BR112014010254B1 - Sistema equipado com unidade de bombeamento de baixo fluxo e alta pressão, em particular, para limpeza - Google Patents

Abstract

sistema equipado com unidade de bombeamento de baixa taxa de fluxo e alta pressão, em particular, para limpeza. trata-se de um sistema, em particular, para limpeza, que compreende: pelo menos uma unidade de bombeamento de alta pressão (1) adaptada para bombear água ou outros fluidos similares com uma alta pressão de saída; pelo menos um motor elétrico (3) conectado à bomba de alta pressão (1) para sua atuação; e pelo menos um dispositivo (5) para a regulagem das revoluções da bomba (1) conectado ao motor (3) para seu controle e para a regulagem da bomba (1) de modo que a mesma entregue água de alta pressão, de preferência, de 50 a 250 mpa (500 a 2.500 bar) e uma taxa de fluxo muito baixa, de preferência, de 2 a 4 l/min.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema equipado com uma unidade de bombeamento de baixo fluxo e alta-pressão. Mais adiante neste documento a invenção será descrita com referência a um sistema para limpeza, porém, o mesmo poderá ser usado, de maneira igualmente eficaz, em campos similares, mas também em campos diferente, tais como limpeza industrial, atividades de remoção de materiais, apagamento de pintura, etc., conforme descritos abaixo.

[0002] Vários sistemas de limpeza são conhecidos na técnica, que usam água de alta pressão, por exemplo, para limpar canos, reatores, pisos, maquinário, instalações de pinturas, tanques e similares. Os sistemas de alta pressão e unidades de bombeamento disponíveis no mercado têm o propósito de explorar, integralmente, a potência fornecida pela bomba de alta pressão, em termos tanto de pressão quanto de fluxo. Além disso, a água de alta pressão permite não usar ácidos ou solventes para limpeza, com consequentes benefícios ambientais e econômicos.

[0003] Esses sistemas, entretanto não são satisfatórios e têm, dentre outras coisas, o problema de precisar usar pressões operantes não muito altas, incluídas entre 8 e 20 MPa (80 e 200 bar) e alto fluxo de água, incluídas entre 30 e 90 litros/minuto: tais condições são sérias dificuldades para um operador responsável por limpeza, forçado a operar com jatos violentos e respingos de água de alta pressão pouco controlados.

[0004] O documento EP 20892174 divulga um sistema de limpeza de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[0005] O objeto da presente invenção é solucionar os problemas acima da técnica anterior, fornecendo-se um sistema equipado com unidade de bombeamento de baixo fluxo e alta pressão que permite que sejam obtidos os seguintes aprimoramentos: - usar o mínimo fluxo de água necessário para executar limpeza industrial, atividades de remoção de materiais, decapagem de tinta, etc. (2 a 4 L/min) para reduzir a um mínimo tanto o impacto ambiental energético quanto a produção de água servida (água contaminada devido ao seu uso); - usar uma faixa de pressão variável para tornar flexível a unidade de bombeamento com relação às suas características de uso (50 a 250 MPa); - tornar-se adaptado para ser facilmente transportado em um furgão ou um pequeno meio de transporte similar que pode ser facilmente manuseado; - poder ser, facilmente, movido no local de trabalho usando-se rodas fixas ou giratórias; - poder ser facilmente empregado no local de trabalho, designadamente, sem precisar de muitas conexões para suas operações.

[0006] Os objetivos e vantagens da invenção acima, dentre outros, conforme ficará aparente com a descrição a seguir, são obtidos com um sistema equipado com unidade de bombeamento de baixo fluxo e alta pressão conforme descrito na reivindicação 1. As modalidades preferenciais e variações não triviais da presente invenção são a matéria das reivindicações dependentes.

[0007] Entende-se que as reivindicações são parte integral deste relatório descritivo.

[0008] A presente invenção será descrita de forma melhor por determinadas modalidades preferenciais da mesma, fornecidas como um exemplo, não limitador, com referência aos desenhos anexos, em que a única Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de uma modalidade preferencial do sistema equipado com unidade de bombeamento da presente invenção.

[0009] Referente à Figura 1, uma modalidade preferencial do sistema desta invenção é mostrada e descrita. Ficará imediatamente óbvio que diversas variações e modificações (por exemplo, relacionadas a formatos, tamanhos, disposições e partes com funcionalidade equivalente) podem ser feitas ao que está descrito, sem se afastar do escopo da invenção conforme é aparente a partir das reivindicações anexas.

[0010] Portanto, para construir o sistema da invenção e alcançar os objetivos citados acima, uma série de componentes já disponíveis no mercado, foram reunidos para otimizar o desempenho, os tamanhos de modo geral e conexões de energia e hidráulicas.

[0011] De maneira diferente dos sistemas com unidade de bombeamento de alta pressão conhecidos, o propósito do sistema de acordo com a presente invenção é fornecer um desempenho mínimo para executar seu trabalho (limpeza industrial, atividade de remoção de materiais, decapagem de tinta, etc.) para usar a menos quantidade de água possível; essa é a inovação apresentada por essa unidade de bombeamento, que foi elaborada e projetada para otimizar esse objetivo.

[0012] O sistema da invenção, portanto, compreende: - pelo menos uma unidade de bombeamento de alta pressão (bomba) 1 adaptada para bombear a uma água em alta pressão de saída ou outros fluidos similares; - pelo menos um motor elétrico 3 conectado à bomba de alta pressão 1; e - pelo menos um dispositivo 5 para a regulagem das revoluções da bomba 1 (em particular um inversor), conectado ao motor 3 para seu controle.

[0013] Como possíveis variações e alternativas, a unidade de bombeamento da invenção pode compreender adicionalmente: - pelo menos um compressor de ar 7 conectado à bomba de alta pressão 1; - pelo menos um sistema 9 para filtragem de água, conectado a pelo menos um tanque 11 para água, por sua vez conectado a pelo menos um impulsionador de bomba elétrica 13, conectado à bomba de alta pressão 1; e - pelo menos um bocal 15, especializado para baixo fluxo, cujo diâmetro de saída é, de preferência, igual a 0,4 mm.

[0014] A bomba de alta pressão 1 é conectada ao motor elétrico 3 através de um sistema de acoplamento que transmite movimento.

[0015] O motor elétrico 3 é conduzido através de um painel elétrico (não mostrado) que inclui o inversor 5 para ser capaz de alterar as revoluções da bomba de alta pressão 1 e, portanto, seu fluxo; as revoluções do motor 3 são reguladas pelo operador dependendo da válvula de pressão a ser adotada e do consumo de água a ser obtido.

[0016] A água de abastecimento para a bomba de alta pressão 1 é passada através de um sistema de filtragem 9 e, então, é armazenada dentro do tanque de acumulação 11; o impulsionador de bomba elétrica 13 permite que se envie água pela entrada da bomba de alta pressão 1.

[0017] A bomba de alta pressão 1 é equipada, adicionalmente, com uma válvula de controle (não mostrada) que pode ser atuada tanto eletricamente quanto pneumaticamente; e o compressor de ar 7 se encarrega de fornecer o ar comprimido necessário.

[0018] A água de alta pressão é enviada para o bocal especial 15, adequadamente estudado para gerar um baixo fluxo, com um diâmetro de 0,4 mm.

[0019] O aspecto inovador da unidade de bombeamento descrita acima consiste em construir a bomba de alta pressão 1 de modo que a mesma ofereça a máxima pressão possível com um fluxo muito baixo e em um tamanho reduzido, tal solução que pode ser obtida usando-se o inversor 5 conectado ao motor elétrico 3, também com tamanhos pequenos.

[0020] O sistema descrito acima, em sua atual modalidade preferencial, mas absolutamente não limitante, tem as seguintes características gerais: - pressão ajustável de 50 a 250 MPa (500 a 2.500 bar) - fluxo variável de 2 a 4 L/min - estrutura compacta e leve - alimentação elétrica compatível com unidades portáteis geradoras de energia - não tem alimentação pneumática - ajuste automático de preenchimento do tanque de acumulação.

[0021] As características técnicas que são atualmente consideradas ótimas são as seguintes: - eletrobomba 1 com 11 KW (ao invés dos tradicionais 57 KW necessários para esse tipo de bomba) com 450 rpm (variável através do inversor 5): tal bomba é de preferência, uma bomba fabricada pela empresa WOMA de Kaercher Group com o código 70M P10, do tipo Triplex com pistões de mergulho horizontais e com juntas de vedação lamelares, completas com cabeça, conversões e flanges de aço inoxidável, desvio de pressão, disco de quebra e manómetro com banho de glicerina; - motor elétrico 3 com 11 KW a 750 rpm, 8 polos, 400 Vac, 50 Hz, formato B3 com pés pequenos e servoventilação; - painel elétrico com 11 KW, inversor IP55; - junta elástica para transmissão de motor 3 / bomba 1 com cárter protetor; - linha de sucção com filtros relacionados; - compressor de ar 15 com 230 Vac, monofásico 50 Hz, com computador de pressão 1 MPa (6 bar); - tanque plástico para água de abastecimento, cerca de 60 litros, completo com comutador de nível para sonda de nível máximo, nível mínimo, válvula solenoide de abastecimento com a água do encanamento, para um máximo de 2x101 MPa (2 bar); - quadro de suporte de sistema, produzido a partir de barras de seção metálicas com rodas, duas das quais são fixas e 2 são giratórias com freio, cujos tamanhos preferenciais em geral são 180 x 78 x 120 cm (comprimento x largura x altura) com um peso de cerca de 300 Kg.

[0022] Conforme uma das variações de operação possíveis, o sistema com unidade de bombeamento descrito acima pode ser instalado em um furgão (não mostrado) dedicado ao próprio sistema, designadamente equipado com uma fonte de alimentação elétrica e com um tanque de acumulação para garantir algumas horas operacionais autônomas.

[0023] O sistema descrito acima, assim, permite obter os seguintes resultados: - compacidade: os tamanhos são de tal modo que permitam que o sistema passe através de portas normais, - peso leve: o peso é reduzido ao máximo, para ser capaz de ser transportado em um furgão, - ausência de vibrações: a estrutura do conjunto é feita para reduzir as vibrações do motor e da bomba para um mínimo e as rodas de borracha não transmitem as possíveis vibrações para o chão, - mobilidade: o conjunto é equipado com rodas direcionais que permitem que o mesmo se movimente com o impulso de uma pessoa, - acoplamentos de abastecimento mínimos: o conjunto precisa ser abastecido com água e energia elétrica trifásica e monofásica para reduzir para um mínimo os acoplamentos necessários (compressor de ar, reforçador de bomba e sistema de filtragem de água são integrados no conjunto), - flexibilidade de trabalho: a pressão ajustável de 50 a 250 MPa (500 a 2.500 bar) torna esse conjunto exclusivo no atual campo da alta pressão e permite uma alta flexibilidade de trabalho, permitindo-se que vários trabalhos sejam executados, - baixo fluxo: o baixo fluxo de água usado (de 2 a 4 L/min) permite minimizar o impacto ecológico e reduzir o desperdício de água necessária para executar os trabalhos, - sem desperdícios: não existem desperdícios de água durante o uso, devido ao fato de que água não usada é colocada para circular novamente no tanque de acumulação integrado no conjunto, - baixo impacto energético: o uso de um motor elétrico de alta eficiência, junto com o mais recente dispositivo de marcha de geração, permite uma boa economia de energia durante seu uso, - ajustes fáceis: o painel elétrico é equipado com todas as luzes de aviso necessárias para a operação correta da unidade; além disso, existe um painel para gerenciamento do dispositivo de marcha para fornecer todas as informações sobre a operação de uma maneira simples e imediata, - acessórios exclusivos: para gerenciar o baixo fluxo de água que é gerado, um bocal exclusivo é usado, que é capaz de operar até 250 MPa (2.500 bar).

[0024] Com o sistema da invenção, os seguintes podem, por exemplo, ser facilmente removidos: grafite em paredes, chiclete no chão, detritos de estradas de ferro e semelhantes; outros campos de aplicação de tal sistema são, conforme um exemplo não-limitativo: - no setor de construção, como demolição hidráulica, corte e escarificação de concreto, remoção de revestimentos deteriorados, limpeza de superfície de bacias de contenção e limpeza de fachadas e pisos; - no setor ambiental, como limpeza de tanques, prensas de filtragem, corte a frio de tanques (corte hidráulico) e descontaminação e limpeza de plantas industriais; e - no setor industrial, como limpeza de cabines de pintura e fornos e limpeza de plantas e maquinário.

Claims (6)

1. Sistema, em particular, para limpeza, compreendendo: - pelo menos uma unidade de bombeamento de alta pressão (1) adaptada para bombear água ou outros fluidos similares com uma alta pressão de saída; - pelo menos um motor elétrico (3) conectado à bomba de alta pressão (1) para sua atuação;e - pelo menos um dispositivo (5) para a regulagem das revoluções da bomba (1) conectado ao motor (3) para seu controle e para regular a bomba (1), em que o dito dispositivo regulador (5) é adaptado para alterar as revoluções da bomba de alta pressão (1) e, portanto, sua taxa de fluxo, caracterizado por a dita unidade de bombeamento de alta pressão compreender adicionalmente: - pelo menos um compressor de ar (7) conectado à bomba de alta pressão (1) e adaptado para fornecer o ar comprimido necessário para a operação de sistema; - pelo menos um sistema de filtragem de água (9), conectado a pelo menos um tanque (11) para água, por sua vez, conectado a pelo menos um impulsionador de bomba elétrica (13), conectado à bomba de alta pressão (1); e - pelo menos um bocal (15) para baixa taxa de fluxo, de preferência, com um diâmetro de 0,4 mm sendo em que a bomba (1) entrega água a alta pressão, de preferência, de 50 a 250 MPa (500 a 2.500 bar) e com um fluxo muito baixo, de preferência, de 2 a 4 L/min.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito dispositivo regulador (5) ser um inversor.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a bomba de alta pressão (1) ser conectada ao motor elétrico (3) através de um sistema de acoplamento que transmite movimento.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor elétrico (3) é acionado através de um painel elétrico que inclui o dispositivo regulador (5) a fim de alterar as revoluções da bomba de alta pressão (1) e, portanto, seu fluxo, sendo que as revoluções do motor (3) são reguladas por um operador dependendo de uma válvula de pressão a ser adotada e de um consumo de água a ser obtido.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma válvula de controle que é atuada elétrica ou pneumaticamente.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é adaptado para ser instalado em um furgão dedicado ao próprio sistema, em que o dito furgão é equipado com uma fonte de alimentação elétrica e com um tanque de acumulação a fim de garantir algumas horas operacionais autônomas.

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