BRMU8600059Y1 - meio de resfriamento em selagem de câmara de bomba - Google Patents

Abstract

meio de resfriamento em selagem de câmara de bomba. a presente patente de modelo de utilidade refere-se a um meio de resfriamento em selagem de câmara de bomba, particularmente para ser usado em motores elétricos dotados de sistema de ventilação externa acoplados a bombas hidráulicas; dotado de um sistema de vedação externa com circulação de fluido de refrigeração (10) posicionada na passagem do fluxo de ar da ventoinha (1) do motor (2), possibilitando o resfriamento do dito fluido; ligada ao intermediário de uma bomba, resfriando assim seus selos mecânicos (15).

Description

MEIO DE RESFRIAMENTO EM SELAGEM DE CÂMARA DE BOMBA A presente patente de modelo de utilidade refere-se a um meio de resfriamento em selagem, particularmente para ser usado em bombas hidráulicas dotados de sistema de vedação externa acoplados a mesma. São conhecidos do homem da técnica bombas hidráulicas usadas para bombear fluidos. Tais bombas, por trabalharem no transporte e movimentação de fluidos, estão sujeitas a vazamentos.

Uma solução proposta para evitar vazamentos do fluido bombeado é a selagem da bomba, mas isso não impede que o fluido o ataque.

Para se determinar o tipo de selagem deve-se levar em conta alguns fatores como: a classificação do fluido (sensíveis à agitação; lubrificantes; gases; misturas de partículas sólidas abrasivas, etc.); a especificação correta dos materiais que compõe o sistema de selagem (molas, faces lapidadas); e, controle do meio em que o sistema de selagem é instalado, para preservar a vida útil dos seus elementos e evitar desgastes mecânicos e térmicos devido ao atrito entre as partes fixas e rotativas do sistema de vedação.

Quando o fluido contém partículas sólidas, o cuidado deve ser especial, pois essas partículas podem ser abrasivas, podendo até travar as partes móveis do selo provocando a abertura entre as faces lapidadas, ocasionando vazamentos, chegando até a desgastar as partes rotativas e móveis, ultrapassando limites de tolerância que devem ser levadas em consideração na eficiência da bomba. A fim de superar esses problemas foram propostas vedações que utilizam materiais resistentes à ação de travamento, e construção de câmaras separadas onde se localiza o sistema de vedação. No entanto, de maneira desvantajosa, o material da vedação perde eficiência sob aquecimento, e acaba por permitir vazamentos.

Uma outra tentativa proposta para solucionar o problema de vazamentos foi revelada no documento de patente brasileiro MU 6802670, onde é utilizado um sistema de selagem misto, qual seja, selagem mecânica e selagem hidráulica. Basicamente, a selagem mecânica funciona quando a bomba está desligada e a hidráulica quando ela está em funcionamento.

Ocorre que este sistema exige vários componentes adicionais de acionamento que podem comprometer o pleno funcionamento não evitando vazamentos futuros.

Para se evitar o aquecimento das vedações são propostos sistemas de resfriamento da selagem, que, evitando o aquecimento excessivo, preserva as características químicas e mecânicas dos seus componentes.

No entanto, os sistemas de resfriamento atualmente utilizados são complexos, de alto custo de aquisição e manutenção. É, portanto um objetivo do presente modelo de utilidade um meio de resfriamento em selagem de câmara externa, simples, de baixo custo dotado de instrumentos indicadores de pressão que podem alertar para eventuais falhas do meio de refrigeração.

Descrição detalhada da inovação Visando suprir as deficiências encontradas na técnica, foi desenvolvido um meio de resfriamento em selagem de câmara de motor que conjuga o sistema de selagem ao melo do líquido bombeado em câmara externa, adaptando-se um conjunto de refrigeração do líquido que envolve os selos mecânicos de forma a aproveitar a ventilação externa forçada existente em motores elétricos. O circuito de refrigeração da selagem é feito através de uma câmara de refrigeração, dotada de reservatório de pressão aletado e caixa de selos mecânicos separada da bomba. O meio de refrigeração é dotado de um reservatório bipartido de pressão aletado com fluido refrigerante e gás, sendo estes dois fluidos separados por um diafragma elástico conectado a um intermediário da bomba que contém uma selagem externa ao fluido da bomba Dito reservatório recebe em sua porção superior externa um medidor de pressão e uma válvula, sendo internamente injetado um fluido compreensível.

Na porção inferior externa, o reservatório de pressão aletado é dotado de um medidor pressão, e na parte inferior interna, dito reservatório de pressão é dotado de três canais passantes que ligam o mesmo a câmara intermediária, sendo que, dois dos canais passantes são usados para a circulação do fluido refrigerante e o outro para fixar o reservatório ao intermediário da bomba. A junção bipartida do reservatório de pressão, ou seja, a ligação da parte inferior e parte superior do reservatório é fechada hermeticamente por parafusos. O mecanismo de resfriamento do fluido refrigerante atua da seguinte forma: mantém-se um fluido compreensível na porção superior do reservatório numa pressão positiva em relação ao interior da bomba, pressão essa observada pelos medidores instalados nas porções superior e inferior do reservatório de pressão. O diafragma elástico flexiona, mantendo todo o sistema de selagem sob pressão positiva, forçando o envolvimento e circulação do fluido refrigerante ao redor dos selos mecânicos.

Com a motobomba em funcionamento, tem-se a ventoinha do motor provocando um fluxo de ar sobre suas aletas para esfriar sua carcaça. Aproveita-se então esse fluxo de ar para circular através das nervuras do intermediário e pelas aletas do reservatório de pressão, e em conseqüência esfriando o líquido refrigerante que circula no interior do sistema. O movimento circulatório do fluido refrigerante no interior do sistema é provocado pela rotação da sede móvel aletada dos selos, fixados sobre o eixo do motor, que pelo formato interno do intermediário, funciona como uma bomba hidráulica de palhetas fixas. É apresentado a seguir uma figura esquemática de uma realização particular da inovação, cujas dimensões e proporções não são necessariamente as reais, pois a figura tem apenas a finalidade de apresentar didaticamente os diversos aspectos da inovação, cuja abrangência de proteção está determinada apenas pelo escopo das reivindicações anexas. A figura 1 ilustra uma vista lateral de uma motobomba que apresenta um meio de resfriamento com câmara de vedação externa da bomba da presente inovação, parcialmente secionado na posição da bomba para melhor visualização da conexão do meio de resfriamento ao intermediário da bomba.

Descrição da Configuração Ilustrada 0 exemplo a seguir refere-se a uma realização particular da inovação, qual seja, um meio de resfriamento em selagem de câmara de motor (2) dotado de um reservatório de pressão (7) para acondicionamento do fluido de refrigeração (10).

Dito meio de refrigeração é montado em uma bomba hidráulica (11), que entre outras peças necessárias para seu funcionamento, compreende selos mecânicos (15) e uma câmara intermediária (16) onde é, especificamente, acoplado dito meio de resfriamento que refrigera os selos mecânicos (15), por meio do canal de fixação (13) diminuindo sua temperatura de trabalho. O motor (2), entre outras peças necessárias ao seu funcionamento, é dotado de uma ventoinha de refrigeração (21) fixada sobre o eixo do motor (2). O meio de resfriamento da presente inovação compreende um reservatório (7) para fluido refrigerante (10) e gás comprimido (5), compreende ainda de uma membrana elástica (8) que separa o fluido refrigerante (10) do gás comprimido (5), uma lâmina de contenção (9) que evita a dilatação excessiva da membrana (8), de medidores de pressão (3 e 4) do fluido (10) e gás comprimido (5), de uma válvula (6) para reposição do gás comprimido e de uma câmara intermediária (16) que possui nervuras no seu lado externo. Dita câmara intermediária (16) e reservatório (7) recebem o fluxo de ar da ventoinha (21), que por sua vez auxilia no resfriamento do fluido refrigerante (10) que circula entre a câmara intermediária (16) e o reservatório (7) por meio dos canais passantes (12). O reservatório (7) é, neste exemplo particular, composto de duas partes, inferior (71) e superior (72), fechadas hermeticamente por parafusos (73). O gás comprimido (5) é mantido na porção superior (72) do reservatório de pressão (7) numa pressão positiva em relação ao interior da bomba (11), pressão essa observada pelos medidores (3) instalados nas porções superior (72) e inferior (71) do reservatório de pressão (7). A membrana elástica (8) flexiona, mantendo todo o meio de refrigeração sobre com selagem sob pressão positiva, forçando a circulação do fluido refrigerante (10) pelas cavidades (12) da câmara intermediária (16). Dita membrana elástica (8) tem sua flexão limitada pela lâmina de contenção (9), de modo a garantir que a dita membrana (8) não seja rompida pela pressão exercida sobre a mesma.

Estando o fluido refrigerante (10) resfriado pela ventoinha (1), esfria também os selos mecânicos (15).

Assim, estando a motobomba (1) em funcionamento, tem-se também a ventoinha (21) do motor (2) em funcionamento, forçando um fluxo de ar sobre as aletas do motor (2), a fim de esfriar sua carcaça e consequentemente esfriando também o fluido refrigerante (10) que circula no interior da câmara intermediária (16). O movimento circulatório do fluido refrigerante (10) no interior da câmara intermediária (16) é provocado pela rotação do eixo do motor (2) e da sede móvel aletada (14) que atua como uma pequena bomba hidráulica de palheta fixas. O homem da técnica prontamente perceberá, a partir da descrição e dos desenhos representados, várias maneiras de realizar a inovação sem fugir do escopo das reivindicações em anexo.

REIVINDICAÇÃO

Claims (1)

1 - MEIO DE RESFRIAMENTO EM SÊ L AG EM DE CÂMARA DE BOMBA caracterizado por compreender um reservatório (7) para fluído refrigerante (10) e gás comprimido (5), dotado de uma membrane elásticca (8) e uma lamina de contenção perfurada (9) que separa o fluído refrigerante (10) do gás comprimido (5), de medidores de pressão (3) do fluído (10) e gás comprimido (5), de uma válvula (6) para reposição da pressão; compreende ainda uma sede móvel aletada (14); fluído refrigerante (10); câmara intermediária (16); reservatório (7) dotado de ventoinha (1); sendo o reservatório (7) composto de duas partes, inferior (71) e superior (72) fechadas hermeticamente por parafusos (73).