ES2271420T3 - Bomba de gas hidrorrotativa. - Google Patents

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Abstract

Bomba de gas hidrorrotativa con una primera parte de carcasa (5) que rodea radialmente dos espacios de trabajo (16), en los que en cada caso está dispuesta una rueda de aletas (1) montada de forma rotativa y excéntrica, con segunda y tercera parte de carcasa (4), que cierran a ambos lados la primera parte de carcasa (5) y la bomba, y presentan canales o cámaras para el suministro y evacuación del gas transportado, con al menos un canal de conexión (7) que conduce de la segunda a la tercera parte de carcasa y con discos de control (2, 3) que delimitan los espacios de trabajo (16) en la dirección axial, caracterizada porque la primera parte de carcasa (5) está configurada en una pieza y comprende una pared intermedia (8) que está configurada en una pieza con la primera parte de carcasa entre dos etapas para el alojamiento de los discos interiores de control (3).

Description

Bomba de gas hidrorrotativa.
La invención se refiere a una bomba de gas hidrorrotativa con una primera parte de carcasa que rodea radialmente dos espacios de trabajo, en los que en cada caso está dispuesta una rueda de aletas montada de forma rotativa y excéntrica, con segunda y tercera parte de carcasa, que cierran a ambos lados la primera parte de carcasa y la bomba, y presentan canales o cámaras para el suministro y evacuación del gas transportado, con al menos un canal de conexión que lleva de la segunda a la tercera parte de carcasa y con discos de control que delimitan los espacios de trabajo en la dirección axial.
En las bombas de gas hidrorrotativa, una rueda de aletas circula dentro de un anillo hidráulico que da vueltas excéntricamente. Durante la circulación se sumerge el anillo hidráulico más o menos profundamente en las celdas formadas entre las aletas de la rueda de aletas. Por ello, se aumenta y disminuye alternativamente el volumen libre en las celdas de la rueda de aletas. En aquella zona de circulación, en la que se aumenta el volumen de celda, el orificio de aspiración, por el que se aspira el gas a transportar en la celda, se encuentra frontalmente en un disco de control. En la zona final de aquella parte de circulación, en la que se efectúa la comprensión, se encuentra el orificio de presión por el que se saca el gas comprimido en el espacio de presión de la bomba.
Las bombas de gas hidrorrotativa se emplean tanto como bombas de vacío, donde el gas transportado se comprime desde una presión inferior a la atmosférica hasta aproximadamente una presión atmosférica, como también como compresor, en el que el gas transportado se comprime desde una presión atmosférica hasta una presión hiperatmosférica. Hay bombas de gas hidrorrotativa como realizaciones en una etapa y en varias etapas. Las bombas de gas hidrorrotativa en una etapa pueden emplearse, a causa de la pequeña relación de compresión, como bombas de vacío superior grosero o como compresores. Máquinas en varias etapas tienen su ámbito de empleo preferente como bombas de vacío en la región inferior de presión de vacío.
Los espacios de trabajo, en los que rota la rueda de aletas y se configura el anillo hidráulico, están delimitados a un lado o a ambos lados por los discos de control. Para bombas hidrorrotativa en varias etapas, estos espacios de trabajo están dispuestos axialmente unos detrás de otros con la rueda de aletas y los discos de control en cantidad correspondiente.
Una bomba de gas hidrorrotativa está formada tradicionalmente (compárese, por ejemplo, el documento DE 27 14 475 A) por una multiplicidad de piezas, que deben disponerse una tras otra en dirección axial durante el montaje de la bomba. Las superficies de apoyo de las piezas individuales son al mismo tiempo superficies de obturación de la máquina del interior de la bomba hacia el entorno. Los discos de control conectan axialmente hacia fuera las carcasas exteriores, en las que están contenidos los canales o cámaras para la conducción de los flujos de gas y líquido. También entre los discos de control y las carcasas exteriores se encuentran de nuevo superficies a estanqueizar.
Un tipo de bomba de gas hidrorrotativa tradicional tiene, en el modo de construcción en dos etapas, siete superficies axiales de obturación (DE 27 14 475). Debido a ello, el montaje es costoso y el modo de construcción más caro y tiene también la desventaja de una multiplicidad de superficies a estanqueizar, especialmente, un mayor riesgo de falta prematura de estanqueidad en funcionamiento.
Para compresores hidrorrotativa en dos etapas, una construcción ampliamente extendida está provista con un tubo diagonal de conexión, con el que una parte del gas a comprimir y del líquido en funcionamiento se conduce fuera por el orificio de presión de la primera etapa hasta el orificio de aspiración de la segunda etapa (DE-PS 870 004). Ya que este tubo de conexión está puesto a ambos lados sobre los apoyos de carcasa, existen aquí otras dos superficies de obturación. Las desventajas de esta construcción clásica son la gran cantidad de piezas individuales con los correspondientemente costes elevados de fabricación para el tratamiento de muchas superficies, así como, las muchas superficies a estanqueizar entre los componentes de la bomba.
Ya son conocidos diferentes suplementos para simplificar piezas de bomba o para fusionar varios componentes de bomba, y así reducir la cantidad de piezas de las bombas de gas hidrorrotativa. Por ejemplo, se conoce un disco de control con el cuerpo central realizado como un componente (dibujo bomba Travaini TRC 40-60). También se conoce un compresor hidrorrotativa en una etapa, en el que la distribución del flujo de gas en el lado de aspiración y la reunión de los flujos de gas en el lado de presión no se producen fuera del compresor por, así llamados, tubos pantalón, sino que el flujo de gas está unido sólo en un lado de la carcasa y la distribución se realiza sobre respectivamente el otra lado de la carcasa por tubos rectos (EP 0 584 106 B1). También se conoce el alojar todos los canales axiales de flujo en la parte central de carcasa (DE 197 58 340 A1). La desventaja de esta forma de realización es que solo puede aplicarse para bombas de gas hidrorrotativa en una
etapa.
El objetivo de la invención consiste en la creación de una bomba de gas hidrorrotativa del tipo mencionado al inicio, en la que se reduce fuertemente la cantidad de piezas individuales y, especialmente, el número de superficies a estanqueizar hacia fuera.
La solución según la invención consiste en que la primera parte de carcasa está configurada en una pieza, y presenta una pared intermedia configurada en una pieza con la primera parte de carcasa para el alojamiento de los discos interiores de control entre ambos espacios de trabajo. La pared intermedia puede comprender especialmente al menos un canal para el paso del gas transportado.
La invención puede aplicarse para bomba de gas hidrorrotativa en dos etapas.
En una forma ventajosa de realización, la primera parte de carcasa no presenta más de dos superficies unidas con los espacios de trabajo, con las que ella limita con otras partes de carcasa u otras partes añadidas.
El montaje de la bomba se simplifica más cuando la primera parte de carcasa presenta conexiones para el vaciamiento y/o vaciamiento de suciedad, la protección de cavitación, así como la ventilación en el lado de aspiración.
Las partes de carcasa pueden estar configuradas en una forma ventajosa de realización como construcción de fundición. En otra forma ventajosa de realización, las piezas de carcasa están configuradas como construcción soldada.
Es posible un ensamblaje especialmente sencillo cuando la primera parte de carcasa presenta elementos de fijación para la tensión axial con la segunda y tercera parte de carcasa.
La bomba de gas hidrorrotativa según la invención incluye en un componente individual, esto es la primera parte de carcasa según la invención, los siguientes componentes o funciones antecedentes:
-
dos veces el clásico cuerpo central en forma de tubo,
-
el tubo de conexión, que conduce el flujo desde la primera hasta la segunda etapa,
-
el soporte de los discos centrales de control, a conformar ahora de modo especialmente sencillo como discos planos,
-
los discos exteriores de control pueden asegurarse entre la primera carcasa y la segunda o tercera carcasa, de forma que no es necesario ningún cierre hermético doble exterior;
-
el número total de superficies de obturación se reduce de cómo máximo nueve a ahora sólo todavía dos superficies de obturación. En las bombas tradicionales en dos etapas hay siete superficies de obturación entre los discos de control, cuerpos centrales y carcasas exteriores, así como, entre las carcasas y el tubo de conexión.
La construcción según la invención se caracteriza por una pequeña cantidad de componentes y pocas superficies de obturación hacia fuera. Por ello, se originan claras ventajas durante el proceso de fabricación y montaje, así como, en la seguridad de funcionamiento de las novedosas bombas de gas hidrorrotativa. Además, una ventaja especial es también que la segunda y tercera parte de carcasa pueden estar configuradas idénticamente, lo que reduce igualmente los costes de fabricación y los costes de almacenamiento para piezas de recambio.
La invención se describe, a modo de, a continuación mediante formas ventajosas de realización en referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
Figura 1 una bomba de gas hidrorrotativa convencional en corte transversal;
Figura 2 una primera forma de realización de una bomba de gas hidrorrotativa según la invención en corte transversal; y
En la figura 1 se muestra en corte transversal una bomba de gas hidrorrotativa convencional. En los espacios de trabajo A están colocadas excéntricamente las ruedas de aletas C sobre un eje B. Además, los espacios de trabajo A están llenados parcialmente con un líquido, especialmente agua, de forma que las celdas entre las aletas de las ruedas de aletas se reducen o aumentan a causa del anillo hidráulico, por lo que se consigue el efecto de bombeo. En la cara frontal de las ruedas de aletas C se encuentran los discos de control D, es decir, en la forma de realización de la figura 1 cuatro discos semejantes de control. Las partes de carcasa E delimitan los espacios de trabajo en dirección radial hacia fuera. En ambos extremos hay todavía partes de carcasa F que presentan los canales o cámaras necesarios para el suministro y evacuación del gas a bombear. Según se ve claramente en la figura 1, están montados consecutivamente muchos componentes en la dirección axial, debiendo estar previsto en los puntos de unión cada vez un cierre hermético hacia fuera en la dirección axial.
La bomba en dos etapas según la invención, que está mostrada en la figura 2, presenta igualmente dos ruedas de aletas 1, que están montadas sobre un eje 11 y rotan en los espacios excéntricos de trabajo 16. En el lado frontal exterior de las ruedas de aletas 1 se encuentran los discos de control 2; en el medio entre las ruedas de aletas 1 se encuentran los discos de control 3, estando provistos los discos de control con orificios apropiados, a través de los que entra o sale el gas a bombear en los espacios de trabajo 16. En la figura 2 se muestra un canal de conexión 13, que une el orificio de aspiración 14 de la etapa izquierda (segunda) con el orificio de presión 15 de la etapa derecha (primera), con lo que se conduce un flujo parcial del gas transportado desde la etapa derecha (primera) hasta la etapa izquierda (segunda). El otro orificio correspondiente de los discos centrales de control 3 está cubierto por la pared 8 central y por ello sin función. Esta pared 8 central es parte de una primera parte de carcasa 5 que rodea los espacios de trabajo 16. Esta primera parte de carcasa 5 presenta otro canal de conexión 7 para el flujo de gas dentro de la bomba. Para la bomba en dos etapas se conduce en esto un segundo flujo parcial del gas transportado desde el orificio de presión 17 de la etapa derecha (primera) hasta el orificio de aspiración 18 de la etapa izquierda (segunda).
Según se ve, la pared 6 exterior, que delimita los espacios de trabajo 16, la pared intermedia 8 y el canal de conexión 7 están configurados en una pieza. Otros componentes son la segunda y tercera parte de carcasa 4, dispuestas a la izquierda y derecha de la primera parte de carcasa 1, que pueden estar configuradas idénticamente. Las superficies individuales de obturación hacia fuera son las superficies de obturación entre la primera carcasa y la segunda carcasa 4. Estas superficies de obturación están señaladas con 9. Con 19 están señalados los tornillos con los que las partes de carcasa 1, 4 se fijan una a otra.

Claims (7)

1. Bomba de gas hidrorrotativa con una primera parte de carcasa (5) que rodea radialmente dos espacios de trabajo (16), en los que en cada caso está dispuesta una rueda de aletas (1) montada de forma rotativa y excéntrica, con segunda y tercera parte de carcasa (4), que cierran a ambos lados la primera parte de carcasa (5) y la bomba, y presentan canales o cámaras para el suministro y evacuación del gas transportado, con al menos un canal de conexión (7) que conduce de la segunda a la tercera parte de carcasa y con discos de control (2, 3) que delimitan los espacios de trabajo (16) en la dirección axial, caracterizada porque la primera parte de carcasa (5) está configurada en una pieza y comprende una pared intermedia (8) que está configurada en una pieza con la primera parte de carcasa entre dos etapas para el alojamiento de los discos interiores de control (3).
2. Bomba de gas hidrorrotativa según la reivindicación 1, caracterizada porque la pared intermedia (8) presenta al menos un canal (13) para el paso del gas transportado.
3. Bomba de gas hidrorrotativa según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la primera parte de carcasa no presenta más de dos superficies (9) unidas con los espacios de trabajo (16), con las que ella limita con otras partes de carcasa u otras partes añadidas.
4. Bomba de gas hidrorrotativa según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la primera parte de carcasa (5) presenta conexiones para el vaciamiento y/o vaciamiento de suciedad (10), la protección de cavitación (11), así como la ventilación (12) en el lado de aspiración.
5. Bomba de gas hidrorrotativa según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las partes de carcasa (4, 5) están configuradas como construcción de fundicion.
6. Bomba de gas hidrorrotativa según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las partes de carcasa (4, 5) están configuradas como construcción soldada.
7. Bomba de gas hidrorrotativa según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la primera parte de carcasa (5) presenta elementos de fijación (19) para la tensión axial con la segunda y tercera parte de carcasa (4).
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