ES2266401T3 - Rotor de bomba. - Google Patents

Abstract

Rotor para una bomba usada para bombear sustancias líquidas tales como aguas residuales, conteniendo dicho rotor al menos una canal (2, 12) de flujo de una forma espacialmente curvada, en el que el canal de flujo tiene una forma uniformemente curvada, caracterizado porque, en la porción final del canal, el canal (2, 12) de flujo se encuentra consigo mismo o con otro canal si el rotor tiene más de un canal de flujo.

Description

Rotor de bomba.

La presente invención se refiere a un rotor para una bomba usada para bombear sustancias líquidas tales como aguas residuales, conteniendo dicho rotor al menos un canal de flujo de una forma espacialmente curvada.

Los rotores de técnica anterior de bombas centrífugas diseñadas para el bombeo de líquidos, tienen un blindaje y un núcleo de una estructura rotatoriamente simétrica y entre ellos uno o más álabes de una forma helicoidal, por ejemplo, que sirven para formar uno o más canales de flujo espacialmente curvados en el rotor.

Además de líquidos residuales, las aguas residuales también contienen residuos sólidos tales como fragmentos de tela y otros cuerpos sólidos. En el bombeo de aguas residuales, estos fragmentos sólidos causan interrupciones en el funcionamiento así como pérdidas de potencia en las bombas o porque pueden adherirse a los álabes del rotor de bomba o acumularse como trozos dentro del rotor. Por está razón, los canales de flujo de los rotores de bombas de aguas residuales son realizados frecuentemente de modo que tienen un área grande de sección transversal para permitir que cuerpos sólidos especialmente grandes pasen a través del canal sin obstruir la bomba. Asimismo, para conseguir una circulación más eficaz y para reducir el riesgo de obstrucción, el álabe de rotor también puede ser conformado de modo que tenga un espesor mayor en medio que en los extremos. Tal rotor es descrito, por ejemplo, en la memoria descriptiva SE 426976. También es posible afilar el borde anterior del rotor de modo que corte los cuerpos sólidos de residuos presentes en las aguas residuales en fragmentos más pequeños, como se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. 4.347.035.

En otro rotor de técnica anterior de una bomba centrífuga destinada al bombeo de aguas residuales, los bordes anteriores de los álabes de rotor tienen una forma muy ensanchada, haciendo la bomba menos propensa a ser obstruida. Tal rotor es descrito, por ejemplo, en las solicitudes de patente CA 2.254.187 y 2.253.067.

Debido a los álabes usados en rotores de técnica anterior, el líquido que circula al interior del rotor se encuentra con el borde de un álabe cuando entra en el rotor y es dividido en dos flujos de líquido separados en lados opuestos del álabe. Esto causa trabajo adicional y al mismo tiempo consumo adicional de potencia. Además, fragmentos de residuos sólidos pueden adherirse al borde del álabe.

El documento GB 687 514 describe un rotor para bombas centrífugas que tiene un canal de flujo que comprende una primera parte axial paralela a la entrada de aspiración y una segunda parte transversal en el plano del canal de salida. El canal tiene un codo entre estas dos partes.

En los rotores de técnica anterior, el canal no se encuentra consigo mismo. Por ejemplo, en el documento GB 678 514, el canal de flujo no se encuentra consigo mismo sino con otro objeto, la periferia del rotor, en cambio.

La memoria descriptiva DE 32 11 230 describe un rotor hueco para una bomba de aguas residuales, con un canal helicoidal de flujo formado en él.

Los rotores de técnica anterior tienen un rendimiento relativamente malo y, adicionalmente, fragmentos de residuos sólidos pueden causar interrupciones en el funcionamiento y pérdidas de potencia.

El objeto de la invención es eliminar los inconvenientes de las soluciones de técnica anterior y conseguir un tipo completamente nuevo de rotor para una bomba usada, por ejemplo, para el bombeo de aguas residuales, haciendo posible conseguir una construcción sencilla y un rendimiento sustancialmente mejor que en rotores de técnica anterior.

La estructura del rotor de bomba de la invención está basada en la idea de que, en el diseño del rotor de bomba de la invención, en lugar de definir la forma del álabe entre el blindaje y el núcleo como en el diseño de rotores de técnica anterior, es definida la forma del canal de flujo. Esto puede efectuarse definiendo una línea espacialmente curvada a lo largo de la cual la sección transversal es variada.

El rotor de la invención tiene una estructura uniformemente continua, en otras palabras, no tiene estructura real de álabes en absoluto. Además, el canal de flujo tiene una forma uniformemente curvada, o sea, no tiene codos bruscos de flujo de técnica anterior, el canal de flujo se encuentra consigo mismo en su extremo o, en el caso de un rotor con varios canales, con otro canal, una estructura parecida al borde posterior de un álabe que está formado en este punto de encuentro. Además, la sección transversal del canal permanece constante o cambia uniformemente sin cambios bruscos en forma y/o en área de sección transversal. Los detalles de los rasgos característicos del rotor de la invención son presentados en las reivindicaciones posteriores.

Aplicando la invención, es posible conseguir rotores de aguas residuales que son casi a prueba de obstrucción y tienen un rendimiento muy grande aunque sean bombeados líquidos que contienen cuerpos sólidos o fibras. El rotor no tiene álabe y, por tanto, no tiene estructura como el borde anterior de un álabe en el área de entrada del flujo y, por consiguiente, no es formado punto de estancamiento allí como es formado típicamente en el borde anterior del álabe en bombas de técnica anterior, ni tampoco es generada ninguna presión baja en la región de la lumbrera de aspiración. Por tanto, un rotor de este diseño también tiene buenas propiedades de aspiración, y no es propenso a la cavitación.

En lo siguiente, la invención será descrita con detalle mediante la ayuda de un ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 muestra una vista lateral de un rotor según la invención,

la Figura 2 muestra una vista oblicua desde arriba de un rotor según la invención

la Figura 3 muestra un rotor según la invención como un corte transversal SOLA0-SOLA0 de la Figura 1,

la Figura 4 muestra un rotor según la invención en corte transversal vertical tomado en su centro, y

la Figura 5 muestra otro rotor según la invención.

Las Figuras 1 a 4 muestran un rotor según la invención para una bomba centrífuga, especialmente una destinada para el bombeo de aguas residuales. El rotor tiene un cuerpo 1 de metal fundido provisto de un canal 2 de flujo espacialmente curvado. En el extremo superior del cuerpo 1 hay una lumbrera de aspiración circular 3 de un tamaño correspondiente al diámetro de un tubo de admisión de aguas residuales, a través de cuya lumbrera las aguas residuales es introducida desde el tubo de aguas residuales. Además, el rotor está provisto de un agujero 4 para un árbol de accionamiento que pasa a través de él.

En el diseño del rotor de la invención, la forma del canal 2 de flujo es definida. Esto se efectúa proporcionando una línea 5 (línea de puntos y trazos) espacialmente curvada en la dirección del flujo, a lo largo de la cual es transportada una sección transversal A constante o lentamente cambiante. La sección transversal A puede ser de forma circular como en la Figura 4. Avanzando a lo largo de la línea curvada 5, el borde de la sección transversal define los bordes 6 (línea de trazos) del canal 2 de flujo y también los de una extensión imaginaria de él como se muestra en los dibujos.

La línea curvada 5 puede ser una línea helicoidal tal que al principio tiene una porción vertical en el centro de la lumbrera 3 de aspiración, extendida en la dirección del eje central del rotor, después de lo cual empieza a curvarse espacialmente en una forma helicoidal. En la porción final del canal, la curva forma una espiral plana. La línea 5 tiene una curvatura espacial diferente en este aspecto de las curvas planas. Además, su curvatura es suave y continua, o sea, su radio de curvatura permanece al menos aproximadamente igual en todo momento, así que no hay codos bruscos en el canal. La forma y el área de la sección transversal A del canal pueden cambiar uniforme y continuamente. Así, las aguas residuales circulan continuamente en la dirección del canal. Como el canal de flujo que se extiende en hélice se encuentra finalmente consigo mismo, o con otro canal si están dispuestos varios canales, una estructura parecida al borde posterior de un álabe es formada en este punto. Como se ilustra en la Figura 3, la pared 7 entre partes diferentes del canal 2 es relativamente gruesa en medio del rotor.

Además, el cuerpo 1 tiene una estructura uniformemente continua sin estructuras separadas tales como estructuras de blindaje, núcleo o álabes.

La Figura 5 muestra otro rotor según la invención, diseñado especialmente para una bomba centrífuga destinada al bombeo de aguas residuales. Tiene un cuerpo de metal fundido que contiene un canal 12 de flujo espacialmente curvado como en el caso de las Figuras 1 a 4. En el extremo superior del cuerpo hay una lumbrera de aspiración circular 13 de un tamaño correspondiente al diámetro de un tubo de admisión de aguas residuales, a través de cuya lumbrera las aguas residuales son pasadas desde el tubo de aguas residuales. Además, el rotor está provisto de un agujero pasante para un árbol de accionamiento. En esta solución, la sección transversal A1 del canal de flujo cambia desde una forma sustancialmente circular a una forma tal que la pared exterior 14 del canal de flujo es sustancialmente recta en el punto done el canal se encuentra consigo mismo, así que la sección transversal del canal tiene la forma de la letra D (véase la Figura 5), después de lo cual el borde interior 15 también empieza a enderezarse, siendo también recto en el extremo del canal, teniendo así la sección transversal del canal una forma rectangular.

Para las personas expertas en la técnica es evidente que diferentes realizaciones de la invención no están limitadas a los ejemplos descritos anteriormente, pero que pueden ser variadas dentro del alcance de las reivindicaciones presentadas a continuación.

Claims (8)

1. Rotor para una bomba usada para bombear sustancias líquidas tales como aguas residuales, conteniendo dicho rotor al menos una canal (2, 12) de flujo de una forma espacialmente curvada, en el que el canal de flujo tiene una forma uniformemente curvada, caracterizado porque, en la porción final del canal, el canal (2, 12) de flujo se encuentra consigo mismo o con otro canal si el rotor tiene más de un canal de flujo.

2. Rotor de bomba según la reivindicación 1, caracterizado porque el radio de curvatura del canal de flujo permanece sustancialmente constante o cambia uniformemente.

3. Rotor de bomba según la reivindicación 1, caracterizado porque la forma del canal (2) de flujo en la dirección de flujo es determinada sobre la base de una línea espacialmente curvada (5), y porque el borde de la sección transversal define los bordes (6) del canal (2) de flujo cuando avanza a lo largo de la línea curvada.

4. Rotor de bomba según la reivindicación 1, caracterizado porque la línea curvada (5) tiene una forma al menos sustancialmente helicoidal.

5. Rotor de bomba según la reivindicación 1, caracterizado porque su estructura es uniformemente continua sin ningunas estructuras separadas tales como estructuras de blindaje, núcleo y/o álabes.

6. Rotor de bomba según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal (A, A1) del canal de flujo es constante o cambia uniformemente.

7. Rotor de bomba según la reivindicación 6, caracterizado porque la sección transversal del canal de flujo cambia desde una forma sustancialmente circular a una forma tal que al menos la pared exterior (14) del canal de flujo es sustancialmente recta en la porción final.

8. Rotor de bomba según la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque también la pared interior (18) del canal de flujo es sustancialmente recta en la porción final del canal de flujo, especialmente en el extremo del canal de flujo, de modo que la sección transversal del canal de flujo en la porción final es sustancialmente rectangular.