BRPI0904195A2 - conjunto de bomba, estrutura marìtima, método para transportar fluido, produto de programa de computador, e, unidade de controle eletrÈnico - Google Patents
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Abstract
CONJUNTO DE BOMBA, ESTRUTURA MARITIMA, METODO PARA TRANSPORTAR FLUIDO, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, E, UNIDADE DE CONTROLE ELETRÈNICO. A presente invenção diz respeito a um conjunto de bomba compreendendo uma bomba que, por sua vez, compreende um lado baixo e um lado alto. O conjunto de bomba compreende um primeiro conduto de entrada em comunicação fluida com o lado baixo e o conjunto de bomba é adaptado para prover uma primeira condição operacional, em cuja primeira condição operacional fluido da primeira condição operacional é transportado no primeiro conduto de entrada em direção ao lado baixo a uma primeira vazão. O conjunto de bomba é adicionalmente adaptado para prover uma segunda condição operacional na qual fluido da segunda condição operacional é transportado no primeiro conduto de entrada em direção ao lado baixo a uma segunda vazão, em que a primeira vazão é menor que a segunda vazão.
Description
"CONJUNTO DE BOMBA, ESTRUTURA MARÍTIMA, Μϋΐυυυ PARATRANSPORTAR FLUIDO, PRODUTO DE PROGRAMA DECOMPUTADOR, E, UNIDADE DE CONTROLE ELETRÔNICO"
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção diz respeito a um conjunto de bombacompreendendo uma bomba que, por sua vez, compreende um lado baixo eum lado alto. O conjunto da bomba compreende um primeiro conduto deentrada em comunicação fluida com o lado baixo, e o conjunto da bomba éadaptado para prover uma primeira condição operacional, primeira condiçãooperacional esta em que fluido é transportado no primeiro conduto de entradaem direção ao lado baixo a uma primeira vazão. O conjunto de bomba éadicionalmente adaptado para prover uma segunda condição operacional naqual fluido da segunda condição operacional é transportado no primeiroconduto de entrada em direção ao lado baixo a uma segunda vazão, em que aprimeira vazão é menor que a segunda vazão.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Um conjunto de bomba no geral compreende um conjunto deconduto de entrada, uma bomba e um conjunto de conduto de saída. Oconjunto de conduto de entrada é geralmente conectado a um lado baixo dabomba, ao passo que o conjunto de conduto de saída geralmente é conectado aum lado alto da bomba, de maneira tal que o conjunto da bomba - emcondição de transporte de fluido - possa transportar um fluido - tal como umlíquido - do conjunto de conduto de entrada para o conjunto de conduto desaída.
No geral, a bomba do conjunto de bomba tem uma condiçãooperacional preferida em uma combinação específica da vazão e pressão, ouem faixas preferidas da vazão e/ou pressão do fluido que entra no lado baixoda bomba.
Se a vazão mudar durante uma operação de bombeamento -por exemplo, durante a condição de transporte de fluido supracitada - existeum risco de que a vazão do fluido que entra no lado baixo da bomba caia forada faixa de vazão preferida. Por exemplo, a vazão do fluido que entra no ladobaixo da bomba pode cair abaixo da menor vazão preferida para a bomba.
Este último cenário pode surgir quando, por exemplo, umnavio, conectado no conjunto de conduto de entrada do conjunto da bomba, éesvaziado de líquido. Quando o navio está quase completamente vazio delíquido, o fluxo de líquido do navio para a bomba é geralmente menor que noinício da operação de esvaziamento do navio, que pode resultar em uma vazãoabaixo da menor vazão preferida para a bomba. A baixa vazão por sua vezpode fazer com que a bomba não funcione devidamente e/ou que a bombapossa sofrer desgaste e ruptura.
Em vista do exposto, pode-se perceber que existe umanecessidade de melhorias no campo de conjuntos de bomba.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um primeiro objetivo da invenção é superar ou atenuar pelomenos uma das desvantagens da tecnologia anterior, ou prover umaalternativa viável.
Um segundo objetivo da presente invenção é prover umconjunto de bomba, em que efeitos adversos na bomba por causa do armisturado no líquido bombeado pela bomba são reduzidos.
Um terceiro objetivo da presente invenção é prover umconjunto de bomba, que permite que a bomba do conjunto de bomba possaoperar a vazões e pressões que são próximas da vazão e pressão da condiçãooperacional ideal da bomba, mesmo quando o fluxo e/ou pressão do líquidoalimentado na bomba podem variar.
Pelo menos um dos objetivos citados pode ser atingido por umconjunto de bomba de acordo com a reivindicação 1.
Como tal, a presente invenção diz respeito a um conjunto debomba compreendendo uma bomba que, por sua vez, compreende um ladobaixo e um lado alto. O conjunto de bomba compreende um primeiro condutode entrada em comunicação fluida com o lado baixo e o conjunto de bomba éadaptado para prover uma primeira condição operacional, em cuja primeiracondição operacional fluido é transportado no primeiro conduto de entrada emdireção ao lado baixo a uma primeira vazão. O conjunto de bomba éadicionalmente adaptado para prover uma segunda condição operacional, emcuja segunda condição operacional fluido é transportado no primeiro condutode entrada em direção ao lado baixo a uma segunda vazão, em que a primeiravazão é menor que a segunda vazão.
De acordo com a invenção, o conjunto de bomba compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de recirculação adaptado para proverum transporte de fluido do lado alto para o lado baixo durante pelo menosuma parte da primeira condição operacional.
Com um conjunto de bomba de acordo com a reivindicação 1,água que é bombeada através da bomba pode ser recirculada no conduto derecirculação de maneira tal que um maior fluxo de água seja obtido através dabomba. Esta recirculação pode permitir que a bomba opere a uma condiçãooperacional que é próxima da ideal para a bomba, mesmo se o fluxo emdireção à bomba per se for menor que a vazão ideal da bomba.
Além disso, a recirculação pode permitir que ar, por exemplo,na forma de bolhas de ar, possivelmente se aproximando do lado baixo dabomba, seja desintegrado em bolhas devidamente pequenas antes de entrar nolado baixo. Além disso, o líquido recirculado pode comprimir o ar de maneiratal que o volume do ar no líquido seja reduzido antes de entrar na bomba.
Na forma aqui usada, o termo "bomba" diz respeito a qualquertipo de dispositivo que é adaptado para mover um fluido (isto é, líquido e/ougás), de maneira tal que uma maior pressão do fluido seja obtida. Além disso,a posição da bomba em que o fluido entra na bomba é aqui referida como o"lado baixo", ao passo que a posição da bomba em que o fluido de maiorpressão deixa a bomba é aqui referido como o "lado alto".
De acordo com uma modalidade preferida da presenteinvenção, o conjunto de conduto de recirculação compreende um separador,preferivelmente um separador de ciclone.
A provisão do separador faz com que um líquido que érecirculado para o lado baixo tenha um baixo conteúdo de ar, preferivelmentepróximo de zero.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de conduto de recirculação compreende um ejetor que, por sua vez,compreende uma entrada de fluido motriz, uma entrada de fluido de sucçãoarrastado e uma saída do ejetor. O conjunto de conduto de recirculação éadaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre o lado alto e aentrada do fluido motriz durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.
O ejetor contribuirá para desintegrar e/ou comprimir o ar aindamais, que, conseqüentemente, permitirá que mais ar possa ser bombeadoatravés da bomba.
Na forma aqui usada, o termo "ejetor" diz respeito a umdispositivo que usa a energia de pressão de um fluido motriz para extrair epossivelmente comprimir um fluido de sucção, bem como produzir umamistura dos fluidos motriz e de sucção.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o conjunto de bomba é adaptado para estabelecer uma comunicaçãofluida entre o primeiro conjunto de conduto de entrada e a entrada do fluidode sucção arrastado durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de bomba é adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entrea saída do ejetor e o lado baixo durante pelo menos uma parte da primeiracondição operacional.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o conjunto de bomba compreende adicionalmente um segundoconjunto de conduto de entrada, em que o conjunto de bomba é adaptado paraestabelecer uma comunicação fluida entre o segundo conjunto de conduto deentrada e o lado baixo durante pelo menos uma parte da primeira condiçãooperacional.
A possibilidade de prover um segundo conjunto de conduto deentrada é pelo menos parcialmente possibilitada pelo fato de que o conjuntode bomba da presente invenção compreende um conduto de recirculação.Como tal, mesmo que o segundo conjunto de conduto de entrada sejaadaptado para ser conectado a um sistema auxiliar - tal como um sistema debombeamento de água de porão de uma estrutura marítima, por exemplo, -que em geral fornece fluxos de líquido mais baixos que o conjunto de bomba,esta diferença nos fluxos pode ser compensada pelo conduto de recirculação.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de bomba é adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entreo segundo conjunto de conduto de entrada e a entrada do fluido de sucçãoarrastado.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de bomba compreende adicionalmente um arranjo de acoplamentocompreendendo um conduto interno e um conduto externo, em que tanto oconduto interno quanto o conduto externo estão em comunicação fluida com olado baixo, o conduto externo encerrando substancialmente o conduto interno,o primeiro conjunto de conduto de entrada estando em comunicação fluidacom o conduto externo e a saída do ejetor estando em comunicação fluidacom o conduto interno.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o conduto interno tem uma entrada do conduto interno e uma saídado conduto interno, em que o conduto externo compreende uma parte afiladano local da saída do conduto interno.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oprimeiro conjunto de conduto de entrada compreende um separador deentrada, o separador de entrada sendo adaptado para ficar em comunicaçãofluida com o tanque de lastro, bem como com o lado baixo.
O separador de entrada fornece a possibilidade de remover ardo primeiro conjunto de conduto de entrada, cuja remoção pode reduzir aindamais os efeitos do ar misturado na água do conjunto de bomba.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o conjunto de bomba compreende adicionalmente um conjunto deconduto de saída que é adaptado para ficar em comunicação fluida com oseparador de entrada. O conduto de saída supracitado pode preferivelmenteser usado para remover ar do separador de entrada.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de conduto de saída compreende adicionalmente um ejetor deescorvamento que compreende uma entrada do fluido motriz do ejetor deescorvamento, uma entrada do fluido de sucção arrastado no ejetor deescorvamento e uma saída do ejetor de escorvamento, a entrada do fluido desucção arrastado do ejetor de escorvamento sendo adaptada para ficar emcomunicação fluida com o separador de entrada.
Com o arranjo de acordo com o exposto, o líquido recirculadono conjunto de conduto de recirculação pode ser usado para esvaziar o ar doseparador de entrada. Isto é vantajoso, uma vez que não é necessário nenhumdispositivo de acionamento adicional, tal como uma bomba adicional, para aredução de ar no conjunto de bomba.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, a entrada de fluido motriz do ejetor de escorvamento é adaptadapara ficar em comunicação fluida com o lado alto.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconjunto de bomba compreende adicionalmente um conjunto de conduto derestauração compreendendo um separador de restauração e um selo líquido,em que o selo líquido fica em comunicação fluida com o separador de entradae o separador de restauração, a saída do ejetor de escorvamento estando emcomunicação fluida com o separador de restauração.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, o conjunto de bomba compreende adicionalmente um conjunto deconduto de corte que estabelece uma comunicação fluida entre o selo líquidoe o conjunto de conduto de saída.
De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, oconduto de restauração compreende adicionalmente um conduto de saída queestabelece comunicação fluida entre o separador e o ambiente em volta doconjunto de bomba.
De acordo com uma modalidade adicional da presenteinvenção, pelo menos uma parte do primeiro conduto de entrada ficalocalizada em uma primeira elevação, o lado baixo sendo localizado a umaelevação abaixo da primeira elevação.
Um segundo aspecto da presente invenção diz respeito a umaestrutura marítima compreendendo um conjunto de bomba de acordo com oprimeiro aspecto da presente invenção.
Um terceiro aspecto da presente invenção diz respeito a ummétodo para transportar fluido de um primeiro conjunto de conduto deentrada de um conjunto de bomba para um primeiro conjunto de conduto desaída do conjunto de bomba, o conjunto de bomba compreendendoadicionalmente uma bomba que, por sua vez, compreende um lado baixo e umlado alto, o método compreendendo as etapas de:
- estabelecer uma comunicação fluida entre o primeiroconjunto de conduto de entrada e o lado baixo;
- estabelecer uma comunicação fluida entre o lado alto e oprimeiro conjunto de conduto de saída; e
- prover para que a bomba esteja em uma condição operacionalde maneira tal que fluido seja bombeado do lado baixo para o lado alto.
De acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, ométodo compreende adicionalmente as etapas de:
- determinar uma medida de qualidade indicativa de pelomenos uma propriedade do fluido bombeado através da bomba;
- comparar a medida de qualidade com um intervalopredeterminado; e
- se a medida de qualidade cair no intervalo predeterminado,transferir pelo menos uma parte do fluido no lado alto de volta para o ladobaixo quando a bomba estiver na condição operacional.
Na forma aqui usada, o termo "intervalo" engloba tantointervalo delimitado (por exemplo, [a, b] quanto (a, b)), bem como intervalosemidelimitado (tal como (-oo, b] ou [a, oo)). Como tal, um exemplo de umintervalo que cai na definição apresentada pode ser um intervalo que incluicada valor abaixo de um valor de patamar predeterminado.
Além disso, deve-se notar que uma modalidade do método deacordo com o terceiro aspecto da presente invenção pode compreender asetapas de comparar a medida de qualidade com uma pluralidade de intervalospredeterminados.
De acordo com uma modalidade predeterminada do terceiroaspecto da presente invenção, a medida de qualidade é indicativa daquantidade de gás — tal como ar — no fluido e/ou da vazão do fluido que seaproxima do lado baixo.
De acordo com uma modalidade preferida do terceiro aspectoda presente invenção, o primeiro conjunto de conduto de entrada compreendeum separador de entrada, em que a etapa de determinar a medida de qualidadecompreende uma etapa de determinar a quantidade de gás no separador deentrada.
Um quarto aspecto da presente invenção diz respeito a umproduto de programa de computador que compreende um programa decomputador contendo código de programa de computador executável em umcomputador ou em um processador para implementar etapas de um método doterceiro aspecto da presente invenção. Um quinto aspecto da presenteinvenção diz respeito a uma unidade de controle eletrônico compreendendoum produto de programa de computador.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A presente invenção será a seguir explicada com detalhes pormeio de exemplos não limitantes com referência às figuras anexas, em que:
A figura 1 é uma vista lateral esquemática de um conjunto debomba da presente invenção;
A figura 2 é uma vista lateral esquemática de uma modalidadedo conjunto de bomba da presente invenção;
A figura 3 A é uma vista lateral esquemática de umamodalidade adicional do conjunto de bomba da presente invenção quando oconjunto de bomba está em uma segunda condição operacional;
A figura 3B é uma vista lateral esquemática da modalidade dafigura 3A do conjunto de bomba da presente invenção quando o conjunto debomba está em uma primeira condição operacional;
A figura 3 C é uma ampliação de uma parte da modalidade dafigura 3B do conjunto de bomba da presente invenção;
A figura 4 é uma vista lateral esquemática de uma modalidadeadicional do conjunto de bomba da presente invenção; e
A figura 5 é um fluxograma que ilustra etapas de um métodopreferido do terceiro aspecto da presente invenção.DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS
A invenção será descrita usando exemplos de modalidades.Entretanto, deve-se perceber que as modalidades estão incluídas a fim deexplicar princípios da invenção, e não de limitar o escopo da invenção,definido pelas reivindicações anexas.
A figura 1 ilustra uma vista lateral esquemática de umconjunto de bomba 10 da presente invenção. O conjunto de bomba 10 nafigura 1 é usado em um sistema de lastro de uma estrutura marítima (nãomostrada), tal como um navio ou qualquer outra unidade flutuante, que é umaaplicação preferida para o conjunto de bomba 10 da presente invenção,embora o conjunto de bomba 10 certamente também possa ser usado emoutros campos de tecnologia. Apenas a título de exemplo, o sistema de lastropode preferivelmente ser usado em um navio semissubmersível, isto é, umnavio com uma plataforma e uma bóia e uma ou mais colunas de sustentaçãoque conectam a plataforma e a bóia uma na outra. Deve-se notar que umaestrutura marítima pode ser provida com uma pluralidade de sistemas delastro - e, conseqüentemente, uma pluralidade de conjuntos de bomba 10 - e,em particular, uma unidade semissubmersível é geralmente provida com umsistema de lastro compreendendo um ou mais conjuntos de bomba 10 porcoluna de sustentação (não mostradas).
Como pode ser depreendido pela figura 1, o sistema de lastro,no qual o conjunto de bomba 10 da presente invenção é instalado,compreende um tanque de lastro 12. No geral, um sistema de lastrocompreende uma pluralidade de tanques de lastro, indicada pelas linhastracejadas na figura 1. Além disso, o conjunto de bomba 10 compreende umabomba 14 compreendendo um lado baixo 16 e um lado alto 18. A bomba 14pode ser qualquer dispositivo para mover um líquido, mas, preferivelmente,uma bomba rotodinâmica, tal como uma bomba centrífuga, é usada noconjunto de bomba 10.O conjunto de bomba 10 também compreende um primeiroconjunto de conduto de entrada 20 que, na implementação da figura 1 dosistema de lastro, é adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre otanque de lastro 12 e o lado baixo 16 da bomba 14. Na figura 1, o primeiroconjunto de conduto de entrada 20 inclui uma pluralidade de tubos 22, 24, 26que são conectados uns nos outros de maneira a formar o primeiro conjuntode conduto de entrada 20, embora um tubo contínuo possa ser usado como umprimeiro conjunto de conduto de entrada. Além disso, o primeiro conjunto deconduto de entrada 20 preferivelmente compreende uma válvula 28 paracontrolar o fluxo de líquido para dentro e/ou para fora do tanque de lastro.
Além disso, o sistema de lastro no geral compreende umconjunto de suprimento de líquido 30 e um conjunto de descarga de líquido32 - cujo conjunto de descarga de líquido 32 pode também ser referido comoum primeiro conjunto de conduto de saída 32 do conjunto de bomba 10 dapresente invenção - em que o conjunto de suprimento de líquido 30 pode serconectado no primeiro conjunto de conduto de entrada 20, preferivelmentepor meio de uma válvula 34, ao passo que o conjunto de descarga de líquido32 em geral fica em comunicação fluida com o lado alto 18 da bomba 14. Nogeral, o líquido usado no sistema de lastro é água do mar, mas, em algumasaplicações específicas dos sistemas de lastro, outros líquidos podem serusados.
A figura 1 ilustra o conjunto de bomba 10 em uma primeiracondição operacional em que o tanque de lastro 12 do sistema de lastro estásem líquido. Como tal, a direção do fluxo está indicada pelas setas e, comopode-se perceber pela figura 1, o líquido é conduzido do tanque de lastro 12através do primeiro conjunto de conduto de entrada 20, da bomba 14 e doprimeiro conjunto de conduto de saída 32 (ou conjunto de descarga). Comotal, na primeira condição operacional, o líquido é bombeado do lado baixo 16para o lado alto 18 da bomba 14. Se o líquido usado no conjunto de bomba 10for água do mar, o líquido é geralmente conduzido do conjunto de descarga32 para o ambiente de água do conjunto de bomba 10, isto é, o ambiente deágua da estrutura marítima (não mostrada) na qual o conjunto de bomba 10está localizado.
Preferivelmente, o conjunto de descarga de líquido 32 éadaptado para descarregar líquido a um nível acima do tanque 12. Maispreferivelmente, o conjunto de descarga de líquido 32 é adaptado paradescarregar líquido a um nível acima da linha de água operacional daestrutura marítima (não mostrada) de maneira tal que o risco de ter água domar entrando no conjunto de descarga de líquido 32 por cima seja pequeno.Apenas a título de exemplo, se a estrutura marítima for uma unidadesemissubmersível (não mostrada), o conjunto de descarga de líquido 32 podeser adaptado para descarregar líquido a um nível que é aproximadamente ΙΟ-15 metros acima da linha da água parada quando a unidade submersívelestiver em uma corrente operacional.
A figura 1 ilustra que o conjunto de bomba 10 da presenteinvenção também compreende um conjunto de conduto de recirculação 36adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre o lado alto 18 e olado baixo 16 da bomba 14 durante pelo menos uma parte da primeiracondição operacional. O conjunto de conduto de recirculação 36 pode, na suaforma mais simples, ser um tubo conectado no lado alto 18 e no lado baixo16. Entretanto, e como está ilustrado na figura 1, o conjunto de conduto derecirculação 36 preferivelmente compreende um separador 38,preferivelmente um separador de ciclone - em comunicação fluida com o ladoalto 18 - além de um tubo 40 que estabelece uma comunicação fluida entre oseparador e o lado baixo 16. A vantagem da presença do separadorsupramencionado 38 é que líquido recirculado através do conjunto de condutode recirculação 36 tem uma pequena quantidade de ar.
Deve-se notar que, embora o conjunto de conduto derecirculação 36 na figura 1 esteja ilustrado como um tubo separado, oconjunto de conduto de recirculação 36 pode ser obtido de uma pluralidade demaneiras. Apenas a título de exemplo, se a bomba 14 compreender umalojamento (não mostrado na figura 1) o conjunto de conduto de recirculação36 pode ser obtido arranjando-se um ou mais canais no alojamento provendouma comunicação fluida entre o lado alto 18 e o lado baixo 16.
Além disso, o conjunto de bomba 10 da presente invençãopreferivelmente compreende dispositivo de determinação 39 para determinara vazão e/ou para determinar a quantidade de ar misturado no líquido queentra no lado baixo 16 da bomba 14. Adicionalmente, o conjunto de condutode recirculação 36 pode ser provido com arranjos de controle 41 tais comouma ou mais válvulas, para controlar a vazão através do conjunto de condutode recirculação 36. Deve-se notar que as posições do dispositivo dedeterminação 39 e dos arranjos de controle 41 na figura 1 em relação aoconjunto de bomba 10 são somente uma exemplificação e, em outrasmodalidades do conjunto de bomba 10 da presente invenção, as posiçõessupracitadas podem ser diferentes.
Como tal, se for percebido que - durante a primeira condiçãooperacional ilustrada na figura 1 - a vazão do líquido que entra no lado baixo16 está em um intervalo predeterminado, por exemplo, abaixo de um valordesejado predeterminado, líquido pode ser recirculado através do conjunto deconduto de recirculação 36 a fim de aumentar a vazão para obter assim umavazão mais preferida para a bomba 14. Opcionalmente, ou adicionalmente, sefor percebido que a quantidade de ar no líquido que entra no lado baixo 16está acima de um valor de patamar predeterminado, recirculação podetambém ser empregada a fim de desintegrar o ar em pequenas bolhas e/oucomprimir o ar. Com esta finalidade, o conjunto de conduto de recirculação36 preferivelmente compreende bicos (não mostrados) nas proximidades dolado baixo 16, cujos bicos são adaptados para desintegrar o ar no líquido.Além disso, deve-se notar que um sistema de lastropreferivelmente compreende dois conjuntos de bomba IOa fim de melhorar aconfiabilidade do sistema de lastro.
A figura 2 ilustra uma outra modalidade do conjunto de bomba10 da presente invenção. Como pode-se perceber pela figura 2, em vez dosbicos supramencionados, o conjunto de conduto de recirculação 36compreende um ejetor 42 que, por sua vez, compreende uma entrada de fluidomotriz 44, uma entrada de fluido de sucção arrastado 46 e uma saída do ejetor48.
Como indicado pelas setas na figura 2, na condiçãooperacional ilustrada nela, o conjunto de conduto de recirculação 36estabelece uma comunicação fluida entre o lado alto 18 e a entrada de fluidomotriz 44 de maneira tal que o ejetor 42 seja alimentado pelo líquidorecirculado pelo lado alto 18. Como tal, se a vazão no primeiro conjunto deconduto de entrada 20 estiver abaixo de um valor desejado, o ejetor 42proverá uma maior vazão antes do lado baixo. Além disso, o ejetor 42 podetambém compreender possíveis bolhas de ar no primeiro conjunto de condutode entrada 20. Com esta finalidade, deve-se notar que o volume - em vez damassa - do ar absorvido no líquido é um parâmetro crítico no que diz respeitoà função da bomba 14.
A figura 3A ilustra uma modalidade adicional do conjunto debomba 10 da presente invenção, em que o conjunto de bomba 10 compreendeadicionalmente um segundo conjunto de conduto de entrada 50, e o conjuntode bomba 10 é adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre osegundo conjunto de conduto de entrada 50 e o lado baixo 16 durante pelomenos uma parte da primeira condição operacional.
O segundo conjunto de conduto de entrada 50 pode, por suavez, ser conectado a qualquer um de uma pluralidade de sistemas dedistribuição de líquido auxiliar (não mostrado) da estrutura marítima (nãomostrada) incluindo, mas sem limitações: um sistema de água de incêndio ouum sistema de resfriamento. Entretanto, em uma implementação preferida damodalidade da figura 3A, o segundo conjunto de conduto de entrada 50 éconectado a um sistema de bombeamento de água de porão (não mostrado) daestrutura marítima.
Tradicionalmente, o sistema de bombeamento de água deporão de uma estrutura marítima é conectado a uma bomba de porãoindividual dedicada a servir ao sistema de bombeamento de água de porão,cuja bomba de porão em geral tem uma capacidade inferior à da bomba 14 doconjunto de bomba 10. Entretanto, com um conjunto de bomba 10 tal comoapresentado na figura 3 A, a bomba 14 do conjunto de bomba 10 pode de fatotambém ser usada para bombear água do porão do sistema de bombeamentode água de porão e esta possibilidade é pelo menos parcialmente habilitadapor causa da presença do conjunto de conduto de recirculação 36. Como podeser depreendido pela figura 3 A, na modalidade do conjunto de bomba 10 nelarevelado, uma comunicação fluida é estabelecida entre o segundo conjunto deconduto de entrada 50 e o lado baixo 16 durante pelo menos uma parte dasegunda condição operacional na qual água é bombeada do sistema debombeamento de água de porão (não mostrado). A segunda condiçãooperacional está indicada pelas setas na figura 3 A.
Além disso, a figura 3A preceitua que o segundo conjunto deconduto de entrada 50 - na segunda condição operacional - fica emcomunicação fluida com a entrada de fluido de sucção arrastado 46 do ejetor42. Como tal, líquido bombeado do segundo conjunto de conduto de entrada50 passará pelo ejetor 42 no seu caminho em direção ao lado baixo 16. Asvantagens desta passagem é inter alia que qualquer bolha de ar no segundoconjunto de conduto de entrada 50 será desintegrada e/ou comprimida durantea passagem pelo ejetor 42 bem como que o líquido que entra no lado baixo 16terá um fluxo devidamente alto no que diz respeito à capacidade da bomba 14.A figura 3 B ilustra a modalidade da figura 3 A quando oconjunto de bomba 10 está em uma primeira condição operacional, isto é,quando líquido é bombeado do tanque de lastro 12. Como pode-se perceberpela figura 3b, o conjunto de bomba 10 compreende um conduto de desvio 58que é adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre o primeiroconjunto de conduto de entrada 20 e a entrada de fluido de sucção arrastado46 do ejetor 42. Como tal, quando o conjunto de bomba 10 da figura 3B estána primeira condição operacional, uma válvula de desvio 54 pode -dependendo da vazão no primeiro conjunto de conduto de entrada 20 - seraberta pelo menos parcialmente, provendo assim uma comunicação fluidaentre o primeiro conjunto de conduto de entrada 20 e a entrada do fluido desucção arrastado 46. Ao mesmo tempo, uma primeira válvula de entrada 52pode ser fechada ou aberta pelo menos parcialmente. Se a primeira válvula deentrada 52 for aberta pelo menos parcialmente, uma comunicação fluida éestabelecida entre o primeiro conjunto de conduto de entrada 20 e um arranjode acoplamento 60 (não mostrado na figura 3B).
A figura 3C ilustra uma seção transversal do arranjo deacoplamento 60, arranjo este que compreende um conduto interno 62 e umconduto externo 64, em que tanto o conduto interno 62 quanto o condutoexterno 64 estão em comunicação fluida com o lado baixo 16 da bomba 14.Além disso, a figura 3C ilustra que o conduto externo 64 encerrasubstancialmente o conduto interno 62, e que a saída do ejetor 48 fica emcomunicação fluida com o conduto interno 62. Como pode ser depreendidopela figura 3C, o conduto interno tem uma entrada do conduto interno 66 euma saída do conduto interno 68, em que o conduto externo 64 compreendeuma parte afilada 70 no local da saída do conduto interno 68. A parte afilada70 do conduto externo 64 garantirá que líquido transportado através doconduto interno 62 e/ou do conduto externo 64 assumirá uma direção de fluxopreferida - isto é, substancialmente paralela a uma direção da entrada doconduto interno 66 para a saída do conduto interno 68 - antes de entrar nolado baixo 16.
A figura 3C também preceitua que o conjunto de conduto derecirculação 36 possa compreender um conduto de desvio de recirculação 72adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre o lado alto e oconduto externo 64 sem passar pelo ejetor 42.
Deve-se notar que o arranjo de acoplamento 60 bem como abomba 14 e pelo menos uma parte do conjunto de conduto de recirculação 36do conjunto de bomba 10 das figuras 3A a 3C preferivelmente fica localizadaabaixo do primeiro e segundo conjuntos de conduto de entrada 20, 50. Emoutras palavras, pelo menos uma parte do primeiro conduto de entrada 20 ficalocalizada em uma primeira elevação, pelo menos uma parte do segundoconduto de entrada 50 fica localizada a uma segunda elevação e o lado baixo16 fica localizado em uma terceira elevação, terceira elevação esta que ficaabaixo da primeira e segunda elevações. Este local preferido do arranjo deacoplamento 60, da bomba 14 e possivelmente também do conjunto deconduto de recirculação 36 permite que pelo menos o arranjo de acoplamento60 seja cheio com líquido quando a bomba 14 é atuada. Como tal, o risco deiniciar a bomba 14 em uma condição em que o arranjo de acoplamento 60 estácheio pelo menos parcialmente com ar é reduzido pelo menossubstancialmente.
Além disso, deve-se notar que o conjunto de bomba 10 dapresente invenção poderia ser adaptado para prover uma distribuição delíquido a uma baixa vazão de uma fonte de líquido - tal como o conjunto desuprimento de líquido 30 - para a bomba 14. Uma distribuição de líquidocomo esta pode, por exemplo, ser usada antes de iniciar a bomba 14 a fim degarantir que pelo menos a parte do sistema de lastro 10 que fica localizada nasproximidades do lado baixo 16 seja cheia com água antes de iniciar a bomba14 (isto é, a fim de realizar um escorvamento inicial da bomba 14). Em vez doescorvamento inicial supracitado, ou em combinação com ele, a distribuiçãode líquido do conjunto de suprimento 30 para a bomba 14 pode ser realizadacom propósitos de resfriamento, isto é, prover líquido adicional à bomba 14 afim de garantir que o líquido circulado no conjunto de conduto derecirculação 36 tenha uma temperatura que é abaixo de um valorpredeterminado. Com esta finalidade, o dispositivo de determinaçãopreviamente discutido (não mostrado na figura 3C) pode compreenderdispositivo para determinar a temperatura no conjunto de conduto derecirculação 36 e/ou do líquido que entra no lado baixo 16.
Deve-se notar que, em algumas implementações damodalidade da figura 3B, o segundo conjunto de conduto de entrada 50 podeser omitido de maneira tal que substancialmente apenas uma parte do líquidoconduzido através do primeiro conjunto de conduto de entrada 20 sejaadaptada para entrar na entrada de fluido de sucção arrastado 46.
A figura 4 ilustra uma vista lateral de uma modalidadeadicional do conjunto de bomba 10 da presente invenção. Como pode-sedepreender pela figura 4, o primeiro conjunto de conduto de entrada 20 doconjunto de bomba 10 nela ilustrado compreende um separador de entrada 74.Como para as modalidades anteriores, o primeiro conjunto de conduto deentrada 20 é adaptado para ficar em comunicação fluida com pelo menos umtanque de lastro (não mostrado) do conjunto de bomba 10. Além disso, oseparador de entrada 74 fica em comunicação fluida com o lado baixo 16 dabomba 14. Além disso, deve-se notar que um segundo conjunto de conduto deentrada 50 fica em comunicação fluida com o separador de entrada 74. Namodalidade do conjunto de bomba 10 ilustrada na figura 4, o segundoconjunto de conduto de entrada 50 é conectado a um sistema de bombeamentode água de porão (não mostrado) da estrutura marítima (não mostrada).Entretanto, em outras modalidades do conjunto de bomba 10 da presenteinvenção, o segundo conjunto de conduto de entrada 50 pode ser omitido, demaneira tal que apenas um conjunto de conduto de entrada, a saber, oprimeiro conjunto de conduto de entrada 20, fique em comunicação fluidacom o separador de entrada 74.
Além do mais, a figura 4 ilustra que o conjunto de bomba 10nela revelado pode compreender um conjunto de conduto de recirculação 36adaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre o lado alto 18 e olado baixo 16 da bomba 14. Meramente a título de exemplo, a implementaçãodo conjunto de conduto de recirculação 36 da figura 4 pode ser idêntica aqualquer uma das implementações dos conjuntos de conduto de recirculação36 discutidos com relação às modalidades do conjunto de bomba 10anteriormente discutido com referência a qualquer da figura 1 até figura 3.Além disso, e conforme está ilustrado na modalidade da figura 4 do conjuntode bomba 10, o conjunto de conduto de recirculação 36 pode ser provido semum separador 38, uma vez que o separador de entrada 74 do conjunto debomba 10 da figura 4 no geral permitirá que fluido (em geral um líquido) quedesloca do separador de entrada 74 até a bomba 14 tenha um baixo conteúdode ar. Entretanto, em modalidades específicas do conjunto de bomba 10 dafigura 4, o conjunto de conduto de recirculação 36 pode também ser omitido,uma vez que o conjunto de bomba 10 da figura 4 de fato já compreende umconjunto de conduto de recirculação 76, como será discutido com maisdetalhes a seguir.
Como pode-se depreender pela figura 4, o conjunto de bomba10 compreende um conjunto de conduto de saída 78 que é adaptado para ficarem comunicação fluida com o separador de entrada 74. De fato, o conjunto deconduto de saída pode ainda ser adaptado para sempre ficar em comunicaçãofluida com o separador de entrada 74. O conjunto de conduto de saída 78 épreferivelmente conectado na parte mais de cima do separador de entrada 74de maneira tal que gases, basicamente ar, possam ser extraídos do separadorde entrada 74.A fim de melhorar a extração de ar do separador de entrada 74,o conjunto de bomba 10 preferivelmente compreende um conjunto de condutode fluido motriz 80 que estabelece uma comunicação fluida entre o lado alto18 da bomba 14 e uma entrada de fluido motriz 82 de um ejetor deescorvamento 84, ejetor de escorvamento este que compreendeadicionalmente uma entrada de fluido de sucção arrastado no ejetor deescorvamento 86 e uma saída do ejetor de escorvamento 88, em que a entradade fluido de sucção arrastado no ejetor de escorvamento 86 é conectada noconjunto de conduto de saída 78 de maneira tal que uma comunicação fluidaseja provida entre o separador de entrada 74 e a entrada de fluido de sucçãoarrastado 86. Como tal, pelo menos uma parte de líquido do lado alto 18 dabomba 14 é — pelo menos durante certas condições operacionaispredeterminadas - transportado para a entrada de fluido motriz 82 de maneiratal que o líquido contribua para extrair o ar no separador de entrada 74 atravésdo conjunto de conduto de saída 78.
Um exemplo de uma condição operacional predeterminada emque líquido pode escoar do lado alto 18 para a entrada de fluido motriz 82pode ser quando o volume de ar acima de um volume de patamarpredeterminado é identificado no separador de entrada 74. Com estafinalidade, o conjunto de bomba 10 da presente invenção podepreferivelmente compreender um arranjo sensor 90 adaptado para determinaro volume do ar encerrado no separador de entrada 74. Um arranjo sensorcomo este 90 pode preferivelmente ficar em comunicação com um conjuntode controle 92 - indicado por uma única válvula 92 na figura 4 - que controlaa quantidade de fluxo de líquido através do conjunto de conduto de fluidomotriz 80.
Quando líquido escoa no conjunto de conduto de fluido motriz80 de forma a alimentar o ejetor de escorvamento 84, uma mistura de ar elíquido deixará o ejetor de escorvamento 84 através da saída do ejetor deescorvamento 88 que, por sua vez, está em comunicação fluida com umconjunto de conduto de restauração 94 que, na modalidade da figura 4,compreende um separador de restauração 96 e um selo líquido 98. Comopode-se perceber pela figura 4, a saída do ejetor de escorvamento 88 podepreferivelmente descarregar no separador de restauração 96. O separador derestauração 96 compreende adicionalmente um conduto de descarga de ar 100de maneira tal que ar no separador de restauração 96 possa deixar o conjuntode bomba 10 da presente invenção.
O selo líquido 98 preferivelmente compreende um conduto -ou uma pluralidade de condutos unidos entre si de maneira a formar umarranjo de condutos contínuo - que, por sua vez, compreende uma dobrainferior 102 e uma dobra superior 104 em que a primeira e segunda dobrassão distanciadas uma da outra por uma distância vertical V, distância verticalesta que é preferivelmente maior que 10 metros, mais preferivelmente maiorque 11 metros.
Conforme pode-se perceber quando se estuda a modalidade dafigura 4, o conjunto de conduto de fluido motriz 80, o conjunto de conduto derestauração 94, o separador de entrada 74 e partes do primeiro conjunto deconduto de entrada 20 juntos formam um conjunto de conduto de recirculaçãode fluido motriz 76 para o sistema de água de lastro 10, conjunto de condutode recirculação de fluido motriz este 76 que estabelece uma comunicaçãofluida entre o lado alto 18 e o lado baixo 16 para permitir assim o transportede líquido do lado alto 18 para o lado baixo 16. O conjunto de conduto derecirculação de fluido motriz 76 supradescrito pode, em algumas modalidadesda presente invenção, ser o único conjunto de conduto de recirculação doconjunto de bomba 10 adaptado para prover uma passagem de fluido do ladoalto 18 para o lado baixo 16. Entretanto, e como foi previamente discutido,outras modalidades do conjunto de bomba 10 da presente invenção podemtambém compreender um conjunto de conduto de recirculação adicional 36 talcomo qualquer um dos conjuntos de conduto de recirculação 36 apresentadosnas modalidades da figura 1 até a figura 3.
Deve-se notar que o conjunto de bomba 10 da figura 4 tambémcompreende um conjunto de conduto de corte 106 que estabelece umacomunicação fluida entre o selo líquido 98 - preferivelmente no local dadobra superior 104 - e o conjunto de conduto de saída 78 a fim de reduzir orisco de ter o selo líquido 98 esvaziado de líquido por causa inter alia de umaação tipo sifao.
Conforme pode-se depreender pela figura 4, o conjunto debomba 10 ilustrado nela também compreende um arranjo de controle doconduto de recirculação 41 - tal como uma ou mais válvulas - adaptado paracontrolar a vazão através do conjunto de conduto de recirculação 36. Alémdisso, o conjunto de bomba 10 da figura 4 compreende um arranjo de controlede descarga 108 adaptado para controlar a vazão através do conjunto dedescarga 32.
O arranjo de controle de fluido motriz 92, o arranjo de controledo conduto de recirculação 41 e o arranjo de controle de descarga 108 podempreferivelmente ser operados individualmente e/ou em combinação a fim degarantir que a quantidade de gás, tal como ar no separador de entrada 74 - econseqüentemente no fluido que aproxima-se da bomba 14 - seja mantidadevidamente baixa. Com esta finalidade, um método de controle épreferivelmente usado, cujas etapas são resumidamente discutidas a seguircom referência ao conjunto de bomba 10 da figura 4, bem como aofluxograma ilustrado na figura 5.
No método de controle supracitado, a quantidade de ar noseparador de entrada 74 é determinada, preferivelmente, usando o arranjosensor 90 ou qualquer outro dispositivo adequado para determinar o conteúdode ar no separador de entrada 74. A quantidade assim determinada de ar Ac noseparador de entrada 74 é então comparada com uma pluralidade de valoresde patamares predeterminados Ti, T2, T3 e T4.
Se a quantidade de Ac no separador de entrada 74 for abaixode um primeiro valor de patamar Ti, o arranjo de controle de fluido motriz 92e o arranjo de controle do conduto de recirculação 41 são fechados, ao passoque o arranjo de controle de descarga 108 fica em uma posição de maneira apermitir um fluxo máximo através do conjunto de descarga 32. Assim, oconjunto de bomba 10 fica então em uma condição em que o transporte defluido através do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76,bem como o conjunto de conduto de recirculação 36, é impedido a fim degarantir que uma alta vazão seja obtida do primeiro conjunto de conduto deentrada 20 para o conjunto de descarga 32.
Entretanto, se a quantidade de ar Ac no separador de entrada74 for igual ou maior que o primeiro valor de patamar Ti, o arranjo decontrole de fluido motriz 92 é operado até uma condição pelo menosparcialmente aberta de maneira tal que o transporte de fluido através doconjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76 seja habilitado. Istoestá indicado nas caixas 112 e 114 na figura 5. Como tal, a entrada de fluidomotriz 82 do ejetor de escorvamento 84 é alimentada com fluido - geralmentelíquido tal como água - fazendo com que o ejetor de escorvamento 84 extraiaar do separador de entrada 74. Além disso, durante abertura do arranjo decontrole de fluido motriz 92, a vazão do primeiro conjunto de conduto deentrada 20 para o separador de entrada 74 é reduzida. Esta redução da vazão épreferida, uma vez que uma quantidade de ar Ac acima do primeiro valor depatamar Tj é indicativa de que o conteúdo de ar do fluido no primeiroconjunto de conduto de entrada 20 é alto. Assim, uma redução da vazão doprimeiro conjunto de conduto de entrada 20 para o separador de entrada 74 édesejada a fim de poder extrair o ar do separador de entrada 74 de umamaneira apropriada. Além disso, deve-se notar que a redução da vazão noprimeiro conjunto de conduto de entrada 20 - quando se usa a etapa referida -pode ser obtida sem obter uma redução correspondente da vazão em direçãoao lado baixo 16 da bomba 14. Em vez disso, por causa da recirculação defluido através do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76,uma vazão constante - preferivelmente uma vazão próxima da condiçãooperacional ideal da bomba 14 - pode ser mantida.
Além disso, se a quantidade de ar Ac no separador de entrada74 for igual ou maior que o segundo valor de patamar T2 - segundo valor depatamar este T2 que é maior que o primeiro valor de patamar Ti — o arranjo decontrole do conduto de recirculação 41 é operado até uma condição pelomenos parcialmente aberta, de maneira tal que o transporte de fluido atravésdo conjunto de conduto de recirculação 36 seja habilitado. Isto está indicadonas caixas 116 e 118 na figura 5. Como tal, uma recirculação de fluido éobtida do lado alto 18 para o lado baixo 16, resultando em uma reduçãoadicional da vazão do primeiro conjunto de conduto de entrada 20 para oseparador de entrada 74. Como para a etapa anterior correspondente às caixas112 e 114, a abertura do arranjo de controle do conduto de recirculação 41pode permitir que a redução da vazão do primeiro conjunto de conduto deentrada para o separador de entrada 74 seja reduzida sem obter uma reduçãoda vazão para o lado baixo 16. Deve-se notar que, em certas modalidades dométodo de controle, as etapas correspondentes às caixas 116 e 118 podem seromitidas.
Adicionalmente, se a quantidade de ar Ac no separador deentrada 74 for igual ou maior que um terceiro valor de patamar T3 - terceirovalor de patamar este T3 que é maior que o segundo valor de patamar T2-Oarranjo de controle de descarga 108 é operado para estrangular o conjunto dedescarga 32 de maneira tal que uma menor vazão seja obtida no conjunto dedescarga 32. Isto está indicado nas caixas 120 e 122 na figura 5. Esta reduçãoda vazão no conjunto de descarga 32 reduz ainda mais a vazão do primeiroconjunto de conduto de entrada 20 para o separador de entrada 74. A reduçãoda vazão no conjunto de descarga 32 resultará geralmente em uma reduçãocorrespondente da vazão no sentido do lado baixo 16. Entretanto, por causa darecirculação do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76 e doconjunto de conduto de recirculação 36, a vazão no sentido do lado baixo 16pode no entanto ser mantida em um intervalo de vazão preferido para abomba 14. O arranjo de controle de descarga 108 é preferivelmente adaptadopara realizar um estrangulamento contínuo — isto é, sem escalonamento - doconjunto de descarga 32. Como tal, as etapas do método de controle indicadasnas caixas 120 e 122 na figura 5 podem compreender uma etapa dedeterminar quanto a quantidade de ar Ac no separador de entrada 74 excede -isto é, não somente a que é realmente igual ou maior - o terceiro valor depatamar T3. Dependendo da informação no que diz respeito a quanto aquantidade de ar Ac excede o terceiro valor de patamar T3, o arranjo decontrole de descarga 108 é operado até uma porcentagem de estrangulamentocorrespondente a uma função da diferença Ac-T3. Deve-se notar que, emcertas modalidades do método de controle, as etapas correspondentes àscaixas 120 e 122 podem ser omitidas, por exemplo, se não for desejadoestrangular o conjunto de descarga 32.
Finalmente, se a quantidade de ar Ac no separador de entrada74 for igual ou maior a um quarto valor de patamar T4 - quarto valor depatamar este T4 que é maior que o terceiro valor de patamar T3-O arranjo decontrole de descarga 108 é operado para uma condição fechada de maneira talque um fluxo para o conjunto de descarga 32 seja impedido. Isto está indicadonas caixas 124 e 126 na figura 5. Este impedimento de fluxo para o conjuntode descarga 32 reduz ainda mais a vazão do primeiro conjunto de conduto deentrada 20 para o separador de entrada 74. Uma vez que a vazão no conjuntode descarga 32 neste caso é substancialmente zero, a vazão no sentido do ladobaixo 16 na presente condição no geral corresponde à soma das vazõesatravés do conjunto de conduto de recirculação de fluido motriz 76 e doconjunto de conduto de recirculação 36. Entretanto, os conjuntos de condutosão preferivelmente projetados de maneira a permitir vazões de magnitudesapropriadas de maneira tal que a vazão no sentido do lado baixo 16 possa noentanto ser mantida em um intervalo de vazão preferido para a bomba 14.
Meramente a título de exemplo, o conjunto de conduto de recirculação defluido motriz 76 e o conjunto de conduto de recirculação 36 podem serprojetados de forma que eles juntos forneçam uma vazão que é na faixa de 50% - 70 %, preferivelmente 60 % - 65 %, da vazão preferida da bomba 14.Deve-se notar que, em certas modalidades do método de controle, as etapascorrespondentes às caixas 124 e 126 podem ser omitidas, por exemplo, se nãofor desejado fechar o conjunto de descarga 32.
As etapas do método de controle supradiscutidas comreferência à figura 4 e à figura 5 podem preferivelmente ser repetidas, tantocontinuamente, periodicamente a uma freqüência predeterminada (porexemplo, a cada 30 segundos) quanto pela atuação de um operador.Adicionalmente, em certas implementações do método de controle as etapaspodem ser realizadas em uma ordem inversa, comparado com o fluxogramada figura 5. Além disso, deve-se notar que implementações do método decontrole supradescrito podem compreender etapas de controle adicionais.Meramente a título de exemplo, se for determinado que a quantidade de ar Acno separador de entrada 74 é igual ou maior que um terceiro valor de patamarT3 e que o conjunto de descarga 32 é estrangulado (por exemplo, caixas 120 e122 na figura 5), certas implementações do método de controle podemcompreender as etapas de determinar continuamente ou a uma freqüênciapredeterminada a quantidade de ar Ac no separador de entrada 74 e - senecessário - reajustar o estrangulamento do conjunto de descarga 32.Adicionalmente, o método de controle pode preferivelmente compreenderuma etapa de fechar o arranjo de controle de fluido motriz 92, bem como oarranjo de controle do conduto de recirculação 41 e operar o arranjo decontrole de descarga 108 de maneira a permitir uma máxima vazão através doconjunto de descarga 32 antes de executar as etapas na figura 5.
Como tal, o método de controle supradescrito pode permitirque o conteúdo de ar do fluido que entra no lado baixo 16 da bomba 14 sejamantido abaixo de um valor desejado predeterminado e ao mesmo tempopermitir que a vazão no sentido do lado baixo 16 seja mantida próxima deuma vazão desejada, ou pelo menos em um intervalo de vazão desejado.
Além disso, deve-se notar que qualquer uma das etapas dométodo de controle apresentado anteriormente pode ser realizadamanualmente. Entretanto, mais preferivelmente, todas as etapas citadas sãorealizadas por uma unidade de controle 109 que, preferivelmente, compreendeuma unidade de controle eletrônico (ECU) com um produto de programa decomputador adaptado para implementar as etapas referidas do método decontrole. Como tal, a unidade de controle 109 é preferivelmente adaptada paracomunicar pelo menos com o arranjo 90, o arranjo de controle de fluidomotriz 92, arranjo de controle do conduto de recirculação 41 e o arranjo decontrole de descarga 108. Também, deve-se salientar que um método decontrole que não envolve as etapas correspondentes às caixas 116 e 118 podeser usado em um fluido 10 que não compreende um conjunto de conduto derecirculação 36.
Deve-se perceber que a presente invenção não está limitada àsmodalidades supradescritas e ilustradas nos desenhos. Por exemplo, embora oconjunto de conduto de recirculação 36 nas modalidades ilustradas tenha sidoilustrado estendendo-se pelo menos parcialmente abaixo da bomba 14, oconjunto de conduto de recirculação 36 pode muito bem estender-sesubstancialmente no mesmo nível - ou mesmo acima - da bomba 14 emcertas modalidades do conjunto de bomba 10 da presente invenção. Oraciocínio apresentado também se aplica para o primeiro e segundo conjuntosde conduto de entrada 20, 50, isto é, que, em algumas modalidades doconjunto de bomba 10 da presente invenção, pelo menos as partes do primeiroe segundo conjuntos de conduto de entrada 20, 50 que são adjacentes à bomba14 possam ficar localizados substancialmente no mesmo nível ou -opcionalmente, uma parte do segundo conjunto de conduto de entrada 50possa ficar localizado acima de uma parte do primeiro conjunto de conduto deentrada 50. Como tal, versados na técnica perceberão que muitas mudanças emodificações podem ser realizadas de acordo com o escopo dasreivindicações anexas.
Claims (23)
1. Conjunto de bomba (10) compreendendo uma bomba (14)que, por sua vez, compreende um lado baixo (16) e um lado alto (18), o ditoconjunto de bomba (10) compreendendo um primeiro conduto de entrada (20)em comunicação fluida com o dito lado baixo (16), o dito conjunto de bomba(10) sendo adaptado para prover uma primeira condição operacional na qual ofluido da primeira condição operacional é transportado no dito primeiroconduto de entrada (20) no sentido do dito lado baixo (16) a uma primeiravazão, o dito conjunto de bomba (10) sendo adicionalmente adaptado paraprover uma segunda condição operacional na qual o fluido da segundacondição operacional é transportado no dito primeiro conduto de entrada (20)em direção ao dito lado baixo (16) a uma segunda vazão, em que a ditaprimeira vazão é menor que a dita segunda vazão, caracterizado pelo fato deque o dito conjunto de bomba (10) compreende adicionalmente um conjuntode conduto de recirculação (36) adaptado para prover um transporte de fluidodo dito lado alto (18) para o dito lado baixo (16) durante pelo menos a ditaprimeira condição operacional.
2. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de conduto de recirculação (36)compreende um separador (38), preferivelmente um separador de ciclone.
3. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de conduto de recirculação(36) compreende um ejetor (42) que, por sua vez, compreende uma entrada defluido motriz (44), e uma entrada de fluido de sucção arrastado (46) e umasaída do ejetor (48), em que o dito conjunto de conduto de recirculação (36) éadaptado para estabelecer uma comunicação fluida entre o dito lado alto (18)e a dita entrada de fluido motriz (44) durante pelo menos uma parte da ditaprimeira condição operacional.
4. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de bomba (10) é adaptado paraestabelecer uma comunicação fluida entre o dito primeiro conjunto deconduto de entrada (20) e a dita entrada de fluido de sucção arrastado (46)durante pelo menos uma parte da dita primeira condição operacional.
5. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de bomba (10) é adaptadopara estabelecer uma comunicação fluida entre a dita saída do ejetor (48) e olado baixo (16) durante pelo menos uma parte da dita primeira condiçãooperacional.
6. Conjunto de bomba (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto debomba (10) compreende adicionalmente um segundo conjunto de conduto deentrada (50), em que o dito conjunto de bomba (10) é adaptado paraestabelecer uma comunicação fluida entre o dito segundo conjunto de condutode entrada (50) e o dito lado baixo (14) durante pelo menos uma parte da ditaprimeira condição operacional.
7. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 6,quando dependente de qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizadopelo fato de que o dito conjunto de bomba (10) é adaptado para estabeleceruma comunicação fluida entre o segundo conjunto de conduto de entrada (50)e a dita entrada de fluido de sucção arrastado (46).
8. Conjunto de bomba (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações 3 — 7, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de bomba(10) compreende adicionalmente um arranjo de acoplamento (60)compreendendo um conduto interno (62) e um conduto externo (64), em quetanto o dito conduto interno quanto o dito conduto externo estão emcomunicação fluida com o dito lado baixo (16), o dito conduto externo (64)substancialmente encerrando o dito conduto interno (62), o dito primeiroconjunto de conduto de entrada (20) estando em comunicação fluida com odito conduto externo (64) e a dita saída do ejetor (48) estando emcomunicação fluida com o dito conduto interno (62).
9. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que o dito conduto interno (62) tem uma entrada doconduto interno (66) e uma saída do conduto interno (68), em que o ditoconduto externo (64) compreende uma parte afilada no local da dita saída doconduto interno (68).
10. Conjunto de bomba (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiroconjunto de conduto de entrada (20) compreende um separador de entrada(74), o dito separador de entrada (74) sendo adaptado para ficar emcomunicação fluida com o dito tanque de lastro (12), bem como com o ditolado baixo (16).
11. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de bomba (10) compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de saída (78) que é adaptado paraficar em comunicação fluida com o dito separador de entrada (74).
12. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de conduto de saída (78)compreende adicionalmente um ejetor de escorvamento (84) compreendendouma entrada de fluido motriz do ejetor de escorvamento (82), uma entrada defluido de sucção arrastado do ejetor de escorvamento (86) e uma saída doejetor de escorvamento (88), a dita entrada de fluido de sucção arrastado doejetor de escorvamento (86) sendo adaptada para ficar em comunicação fluidacom o dito separador de entrada (74).
13. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que a dita entrada de fluido motriz de escorvamento(82) é adaptada para ficar em comunicação fluida com o dito lado alto (18).
14. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 12ou 13, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de bomba (10)compreende adicionalmente um conjunto de conduto de restauração (94)compreendendo um separador de restauração (96) e um selo líquido (8), emque o dito selo líquido (8) fica em comunicação fluida com o dito separadorde entrada (74) e o dito separador de restauração (96), a dita saída do ejetor deescorvamento (88) estando em comunicação fluida com o dito separador derestauração (96).
15. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que o dito conjunto de bomba (10) compreendeadicionalmente um conjunto de conduto de corte (106) que estabelececomunicação fluida entre o selo líquido (98) e o dito conjunto de conduto desaída (78).
16. Conjunto de bomba (10) de acordo com a reivindicação 14ou 15, caracterizado pelo fato de que o dito conduto de restauraçãocompreende adicionalmente um conduto de saída (100) que estabelece umacomunicação fluida entre o dito separador (96) e o ambiente em volta do ditoconjunto de bomba (10).
17. Conjunto de bomba (10) de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos umaparte do dito primeiro conduto de entrada (20) fica localizada a uma primeiraelevação, o dito lado baixo (16) sendo localizado a uma elevação abaixo dadita primeira elevação.
18. Estrutura marítima, caracterizada pelo fato de quecompreende um conjunto de bomba (10) como definido em qualquer uma dasreivindicações anteriores.
19. Método para transportar fluido do primeiro conjunto deconduto de entrada (20) de um conjunto de bomba (10) para um primeiroconjunto de conduto de saída (32) do dito conjunto de bomba (10), o ditoconjunto de bomba (10) compreendendo adicionalmente uma bomba (14) que,por sua vez, compreende um lado baixo (16) e um lado alto (18),compreendendo as etapas de:- estabelecer uma comunicação fluida entre o dito primeiroconjunto de conduto de entrada (20) e o dito lado baixo (16);- estabelecer uma comunicação fluida entre o dito lado alto(18) e o dito primeiro conjunto de conduto de saída (32);- permitir que a dita bomba (14) fique em uma condiçãooperacional de maneira tal que fluido seja bombeado do dito lado baixo (16)para o dito lado alto (18);caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente asetapas de:- determinar uma medida de qualidade indicativa de pelomenos uma propriedade do dito fluido bombeado através da dita bomba (14);- comparar a dita medida de qualidade com um intervalopredeterminado e, se a dita medida de qualidade cair no dito intervalopredeterminado, transferir pelo menos uma parte do dito fluido no dito ladoalto (18) de volta para o dito lado baixo (16) quando a dita bomba (14) estiverna dita condição operacional.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que a dita medida de qualidade é indicativa da quantidade de gásno fluido e/ou da vazão do fluido que aproxima-se do dito lado baixo (14).
21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizadopelo fato de que o dito primeiro conjunto de conduto de entrada (20)compreende um separador de entrada (74), em que a dita etapa de determinara dita medida de qualidade compreende uma etapa de determinar a quantidadede gás (Ac) no dito separador de entrada (74).
22. Produto de programa de computador, caracterizado pelofato de que compreende um programa de computador contendo código deprograma de computador executável em um computador, ou em umprocessador, para implementar todas as etapas de um método de acordo com aparte caracterizante de qualquer uma das reivindicações 19 - 21, o ditoproduto sendo armazenado em um meio legível por computador ou uma ondaportadora.
23. Unidade de controle eletrônico (109), caracterizada pelofato de que compreende um produto de programa de computador comodefinido na reivindicação 22, arranjado para executar todas as etapas de ummétodo como definido na parte caracterizante de qualquer uma dasreivindicações 19 - 21.
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