ES2304178T3 - Rueda impulsora. - Google Patents

Abstract

Una rueda impulsora (12) de tipo centrífugo o medio axial para ser utilizada en una bomba para bombear líquidos, en donde el impulsor (12) está dispuesto con una o varias aspas (18), que las aspas (18) están unidas a discos (14, 16) de cubierta sobre cada lado, formando una, así llamada, rueda impulsora cerrada, en donde los bordes delanteros (40) de las aspas (18) están colocados generalmente en un plano perpendicular al eje (10) de rotación del impulsor (12), en la abertura (42) de entrada en uno de los discos de cubierta, caracterizada porque los bordes delanteros (40) de las aspas (18) son barridos o impulsados hacia atrás en la abertura (42) de entrada en uno de los discos (16) de cubierta del impulsor en relación a la dirección (R) de rotación.

Description

Rueda impulsora.

Campo de la invención

La invención se refiere a un impulsor de bomba y más precisamente a un impulsor de bomba para bombas centrífugas o axiales medias para bombear fluidos que contengan contaminantes.

Antecedentes de la invención

En la bibliografía existente hay muchos tipos de bombas e impulsores de bomba para este propósito descrito, todos sin embargo con ciertas desventajas. Sobre todo en lo que se refiere a problemas con el desgaste, tapado y baja eficiencia.

Las aguas residuales contienen muchos tipos diferentes de contaminantes, la cantidad y estructura de los cuales dependen de la temporada y tipo de zona de la que emana el agua. En las ciudades el material plástico, artículos de higiene, textiles, etc. son comunes, mientras que en áreas industriales pueden producir partículas de desgaste. La experiencia demuestra que los peores problemas son los trapos y similares que se adhieren a los bordes delanteros de las aspas y son devanados alrededor de la maza del impulsor. Estos incidentes causan frecuentes pausas en el servicio y una eficiencia reducida.

En la Agricultura y en la Industria de la Pulpa se usan diferentes tipos de bombas especiales, las cuales deben manejar paja, pasto, hojas y otros tipos de material orgánico. Para este propósito los bordes delanteros de las aspas son barridos o impulsados hacia atrás para ocasionar que los contaminantes sean vertidos hacia la periferia en lugar de quedar atascados en los bordes.

Diferentes tipos de medios de desintegración se usan comúnmente para cortar el material y hacer el flujo más fácil. Ejemplos se muestran en SE-435 952, SE-375 831 y US-A 4 347 035.

En la bibliografía existente, los diseños de los impulsores de bomba se describen muy generalmente, especialmente con respecto al barrido o impulso de los bordes delanteros de las ruedas impulsoras abiertas. Los intentos por definir el barrido o impulso de los bordes delanteros para una rueda impulsora abierta se describen por ejemplo, en EP 0916851 y EP 0916852.

Durante el bombeo en donde se requieren altas alturas de levantamiento, por ejemplo en minas, se usan comúnmente impulsores de bomba cerrados, es decir tal como con dos discos de cubierta, una superior y una inferior así como aspas intermedias, debido a que estos tipos de impulsores reducen la carga axial en la bomba en comparación con los impulsores de tipo abierto. Por otro lado, los impulsores cerrados tienen un menor área de paso, lo cual significa un riesgo más alto de atascos.

EP 0395604 describe una rueda impulsora, la cual está dispuesta con una o varias aspas que están unidas a discos de cubierta sobre cada lado formando una llamada rueda impulsora cerrada. Los bordes delanteros de las aspas son colocados generalmente en un plano perpendicular al eje de rotación del impulsor, en la abertura de entrada en uno de los discos de cubierta.

En relación a las ruedas impulsoras cerradas, están diseñadas generalmente con bordes delanteros colocados en la entrada central de tal forma que sean bastante rectos vistos en la dirección de flujo. Se ha encontrado que durante el uso, y en particular cuando el líquido contiene cantidades muy grandes de contaminación abrasiva, existe un desgaste considerable en los bordes delanteros de las aspas. Existe además un riesgo de que contaminantes tales como trapos, bolsas de plástico y otros objetos alargados se atasquen en los bordes delanteros, requiriendo de esta manera la limpieza de la bomba.

Breve descripción de la invención

El propósito de la presente invención es remediar los problemas mencionados arriba y en particular en relación con ruedas impulsoras cerradas.

El propósito es resuelto de acuerdo con un aspecto principal de la invención por lo que se caracteriza en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas de la invención forman las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con un aspecto principal de la invención, ésta se caracteriza por una rueda impulsora de un tipo centrífugo o medio axial que se usará en una bomba para bombear líquidos, en donde el impulsor está dispuesto con una o varias aspas, porque las aspas están unidas a discos de cubierta sobre cada lado, formando una llamada rueda impulsora cerrada, caracterizada además porque los bordes delanteros de las aspas son barridos o impulsados hacia atrás en la abertura de entrada en uno de los discos de cubierta del impulsor.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, ésta se caracteriza además porque los bordes delanteros cooperan con medios de corte dispuestos en una abertura de entrada central de la bomba.

De preferencia, los bordes delanteros sobresalen un poco hacia afuera de la abertura de entrada, y además los medios de corte constituyen al menos una sección de estrechamiento del espacio entre la abertura de entrada central de la bomba y los bordes delanteros del impulsor, con lo cual, cuando los bordes delanteros barren más allá de estas secciones durante su funcionamiento, se obtiene una acción de corte entre los mismos.

Al diseñar los bordes delanteros de las aspas fuertemente impulsados hacia atrás, se ha descubierto que el desgaste en estos bordes se reduce drásticamente. El diseño reduce también el riesgo de que el material se atasque en los bordes. En su lugar, este material es vertido hacia la periferia.

El material que no obstante tiende a quedar atascado sobre los bordes en la abertura de entrada del impulsor será cortado por los medios de corte. En una realización preferida los bordes delanteros de las aspas cooperan con dos partes de estrechamiento de la abertura de entrada del alojamiento de la bomba.

Para un adecuado rendimiento con respecto a la función de la bomba y al transporte del material hacia la periferia, el ángulo de barrido \alpha debe ser alrededor de 40º a 60º y el barrido o impulso de los bordes delanteros puede seguir generalmente la curvatura de una espiral logarítmica.

Se obtiene sobre todo una rueda impulsora con rendimiento y resistencia al desgaste mejorados, llevando a largos ciclos de operación entre mantenimiento y servicio.

Estos y otros aspectos y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y de las figuras.

Breve descripción de las figuras

En la siguiente descripción detallada de la invención, se hará referencia a las figuras, en las que:

La figura 1 es un corte transversal axial a través de una bomba de acuerdo con la invención.

La figura 2a es una vista en perspectiva desde arriba de una rueda impulsora que comprende la presente invención.

La figura 2b es una vista que corresponde a la figura 2a desde abajo.

La figura 3 es una vista desde abajo de la rueda impulsora de la figura 2 y

La figura 4 es una placa inferior que será montada en una bomba y que coopera con la rueda impulsora de acuerdo con la figura 1.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 muestra una rueda impulsora de tipo cerrado montada en una bomba que comprende un eje impulsor 10 conectado a un motor eléctrico (no mostrado) para impulsar la bomba. Un impulsor de bomba 12 está montado al extremo inferior del eje, el cual comprende discos de cubierta superior 14 e inferior 16, aspas 18 y aspas posteriores 19. Los componentes mencionados arriba están montados en un alojamiento de bomba 20, que tiene una pared inferior 22, una entrada 24 y una salida 26. El impulsor de bomba 12 está montado de tal forma que en el alojamiento de la bomba haya un espacio 28 entre la superficie periférica del disco de cubierta inferior 16 y una pared lateral interna del alojamiento de bomba 20, un espacio 29 entre el disco inferior y la pared inferior, así como un espacio 30 entre una superficie inferior del disco de cubierta inferior 16 y una superficie superior de la pared inferior 22.

De acuerdo con los principios de una bomba centrífuga, el líquido es succionado hacia adentro axialmente a través de la entrada 24 y deja la bomba a través de la salida 26 de acuerdo con las flechas de flujo A, B y C.

De acuerdo con la presente invención las aspas 18 están diseñadas de tal forma que los bordes delanteros 40 sean barridos o impulsados fuertemente hacia atrás en la abertura de entrada 42 de la rueda impulsora, en relación a la dirección de rotación R. El ángulo de barrido o impulso puede ser incrementado desde la maza y hacia afuera. El barrido o impulso de los bordes delanteros puede ser definido por una espiral logarítmica en donde el ángulo de barrido \alpha sea \Pi/2 - \beta, en donde \beta es el ángulo de la espiral logarítmica. Preferiblemente el ángulo de barrido debe ser alrededor de 40º a 60º.

En la abertura de entrada del impulsor los bordes delanteros son colocados generalmente en un plano perpendicular al eje de rotación 10 del impulsor. La ventaja con este diseño es la de asegurar que los contaminantes se deslicen hacia la periferia en lugar de quedar atorados en los bordes. Se ha demostrado además que el desgaste sobre los bordes delanteros se reduce cuando tienen esta configuración en lugar del diseño convencional.

Además, los bordes delanteros sobresalen un poco fuera de la abertura central del impulsor, Fig. 1. Las partes de borde 44 de las aspas que sobresalen por encima de la superficie inferior del disco de cubierta inferior 16 pueden ser dispuestas para cooperar con la parte de borde 46 de la entrada estacionaria 24 del alojamiento dispuesto en una placa inferior 22. La entrada circular es entonces dispuesta con dos partes rectas dispuestas de manera opuesta 50 con lo cual el espacio entre las aspas y la parte de borde de la entrada se hace muy pequeño. Los contaminantes alargados tales como trapos, bolsas de plástico y similares que se hayan atascado en los bordes delanteros de las aspas serán cortados aquí.

En total el diseño de los bordes delanteros que son impulsados y sobresalen un poco, y cooperan con la abertura de la placa inferior, reduce ampliamente el riesgo de que se atasquen contaminantes y reduce el desgaste en los bordes delanteros.

Se debe entender que la realización descrita anteriormente y mostrada en las figuras deberá ser considerada como un ejemplo no limitativo de la invención y que ésta puede ser modificada dentro del alcance de las reivindicaciones de la patente.

Claims (7)

1. Una rueda impulsora (12) de tipo centrífugo o medio axial para ser utilizada en una bomba para bombear líquidos, en donde el impulsor (12) está dispuesto con una o varias aspas (18), que las aspas (18) están unidas a discos (14, 16) de cubierta sobre cada lado, formando una, así llamada, rueda impulsora cerrada, en donde los bordes delanteros (40) de las aspas (18) están colocados generalmente en un plano perpendicular al eje (10) de rotación del impulsor (12), en la abertura (42) de entrada en uno de los discos de cubierta, caracterizada porque los bordes delanteros (40) de las aspas (18) son barridos o impulsados hacia atrás en la abertura (42) de entrada en uno de los discos (16) de cubierta del impulsor en relación a la dirección (R) de rotación.

2. Rueda impulsora de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los bordes delanteros (44) sobresalen un poco hacia afuera de la abertura (42) de entrada, y están dispuestos y son capaces de cooperar con un medio de corte (50) dispuesto en una abertura de la entrada central de la bomba.

3. Rueda impulsora de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el medio de corte lo constituye al menos una sección de estrechamiento del espacio entre la abertura de entrada central de la bomba y los bordes delanteros (40) del impulsor.

4. Rueda impulsora de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los bordes delanteros (40) son barridos o impulsados generalmente correspondiendo a una espiral logarítmica.

5. Rueda impulsora de acuerdo con la reivindicación 4, en donde un ángulo de barrido (\alpha) de los bordes delanteros (40) es \Pi/2 - \beta, en donde \beta es el ángulo de la espiral logarítmica.

6. Rueda impulsora de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el ángulo de barrido (\alpha) de los bordes delanteros (40) es alrededor de 40º a 60º.

7. Una bomba que comprende una rueda impulsora de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.