma maneira tal que a bomba é arranjada acima do impulsor com respeito à vertical. As bombas de ebulição têm que operar de uma maneira tão confiável quanto possível sob circunstâncias extremamente desafiadoras e durante um longo período em operação permanente. Para o fluido do processo fica tipicamente sob uma pressão muito alta de 200 bar ou mais, por exemplo, devido aos requisitos do processo, e tem uma temperatura muito alta de mais de 400Ό, po r exemplo, de 460°C.

[0007] Tais aplicações, em que o fluido a ser conduzido tem temPetição 870170070311, de 20/09/2017, pág. 15/47

3/26 peraturas muito altas ou muito baixas, envolvem alguns desafios com o respeito a um desenho apropriado de uma bomba centrífuga. Devido às temperaturas altas ou baixas do fluido, respectivamente, surgem efeitos térmicos, os quais têm que ser levados em consideração.

[0008] Estes são, por exemplo, gradientes de alta temperatura na bomba porque, por um lado, as peças da bomba ficam em contato físico direto com o fluido quente ou muito frio, tal como, por exemplo, o impulsor, e então outra vez as peças da bomba ficam em contato físico direto com a temperatura ambiente.

[0009] Além disso, transientes de temperatura muito extensivos podem surgir, em particular quando é ligada a bomba contanto que ainda não tenha atingido o seu ponto operacional, ou quando é desativada a bomba, especialmente no evento de uma paralisação de emergência. Em tal paralisação de emergência pode ser necessário, por exemplo, que a temperatura do fluido tenha que ser reduzida por mais do que 100°C dentro de um tempo curto.

[0010] Tais gradientes de temperatura ou transientes de temperatura podem causar enormes tensões térmicas na bomba, as quais são devidas ao alongamento térmico diferente de componentes diversos. No entanto, não é mesmo necessário que os componentes diversos da bomba tenham coeficientes de expansão térmica extremamente diferentes, uma vez que alongamentos térmicos diferentes podem surgir nos componentes sozinhos pela geometria ou pelas massas diferentes dos componentes ou pelos intensos gradientes de temperatura, e os alongamentos térmicos podem resultar tensões significativas. Naturalmente, esse problema pode ser ainda mais pronunciado se os componentes da bomba forem manufaturados a partir de materiais diferentes, que têm coeficientes de expansão térmica significativamente diferentes, por exemplo, se o dispositivo guia for feito de um material diferente do invólucro.

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4/26 [0011] Um problema concreto causado por tais efeitos térmicos é que a centralização do impulsor com respeito ao dispositivo guia é perdida ou não é mais assegurada, respectivamente. Uma abertura muito estreita é normalmente provida entre a área do impulsor que fica voltada para a entrada e a área do impulsor (difusor) ou do invólucro que circunda este último, na direção radial. Essa abertura ou esse afastamento, respectivamente, é mantido intencionalmente muito pequeno, em particular a fim de evitar um retro fluxo excessivo do fluido do lado de alta pressão para a entrada da bomba. Devido a essa abertura ou afastamento pequeno, respectivamente, é muito importante que o impulsor seja centrado tão precisamente quanto possível. Se uma deformação surgir devido às expansões térmicas diferentes do invólucro e do dispositivo guia, de modo que o impulsor perca a sua centralidade, há um risco significativo de que o impulsor entre em contato direto com o dispositivo guia, o que pode resultar em danos sérios ao impulsor ou à bomba, respectivamente.

[0012] Em princípio, deve ser possível ampliar essa abertura ou afastamento, respectivamente, principalmente com respeito à direção radial, de maneira tal que tal contato entre o impulsor e o dispositivo guia é evitado, mas tal medida deve afetar adversamente a capacidade de transporte e a eficiência hidráulica ou o grau de eficiência da bomba, respectivamente, até uma grande extensão.

[0013] Portanto, um objetivo da invenção consiste na provisão de uma bomba centrífuga para conduzir um fluido, em que a bomba centrífuga é apropriada para conduzir fluidos muito quentes ou muito frios e na qual a descentralização do impulsor causada por efeitos térmicos é impedida eficazmente.

[0014] O objetivo da invenção que vai de encontro a esse problema é caracterizado pelas características da reivindicação independente da patente.

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5/26 [0015] De acordo com a invenção, é proposta uma bomba centrífuga para conduzir um fluido, com um invólucro que tem uma entrada e uma saída para o fluido, com um impulsor arranjado no invólucro para girar em torno de uma direção axial, e com esse impulsor o fluido pode ser conduzido da entrada à saída, com um eixo para propelir o impulsor, em que o eixo se estende na direção axial, assim como um dispositivo guia estacionário para guiar o fluido do impulsor à saída, em que o dispositivo guia é conectado ao invólucro, em que um elemento de compensação resiliente é provido entre o invólucro e o dispositivo guia, e o elemento de compensação é arranjado em torno do eixo e pode prender o dispositivo guia em uma posição centrada ao impulsor durante um movimento relativo radial em relação ao invólucro.

[0016] Normalmente, o impulsor é centrado com respeito ao invólucro por mancais e em particular por mancais radiais, com o que o eixo que apoia o impulsor é suportado e os quais são fixos com respeito ao invólucro. O dispositivo guia é unido ao invólucro e arranjado de uma maneira que é centrado acima do invólucro com respeito ao impulsor.

[0017] No que diz respeito ao estado operacional da bomba, se surgirem expansões térmicas diferentes do invólucro, por um lado, e do dispositivo guia conectado ao invólucro, por outro lado, essa diferença é compensada por uma deformação do elemento de compensação resiliente, de modo que o dispositivo guia permanece em sua posição centrada em relação ao impulsor. O deslocamento relativo devido à expansão térmica diferente entre o invólucro e o dispositivo guia, em que o deslocamento é um movimento relativo radial entre o invólucro e o dispositivo guia, é compensado pelo elemento de compensação, de modo que a descentralização do dispositivo guia em relação ao impulsor é evitada.

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6/26 [0018] É preferível que o elemento de compensação seja desenhado anularmente no que diz respeito aos aspectos práticos e a uma montagem particularmente simples da bomba centrífuga. Então, o elemento de compensação é um anel, o qual pode ser arranjado de uma maneira simples em torno do eixo entre o dispositivo guia e o invólucro durante a montagem.

[0019] De acordo com uma modalidade preferida, o elemento de compensação compreende uma primeira e uma segunda superfícies de contato, em que a primeira superfície de contato confina de encontro ao dispositivo guia e a segunda superfície de contato confina de encontro ao invólucro, em que a primeira superfície de contato e a segunda superfície de contato são arranjadas deslocadas uma em relação à outra com respeito à direção axial. Ao fazer isso, o elemento de compensação entra particularmente em contato com o dispositivo guia somente com a primeira superfície de contato e o invólucro somente com a segunda superfície de contato com respeito à direção radial. A função da compensação pode ser realizada de uma maneira particularmente simples por meio dessa medida, uma vez que ambas as superfícies de contato podem se mover para se unir ou se afastar uma da outra com respeito à direção radial, a fim de compensar os movimentos relativos radiais entre o dispositivo guia e o invólucro de tal maneira.

[0020] No que diz respeito aos aspectos práticos, uma modalidade vantajosa é que o elemento de compensação compreende uma primeira perna transversal para entrar em contato com o dispositivo guia assim como uma segunda perna transversal para entrar em contato com o invólucro, em que a primeira perna transversal e a segunda perna transversal são conectadas uma à outra por uma perna longitudinal que se estende na direção axial.

[0021] A função principal do elemento de compensação é asseguPetição 870170070311, de 20/09/2017, pág. 19/47

7/26 rar a manutenção da posição centrada do dispositivo guia com respeito ao impulsor no caso de movimentos relativos radiais, induzidos termicamente, entre o dispositivo guia e o invólucro, por exemplo, no caso de um deslocamento do invólucro em relação ao dispositivo guia na direção radial. Desse modo, esse deslocamento relativo pode ser compensado por uma deformação dos elementos de conexão, através do que o dispositivo guia é conectado ao invólucro. Esses elementos de conexão compreendem tipicamente parafusos ou cavilhas. Aqui, tensões mecânicas relativamente fortes podem surgir nos elementos de conexão, por exemplo, por tensões de cisalhamento ou por tensões de flexão. A fim de reduzir ou evitar essas cargas mecânicas, uma medida particularmente preferida consiste na provisão de uma pluralidade elementos de conexão que fixam o dispositivo guia ao invólucro com o respeito à direção axial, em que cada elemento de conexão é desenhado de uma maneira tal que permite um movimento relativo radial entre o invólucro e o dispositivo guia. No que diz respeito a tal desenho, o dispositivo guia é suportado de uma maneira quase flutuante com respeito ao invólucro na direção radial, e desse modo o dispositivo guia pode ser movido ou deslocado, respectivamente, com respeito ao invólucro na direção radial.

[0022] De acordo com uma modalidade preferida, cada elemento de conexão compreende uma luva em cada caso para essa finalidade, em que a luva é arranjada em um furo axial no invólucro ou no dispositivo guia, bem como um meio de fixação para fixar o dispositivo guia, em que o meio de fixação estende-se através da luva e a luva tem um diâmetro externo, o qual é menor do que o diâmetro interno do furo axial, de modo que uma abertura anular é formada entre a luva e a parede que limita o furo axial. Por meio dessa medida, o dispositivo guia pode ser fixado com firmeza ao invólucro com respeito à direção axial, ao passo que o afastamento, formado pela abertura anular, permite

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8/26 um movimento relativo radial entre o invólucro e o dispositivo guia. O meio de fixação é de preferência um parafuso, em particular um parafuso de expansão ou uma cavilha de rosca.

[0023] Uma medida preferida é que cada luva tem um comprimento na direção axial, o qual é maior do que o comprimento do furo axial, em que a luva é arranjada, e cada luva tem um flange em uma de suas extremidades axiais, e o flange tem um diâmetro externo, o qual é maior do que o diâmetro interno do furo axial respectivo em que a luva é arranjada. Desse modo, cada meio de fixação, por exemplo, cada parafuso ou cada cavilha de rosca que conecta o invólucro ao dispositivo guia, pode ser apertado por uma porca ou um outro agente de segurança, em que a porca é suportada no respectivo flange, a fim de assegurar a fixação segura e confiável do dispositivo guia na direção axial.

[0024] Particularmente de preferência, cada luva é desenhada de uma maneira tal que uma abertura axial é formada entre o flange e o invólucro ou o dispositivo guia com respeito à direção axial, em que o respectivo furo axial é provido, de modo que um confinamento do flange no invólucro ou no dispositivo guia é evitado. Baseado no fato que o flange não é apoiado no invólucro (ou no dispositivo guia, dependendo em qual de ambas as peças o furo axial é provido) devido à abertura axial, não há nenhuma necessidade de superar nenhuma força de atrito estática ou força de atrito dinâmica entre o flange e o invólucro (ou o dispositivo guia, respectivamente) no caso de um deslocamento relativo do invólucro ao dispositivo guia, o que é particularmente vantajoso no que diz respeito à carga mecânica.

[0025] Em um desenho preferido, o impulsor e/ou o dispositivo guia são feitos de um material diferente daquele do invólucro. Uma vez que a solução de acordo com a invenção permite compensar expansões térmicas diferentes, em particular do invólucro e do dispositivo

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9/26 guia, o dispositivo guia e/ou o impulsor também podem ser feitos de um material diferente daquele do invólucro. Especificamente, dois materiais com coeficientes específicos de expansão térmica extremamente diferentes também podem ser usados. Dependendo da aplicação, às vezes é desejável, ou seja, devido às razões técnicas, manufaturar o impulsor e/ou o dispositivo guia a partir de um material diferente daquele do invólucro. Por exemplo, isso é vantajoso para as aplicações em que fluidos quimicamente agressivos ou altamente abrasivos são conduzidos. Desse modo, um material pode ser escolhido para o impulsor e/ou o dispositivo guia, que o material é otimizado no que diz respeito à sua resistência ao fluido a ser conduzido, ao passo que um material diferente pode ser escolhido para o invólucro, por exemplo, um mais econômico.

[0026] Para algumas aplicações, um desenho da bomba centrífuga preferido á aquele em que uma unidade de impulsão é provida para propelir o impulsor, em que a unidade de impulsão é conectada ao eixo, por meio do que a unidade de impulsão é arranjada no invólucro. Tais desenhos são particularmente vantajosos para as aplicações em que a bomba é imersa total ou completamente em um líquido, por exemplo, a água, ou quando a bomba é operada em lugares que são difíceis de acessar ou em condições inóspitas ou em condições ambientes. Além disso, é usual integrar a unidade de impulsão no invólucro, quando vedações do eixo, tais como, por exemplo, vedações mecânicas, não podem ser usadas ou então não podem ser usadas de uma maneira significativa para vedar o eixo completamente do invólucro a uma unidade de impulsão arranjada externamente.

[0027] Em uma modalidade preferida, o invólucro é desenhado como um invólucro de pressão, de preferência para uma pressão operacional de pelo menos 200 bar.

[0028] Em particular é vantajoso, para aplicações na faixa de alta

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10/26 temperatura, se a bomba centrífuga for desenhada para um fluido que tem uma temperatura de mais de 400°C.

[0029] A modalidade de acordo com a invenção também é particularmente apropriada para tais bombas, em que uma unidade de impulsão é provida, a qual é arranjada abaixo do impulsor com respeito à vertical. Com relação à posição de operação normal da bomba, isso significa que a bomba é arranjada acima da unidade de impulsão. Desse modo, a unidade de impulsão é arranjada de preferência no invólucro da bomba centrífuga.

[0030] Uma medida preferida adicional é se o impulsor for desenhado como um impulsor radial.

[0031] Uma modalidade particularmente importante para o uso prático é se a bomba centrífuga for desenhada como uma bomba de circulação de caldeira ou como uma bomba de ebulição para a circulação de um fluido do processo.

[0032] Outras medidas e modalidades vantajosas da invenção resultam das reivindicações dependentes.

[0033] A invenção é explicada em mais detalhes a seguir com referência às modalidades e ao desenho. Os desenhos esquemáticos ilustram, parcialmente em uma seção:

[0034] a Figura 1 é uma vista secional parcialmente esquemática de uma modalidade de uma bomba centrífuga de acordo com a invenção, [0035] a Figura 2 é uma vista secional ampliada da conexão entre o invólucro e o dispositivo guia da Figura 1, [0036] a Figura 3 é uma vista secional do elemento de compensação, [0037] a Figura 4 é uma vista secional do elemento de conexão (sem parafuso), [0038] a Figura 5 é uma vista secional de uma primeira variante

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11/26 para o elemento de compensação na seção ao longo da direção axial, e [0039] a Figura 6 é uma segunda variante para o elemento de compensação em um vertical da seção à direção axial.

[0040] A Figura 1 ilustra em uma vista secional parcialmente esquemática uma modalidade de uma bomba centrífuga de acordo com a invenção para conduzir um fluido, em que a bomba é inteiramente provida com o sinal de referência 1. A bomba centrífuga 1 tem um invólucro 2, o qual tem uma entrada 3 e uma saída 4 para o fluido, um impulsor 5 arranjado no invólucro 2 para girar em torno de uma direção axial A, a qual é definida pelo eixo de rotação do conjunto da bomba centrífuga 1, um eixo 6 para propelir o impulsor 5 que se estende na direção axial A, assim como um dispositivo guia estacionário 7 que é conectado ao invólucro 2 e guia o fluido conduzido pelo impulsor 5 para a saída 4. O termo difusor também é comum ao dispositivo guia 7. [0041] A Figura 1 ilustra a modalidade em uma seção ao longo da direção axial A.

[0042] A seguir, uma direção vertical à direção axial é descrita como direção radial.

[0043] Na modalidade aqui descrita, o invólucro 2 compreende uma parte superior 21 do invólucro, assim como uma parte inferior 22 do invólucro, as quais são conectadas em uma maneira de vedação uma à outra por conexões de parafusos, não ilustradas, ou por uma conexão de flange.

[0044] Na modalidade aqui descrita, a bomba centrífuga 1 também compreende uma unidade de impulsão 8 para propelir o impulsor 5, em que a unidade de impulsão 8 é conectada ao eixo 6, em que o impulsor 5 é arranjado, em que a unidade de impulsão 8 é arranjada no invólucro 2 da bomba centrífuga 1. Deve ser compreendido que a invenção não é limitada a tais modalidade em que a unidade de impulPetição 870170070311, de 20/09/2017, pág. 24/47

12/26 são 8 é integrada no invólucro 2 da bomba 1. De fato, também é possível que a unidade de impulsão 8 seja arranjada como um dispositivo separado fora do invólucro 2 da bomba centrífuga 1.

[0045] A seguir, é feita referência a uma aplicação importante para a prática com uma natureza exemplificadora, em que a modalidade de uma bomba centrífuga 1 de acordo com a invenção aqui descrita é desenhada como uma bomba de ebulição. Tal como acima mencionado, as bombas de ebulição são as bombas que são usadas para o processo de leito fluidizado ou o processo de leito em ebulição na indústria de processamento de hidrocarbonetos. Esses processos são usados para limpar hidrocarbonetos pesados, que permanecem no fundo de colunas de fracionamento, por exemplo, na refinaria de óleo, por exemplo, para dessulfurar e/ou decompor os mesmos em hidrocarbonetos mais leves, os quais então podem ser usados mais de maneira econômica como destilados. Um exemplo para os hidrocarbonetos pesados aqui mencionados é o óleo pesado, que permanece na refinaria de óleo. Em um método de acordo com o estado da técnica, a substância original, ou seja, os hidrocarbonetos pesados como óleo pesado, por exemplo, é aquecida, misturada com o hidrogênio e introduzida então como um fluido do processo no reator de leito fluidizado ou no reator de leito em ebulição. A seguir, a limpeza ou a decomposição, respectivamente, do fluido do processo ocorre no reator por meio de catalisadores, os quais são mantidos em suspensão no reator, a fim de assegurar um contato tão próximo quanto possível com o fluido do processo. Para suprir o reator com o fluido do processo ou para circular o fluido do processo, respectivamente, é usada uma bomba de ebulição, a qual é tipicamente montada diretamente no reator.

[0046] Como resultado do processo, o fluido do processo fica sob uma pressão muito alta, por exemplo, de pelo menos 200 bar, e a uma temperatura muito alta, por exemplo, acima de 400°C, e a bomba de

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13/26 ebulição tem que ser desenhada para tais pressões e temperaturas. Ao fazer isso, em particular o invólucro 2 da bomba centrífuga 1, em que o invólucro 2 encerra o impulsor 5 e a unidade de impulsão 8, é desenhado como um invólucro de pressão, o qual pode suportar com segurança essas elevadas pressões operacionais, por exemplo, de 200 bar ou mais. Além disso, a bomba de ebulição 1 também é desenhada de uma maneira tal que pode conduzir um fluido do processo quente sem risco, em que o fluido do processo tem uma temperatura de mais de 400°C. A bomba de ebulição 1 é normalmente arranjada de uma maneira tal que o eixo 6 se estende na direção vertical, em o impulsor 5 é arranjado em cima. Essa posição de uso habitual também é ilustrada na Figura 1.

[0047] Embora seja indicada no desenho da bomba centrífuga 1 como uma bomba de ebulição, no entanto, deve ser compreendido que a invenção não fica limitada a tais desenhos ou aplicações, respectivamente. A bomba centrífuga 1 de acordo com a invenção também pode ser desenhada para outras aplicações, por exemplo, como uma bomba de imersão, a qual é imersa total ou parcialmente em um líquido, por exemplo, a água, no estado operacional. A bomba centrífuga 1 também pode ser desenhada como uma bomba horizontal, em que o eixo 6 se estende na direção horizontal. Em particular, a invenção é apropriada para tais bombas centrífugas, as quais são usadas para conduzir fluidos muito quentes, por exemplo, de mais de 400°C, bem como para as bombas centrífugas 1 que são usadas para conduzir fluidos muito frios, por exemplo, de -160°C ou até mesmo temperaturas mais baixas. Os exemplos aqui mencionados são as bombas de circulação de caldeira, as quais são circuladas em usinas de energia térmica para a geração de energia dos fluidos de transferência de calor, especialmente dos fluidos de transferência de calor no circuito principal, ou bombas, que são usados no campo da geração de enerPetição 870170070311, de 20/09/2017, pág. 26/47

14/26 gia por meio da tecnologia de CSP (energia solar concentrada) para conduzir o fluido de transferência de calor (HTF: fluido de transferência de calor), geralmente um sal derretido, ou bombas na crioindústria ou na criotecnologia, respectivamente, com as quais, por exemplo, o gás natural liquefeito (LNG: gás natural liquefeito) na faixa de temperatura, por exemplo, de -160°C, é conduzido.

[0048] Na modalidade da bomba centrífuga de acordo com a invenção em que a bomba é desenhada como uma bomba de ebulição, ilustrada na Figura 1, o impulsor 5 é arranjado acima da unidade de impulsão 8 com respeito à posição normal de uso, ilustrada na Figura 1. O impulsor 5 que compreende um número de aletas ou pás 51, em que com o impulsor o fluido é conduzido da entrada 3, a qual é aqui arranjada acima do impulsor 5, à saída 4, a qual é aqui arranjada no lado do invólucro 2. O impulsor 5 é aqui desenhado como impulsor fechado 5 de uma maneira conhecida por si mesmo com um cubo 53 e uma placa de cobertura 52 que fica voltada para a entrada 3 (vide a Figura 2), entre as quais as pás 51 são arranjadas. Ao fazer isso, a placa de cobertura 52 cobre as pás 51, de modo que canais substancialmente fechados para o fluido são formados entre essas pás.

[0049] De uma maneira conhecida por si mesmo, o impulsor 5 é circundado pelo dispositivo guia estacionário 7, também indicado como difusor, o qual é arranjado externamente em torno do impulsor 5 com respeito à direção radial. O dispositivo guia 7 compreende um número de aletas guias estacionárias 71 de uma maneira conhecida por si mesmo (vide a Figura 2), com as quais o fluido conduzido pelo impulsor 5 é guiado à saída 4 da bomba 1.

[0050] O dispositivo guia estacionário 7 é montado no invólucro 2 através de uma pluralidade de elementos de conexão 9 e aqui em particular conectado à parte inferior 22 do invólucro 2. Cada elemento de conexão 9 compreende de preferência um meio de fixação 91 provido

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15/26 com uma rosca (vide a Figura 2), e por meio de tal meio de fixação o dispositivo guia 7 é fixado ao invólucro 2. O meio de fixação 91 é particularmente uma conexão de parafuso, por exemplo, um parafuso ou uma cavilha (rosca).

[0051] Uma unidade de impulsão 8 é provida para propelir o impulsor 5, em que a unidade de impulsão é aqui desenhada como um motor elétrico entubado de uma maneira conhecida por si mesmo. A unidade de impulsão 8 compreende um rotor interno 81, bem como um estator externo 82 que circunda o rotor 81. Um tubo 83 é provido entre o rotor 81 e o estator 82, o qual pode vedar hermeticamente o estator 82 de encontro ao rotor 81 de uma maneira bem conhecida. O rotor 81 é conectado à prova de torque ao eixo 6, se estendendo na direção axial A, e por outro lado o eixo é conectado à prova de torque ao impulsor 5, de modo que o impulsor 5 pode ser propelido pela unidade de impulsão 8.

[0052] No que diz respeito à direção axial imediatamente acima ou imediatamente abaixo da unidade de impulsão 8, um mancal radial 12 é provido em cada caso para o mancal radial do eixo 6. O impulsor 5 é centrado pelo mancal radial 12 com respeito ao invólucro 2. Um mancal axial 16 é provido para o eixo 6 abaixo do mancal radial inferior de acordo com a descrição.

[0053] Devido ao processo, o fluido a ser conduzido na bomba de ebulição 1 tem uma temperatura muito alta, que fica na faixa de 450°C, por exemplo. Essa temperatura bastante alta causa cargas térmicas muito fortes na bomba 1. Essas cargas térmicas são baseadas, por exemplo, nos gradientes de alta temperatura na bomba 1, porque, por um lado, as peças da bomba 1 tais como, por exemplo, o impulsor 5 ou o dispositivo guia 7, ficam em contato físico direto com o fluido quente que flui através do mesmo e, por outro lado, as peças da bomba tais como, por exemplo, pelo menos peças do invólucro 2, ficam em

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16/26 contato físico direto e desse modo em contato térmico com o ambiente da bomba 1, em que o ar ambiental é drasticamente inferior - ou drasticamente superior em aplicações a baixas temperaturas.

[0054] Além disso, transientes de temperatura muito significativos pode surgir, em particular quando é ligada a bomba contanto que ela ainda tenha atingido o seu ponto operacional, ou quando é desativada a bomba. Especialmente no evento de uma paralisação de emergência da bomba, por exemplo, se o catalisador falhar no reator, a temperatura do fluido tem que ser reduzida por mais de 100°C dentro de um tempo curto, por exemplo dentro de alguns minutos.

[0055] Tais gradientes da temperatura ou transientes da temperatura podem causar enormes tensões térmicas na bomba 1, as quais são baseadas, inter alia, no alongamento térmico diferente de vários componentes, especialmente por uma coisa no alongamento térmico diferente do invólucro 2, então outra vez no dispositivo guia 7, que é conectado ao invólucro 2. No entanto, não é mesmo necessário que esses componentes diferentes tais como o invólucro 2 e o dispositivo guia 7 tenham coeficientes de expansão térmica extremamente diferentes, uma vez que expansões térmicas diferentes podem surgir nesses componentes unicamente devido à geometria ou devido às massas diferentes dos componentes ou devido aos intensos gradientes da temperatura, que podem causar tensões significativas. Naturalmente, esse problema pode ser ainda mais pronunciado se o invólucro 2 da bomba 1 e o dispositivo guia 7 forem manufaturados a partir de materiais diferentes, que têm coeficientes de expansão térmica significativamente diferentes.

[0056] Devido a essas expansões térmicas diferentes, há o risco de que a centralização do dispositivo guia 7 em relação ao impulsor 5 seja perdida ou não seja mais assegurada, respectivamente. Tal como se pode ver em detalhes na vista ampliada da Figura 2, apenas um

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17/26 afastamento muito pequeno S na forma de uma abertura anular é provido na direção radial entre a placa de cobertura rotativa 52 do impulsor 5 e o dispositivo guia estacionário 7, e é através desse afastamento que o fluido pode fluir de volta do lado da pressão do impulsor 5 para a entrada 3. Essa abertura ou afastamento anular, respectivamente, é mantido intencionalmente muito pequeno, em particular a fim de evitar um retro fluxo excessivo do fluido. Devido a esse afastamento pequeno S, é muito importante que o impulsor 5 siga centrado tão precisamente quanto possível com respeito ao dispositivo guia 7. Se a deformação surgir devido às expansões térmicas diferentes do invólucro 2 e do dispositivo guia 7, de modo que o dispositivo guia 7 perca a sua centralidade com respeito ao impulsor 5, há um risco significativo de que o impulsor rotativo 5 entre em contato direto com o dispositivo guia estacionário 7, o que pode resultar em danos sérios ao impulsor 5 ou à bomba 1, respectivamente.

[0057] É essa a razão pela qual, de acordo com a invenção, um elemento de compensação resiliente é provido entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7, em que o elemento de compensação é arranjado em torno do eixo 6 e pode prender o dispositivo guia 7 em uma posição centrada com respeito ao impulsor 5 durante um movimento relativo radial, em particular no caso de um deslocamento relativo entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7.

[0058] Então, o alongamento diferente entre o invólucro 2 por um lado, e o dispositivo guia 7 é compensado, por outro lado, por uma deformação correspondente do elemento de compensação resiliente 10. [0059] Para uma melhor compreensão, a Figura 2 ilustra uma vista seccional ampliada da conexão entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7 com o elemento de compensação resiliente 10 arranjado entre os mesmos. A seção ocorre na direção axial. A Figura 3 também ilustra uma vista secional do elemento de compensação 10 em uma seção ao

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18/26 longo da direção axial A. Para uma vista geral melhor, o dispositivo guia 7 é indicado na Figura 3, ao passo que o invólucro 2 não é ilustrado.

[0060] Se, devido aos efeitos térmicos descritos, alongamentos diferentes surgirem no invólucro 2 e no dispositivo guia 7 e especificamente na área em que o dispositivo guia 7 é conectado ao invólucro 2, aqui a parte inferior 22 do invólucro, de modo que o elemento de compensação resiliente 10 é deformado, por meio do que o deslocamento relativo na direção radial do invólucro 2 com respeito ao dispositivo guia 7 é compensado nesta área, de modo que o dispositivo guia 7 permanece em sua posição centrada com respeito ao impulsor 5. Desse modo, o elemento de compensação resiliente 10 age como uma mola, com o que os movimentos relativos na direção radial são compensados entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7, de modo que o dispositivo guia 7 permanece centrado com respeito ao impulsor 5. [0061] Na modalidade aqui descrita, o elemento de compensação resiliente 10 é desenhado anularmente, especialmente como um anel elástico axialmente simétrico com respeito à direção axial. Os materiais apropriados para o elemento de compensação 10 são basicamente todos os materiais, que são usados de modo geral para molas, por exemplo, aço de mola. O aço de mola é distinguido particularmente por um limite elástico significativamente mais elevado em comparação a outros aços. O elemento de compensação 10 é desenhado de preferência de uma maneira tal com respeito às suas propriedades materiais e à sua geometria que se deforma elasticamente no estado operacional da bomba 1, quando surgem tensões e que retorna à sua forma original após a eliminação das tensões. De preferência, uma deformação plástica do elemento de compensação 10 é evitada, desse modo uma que excede o seu limite elástico.

[0062] Tal pode ser visto em detalhes na Figura 1 e na Figura 2, o

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19/26 elemento de compensação anular 10 é arranjado simetricamente em torno do eixo 6 entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7, de uma maneira tal que o dispositivo guia 7 entra em contato com o invólucro 2 através do elemento de compensação 10 com respeito à direção radial.

[0063] O dispositivo guia 7 compreende um pé de montagem 72 (vide a Figura 2), por meio do que o dispositivo guia 7 é conectado ao invólucro 2. O pé de montagem 72 compreende uma superfície anular radialmente interna 73, a qual é concêntrica com respeito ao eixo 6 e desse modo axialmente simétrica com respeito à direção axial A, em cuja superfície anular o elemento de compensação 10 é suportado. [0064] O invólucro 2, aqui a parte inferior 22 do invólucro, tem uma superfície de suporte anular 23, a qual é concêntrica com respeito ao eixo 6 e desse modo axialmente simétrica com respeito à direção axial A, em cuja superfície de suporte anular 23 o elemento de compensação 10 é suportado. A superfície de suporte 23 é arranjada radialmente interna com respeito à superfície anular 73, em que a superfície de suporte 23 e a superfície anular 73 são coaxiais.

[0065] Tal como é particularmente evidente a partir das Figuras 2 e 3, o elemento de compensação 10 tem uma primeira e uma segunda superfícies de contato 101 ou 102, respectivamente, em que a primeira superfície de contato 101 confina com o dispositivo guia 7, ou seja, com a superfície anular 73 do dispositivo guia 7, e em que a segunda superfície de contato 102 confina com o invólucro 2, ou seja, com a superfície de suporte 23. A primeira e a segunda superfícies de contato 101 ou 102, respectivamente, são arranjadas deslocadas uma da outra com respeito à direção axial. Desse modo, o elemento de compensação 10 é desenhado de uma maneira tal que entra em contato com o dispositivo guia 7 somente com a primeira superfície de contato 101 e o invólucro 22 somente com a segunda superfície de contato

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102 com respeito à direção radial.

[0066] Para essa finalidade, o elemento de compensação 10 tem uma área em seção transversal substancialmente em formato de S, o que equivale dizer que o elemento de compensação 10 tem uma primeira perna transversal 103 para entrar em contato com o dispositivo guia 7, bem como uma segunda perna transversal 104 para entrar em contato com o invólucro 2, em que a primeira perna transversal 103 e a segunda perna transversal 104 são conectadas uma à outra por uma perna longitudinal 105 que se estende na direção axial A. A primeira e a segunda pernas transversais 103 ou 104, respectivamente, estendem-se em cada caso na direção radial. A primeira perna transversal

103 compreende a primeira superfície de contato 101 e a segunda perna transversal 104 compreende a segunda superfície de contato 102.

[0067] De preferência, o elemento de compensação anular 10 é medido de uma maneira tal com respeito ao seu diâmetro externo DA que pode ser inserido no dispositivo guia 7 com um encaixe de interferência, de modo que a primeira superfície de contato 101 é previamente presa de encontro à superfície anular 73. O diâmetro interno DI do elemento de compensação anular 10 é medido de uma maneira tal que o elemento de compensação 10 ainda pode ser montado depois de ser inserido no dispositivo guia 7, ou seja, no estado previamente preso, o que equivale dizer que o elemento de compensação 10 pode ser arranjado em torno da superfície de suporte 23 do invólucro 2. [0068] Na modalidade ilustrada na Figura 3, isso significa que o diâmetro externo DA da primeira perna transversal 103 é ligeiramente maior no estado não preso do que o diâmetro do espaço limitado pela superfície anular 73. O diâmetro interno DI da segunda perna transversal 104 é medido de uma maneira tal que, depois de inserir o elemento de compensação 10 no dispositivo guia 7, ou seja, no estado

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21/26 não preso do elemento de compensação 10, pelo menos tão grande quanto o diâmetro dessa peça do invólucro 2, que é limitado pela superfície de suporte 23.

[0069] Quando alongamentos diferentes do invólucro 2 e do dispositivo guia 7 surgem no estado operacional da bomba centrífuga 1, ambas as superfícies de contato 101 e 102 do elemento de compensação 10 são deslocadas uma em relação à outra na direção radial, em que o movimento relativo radial entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7 é compensado, de modo que o dispositivo guia 7 permanece em sua posição centrada com respeito ao impulsor 5.

[0070] Desse modo, a função principal do elemento de compensação 10 é assegurar a manutenção da posição centrada do dispositivo guia 7 com respeito ao impulsor 5 no caso de movimentos relativos radiais, induzidos termicamente, entre o dispositivo guia 7 e o invólucro 2. Como uma regra, o deslocamento relativo entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7 pode ser compensado por uma deformação dos elementos de conexão 9, através do que o dispositivo guia 7 é conectado ao invólucro 2. Por este meio, tensões mecânicas relativamente intensas podem surgir nos elementos de conexão 9, por exemplo, por tensões de cisalhamento ou por tensões de flexão. A fim de reduzir ou evitar essas cargas mecânicas, uma medida particularmente preferida consiste na provisão de uma pluralidade de elementos de conexão 9, que fixam o dispositivo guia 7 ao invólucro 2 com respeito à direção axial A, em que cada elemento de conexão 9 é desenhado de uma maneira tal que permite um movimento relativo radial entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7. No que diz respeito a tal desenho, o dispositivo guia 7 é suportado de uma maneira quase flutuante com respeito ao invólucro 2 na direção radial, e desse modo o dispositivo guia 7 pode ser movido ou deslocado, respectivamente, com respeito ao invólucro 2 na direção radial.

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22/26 [0071] Tal desenho preferido dos elementos de conexão 9 é explicado em mais detalhes a seguir com referência à Figura 2 e à Figura 4. Desse modo, a Figura 4 ilustra uma vista secional do elemento de conexão 9 em uma seção ao longo da direção axial A, em que o meio de fixação 91 não é ilustrado na Figura 4 por razões de uma vista geral melhor.

[0072] Cada elemento de conexão 9 compreende uma luva 92, a qual é arranjada em um furo axial 13 no dispositivo guia 7, mais precisamente na perna de montagem do dispositivo guia 7. Naturalmente, um desvio da ilustração nas Figuras 2 e 4 também é possível de uma mesma maneira análoga em que que o furo axial 13, que toma a luva 92, é provido no invólucro 2.

[0073] O elemento de conexão 9 também compreende o meio de fixação 91 para fixar o dispositivo guia 7 ao invólucro 2, em que o meio de fixação 91 estende-se através da luva 92 para o invólucro 2 na direção axial. O meio de fixação 91 realiza de preferência uma conexão de parafuso e particularmente de preferência uma conexão de parafuso de expansão. Para essa finalidade, o meio de fixação 91 é de preferência um parafuso ou uma cavilha de rosca ou um parafuso do tipo prisioneiro, especialmente de preferência um parafuso de expansão ou um parafuso do tipo prisioneiro de expansão, tal como ilustrado na Figura 2. O parafuso do tipo prisioneiro de expansão 91 se une em um furo roscado 24 com a sua extremidade inferior (Figura 2) no invólucro 2 de acordo com a descrição, em que o furo roscado alinha com o furo axial 13, mas tem um diâmetro interno menor do que o furo axial 13. A rosca, provida na área da extremidade inferior do parafuso do tipo prisioneiro de expansão 91, se une na rosca do furo roscado 24, de modo que o parafuso do tipo prisioneiro de expansão 91 é conectado com firmeza ao invólucro 2.

[0074] A luva 92 tem um diâmetro externo D92, o qual é menor do

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23/26 que o diâmetro interno D13 do furo axial 13, de modo que uma abertura anular 14 é formada entre a luva 92 e a parede que limita o furo axial 13, em que a abertura anular se estende na direção axial A ao longo de todo o comprimento L do furo axial 13.

[0075] A luva 92 tem um comprimento H na direção axial A, em que o comprimento é maior do que o comprimento L do furo axial 13. A luva 92 tem um flange 93 em sua extremidade axial superior de acordo com a ilustração (Figura 4), a flange tem um diâmetro externo D93, o qual é maior do que o diâmetro interno D13 do furo axial 13. A luva 92 confina com o invólucro 2 com a sua extremidade axial inferior de acordo com a ilustração (Figura 4).

[0076] Tal como pode ser visto em detalhes na Figura 4, o comprimento H da luva 92 é medido de uma maneira tal que uma abertura axial anular 15 é formada entre o flange 93 e o dispositivo guia 7, em que o furo axial 13 é provido, com respeito à direção axial A, de modo que o confinamento do flange 93 com o dispositivo guia 7 é evitado. [0077] A fim de conectar o dispositivo guia 7 ao invólucro 2, o parafuso do tipo prisioneiro de expansão 91, que passa através da luva 92, é parafusado no furo roscado 24 no invólucro 2. A extremidade superior do parafuso do tipo prisioneiro de expansão de acordo com a ilustração (Figura 2), que também é provido com uma rosca, se projeta além do flange 93 na direção axial A. Uma porca 94 é parafusada nessa extremidade, em que a porca confina finalmente com o flange 93. O dispositivo guia 7 é fixado ao invólucro 2 ao apertar a porca 94 com respeito à direção axial A. Desse modo, o parafuso do tipo prisioneiro de expansão 91 é de preferência tensionado.

[0078] Desse modo, o dispositivo guia 7 é conectado ao invólucro 2 pela interação da maior parte dos elementos de conexão 9, em que o dispositivo guia 7 é fixado com respeito à direção axial A. Isso é feito aqui pelos parafusos do tipo prisioneiro de expansão 91 de preferência

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24/26 tensionados em interação com a luva 92, por um lado, confinando com o invólucro e, por outro lado, formando a superfície do suporte para a porca 94 com o seu flange 93, com cuja porca o parafuso do tipo prisioneiro de expansão 91 pode ser tensionado. Nesse estado, o dispositivo guia 7 é fixado com um afastamento axial 15 com respeito à direção axial.

[0079] O dispositivo guia 7 é suportado de uma maneira flutuante com respeito ao invólucro 2 na direção radial, devido à abertura anular 14 no furo axial entre a luva 92 e o dispositivo guia 7. Apesar da fixação na direção axial A, o dispositivo guia 7 pode ser movido com respeito ao invólucro 2 na direção radial. Se um alongamento diferente do invólucro 2 por um lado e do dispositivo guia 7 por outro lado surgir no estado operacional da bomba 1, então os elementos de conexão 9 permitem um deslocamento relativo entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7, devido à abertura anular 14.

[0080] A abertura axial 15 também é particularmente vantajosa para tal deslocamento relativo, em que a abertura axial é provida entre o flange 93 e o pé de montagem 72 do dispositivo guia 7. Por causa do fato que o flange 93 que não tem nenhum contato físico direto com o pé de montagem 72, desse modo não confinando com este, não há nenhuma necessidade de superação no caso de um deslocamento relativo de quaisquer forças de atrito estáticas ou forças de atrito dinâmicas, que devem agir em ou com, respectivamente, o pé de montagem 72, quando o flange é relaxado ou tensionado.

[0081] Aqui, é particularmente vantajoso que os elementos de conexão 9, que fixam o dispositivo guia 7 ao invólucro 2 com respeito à direção axial A, sejam desenhados de uma maneira tal que permitem um movimento relativo radial entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7 sem um tensionamento axial.

[0082] A solução de acordo com a invenção, com a qual os efeitos

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25/26 do alongamento termicamente induzidos podem ser compensados, também é apropriada em particular para tais modalidades, em que o impulsor 5 e/ou o dispositivo guia 7 são manufaturados a partir de um material diferente daquele do invólucro 2. Por razões técnicas, pode ser vantajoso o uso de um material diferente para o impulsor 5 e/ou o dispositivo guia 7 do que para o invólucro 2.

[0083] O invólucro 2 é feito geralmente de um aço ou de um material fundido tal como o ferro fundido. Para algumas aplicações, é preferível quando o impulsor 5 é feito de um material diferente. Tal como já foi mencionado, em geral um fluido quimicamente muito agressivo é conduzido com a bomba de ebulição, por exemplo, em que o fluido pode ter adicionalmente propriedades abrasivas. Portanto, pode ser desejável manufaturar o impulsor 5 e o dispositivo guia 7, que são perfusados pelo fluido, de um material diferente com maior resistência ao desgaste, que é mais resistente à carga coletada pelo fluido, e desse modo permitindo uma vida útil mais longa ou intervalos de manutenção mais longos, respectivamente. Este pode ser, por exemplo, um material com uma resistência à corrosão ou uma resistência à corrosão a quente muito boas, respectivamente. São particularmente apropriadas para o impulsor 5 e o dispositivo guia 7 de uma bomba de ebulição, mas também para outras aplicações a altas temperaturas, as ligas à base de níquel, que são conhecidas sob o nome de comércio Inconel. [0084] Portanto, o Inconel também é vantajoso, uma vez que pode ser tratado particularmente bem por métodos para o endurecimento de superfície, tal como, por exemplo, a boridização. No que diz respeito ao Inconel, os processos de difusão durante a boridização são muito mais profundos dentro do material, tal como quando são usados outros materiais, por exemplo, o aço austenítico, de modo que especialmente superfícies resistentes ao desgaste possam ser geradas pela boridização.

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26/26 [0085] Deve ser compreendido que, para o desenho específico do elemento de compensação 10, numerosas outras variantes são possíveis, naturalmente além daquele ilustrado na Figura 3.

[0086] Por exemplo, na Figura 5 são ilustradas uma primeira variante para o elemento de compensação 10, em que o elemento de compensação 10 é desenhado anularmente outra vez. Ao contrário do desenho ilustrado na Figura 3, a primeira variante, ilustrada na Figura 5, tem uma área em seção transversal que é formada substancialmente como um paralelogramo, que confina no dispositivo guia 7 com a primeira superfície de contato 101, e com a segunda superfície de contato no invólucro 2. Neste caso, pode ser vantajoso aplainar os respectivos cantos a fim de ampliar as superfícies de contato 101 ou 102, respectivamente.

[0087] Também não é de nenhuma maneira necessário que o elemento de compensação 10 seja desenhado como um anel completo. A Figura 6 ilustra uma segunda variante para o elemento de compensação 10 em uma seção vertical à direção axial A, em que o plano da seção fica no elemento de compensação 10. No que diz respeito a essa segunda variante, o elemento de compensação 10 compreende uma pluralidade, aqui quatro, de segmentos separados 10a, 10b, 10c, 10d, cada um dos quais é arranjado entre o invólucro 2 e o dispositivo guia 7, em que os segmentos 10a, 10b, 10c, 10d são arranjados de preferência simetricamente em torno do eixo 6. Cada segmento individual 10a, 10b, 10c, 10d pode, por exemplo, ser desenhado com uma área em seção transversal, que corresponde àquela ilustrada na Figura 3 ou na Figura 5. Naturalmente, outros desenhos também são possíveis com respeito à área em seção transversal.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Bomba centrífuga para conduzir um fluido com um invólucro (2), que tem uma entrada (3) e uma saída (4) para o fluido, com um impulsor (5) arranjado no invólucro (2) para girar em torno de uma direção axial (A) a fim de conduzir o fluido da entrada (3) à saída (4), com um eixo (6) que se estende na direção axial (A) para propelir o impulsor (5) e com um dispositivo guia estacionário (7) para guiar o fluido do impulsor (5) à saída (4), em que o dispositivo guia (7) é conectado ao invólucro (2), caracterizada pelo fato de que um elemento de compensação resiliente (10) é provido entre o invólucro (2) e o dispositivo guia (7), em que o elemento de compensação (10) é arranjado em torno do eixo (6) e pode prender o dispositivo guia (7) em uma posição centrada com respeito ao impulsor (5) com um movimento relativo radial do dispositivo guia (7) em relação ao invólucro (2).
2. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de compensação (10) é desenhado anularmente.
3. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de compensação (10) compreende uma primeira (101) e uma segunda superfícies de contato (102), em que a primeira superfície de contato (101) confina com o dispositivo guia (7) e a segunda superfície de contato (102) confina com o invólucro (2) e em que na primeira superfície de contato (101) e a segunda superfície de contato (102) são arranjadas uma deslocada em relação à outra com respeito à direção axial (A).
4. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de compensação (10) compreende uma primeira perna transversal (103) para entrar em contato com o dispositivo guia (7), assim como uma

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2/4 segunda perna transversal (104) para entrar em contato com o invólucro (2), em que a primeira perna transversal (103) e a segunda perna transversal (104) são conectadas uma à outra por uma perna longitudinal que se estende na direção axial (A).
5. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que uma pluralidade de elementos de conexão (9) fixa o dispositivo guia (7) ao invólucro (2) com respeito à direção axial (A), em que cada elemento de conexão (9) é desenhado de uma maneira tal que permite um movimento relativo radial entre o invólucro (2) e o dispositivo guia (7).
6. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que cada elemento de conexão (9) em cada caso compreende uma luva (92), a qual é arranjada em um furo axial (13) no invólucro (2) ou no dispositivo guia (7), assim como um meio de fixação (91) para fixar o dispositivo guia (7), em que o meio de fixação (91) estende-se através da luva (92) e em que a luva (92) tem um diâmetro externo (D92), o qual é menor do que o diâmetro interno (D13) do furo axial (13), de modo que uma abertura anular (14) é formada entre a luva (92) e a parede limitando o furo axial (13).
7. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que cada luva (92) tem um comprimento (H) na direção axial (A), o qual é maior do que o comprimento (L) do furo axial (13), em que a luva (92) é arranjada e em que cada luva (92) tem um flange (93) em uma de suas extremidades axiais, e o dito flange tem um diâmetro externo (D93), o qual é maior do que o diâmetro interno (D92) do respectivo furo axial (13) no qual a luva (92) é arranjada.
8. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que cada luva (92) é desenhada de uma maneira tal que, com respeito à direção axial (A), uma abertura axial (15)

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3/4 é formada entre o flange (93) e o invólucro (2) ou o dispositivo guia (7), em que o respectivo furo axial (13) é provido, de modo que é impedido um confinamento do flange (93) com o invólucro (2) ou o dispositivo guia (7).
9. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o impulsor (5) e/ou o dispositivo guia (7) são feitos de um material diferente daquele do invólucro (2).
10. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que tem uma unidade de impulsão (8) para propelir o impulsor (5), e a unidade de impulsão (8) é conectada ao eixo (6), em que a unidade de impulsão (8) é arranjada no invólucro (2).
11. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o invólucro (2) é desenhado como um invólucro de pressão, de preferência para uma pressão operacional de pelo menos 200 bar.
12. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a bomba é desenhada para um fluido que tem uma temperatura de mais de 400°C.
13. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que uma unidade de impulsão (8) é provida, a qual é arranjada abaixo do impulsor (5) com respeito à vertical.
14. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o impulsor (5) é desenhado como um impulsor radial (5).
15. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é desenhada como uma bomba de circulação de caldeira ou como uma bomba de

Petição 870170070311, de 20/09/2017, pág. 42/47

4/4 ebulição para a circulação de um fluido do processo.

Petição 870170070311, de 20/09/2017, pág. 43/47

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