BR102019002598A2 - Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos - Google Patents

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stage impeller
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Michael Burke
Ian Cullen
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Abstract

uma bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, compreendendo um invólucro (2), com entrada de bomba (3) para fluido a ser transportado, e saída de bomba (4) para descarga do fluido, compreendendo ainda triturador (5), disposto na entrada de bomba (3) para triturar os constituintes do fluido, impulsor do primeiro estágio (6) para girar em torno de uma direção axial (a), impulsor do segundo estágio (7) para girar em torno da direção axial (a), difusor estacionário (9) disposto com relação à direção axial entre o impulsor do primeiro estágio (6) e o impulsor do segundo estágio (7), para orientar o fluido do impulsor do primeiro estágio (6) para o impulsor do segundo estágio (7), e eixo (8) para girar o impulsor do primeiro estágio (6), o impulsor do segundo estágio (7) e o triturador (5), em que o impulsor do primeiro estágio (6) e o impulsor do segundo estágio (7) são dispostos em série e são conectados ao eixo (8) de uma maneira à prova de torque, em que o difusor (9) é projetado como um difusor semiaberto (9), tendo uma parede superior (92), uma parede lateral anular radialmente externa (93) e um lado inferior aberto (91) voltado para o impulsor do primeiro estágio (6), em que a parede superior (92) é disposta adjacente ao impulsor do segundo estágio (7), em que a parede superior (92) tem uma abertura de saída central (97) circundando o eixo (8), e em que o lado inferior aberto (91) estende-se além do impulsor do primeiro estágio (6) com relação a uma direção radial.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BOMBA TRITURADORA CENTRÍFUGA DE ESTÁGIOS MÚLTIPLOS.
[0001] A presente invenção refere-se a uma bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com o preâmbulo da reivindicação independente.
[0002] No transporte de esgoto ou água residual e, em particular, de água residual doméstica, problemas resultam porque esses líquidos contêm constituintes, tais como materiais fibrosos, panos, têxteis, trapos, sacos plásticos ou outros sólidos, que podem ficar muito facilmente aderentes na região da bomba e podem então resultar em uma redução na eficiência, em particular, na eficiência hidráulica, da bomba até o bloqueio completo do impulsor da bomba e podem provocar assistência técnica ou também um trabalho de manutenção complexo e/ou caro. Medidas especiais, portanto, foram tomadas com essas bombas para impedir efetivamente entupimento.
[0003] Uma solução conhecida para abordar esse problema são as bombas trituradoras centrífugas, que são também referidas como bombas de maceração centrífugas. Essas bombas são dotadas com um triturador rotativo na bomba, para triturar os constituintes no esgoto. Tipicamente, o triturador é configurado como um dispositivo de corte girando na ou na entrada de bomba, para desintegrar ou fragmentar os constituintes sólidos no esgoto, e, desse modo, impedir um bloqueio do impulsor da bomba.
[0004] Muito frequentemente, os sistemas de esgoto residenciais, mas também os industriais, são apenas baseados na gravidade para descarregar o esgoto em reservatórios grandes ou em instalações de tratamento.
[0005] No entanto, se a gravidade não for suficiente para movimentar o esgoto ao local desejado ou se os sistemas à base de gravidade não forem econômicos, bombas trituradoras são usadas para
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2/23 suspender o esgoto ou transportá-lo por maiores distâncias. Para esse fim, as bombas trituradoras são integradas, por exemplo, em sistemas de esgotos sob pressão (PPS) residenciais ou em sistemas de esgoto por gravidade, para proporcionar um desaguamento efetivo e econômico. Usualmente, as bombas trituradoras usam linhas de descarga de diâmetros bem pequenos em todas as aplicações, tal como em área privada, municipal ou industrial.
[0006] As bombas trituradoras centrífugas podem ser projetadas como bombas submersíveis, isto é, como bombas que são configuradas para operar mesmo se completamente submersas e cobertas pelo fluido a ser transportado.
[0007] Um parâmetro crítico de bombas de esgoto é a faixa do fluxo de recalque, na qual podem ser operadas. Em algumas aplicações, a altura de carga requerida é muito alta, por exemplo, para levantar o esgoto uma altura de carga de até 61 m (200 ft) ou ainda maior pode ser necessária. Essa grande altura de carga em combinação com uma vazão razoável de, por exemplo, até 7 m3/h, é pelo menos muito difícil, se não impossível, de obter com uma bomba trituradora centrífuga tendo um impulsor. Portanto, as bombas trituradoras centrífugas de dois estágios, tendo dois impulsores dispostos em série, foram desenvolvidas para aumentar a altura de carga disponível da bomba de esgoto.
[0008] A patente U. S. 7.357.341 descreve, por exemplo, uma bomba trituradora centrífuga de dois estágios com dois impulsores em série. O invólucro de bomba compreende uma entrada na qual o triturador é posicionado, uma voluta do primeiro estágio na qual o primeiro impulsor é posicionado, e uma voluta do segundo estágio na qual o segundo impulsor é posicionado. A voluta do primeiro estágio fica em comunicação fluida com a entrada de bomba. A descarga da voluta do primeiro estágio é conectada à entrada de voluta do segundo estágio por um conduto de estágio intermediário. A descarga da voluta do
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3/23 segundo estágio fica em comunicação fluida com a saída do invólucro de bomba. O conduto de estágio intermediário é disposto na parte externa do invólucro de bomba e envolvido em torno do invólucro de bomba, para orientar o fluxo de fluido da descarga da voluta do primeiro estágio para a entrada de voluta do segundo estágio. Esse projeto total tem a desvantagem de requerer espaço em demasia.
[0009] A patente DE 195 43 916 também descreve uma bomba trituradora centrífuga de dois estágios. De acordo com esse projeto, o fluido é orientado dentro do invólucro de bomba do primeiro impulsor para o segundo impulsor, isto é, esse projeto não requer um conduto de estágio intermediário disposto fora do invólucro de bomba.
[0010] Partindo desse estado da técnica, é um objeto da invenção propor uma bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos diferente e muito compacta, bem como eficiente, que possa gerar uma grande altura de carga, por exemplo, até 61 m (200 ft) ou ainda mais. Em particular, o risco de um entupimento da bomba deve ser evitado ou pelo menos reduzido consideravelmente.
[0011] O tema da invenção satisfazendo esse objeto é caracterizado pelos aspectos da reivindicação independente.
[0012] Desse modo, de acordo com a invenção, uma bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos é proposta, compreendendo um invólucro com uma entrada de bomba para um fluido a ser transportado, e uma saída de bomba para descarga do fluido, compreendendo ainda um triturador, disposto na entrada de bomba para triturar os constituintes do fluido, um impulsor do primeiro estágio para girar em torno de uma direção axial, um impulsor de segundo estágio para girar em torno da direção axial, um difusor estacionário disposto com relação à direção axial, entre o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio, para orientar o fluido do impulsor do primeiro estágio para o impulsor do segundo estágio, e um
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4/23 eixo para girar o impulsor do primeiro estágio, o impulsor do segundo estágio e o triturador, em que o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio são dispostos em série e são conectados ao eixo em uma maneira à prova de torque, em que o difusor é projetado como um difusor semiaberto, tendo uma parede superior, uma parede lateral anular radialmente externa e um lado inferior aberto voltado para o impulsor do primeiro estágio, em que a parede superior é disposta adjacente ao impulsor do segundo estágio, em que a parede superior tem uma abertura de saída central circundando o eixo, e em que o lado inferior aberto estende-se além do impulsor do primeiro estágio com relação a uma direção radial.
[0013] Dotando-se a bomba trituradora centrífuga com dois impulsores dispostos em série, isto é, um após o outro com relação à direção axial, a faixa do fluxo de recalque, na qual a bomba pode ser operada, é estendida consideravelmente em comparação com as bombas com apenas um impulsor. Em particular, a altura de carga, que pode ser gerada com a bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, é aumentada consideravelmente, de modo que a bomba, de acordo com a invenção, é particularmente adequada para aplicações de grande altura de carga requerendo uma altura de carga de, por exemplo, até 61 m (200 ft) ou ainda mais. As vazões típicas que podem ser obtidas com a bomba de acordo com a invenção são, por exemplo, na faixa de 1 - 7 m3/h.
[0014] Além disso, uma vez que a bomba trituradora centrífuga, de acordo com a invenção, é projetada com um difusor estacionário interno, para orientar o fluido transportado pelo impulsor do primeiro estágio para o impulsor do segundo estágio, a bomba, de acordo com a invenção, é muito compacta, porque não há necessidade para um conduto de estágio intermediário, disposto na parte externa do invólucro e envolvendo-se em torno do invólucro.
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5/23 [0015] Em particular, o projeto semiaberto do difusor contribui consideravelmente para impedir um entupimento da bomba. O projeto semiaberto significa que o difusor tem a parede superior, mas nenhuma parede inferior ou qualquer divisão projetando-se além do impulsor do primeiro estágio, com relação à direção radial no lado inferior do difusor. Desse modo, o difusor tem geralmente um projeto em forma de xícara ou em forma de pote. O difusor é completamente aberto no lado inferior voltado para o impulsor do primeiro estágio, e o lado inferior aberto estende-se além do impulsor do primeiro estágio com relação à direção radial. Devido ao lado inferior aberto do difusor, uma coleta ou aderência de constituintes sólidos é impedida ou pelo menos reduzida consideravelmente. Isso também aumenta a eficiência da bomba.
[0016] A parede superior do difusor geralmente estende-se perpendicularmente à direção axial, isto é, na direção radial, e a abertura de saída central, de preferência, circular, é disposta em torno do eixo, de modo que o fluido seja orientado pelo difusor para o centro do impulsor do segundo estágio.
[0017] De preferência, a bomba trituradora centrífuga compreende uma câmara de bomba para acomodar os impulsores, em que o difusor divide a câmara de bomba em uma primeira câmara, na qual o impulsor do primeiro estágio é disposto, e em uma segunda câmara, na qual o impulsor do segundo estágio é disposto. O fluido é orientado da primeira câmara ao longo do difusor e entra na segunda câmara pela abertura de saída central, na parede superior do difusor.
[0018] Devido ao difusor, entre a primeira câmara e a segunda câmara, a primeira e a segunda câmaras podem ser dotadas com um projeto como câmaras de voluta. Portanto, prefere-se que a primeira câmara e a segunda câmara tenham ambas uma seção transversal circular perpendicular à direção axial. Essa medida simplifica consideravelmente o projeto e a manufatura da bomba.
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6/23 [0019] Como uma medida preferida, vários elementos difusores são proporcionados na parede superior do difusor para orientar o fluido do impulsor do primeiro estágio para o impulsor do segundo estágio, com cada elemento difusor estendendo-se com relação à direção axial na direção do impulsor do primeiro estágio. Os elementos difusores suportam uma orientação eficiente do fluido do impulsor do primeiro estágio para o impulsor do segundo estágio. Particularmente, cada elemento difusor estende-se com relação à direção axial próximo ao impulsor do primeiro estágio, de modo que há apenas um vão de funcionamento entre os elementos difusores e as pás rotativas do impulsor do impulsor do primeiro estágio.
[0020] De preferência, cada elemento difusor é disposto na abertura de saída central da parede superior e estende-se na direção radial, com a extensão na direção radial sendo tal que o impulsor do primeiro estágio projete-se além de cada elemento difusor relativo à direção radial. De acordo com uma concretização preferida, cada elemento difusor tem um projeto essencialmente em forma de gota, com a extremidade mais fina localizada na abertura de saída central. A extremidade mais espessa arredondada é localizada radialmente mais para fora na parede superior do difusor.
[0021] Para orientar o fluxo de fluido do impulsor do primeiro estágio para o impulsor do segundo estágio ainda mais eficientemente, preferese que os elementos difusores sejam distribuídos equidistantemente com relação à direção circunferencial da parede superior do difusor.
[0022] De acordo com uma concretização preferida, o difusor da bomba tem pelo menos quatro elementos difusores, de preferência, exatamente quatro elementos difusores.
[0023] Como outra medida preferida, a parede superior do difusor tem uma superfície superior voltada para o impulsor do segundo estágio, em que a superfície superior é dotada com muitas ranhuras
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7/23 para limpeza dos constituintes sólidos do fluido. Essa medida reduz ainda mais o risco de entupimento, em particular, de um entupimento do impulsor do segundo estágio.
[0024] De acordo com uma concretização preferida, o difusor compreende um flange de montagem para prender o difusor no invólucro, e vários elementos fixadores dispostos no flange de montagem para fixar o difusor no invólucro, em que o flange de montagem é projetado e disposto de uma maneira tal que os elementos fixadores sejam acessíveis de fora da bomba. Por essa medida, é possível ajustar a posição do difusor, mesmo após a montagem da bomba. Além do mais, mesmo quando a bomba já está em operação, a posição do difusor pode ser reajustada sem desmontagem da bomba.
[0025] De preferência, o invólucro compreende uma placa de base, disposta na entrada de bomba, e uma caixa de bomba delimitando a câmara de bomba, em que o difusor é fixado na caixa de bomba.
[0026] De acordo com um projeto preferido, o difusor é interposto entre a placa de base e a caixa de bomba.
[0027] Além do mais, prefere-se que a bomba trituradora centrífuga compreenda uma unidade de acionamento para girar o eixo em torno da direção axial, em que a unidade de acionamento é disposta dentro do invólucro, e em que o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio são dispostos entre a unidade de acionamento e o triturador com relação à direção axial. É um projeto muito compacto para dispor a unidade de acionamento dentro do invólucro de bomba. Naturalmente, o invólucro pode ser projetado para compreender duas ou mais partes de invólucro, que são montadas e firmemente fixadas umas nas outras, por exemplo, por parafusos ou parafusos com porca, para formar o invólucro da bomba.
[0028] Particularmente, a bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos é projetada para uma operação vertical, com o eixo
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8/23 estendendo-se na direção vertical, em que a unidade de acionamento é disposta acima do impulsor do primeiro estágio e do impulsor do segundo estágio. Durante a operação, o eixo é orientado na direção da gravidade e a direção axial estende-se verticalmente. Nessa configuração, a entrada de bomba, com o triturador, é localizada no fundo da bomba, o impulsor do primeiro estágio é disposto acima do triturador, o impulsor do segundo estágio é disposto acima do impulsor do primeiro estágio, e a unidade de acionamento é posicionada na parte superior do impulsor do segundo estágio. O eixo estende-se verticalmente da unidade de acionamento para o triturador, para girar o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio, bem como o triturador, em torno da direção axial.
[0029] Em particular, para aplicações de esgoto e desaguamento, prefere-se que a bomba seja configurada como uma bomba submersível.
[0030] De acordo com uma concretização particularmente preferida, a bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos é configurada como uma bomba de dois estágios tendo exatamente dois impulsores, isto é, o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio.
[0031] No entanto, também é possível configurar a bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a invenção, com três ou mais estágios, em que o número de estágios é igual ao número de impulsores, que são proporcionados na bomba. Nas concretizações com três ou mais estágios, um difusor estacionário é disposto, respectivamente, dentre cada par de impulsores adjacentes. Por exemplo, em uma bomba de três estágios tendo um impulsor do primeiro, do segundo e do terceiro estágio, um primeiro difusor é disposto entre o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio, e um segundo difusor é disposto entre o impulsor do segundo estágio e o impulsor do terceiro estágio.
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9/23 [0032] Outras medidas e concretizações vantajosas da invenção vão ficar evidentes das reivindicações dependentes.
[0033] A invenção vai ser explicada em mais detalhes a seguir com referência aos desenhos. Mostra-se em uma representação esquemática:
[0034] Figura 1: é uma vista seccional em corte de uma concretização de uma bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a invenção;
[0035] Figura 2: uma vista em seção transversal perpendicular à direção axial pelo impulsor do primeiro estágio, ao longo da linha de seção II - II na Figura 1;
[0036] Figura 3: uma vista em seção transversal perpendicular à direção axial pelo impulsor do segundo estágio, ao longo da linha de seção III - III na Figura 1;
[0037] Figura 4: uma vista pelo topo do difusor vista do impulsor do segundo estágio;
[0038] Figura 5: uma vista pelo fundo do difusor vista do impulsor do primeiro estágio;
[0039] Figura 6: uma vista em perspectiva do lado inferior do difusor;
[0040] Figura 7: uma vista em seção transversal do difusor em uma seção perpendicular à direção axial; e [0041] Figura 8: uma vista em seção transversal do difusor em uma seção ao longo da direção axial.
[0042] Na descrição apresentada a seguir, faz-se referência por meio de exemplo para a aplicação importante que a bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos é usada para transportar esgoto ou água residual em áreas privadas, municipais ou industriais. O esgoto compreende, tipicamente, constituintes sólidos, tais como materiais fibrosos, panos, têxteis, trapos, sacos plásticos ou outros sólidos.
[0043] A Figura 1 mostra uma vista total de uma concretização de
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10/23 uma bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a invenção, que é projetada na sua totalidade com o número de referência 1. Essa concretização é configurada como uma bomba de dois estágios 1. A bomba 1 compreende um invólucro 2, na qual uma unidade de bombeamento 20 e uma unidade de acionamento 10 são dispostas. A Figura 1 é uma vista seccional em corte mostrando a unidade de bombeamento 20 em uma seção transversal e o resto da bomba centrífuga 1 em uma vista no invólucro 2 da bomba 1.
[0044] O invólucro 2 tem uma entrada de bomba 3, para um fluido a ser transportado, e uma saída de bomba 4, para descarga do fluido. O fluido é, por exemplo, esgoto ou água residual, compreendendo além da água também constituintes sólidos, como mencionado acima.
[0045] Como mostrado na Figura 1, o invólucro 2 pode compreender várias partes de invólucro, que são conectadas entre si para formar o invólucro 2 para a unidade de bombeamento 20 e a unidade de acionamento 10. Em particular, o invólucro 2 compreende uma placa de base 21, disposta na entrada de bomba 3, uma caixa de bomba 22 e uma caixa de motor 23 para acomodar a unidade de acionamento 10. A placa de base 21 é também referida como uma placa de desgaste.
[0046] A bomba trituradora centrífuga 1 é configurada como uma bomba submersível 1, que pode ser também operada quando a bomba 1 é parcial ou completamente submersa em um líquido, por exemplo, o esgoto ou a água residual que deve ser transportado pela bomba 1.
[0047] Como é típico para uma bomba trituradora centrífuga 1, um triturador 5 é disposto na entrada de bomba 3, de modo que o fluido possa apenas entrar na bomba 1 por passagem pelo triturador 5. O triturador 5 compreende um anel fragmentador estacionário 51, fixo na placa de base 21 do invólucro 2, e um dispositivo de corte 52 girando durante a operação para fragmentar ou desintegrar os constituintes
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11/23 sólidos do esgoto, de modo que não possam entupir a bomba 1. Uma vez que o triturador 5, que é também referido como um macerador, é bem conhecido na técnica em muitos diferentes projetos e configurações, não há qualquer necessidade para descrever ou explicar mais detalhadamente o triturador 5. Basicamente, o triturador 5 pode ser configurado de acordo com qualquer projeto, que seja adequado para conjuntos de fragmentação ou corte em conjunto com bombas.
[0048] A bomba trituradora centrífuga 1 compreende ainda dois impulsores 6, 7, dispostos em série para agir no fluido, isto é, um impulsor do primeiro estágio 6 e um impulsor do segundo estágio 7. Durante a operação, ambos os impulsores 6, 7 giram em torno do mesmo eixo de rotação, que define uma direção axial A. Para acionar a rotação dos impulsores 6, 7 bem como a rotação do triturador 5, um eixo 8 é proporcionado estendendo-se na direção axial A. O eixo 8 é acoplado à unidade de acionamento 10, que gira o eixo 8 em torno da direção axial A. Desse modo, o eixo longitudinal do eixo 8 coincide com o eixo de rotação e, portanto, define a direção axial A.
[0049] Uma direção perpendicular à direção axial A é referida como uma direção radial. O termo axial ou axialmente é usado com o significado comum na direção axial ou com relação à direção axial. Em uma maneira análoga, o termo radial ou radialmente é usado com o significado comum na direção radial ou com relação à direção radial.
[0050] A bomba trituradora centrífuga de dois estágios 1 é projetada para uma operação vertical, com o eixo 8 estendendo-se na direção vertical, isto é, na direção da gravidade. A seguir, os termos relativos à localização, como acima ou abaixo ou superior ou inferior ou topo ou fundo, referem-se à posição operacional usual da bomba 1. A Figura 1 mostra a bomba trituradora centrífuga 1 na sua posição operacional usual.
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12/23 [0051] A unidade de acionamento 10 é disposta na parte superior da unidade de bombeamento 20, isto é, acima do impulsor do primeiro estágio 6 e do impulsor do segundo estágio 7. De preferência, a unidade de acionamento 10 compreende um motor elétrico para acionar o eixo 8. O motor elétrico pode ser configurado em muitas diferentes maneiras que são conhecidas na técnica. Em particular, o motor elétrico é projetado ou encapsulado no invólucro 2 para ser submerso.
[0052] Como se pode notar na Figura 1, a entrada de bomba 3 com o triturador 5 é disposta na parte central no fundo da bomba 1, de modo que o fluido possa entrar na bomba 1 em uma maneira geralmente axial. O impulsor do primeiro estágio 6 é disposto adjacente à entrada de bomba 3 e ao triturador 5, para receber o fluido que tenha passado pelo triturador 5. O impulsor do segundo estágio 7 é disposto atrás do impulsor do primeiro estágio 6, quando visto na direção genérica de escoamento do fluido. A saída de bomba 4 é disposta lateralmente no invólucro 2 na mesma altura (relativa à direção axial A) do impulsor do segundo estágio 7. O impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7 são conectados ao eixo 8 em uma maneira à prova de torque, por meio de um mecanismo de fechamento 81. O eixo 8 estende-se da unidade de acionamento 10 ascendentemente para o triturador 5. O dispositivo de corte 52 do triturador 5 é fixado no eixo 8, de preferência, em uma maneira à prova de torque. Como pode-se notar na Figura 1, o dispositivo de corte 52 é montado na extremidade axial inferior do eixo 8 e fixado nele, por exemplo, por um parafuso disposto no centro dele.
[0053] Entre o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7, um difusor estacionário 9 é disposto para receber o fluido transportado pelo impulsor do primeiro estágio 6 e orientar o fluido para o impulsor do segundo estágio 7. Uma explicação mais detalhada do difusor 9 vai ser apresentada a seguir.
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13/23 [0054] Para um melhor entendimento, as Figuras 2 e 3 mostram duas vistas em seção transversal perpendiculares à direção axial A. A Figura 2 mostra uma seção pelo plano intermediário do impulsor do primeiro estágio 6 ao longo da linha de seção II - II na Figura 1, com as setas indicando a direção da vista, e a Figura 3 mostra uma seção pelo plano intermediário do impulsor do primeiro estágio 7 ao longo da linha de seção III - III, com as setas indicando a direção da vista.
[0055] O impulsor do primeiro estágio 6 (Figura 2) compreende várias pás do primeiro impulsor 62 para agir no fluido. O impulsor do segundo estágio 7 (Figura 3) compreende várias pás do segundo impulsor 72 para agir no fluido.
[0056] O invólucro 2 compreende uma câmara de bomba 30 (Figura 1) para acomodar os impulsores 6, 7. O difusor 9, disposto entre o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7, divide a câmara da bomba 30 em uma primeira câmara 61, na qual o impulsor do primeiro estágio 6 é disposto, e uma segunda câmara 71, na qual o impulsor do segundo estágio 7 é disposto. Como pode-se ver melhor nas Figuras 2 e 3, respectivamente, ambas a primeira câmara 61 e a segunda câmara 71 têm uma seção transversal essencialmente circular perpendicular à direção axial A. O diâmetro da primeira câmara 61 pode ser igual ou diferente do diâmetro da segunda câmara 71. Na concretização ilustrada, o diâmetro da segunda câmara 71 é maior do que o diâmetro da primeira câmara 61, como pode-se ver melhor na Figura 1.
[0057] O diâmetro da primeira e da segunda câmaras 61, 71 é, em todos os casos, maior do que o diâmetro externo dos respectivos impulsor do primeiro estágio 6 e impulsor do segundo estágio 7, de modo que haja um canal de escoamento essencialmente anular 63 ou 73, respectivamente, entre as extremidades radialmente externas das pás dos impulsores 62 ou 72 e a parede delimitando a respectiva
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14/23 primeira ou segunda câmara 61, 71 na direção radial. Cada canal de escoamento 63, 73 circunda o respectivo impulsor do primeiro estágio 6 ou impulsor do segundo estágio 7.
[0058] Ambos o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7 são centralizados nas respectivas primeira e segunda câmaras 61, 71, significando que a distância radial, entre a extremidade radialmente externa das respectivas pás dos impulsores 62 ou 72 e a parede delimitando a respectiva primeira ou segunda câmara 61, 71 na direção radial é constante, quando vista na direção circunferencial do impulsor do primeiro estágio 6 ou do impulsor do segundo estágio 7, respectivamente. Desse modo, ambos o canal de escoamento 63 da primeira câmara 61 e o canal de escoamento 73 da segunda câmara 71 têm uma largura constante na direção radial, quando vistos na direção circunferencial.
[0059] Deve-se notar que ambas a primeira câmara 61 e a segunda câmara 71 não são projetadas com câmaras de volutas, mas com uma seção transversal circular perpendicular à direção axial A, que simplifica a manufatura.
[0060] Em relação ao projeto do impulsor do primeiro estágio 6 e do impulsor do segundo estágio 7, em particular, no número e na configuração das respectivas pás dos impulsores 62, 72, há um enorme aumento de possibilidades. Para uma pessoa versada na técnica não é um problema selecionar um projeto adequado para o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7. A seleção de um projeto adequado de impulsor do primeiro estágio pode depender da aplicação específica, por exemplo, da altura de carga necessária, do fluxo necessário e assim por diante. É, no entanto, preferido - mas não necessário - que o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7 têm o mesmo projeto e são pelo menos essencialmente idênticos.
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15/23 [0061] O impulsor do primeiro estágio 6 (Figura 2) e o impulsor do segundo estágio 7 (Figura 3) são impulsores centrífugos ou radiais 6, 7 e podem ser projetados, por exemplo, com várias pás de impulsores curvas 62, 72, como é mostrado nas Figuras 2 e 3. Nessa concretização, cada impulsor 6, 7 compreende quatro pás de impulsores curvas 62 ou 72, respectivamente. Cada impulsor do primeiro estágio 62 e cada impulsor do segundo estágio 72 são projetados para que tenham um ângulo de envolvimento de aproximadamente 180 graus.
[0062] É desnecessário dizer que ambos o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7 podem ser também projetados diferentemente, por exemplo, com nervuras divisoras entre as pás dos impulsores, ou com outros projetos que são conhecidos para as bombas centrífugas. Por exemplo, o impulsor do primeiro estágio e o impulsor do segundo estágio podem ser projetados com pás de impulsores retas, significando que as pás dos impulsores não são curvas, mas estendem-se retas e, de preferência, na direção radial. Esse tipo de impulsor é algumas vezes chamado impulsor estrela ou impulsor Barske.
[0063] Com referência agora, em particular, às Figuras 4 - 8, o difusor estacionário 9, disposto entre o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7 com relação à direção axial A, vai ser explicado mais detalhadamente.
[0064] O difusor 9, interposto entre o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7, direciona o fluido, que tenha sido influenciado pelo impulsor do primeiro estágio 6, para o impulsor do segundo estágio 7, mais precisamente, o difusor 9 orienta o fluido do canal de escoamento 63 da primeira câmara 61 para a região radialmente interna do impulsor do segundo estágio 7. Ao mesmo tempo, o difusor 9 transforma a energia cinética do fluido em pressão, isto é, a velocidade do fluido é diminuída e a pressão aumentada.
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16/23 [0065] As Figuras 4 a 8 mostram diferentes vistas do difusor 9. A Figura 4 é uma vista pelo topo do difusor 9 como visto do tubo de perfuração 7. A Figura 5 é uma vista pelo fundo do difusor 9 como visto do impulsor do primeiro estágio 6. A Figura 6 é uma vista em perspectiva no lado inferior do difusor 9, em uma direção de visualização do impulsor do primeiro estágio 6. A Figura 7 é uma vista em seção transversal do difusor 9 em uma seção perpendicular à direção axial A. A Figura 8 mostra uma vista em seção transversal do difusor 9 em uma seção ao longo da direção axial A.
[0066] O difusor estacionário 9 é projetado como um difusor semiaberto 9, significando que o difusor 9 é completamente aberto em um lado, isto é, um lado inferior 91 (Figura 8). O difusor 9 tem uma parede superior 92, uma parede lateral radialmente externa 93, que é de uma forma geralmente anular, e um lado inferior aberto 91, isto é, sem parede inferior. Como pode-se ver melhor nas Figuras 6 e 8, o difusor 9 tem geralmente um projeto em forma de xícara ou em forma de pote.
[0067] No estado montado (Figura 1), a parede superior 92 do difusor 9 estende-se basicamente perpendicular à direção axial A e é disposta adjacente ao impulsor do segundo estágio 7, e o lado inferior aberto 91 fica voltado para o impulsor do primeiro estágio 6. A abertura do lado inferior aberto 91 do difusor 9 tem uma forma circular e fica coaxialmente com o eixo 8. O diâmetro da abertura do lado inferior aberto 91 é maior do que o diâmetro externo do impulsor do primeiro estágio 6, de modo que o lado inferior aberto 91 se estende além do impulsor do primeiro estágio 6 com relação à direção radial.
[0068] A parede superior 92 é dotada com uma abertura de saída central 97 tendo uma forma circular. A abertura de saída central 97 é disposta no centro da parede superior 92 e circunda o eixo 8 da bomba
1.
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17/23 [0069] O difusor 9 é disposto coaxialmente com o impulsor do primeiro estágio 6 e o impulsor do segundo estágio 7 e fixado no invólucro 2, de uma maneira que vai ser descrita abaixo. Desse modo, a abertura de saída central 97 é disposta coaxialmente com o eixo 8, de modo que, no estado montado, uma abertura em forma de anel existe em torno do eixo 8, pelo qual o fluido entra na segunda câmara 71 para que seja influenciado pelo impulsor do segundo estágio 7.
[0070] A parede superior 92 é dotada com vários elementos difusores 99 para orientar o fluido do impulsor do primeiro estágio 6 para o impulsor do segundo estágio 7. Os elementos difusores 99 auxiliam na transformação de energia cinética (velocidade) do fluido em pressão do fluido. Os elementos difusores 99 são dispostos na superfície inferior 921 da parede superior 92, de modo que cada elemento difusor 99 estenda-se com relação à direção axial A na direção do impulsor do primeiro estágio 6. A extensão dos elementos difusores 99 na direção axial A é tal que os elementos difusores 99 terminam bem vizinhos das pás do primeiro impulsor 62 do impulsor do primeiro estágio 6. A distância axial, entre os elementos difusores 99 e as pás do primeiro impulsor 62, é pelo menos suficiente para constituir um vão de funcionamento entre os elementos difusores 99 e as pás do primeiro impulsor 62, de modo que as pás do primeiro impulsor 62 possam girar livremente abaixo dos elementos difusores 99.
[0071] Com relação ao projeto dos elementos difusores 99, há várias diferentes possibilidades e variações. Por exemplo, os elementos difusores 99 podem ser configurados como palhetas difusoras, tanto como paletas retas estendendo-se, por exemplo, na direção radial, quanto como paletas curvas. Também, o número de elementos difusores 99 pode variar, por exemplo, dependendo da aplicação específica. A configuração e o número dos elementos difusores devem ser tais que haja espaço suficiente entre os elementos difusores 99,
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18/23 para evitar um entupimento do difusor 9. No entanto, prefere-se que haja pelo menos quatro elementos difusores 99 na superfície inferior 921 da parede superior 92. É outra medida preferida que os elementos difusores 99 sejam distribuídos equidistantemente com relação à direção circunferencial da parede superior 92.
[0072] Na concretização do dispositivo 9 ilustrada nas Figuras 4 a 8, a parede superior 92, mais precisamente, a superfície inferior 921 da parede superior 92 é dotada com exatamente quatro elementos difusores 99. Como pode-se ver melhor nas Figuras 5 e 6, os elementos difusores 99 são distribuídos equidistantemente com relação à direção circunferencial da parede superior 92, isto é, a distância angular entre os elementos difusores adjacentes é 90°.
[0073] Cada elemento difusor 99 estende-se geralmente na direção radial ao longo da superfície inferior 921 da parede superior 92. Cada elemento difusor 99 tem um projeto essencialmente em forma de gota, com uma extremidade mais fina e uma extremidade maior arredondada. A extremidade mais fina de cada elemento difusor 99 é disposta na abertura de saída central 97, de preferência, cada extremidade mais fina é alinhada com a abertura de saída central 97 (com relação à direção axial A). De lá, cada elemento difusor 99 estende-se geralmente na direção radial para a extremidade maior arredondada. Como pode-se ver melhor na Figura 5, a extensão de cada elemento difusor 99 não é exatamente dirigida radialmente para fora, mas ligeiramente inclinada com relação a uma linha radial conectando o centro com a circunferência e sendo perpendicular à circunferência. Os elementos difusores 99 não estendem-se por toda a superfície inferior 921 da parede superior 92, mas cada extremidade maior dos elementos difusores 99 é localizada a uma distância do aro radialmente externo da superfície inferior 921. A extensão de cada elemento difusor 99, com relação à direção radial, é tal que o impulsor do primeiro estágio 6 e, em
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19/23 particular, as pás do primeiro impulsor 62 se projetam além de cada elemento difusor 99 relativamente à direção radial. Por essa medida, garante-se que os elementos difusores 99 não sobrepõem-se com o canal de escoamento anular 63 da primeira câmara 61.
[0074] O difusor 9 compreende ainda um rebordo interno 94, disposto na região entre a parede lateral 93 e a superfície inferior 921 da parede superior 92. No rebordo 94, o diâmetro interno do difusor 9 diminui escalonadamente, quando visto em uma direção voltada para a parede superior 92. O rebordo interno 94 estende-se ao longo de toda a circunferência interna do difusor 9 e serve para conectar o difusor 9 ao invólucro 2.
[0075] A parede superior 92 do difusor tem uma superfície superior 922 voltada para o impulsor do segundo estágio 7. Como pode-se ver melhor nas Figuras 4 e 8, a superfície superior 922 estende-se basicamente em um plano perpendicular à direção axial A. A superfície superior 922 compreende um aro radialmente externo 923, que é inclinado descendentemente. A superfície superior 922 é dotada com várias ranhuras 95 para limpeza dos constituintes sólidos do fluido, que passaram pelo difusor 9, de modo que esses constituintes não entupam o impulsor do segundo estágio 7.
[0076] Cada ranhura 95 (Figura 4) é projetada como uma ranhura curva 95 e estende-se da abertura de saída central 97 para fora ao longo da superfície superior 922. Além disso, cada ranhura 95 é projetada como uma ranhura interrompida 95, significando que a ranhura 95 tem uma parte radialmente interna 951 e uma parte radialmente externa 952, bem como uma interrupção 953 entre elas, que é formada por uma seção desprovida de ranhura da superfície superior 922. A parte radialmente interna 951 de cada ranhura 95 termina na abertura de saída central 97 e a parte radialmente externa 952 de cada ranhura 95 estende-se para o aro radialmente externo 923 da superfície superior 922.
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20/23 [0077] Durante a operação, as partes radialmente internas 951 das ranhuras 95 geram, em interação com o impulsor do segundo estágio 7, pulsações ou flutuações de pressão no fluido, impedindo que os constituintes sólidos fiquem aderentes, em particular, nas pás do segundo impulsor 72 do impulsor do segundo estágio 7. As partes radialmente externas 952 das ranhuras 95 vão gerar um movimento relativo dos constituintes sólidos para o impulsor do segundo estágio 7 e triturar ainda mais os constituintes sólidos por um efeito de corte. A interrupção desprovida de ranhura 953, entre a parte interna 951 e a parte externa 952, impede uma comunicação de escoamento direto entre a parte interna 951 e a respectiva parte externa 952. Assim sendo, o contrafluxo radial do fluido é consideravelmente reduzido, com o que a eficiência é aumentada.
[0078] Com relação ao número e à configuração específica das ranhuras 95, várias variações são possíveis. Na concretização ilustrada na Figura 4, são proporcionadas quatro ranhuras interrompidas 95, que são distribuídas equidistantemente com relação à direção circunferencial da superfície superior 922.
[0079] O difusor 9 compreende ainda um flange de montagem 96 para fixar o difusor 9 no invólucro 2. Como pode-se ver melhor nas Figuras 6 e 8, o flange de montagem 96 é proporcionado na parede lateral 93 do difusor 9. O flange de montagem 96 é projetado como um flange anular estendendo-se ao longo de toda a circunferência externa do difusor 9. O flange de montagem 96 compreende vários, nesse caso, três, furos 961, que são distribuídos equidistantemente ao longo da circunferência do flange de montagem 96. Cada furo 961 é configurado para receber um elemento de fixação 90 (Figura 1), por exemplo, um parafuso ou um parafuso com porca, para fixar o difusor 9 no invólucro
2. Particularmente, o flange de montagem 96 é projetado e disposto de uma maneira tal que os elementos de fixação 90 sejam acessíveis de
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21/23 fora da bomba 1, como é mostrado na Figura 1.
[0080] De preferência, o difusor 9 é de uma peça, isto é, a parede superior 92, a parede lateral 93, o flange de montagem 96 e os elementos difusores 99 são formados integralmente, por exemplo, por usinagem.
[0081] Para fixação do difusor 9 no invólucro 2 da bomba trituradora centrífuga 1 (Figura 1), o difusor 9 é colocado entre a placa de base 21 e a caixa de bomba 22 de modo que o flange de montagem 96 sobreponha-se com a extremidade inferior da caixa de bomba 22 com relação à direção radial. Os elementos de fixação 90 são inseridos nos furos 961 do flange de montagem 96 e fixados, por exemplo, por atarraxamento, na caixa de bomba 22, de modo que o difusor 9 seja firmemente fixado na caixa de bomba 22. A placa de base 21 é projetada com um aro anular externo 211 (Figura 1) projetando-se na direção axial A. O aro anular externo 211 da placa de base 21 é inserido no difusor 9 do lado inferior 91 do difusor 9 até que o aro anular externo 211 da placa de base 21 entre em contato com o ressalto interno 94 do difusor 9. Então, a placa de base 21 é fixada no difusor 9 ou no invólucro da bomba 22 por meio de parafusos ou parafusos com porca ou por outros elementos de fixação. De preferência, a placa de base 21 e seu aro anular externo 211 são configurados de uma maneira tal que o aro anular externo 211 fique rente com o rebordo interno 94. Como pode-se notar na Figura 1, a primeira câmara 61 é delimitada tanto pela placa de base 21 quanto pelo difusor 9.
[0082] No estado montado, a parede superior 92 do difusor 9 separa a primeira câmara 61 da segunda câmara 71. A superfície inferior 921 da parede superior 92 forma a cobertura ou o teto da primeira câmara 61, e a superfície superior 922 da parede superior 92 forma o fundo da segunda câmara 71.
[0083] É particularmente vantajoso que a área de escoamento entre
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22/23 o canal de escoamento anular 63, circundando o impulsor do primeiro estágio 6 e o difusor 9, seja completamente aberto ao longo de todo o canal de escoamento anular 63, não há qualquer divisão ou qualquer outro elemento que possa impedir o escoamento do canal de escoamento anular 63 para o difusor 9. A seção transversal de escoamento, que está disponível para que o fluido entre no difusor 9, é essencialmente igual à toda a área da seção transversal do canal de escoamento anular 63 circundando o impulsor do primeiro estágio 6. Esse projeto muito aberto é particularmente vantajoso para impedir um entupimento da bomba 1.
[0084] Durante a operação da bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos 1, o fluido, por exemplo, o esgoto, entra na bomba 1 pela entrada de bomba 3 e pelo triturador 5 na entrada de bomba 3. Os constituintes sólidos no esgoto, tais como papel, panos, etc., são despedaçados pelo triturador 5 e o fluido escoa para a primeira câmara 61, onde sofre a influência do impulsor do primeiro estágio centrífugo 6. O impulsor do primeiro estágio 6 transporta o fluido para o canal de escoamento 63 da primeira câmara 61. De lá, o fluido entra no difusor 9, é orientado pelos elementos difusores 99 radialmente para dentro na direção do eixo 8. O fluido é descarregado do difusor 9 pela abertura de saída central 97 e entra na segunda câmara 71, escoando essencialmente na direção axial A na direção do impulsor do segundo estágio centrífugo 7. O impulsor do segundo estágio 7 transporta o fluido para o canal de escoamento 73 da segunda câmara 71, de onde o fluido é descarregado pela saída de bomba 4 da bomba.
[0085] A bomba trituradora de estágios múltiplos 1, de acordo com a invenção, é, em particular, adequada para gerar uma grande altura de carga. Por exemplo, com uma configuração como uma bomba de dois estágios 1, uma altura de carga de 60 m, ou ainda maior, pode ser gerada. As vazões típicas são, por exemplo, na faixa de 1 m3/h a 7 m3/h.
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A bomba trituradora 1, de acordo com a invenção, pode ser usada para sistemas de esgoto de pressão (PSS) residenciais ou em aplicações de esgoto por gravidade convencionais. A bomba trituradora 1, de acordo com a invenção, proporciona um desaguamento efetivo e econômico em áreas privadas, municipais e industriais, em particular, quando usase linhas de descarga de diâmetro pequeno.
[0086] A bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos 1 foi explicada com referência a uma concretização tendo dois estágios. Deve-se entender que a invenção não é limitada às concretizações com dois estágios de bomba. Em outras concretizações, a bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos pode compreender mais de dois estágios, por exemplo, três ou quatro, ou mesmo mais estágios. Em uma maneira análoga com o que foi descrito acima, um difusor é disposto axialmente entre cada par de estágios adjacentes. Desse modo, entre cada par de impulsores de estágios adjacentes, um difusor é proporcionado para dirigir o fluxo de fluido para o impulsor do estágio seguinte. Quando N indica o número de estágios da bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, o número de difusores é N - 1.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, que compreende um invólucro (2), com uma entrada de bomba (3) para um fluido a ser transportado, e uma saída de bomba (4) para descarga do fluido, compreendendo ainda um triturador (5), disposto na entrada de bomba (3) para triturar os constituintes do fluido, um impulsor do primeiro estágio (6) para girar em torno de uma direção axial (A), um impulsor do segundo estágio (7) para girar em torno da direção axial (A), um difusor estacionário (9) disposto com relação à direção axial, entre o impulsor do primeiro estágio (6) e o impulsor do segundo estágio (7), para orientar o fluido do impulsor do primeiro estágio (6) para o impulsor do segundo estágio (7), e um eixo (8) para girar o impulsor do primeiro estágio (6), o impulsor do segundo estágio (7) e o triturador (5), em que o impulsor do primeiro estágio (6) e o impulsor do segundo estágio (7) são dispostos em série e são conectados ao eixo (8) em uma maneira à prova de torque, caracterizada pelo fato de que o difusor (9) é projetado como um difusor semiaberto (9), tendo uma parede superior (92), uma parede lateral anular radialmente externa (93) e um lado inferior aberto (91) voltado para o impulsor do primeiro estágio (6), em que a parede superior (92) é disposta adjacente ao impulsor do segundo estágio (7), em que a parede superior (92) tem uma abertura de saída central (97) circundando o eixo (8), e em que o lado inferior aberto (91) estende-se além do impulsor do primeiro estágio (6) com relação a uma direção radial.
  2. 2. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende uma câmara de bomba (30), para acomodar os impulsores (6, 7), em que o difusor (9) divide a câmara de bomba (30) em uma primeira câmara (61), na qual o impulsor do primeiro estágio (6) é
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    2/4 disposto, e em uma segunda câmara (71), na qual o impulsor do segundo estágio (7) é disposto.
  3. 3. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a primeira câmara (61) e a segunda câmara (71) têm ambas uma seção transversal circular perpendicular à direção axial (A).
  4. 4. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que vários elementos difusores (99) são proporcionados na parede superior (92) do difusor (9), para orientar o fluido do impulsor do primeiro estágio (6) para o impulsor do segundo estágio (7), com cada elemento difusor (99) estendendo-se com relação à direção axial (A) na direção do impulsor do primeiro estágio (6).
  5. 5. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que cada elemento difusor (99) é disposto na abertura de saída central (97) da parede superior (92) e se estende na direção radial, com a extensão na direção radial sendo tal que o impulsor do primeiro estágio (6) projetese além de cada elemento difusor (99) relativamente à direção radial.
  6. 6. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 e 5, caracterizada pelo fato de que os elementos difusores (99) são distribuídos equidistantemente com relação à direção circunferencial da parede superior (92) do difusor.
  7. 7. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato de que tem pelo menos quatro elementos difusores (99), de preferência, exatamente quatro elementos difusores (99).
  8. 8. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada
    Petição 870190013149, de 08/02/2019, pág. 32/120
    3/4 pelo fato de que a parede superior (92) do difusor (92) tem uma superfície superior (922) voltada para o impulsor do segundo estágio (7), e em que a superfície superior (922) é dotada com várias ranhuras (95) para limpeza de constituintes sólidos do fluido.
  9. 9. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o difusor (9) compreende um flange de montagem (96) para fixação do difusor (9) no invólucro (2), e vários elementos de fixação (90), dispostos no flange de montagem (96), para fixar o difusor (9) no invólucro, em que o flange de montagem (96) é projetado e disposto de uma maneira tal que os elementos de fixação (90) sejam acessíveis de fora da bomba.
  10. 10. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o invólucro (2) compreende uma placa de base (21), disposta na entrada de bomba (3) , e uma caixa de bomba (22) delimitando a câmara de bomba (30), em que o difusor (9) é fixado na caixa de bomba (22).
  11. 11. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 e 10, caracterizada pelo fato de que o difusor (9) é interposto entre a placa de base (21) e a caixa de bomba (22).
  12. 12. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende uma unidade de acionamento (10) para girar o eixo (8) em torno da direção axial (A), em que a unidade de acionamento (10) é disposta dentro do invólucro (2), e em que o impulsor do primeiro estágio (6) e o impulsor do segundo estágio (7) são dispostos entre a unidade de acionamento (10) e o triturador (5) com relação à direção axial (A).
    Petição 870190013149, de 08/02/2019, pág. 33/120
    4/4
  13. 13. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que é projetada para uma operação vertical com o eixo (8) estendendo-se na direção vertical, em que a unidade de acionamento (10) é disposta acima do impulsor do primeiro estágio (6) e do impulsor do segundo estágio (7).
  14. 14. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é configurada como uma bomba submersível.
  15. 15. Bomba trituradora centrífuga de estágios múltiplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é configurada como uma bomba de dois estágios.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1387660A (en) * 1920-01-09 1921-08-16 Ostenberg Pontus Centrifugal pump
JP2762210B2 (ja) * 1993-05-17 1998-06-04 株式会社荏原製作所 多段ポンプ
CH689058A5 (de) 1994-11-28 1998-08-31 Haeny & Cie Ag Kreiselpumpe fuer mit Feststoffanteilen belastete Abwaesser.
US5659214A (en) * 1995-03-03 1997-08-19 Westinghouse Electric Corporation Submersible canned motor transfer pump
JP3352924B2 (ja) * 1997-09-30 2002-12-03 株式会社荏原製作所 流体機械
AU2004279619B2 (en) 2003-10-14 2009-06-18 Crane Pumps & Systems Pft Corp. Two stage sewage grinder pump
US7290984B2 (en) * 2005-05-26 2007-11-06 Franklin Electric Co., Ltd. Multistage pump
US7841826B1 (en) * 2006-05-02 2010-11-30 Wood Group Esp, Inc. Slag reduction pump
EP3027909B1 (en) * 2013-08-01 2018-09-19 Bjm Pumps Llc Shred and shear pump
WO2015145196A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Pedrollo S.P.A. Centrifugal pump stage, centrifugal pump and use of a pump stage
EP3492749B1 (en) * 2017-12-04 2024-01-17 Sulzer Management AG Shredding assembly for a grinder pump and centrifugal grinder pump

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