ES2640662T3

ES2640662T3 - Bomba sumergible

Info

Publication number: ES2640662T3
Application number: ES15173802.8T
Authority: ES
Inventors: Mariano GARDONI; Stefano Pol; Mario SAURO
Original assignee: Dragflow Srl
Current assignee: Dragflow Srl
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2017-11-03
Anticipated expiration: 2035-06-25
Also published as: EP2960375B1; US9863440B2; US20150377254A1; JP2016027260A; JP6590143B2; EP2960375A1

Abstract

Bomba sumergible (1), que comprende: - una estructura de soporte (2); - un primer motor (3) fijado a dicha estructura de soporte (2) y provisto de un primer eje de salida (4) que se extiende a lo largo de un eje (X); - un cuerpo de bombeo (12) fijado a dicha estructura de soporte (2), provisto de una primera abertura de paso (14) en cuyo interior se encuentra insertado dicho primer eje de salida (4), y provisto de una boca de succión (16) a través de la cual un fluido de procesamiento puede entrar en dicho cuerpo de 10 bombeo (12), y de una boca de suministro (17), a través de la cual dicho fluido de procesamiento puede salir de dicho cuerpo de bombeo (12); - un rodete (15) dispuesto en el interior de dicho cuerpo de bombeo (12), fijado a dicho primer eje de salida (4) y accionable por este último para girar alrededor de dicho eje (X) con el fin de bombear dicho fluido de procesamiento desde dicha boca de succión (16) hacia dicha boca de suministro (17); - una carcasa de soporte (20) fijada a dicho cuerpo de bombeo (12), provista de una pared lateral (21) que se extiende alrededor de dicho eje (X), y que se extiende a lo largo de dicho eje (X) entre un extremo superior (22), conectado a la boca de succión (16) de dicho cuerpo de bombeo (12), y un extremo inferior (23), provisto de una abertura de entrada (24) a través de la cual un primer flujo de dicho fluido de procesamiento puede entrar en la citada carcasa de soporte 20); - un primer elemento de filtrado (26) dispuesto dentro de la citada carcasa de soporte (20), provisto de una segunda abertura pasante (28) a través de la cual se encuentra insertado dicho primer eje de salida (4), y provisto de primeros orificios de filtrado (27) a través de los cuales pueden pasar los primeros cuerpos de material detrítico, siendo dichos primeros cuerpos más pequeños que dichos primeros orificios de filtrado (27), y estando adaptado dicho primer elemento de filtrado (26) para interceptar segundos cuerpos de material detrítico mayores que dichos primeros agujeros de filtrado (27); - un elemento agitador (29) dispuesto dentro de la citada carcasa de soporte (20); estando caracterizada dicha bomba sumergible (1) por el hecho de que comprende, además: - un cabezal de dispersión (25), dispuesto en el extremo inferior (23) de la citada carcasa de soporte (20), alineado con dicho eje (X) y accionable para extraer el material detrítico, que puede ser transportado por dicho primer flujo del fluido de procesamiento hacia la abertura de entrada (24) de la citada carcasa de soporte (20); - en el que el elemento agitador (29) está dispuesto entre dicho cabezal de dispersión (25) y dicho primer elemento de filtrado (26), fijado a dicho primer eje de salida (4) y accionable por éste para girar alrededor de dicho eje (X) con el fin de poner dicho material detrítico en suspensión en dicho fluido de procesamiento y extraer de dicho primer elemento de filtrado (26) los citados segundos cuerpos de dicho material detrítico.

Description

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Bomba sumergible Descripcion

Campo de aplicacion

La presente invencion se refiere a una bomba sumergible de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion independiente.

La presente bomba sumergible pertenece al campo de produccion de bombas fluido dinamicas destinadas a utilizarse para el tratamiento de fluidos de procesamiento que comprenden mezclas lfquidas que presentan, en particular, un alto contenido de solidos en suspension abrasivos.

Ventajosamente, la presente bomba esta destinada a ser utilizada en trabajos de dragado y excavacion en aguas del fondo marino de puertos, rios, canales artificiales, canteras, presas, pozos, depositos, cuencas, etc. o en el campo de la minerfa para bombear mezclas que contienen materiales con un elevado peso especffico, o en el campo industrial para el tratamiento de mezclas, tales como aguas residuales, lodos, mezclas de bentonita, sedimentos de plantas siderurgicas, etc.

Estado de la tecnica

Es generalizado el uso de bombas sumergibles para ejecutar el dragado de fondos marinos (por ejemplo, de puertos, rfos, canales, pozos, cuencas de agua, etc.), para extraer de los propios fondos marinos sedimentos que contienen materiales tales como arena, grava, piedras, detritus, etc.

En particular, tales bombas sumergibles permiten la excavacion de los fondos marinos por succion de un fluido de procesamiento constituido por un componente lfquido, tal como agua, en el que se mezcla un componente solido constituido por sedimentos del fondo del mar a dragar.

Por ejemplo, se conocen bombas sumergibles que comprenden un cuerpo de soporte tubular que se extiende entre un extremo superior, conectado a la draga, y un extremo inferior provisto de una abertura de entrada para el fluido de procesamiento.

Dentro del cuerpo de soporte hay alojado un motor provisto de un eje de salida del mismo coaxial con el propio cuerpo de soporte, y una camara de bombeo situada por debajo del motor, que contiene un rodete en su interior el cual esta fijado al eje de salida del propio motor y que puede ser accionado para girar con el fin de bombear el fluido de procesamiento.

En particular, la camara de bombeo esta provista de una boca de succion, a traves de la cual el fluido de procesamiento es succionado desde del fondo del mar a dragar y de una boca de suministro, a traves de la cual el fluido de procesamiento es expulsado de la camara de bombeo para ser transportado a la superficie a traves de un conducto de salida conectado a la propia boca de suministro. La boca de aspiracion de la camara de bombeo esta conectada a la abertura de entrada del cuerpo de soporte por medio de un tubo de succion, que tiene un diametro limitado de tal manera que se aumenta la velocidad del fluido de procesamiento que fluye dentro, con el fin de aumentar la altura de bombeo.

La bomba sumergible comprende, ademas, un cabezal de dispersion fijado al extremo inferior del cuerpo de soporte con el fin de eliminar los sedimentos del fondo del mar.

Mas detalladamente, el cabezal de dispersion comprende un motor auxiliar fijado al cuerpo de soporte y provisto de un eje de accionamiento que lleva multiples palas dentadas fijadas sobre el mismo que pueden accionarse para girar con el fin de penetrar en los sedimentos, eliminando detritus del fondo del mar.

El accionamiento del rodete de la bomba genera, en la abertura de entrada del cuerpo de soporte, una presion reducida en el fluido de procesamiento que aspira el detritus hacia el tubo de succion para transportarlo a la camara de bombeo.

La abertura de entrada del cuerpo de soporte se cierra mediante una rejilla de filtrado adaptada para bloquear el paso de detritus de un tamano tal que obstruya el tubo de succion mencionado anteriormente, permitiendo el paso de detritus mas pequenos tales como arena y grava.

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Un primer inconveniente de la bomba de tipo conocido descrita anteriormente consiste en el hecho de que esta adaptada para funcionar solamente sobre fondos marinos constituidos por arena o grava, pero no es capaz de funcionar eficientemente en fondos marinos que comprenden tambien detritus de tamano relativamente grande (por ejemplo, varios centfmetros) debido al diametro limitado del tubo de succion de la camara de bombeo y de la rejilla del filtrado que bloquea el detritus mas grande que la arena o grava.

Otro inconveniente se debe al hecho de que el detrito que es bloqueado por la rejilla de filtrado se acumula sobre la misma, provocando su obstruccion.

Otro inconveniente de la bomba de tipo conocido descrita anteriormente se debe al hecho de que la succion de los detritus esta provocada solamente por la presion generada en el fluido de procesamiento, la cual no es capaz de hacer subir los detritus mas pesados. En particular, los detritus tienden a sedimentar en el interior del tubo de succion, provocando su obstruccion.

Otro ejemplo de bomba sumergible de tipo conocido se describe en la patente US 4.403.428. Mas detalladamente, dicha bomba comprende un cuerpo de soporte provisto de una pared lateral de forma tubular, cerrada en su extremo inferior por una placa de fondo, y un tubo de succion que se extiende entre una abertura superior de la misma, conectado a una camara de bombeo, y una abertura inferior de la misma formada en un lado de la placa inferior del cuerpo de soporte. La bomba comprende, ademas, un cabezal de dispersion fijado al extremo inferior del cuerpo de soporte y conectado a un eje de rotacion, que esta dispuesto inclinado respecto al eje del cuerpo de soporte y se extiende a traves de correspondientes aberturas formadas en la placa inferior y en la pared lateral del cuerpo de soporte. Dicho eje de rotacion es accionado por un motor dispuesto fuera del cuerpo de soporte y fijado a su pared lateral.

Esta bomba sumergible de tipo conocido descrita en la patente US 4.403.428 no resuelve en absoluto el problema de la sedimentacion de detritos en el tubo de succion.

La patente EP 0209635 describe otra bomba sumergible de tipo conocido que comprende un cuerpo de bombeo que aloja un rodete en su interior el cual es accionable para succionar el fluido de procesamiento desde una boca de entrada hacia una boca de salida del propio cuerpo de bombeo. Mas en detalle, el rodete esta fijado coaxialmente a un eje de rotacion que pasa por el interior de la camara de bombeo y que se proyecta por debajo de esta con su extremo inferior, al cual va fijado un sinffn que es accionable por el eje de rotacion con el fin de agitar la arena y grava del fondo marino.

El principal inconveniente de la bomba sumergible de tipo conocido descrita en la patente EP 0209635 se debe al hecho de que esta adaptada para ejecutar el dragado de fondos marinos constituidos por arena o grava, no pudiendo funcionar en fondos marinos rocosos o los formados por detritus de gran tamano.

La patente EP 1270826 describe una bomba que comprende un cabezal de dispersion que tiene una cuchilla de excavacion conectada a un motor, por medio de un mecanismo de cojinetes, y una pared periferica que define, sobre la cuchilla de excavacion, un espacio de agua en el que una tuberfa de succion transporta agua para diluir el material detrftico. El espacio de agua esta conectado, mediante un tubo, a un cuerpo de bombeo que esta instalado en un barco o un suelo por encima del agua. La patente EP 1270826 describe otra bomba sumergible que comprende un cuerpo de bombeo y un elemento agitador dispuesto dentro de una carcasa de soporte fijada al lado inferior del cuerpo de bombeo. La bomba sumergible comprende dos cuchillas de excavacion colocadas cada una en un lado de la carcasa de soporte y el cuerpo de bombeo. Ademas, la bomba sumergible comprende una pared periferica que define sobre las cuchillas excavadoras un espacio de agua en el que una tuberfa de succion transporta agua para diluir el material detrftico.

Los principales inconvenientes de las bombas de tipo conocido descritas en la patente EP 1270826 se deben al hecho de que no estan adaptadas para funcionar eficientemente en fondos marinos rocosos o los formados por detritus de gran tamano, y tambien estas bombas tienen una estructura de construccion compleja.

Presentacion de la invencion

En esta situacion, el objetivo esencial de la presente invencion es superar los inconvenientes manifestados por las soluciones de tipo conocido, proporcionando una bomba sumergible que sea de funcionamiento totalmente eficaz y, en particular, que sea capaz de llevar a cabo operaciones de dragado en fondos marinos que comprenden detritus de tamano relativamente grande. Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar una bomba sumergible que sea de funcionamiento totalmente fiable que, en particular, no requiera interrupciones frecuentes de las operaciones de dragado.

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Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar una bomba sumergible que sea estructuralmente sencilla y de bajo coste.

Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar una bomba sumergible cuyo mantenimiento sea facil y economico.

Breve descripcion de los dibujos

Las caracterfsticas tecnicas de la invencion, de acuerdo con los objetivos mencionados anteriormente, pueden encontrarse claramente en los contenidos de las reivindicaciones que se dan a continuacion y sus ventajas seran mas claras a partir de la siguiente descripcion detallada, la cual se da con referencia a los dibujos adjuntos, que representan una realizacion meramente ilustrativa y no limitativa de la invencion, en los cuales:

- la figura 1 muestra una vista en perspectiva de la bomba sumergible, objeto de la presente invencion;

- la figura 2 muestra una vista lateral de la bomba sumergible ilustrada en la figura 1;

- la figura 3 muestra una vista en planta desde arriba de la bomba sumergible ilustrada en la figura 1;

- la figura 4 muestra una vista en seccion de la bomba sumergible ilustrada en la figura 3 segun la lfnea IV -

IV de la misma figura 3;

- la figura 5 muestra otra vista en seccion de la bomba sumergible ilustrada en la figura 2 segun la lfnea V -

V de la misma figura 2.

Descripcion detallada de una realizacion preferida

Con referencia a los dibujos adjuntos, una bomba sumergible, objeto de la presente invencion, se indico globalmente con el numero de referencia 1.

Ventajosamente, la presente bomba sumergible 1 esta destinada a ser utilizada para ejecutar trabajos de dragado y excavacion en agua en un fondo marino.

En particular, la bomba sumergible 1 esta destinada montarse sobre una draga provista, por ejemplo, de un brazo articulado que lleva la bomba sumergible 1 montada en el mismo y es accionable para descender con el fin de mover esta al fondo del mar a dragar. De acuerdo con la realizacion ilustrada en las figuras adjuntas, la presente bomba sumergible 1 comprende una estructura de soporte 2, destinada a fijarse al brazo articulado de la draga, y un primer motor 3, preferiblemente hidraulico, que va montado sobre la propia estructura de soporte 2 y esta provisto de un primer eje de salida 4 que se extiende a lo largo de un eje X del mismo que, en condiciones de funcionamiento normales de la bomba sumergible 1, esta dispuesto sustancialmente vertical.

Ventajosamente, la estructura de soporte 2 esta provista de una abertura de paso 5 en la cual se encuentra insertado el primer eje de salida 4 de manera pasante, quedando este ultimo sujeto de manera giratoria a la propia estructura de soporte 2 por medio de multiples cojinetes de empuje (no ilustrados en las figuras adjuntas).

Preferiblemente, la presente bomba sumergible 1 comprende multiples elementos de sellado (no ilustrados) que comprenden, por ejemplo, una pluralidad de retenes de aceite, dispuestos en la abertura de paso 5 de la estructura de soporte 2, montados alrededor del primer eje de salida 4 del primer motor 3 y adaptados para evitar infiltraciones de un fluido de procesamiento tratado por la bomba sumergible 1.

Con referencia a la realizacion particular ilustrada en las figuras adjuntas, la estructura de soporte 2 de la bomba sumergible 1 comprende un cuerpo metalico 6 provisto de una base superior 7 sobre la cual se fija el primer motor 3, y de una base inferior 8 orientada en direccion opuesta a la base superior 7. El cuerpo metalico 6 esta provisto preferiblemente de un soporte de conexion 9 destinado fijarse al brazo articulado de la draga.

La estructura de soporte 2 comprende tambien un deposito de contencion 10, que esta fijado a la base inferior 8 del cuerpo metalico 6 y esta dispuesto coaxialmente alrededor del primer eje de salida 4 del primer motor 3.

El deposito de contencion 10 define en su interior una camara de aceite 11 adaptada para contener un fluido lubricante (por ejemplo, aceite) para los elementos de sellado mencionados anteriormente dispuestos alrededor del primer eje de salida 4 del primer motor 3.

De acuerdo con la invencion, la bomba sumergible 1 comprende un cuerpo de bombeo 12, interiormente hueco, preferiblemente de forma helicoidal, que esta fijado a la estructura de soporte 2, en particular por debajo del deposito de contencion 10.

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El cuerpo de bombeo 12 esta provisto de una primera abertura pasante 14, en cuyo interior se encuentra insertado el primer eje de salida 4 del primer motor 3.

La bomba sumergible 1 comprende tambien un rodete 15, preferiblemente de tipo centrffugo, dispuesto en el interior del cuerpo de bombeo 12 y fijado preferiblemente al primer eje de salida 4 del primer motor 3 mediante ajuste.

El cuerpo de bombeo 12 esta provisto, en la parte inferior, de una boca de succion 16, a traves de la cual el fluido de procesamiento entra en el interior del cuerpo de bombeo 12, en el cual este es energizado por el rodete giratorio 15, y de una boca de suministro 17, a traves de la cual el fluido es expulsado a presion por el cuerpo de bombeo 12 para ser transportado hacia la draga preferiblemente a traves de un conducto de salida (no ilustrado) conectado a la propia boca de suministro 17.

Ventajosamente, el cuerpo de bombeo 12 de la bomba sumergible 1 esta provisto, en la parte superior, de una primera pared de cierre 18, fijada al deposito de contencion 10, en la que hay formada la primera abertura de paso 14 mencionada anteriormente en la cual se encuentra insertado el primer eje de salida 4 del primer motor 3.

El cuerpo de bombeo 12 esta provisto, en la parte inferior, de una segunda pared de cierre 19 en la cual hay formada la boca de succion 16.

Ventajosamente, la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12 esta dispuesta alineada con la primera abertura de paso 14 a lo largo del eje X y la cruza de manera pasante el primer eje de salida 4 del primer motor 3.

De acuerdo con la invencion, la bomba sumergible 1 comprende una carcasa de soporte 20 fijada al cuerpo de bombeo 12, provista de una pared lateral 21 que se extiende alrededor del eje X del primer eje de salida 4.

La carcasa de soporte 20 se extiende a lo largo del eje X entre un extremo superior 22 del mismo, conectado a la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12, y un extremo inferior 23 del mismo provisto de una abertura de entrada 24, a traves de la cual puede entrar el flujo del fluido de procesamiento que contiene material detrftico, tal como se describe en detalle a continuacion. La bomba sumergible 1 comprende, ademas, un cabezal de dispersion 25, dispuesto en el extremo inferior 23 de la carcasa de soporte 20, alineado con el eje X y accionable para extraer el material detrftico del fondo del mar, transportando dicho material detrftico hacia la abertura de entrada 24 de la propia carcasa de soporte 20.

En funcionamiento, el primer motor 3 es accionado para hacer girar su primer eje de salida 4 el cual, a su vez, hace girar el rodete 15 para bombear el fluido de procesamiento desde la boca de succion 16 hacia la boca de suministro 17 del cuerpo de bombeo 12.

En particular, el rodete 15, accionado en rotacion, produce un primer flujo del fluido de procesamiento, que entra en la carcasa de soporte 20 a traves de la abertura de entrada 24 de la misma, transportando el material detrftico extrafdo por el cabezal de dispersion 25 hacia el cuerpo de bombeo 12.

En condiciones de funcionamiento normal de la bomba sumergible 1, el fluido de procesamiento comprende un componente lfquido (constituido por agua, por ejemplo), en el cual se mezclan cuerpos solidos del material detrftico extrafdos del fondo del mar (por ejemplo, constituidos por rocas, piedras, grava, arena, etc.)

Con referencia a la realizacion ilustrada en la figura 4, el primer eje de salida 4 del primer motor 3 se extiende, a lo largo de su eje X, a traves de la abertura de paso 5 de la estructura de soporte 2, a traves de la primera abertura de paso 14 y la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12 hasta que entra, con una parte terminal inferior 4' del mismo, en el interior de la carcasa de soporte 20.

De acuerdo con la idea subyacente a la presente invencion, la bomba sumergible 1 comprende un primer elemento de filtrado 26 dispuesto en el interior de la carcasa de soporte 20 y adaptado para bloquear cuerpos del material detrftico transportado por el primer flujo de fluido de procesamiento y que tiene un tamano tal que es capaz de obstruir el cuerpo de bombeo 12 y el rodete 15.

Mas detalladamente, el primer elemento de filtrado 26 esta provisto de multiples orificios de filtrado 27 a traves de los cuales pueden pasar primeros cuerpos del material detrftico, siendo dichos primeros cuerpos mas pequenos que los citados primeros orificios de filtrado 27. El primer elemento de filtrado 26 esta adaptado para interceptar segundos cuerpos del material detrftico que son mayores que los primeros orificios de filtrado 27, bloqueando dichos segundos cuerpos para evitar que lleguen al cuerpo de bombeo 12 y lo obstruyan.

Por ejemplo, los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26 presentan una forma sustancialmente circular de aproximadamente 60 mm de diametro.

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El primer elemento de filtrado 26 esta provisto de una segunda abertura pasante 28, alineada con el eje X, y a traves de la cual se encuentra insertado el primer eje de salida 4 del primer motor 3. De acuerdo con la invencion, la bomba sumergible 1 comprende, ademas, un elemento agitador 29 dispuesto en el interior de la carcasa de soporte 20 y situado entre el cabezal de dispersion 25 y el primer elemento de filtrado 26. Dicho elemento agitador 29 esta fijado al primer eje de salida 4 y es accionable por este para girar alrededor del eje X con el fin de poner el material detrftico en suspension hacia el fluido de procesamiento (facilitando, de este modo, la succion de los primeros cuerpos del material detrftico hacia el cuerpo de bombeo 12) y para con el fin de extraer los segundos cuerpos del material detrftico del primer elemento de filtrado 26 (impidiendo la obstruccion de este ultimo).

Ventajosamente, el elemento agitador 29 comprende una barrena dispuesta coaxialmente al eje X y preferiblemente fijada a la parte extrema inferior 4' del primer eje de salida 4 del primer motor 3, en particular por medio de un tornillo de retencion insertado en un orificio central del elemento agitador 29 y roscado en un orificio roscado del primer eje de salida 4. Ventajosamente, la barrena del elemento agitador 29 esta dispuesta para aplicar un movimiento helicoidal al fluido de procesamiento con una direccion axial opuesta a la direccion del primer flujo del fluido de procesamiento succionado hacia el cuerpo de bombeo 12, con el fin de facilitar la extraccion de los segundos cuerpos solidos del material detrftico del primer elemento de filtrado 26, asegurando una mejor limpieza del mismo.

De acuerdo con la realizacion particular ilustrada en las figuras adjuntas, la pared lateral 21 de la carcasa de soporte 20 presenta una forma sustancialmente tubular, preferiblemente cilfndrica, y en su interior delimita un espacio en el cual estan dispuestos el primer elemento de filtrado 26 y el elemento agitador 29.

Ventajosamente, el extremo superior 22 de la carcasa de soporte 20 se encuentra situado concentricamente alrededor de la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12 y esta fijado, preferiblemente mediante unos pernos, a la segunda pared de cierre 19 del propio cuerpo de bombeo 12. Ventajosamente, el primer elemento de filtrado 26 de la bomba sumergible 1 comprende una pared perforada 26' dispuesta transversalmente al eje X y situada entre el extremo superior 22 y el extremo inferior 23 de la carcasa de soporte 20 para cerrar parcialmente el espacio interior de la propia carcasa 20. En particular, la pared perforada 26' presenta una cara frontal dirigida hacia el extremo inferior 23 de la carcasa de soporte 20, en la cual pueden detenerse los segundos cuerpos solidos del material detrftico, siendo dichos cuerpos mayores que los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26.

Ventajosamente, la pared perforada 26' del primer elemento de filtrado 26 divide el espacio interior de la carcasa de soporte 20 en una primera camara 31 situada curso arriba de la pared perforada 26' (a lo largo de la direccion de avance del primer flujo del fluido de procesamiento) y una segunda camara 32 situada curso abajo de la pared perforada 26' y que comunica con la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12.

En particular, la primera camara 31, en la cual esta dispuesto el elemento agitador 29, se extiende entre la pared perforada 26' y el extremo inferior 23 de la carcasa de soporte 20, y la segunda camara 32 se extiende entre la pared perforada 26' y el extremo superior 22 de la propia carcasa de soporte 20.

Ventajosamente, la pared lateral 21 de la carcasa de soporte 20 esta provista de primeras perforaciones laterales 33 dispuestas en la primera camara 31, y a traves de las cuales el elemento agitador 29 puede expulsar, desde la propia primera camara 31, los segundos cuerpos de material detrftico interceptados por el primer elemento de filtrado 26.

Preferiblemente, las primeras perforaciones laterales 33 se encuentran situadas entre el primer elemento de filtrado 26 y el extremo inferior 23 de la carcasa de soporte 20 y, en particular, estan dispuestas alineadas como un anillo alrededor del eje X del primer eje de salida 4 del primer motor 3. Ventajosamente, las primeras perforaciones laterales 33 presentan un tamano mayor que los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26 para poder permitir que los segundos cuerpos del material detrftico (interceptados por el primer elemento de filtrado 26) pasen a traves de las citadas primeras perforaciones laterales 33 para salir de la primera camara 31 de la carcasa de soporte 20.

Convenientemente, la pared lateral 21 de la carcasa de soporte 20 esta provista de segundas perforaciones laterales 34 dispuestas en la segunda camara 32, y a traves de las cuales un segundo flujo del fluido de procesamiento puede entrar en la propia segunda camara 32, encerrando el material detrftico y mezclandolo adicionalmente con el fluido de procesamiento, de manera que forme una suspension sustancialmente uniforme del material detrftico en el fluido de procesamiento, con el fin de facilitar la succion del propio material detrftico en el cuerpo de bombeo 12.

Preferiblemente, las segundas perforaciones laterales 34 de la carcasa de soporte 20 tienen un tamano menor o sustancialmente igual que el de los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26 con el fin de impedir la entrada en la segunda camara 32 de cuerpos solidos del material detrftico que puedan obstruir el cuerpo de bombeo 12.

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Ventajosamente, la carcasa de soporte 20 comprende un segundo elemento de filtrado 35 situado entre el elemento agitador 29 y el cabezal de dispersion 25, provisto de unos segundos orificios de filtrado 36 de mayor tamano que los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26 y adaptados para interceptar cuerpos del material detrftico con un tamano tal que obstruya el espacio interno de la carcasa de soporte 20 y bloquee el giro del elemento agitador 29.

De acuerdo con la realizacion ilustrada en la figura 5, el segundo elemento de filtrado 35 comprende una placa perforada 35' fijada a la pared lateral 21 de la carcasa de soporte 20, provista de una parte central 37 (alineada con el eje X) desde la cual se extienden multiples radios 38 (por ejemplo, tres) en direccion radial, los cuales juntos delimitan los segundos orificios de filtrado 36 mencionados anteriormente.

Ventajosamente, el cabezal de dispersion 25 de la bomba sumergible 1 comprende un cuerpo de soporte 39 fijado a la carcasa de soporte 20 y una barrena excavadora 41 que esta sujeta de manera giratoria al cuerpo de soporte 39 de tal manera que gira alrededor de un eje de rotacion Y del mismo alineado preferiblemente con el eje X del primer eje de salida 4 del primer motor 3. Ventajosamente, el cabezal de dispersion 25 comprende tambien un segundo motor 40 que va montado en el cuerpo de soporte 39 y esta conectado mecanicamente a la barrena excavadora 41 para hacer girar a esta ultima alrededor del eje de rotacion Y con el fin de extraer el material detrftico del fondo del mar a dragar.

Preferiblemente, el segundo motor 40 del cabezal de dispersion 25 esta situado alineado con el eje X y esta dispuesto entre el elemento agitador 29 y la barrena excavadora 41 y, en particular, entre el segundo elemento de filtrado 35 y la barrena excavadora 41.

De acuerdo con la realizacion ilustrada en las figuras adjuntas, la barrena excavadora 41 del cabezal de dispersion 25 esta provista de multiples palas 43 que estan dispuestas alrededor del eje de rotacion Y de la propia barrena 41 y, conjuntamente, delimitan un espacio 60 en cuyo interior queda alojado por lo menos parcialmente el segundo motor 40 de la propia cabeza de dispersion 25.

De manera mas detallada, ventajosamente, la barrena excavadora 41 esta provista de un buje central 42 alineado con el eje de rotacion Y y que lleva las palas 43 fijadas sobre el mismo, que se extienden alrededor del propio eje de rotacion Y y estan separadas entre si por una ranura lateral correspondiente 44.

Las palas 43 de la barrena excavadora 41 estan dobladas hacia atras hacia la carcasa de soporte 20, definiendo una forma substancialmente de copa de la propia barrena excavadora 41, de tal manera que delimitan, dentro de esta, el espacio mencionado anteriormente 60 en el cual esta alojado el segundo el motor 40.

En particular, las palas 43 de la barrena excavadora 41 se extienden cada una entre un extremo delantero fijado al buje central 42 y un extremo trasero fijado a un anillo de base 47 dispuesto alrededor del extremo inferior 23 de la carcasa de soporte 20.

Ventajosamente, cada pala 43 esta provista de multiples dientes salientes 48 que, durante el giro de la barrena excavadora 41, estan adaptados para penetrar en el fondo del mar con el fin de extraer y descomponer el material que compone el propio fondo del mar.

Ventajosamente, cada pala 43 de la barrena excavadora 41 comprende una placa conformada, que presenta dos bordes longitudinales 49, 50, que incluyen un borde longitudinal externo 49 del que sobresalen los dientes 48 y un borde longitudinal interno 50.

Cada pala 43 esta dispuesta inclinada respecto al eje de rotacion Y, con el borde longitudinal externo 49 mas alejado del eje de rotacion Y que el borde longitudinal interno 50. Dicha inclinacion de las palas 43 de la barrena excavadora 41, durante su rotacion, provoca un movimiento del fluido de procesamiento que transporta el material detrftico extrafdo por los dientes 48 hacia el interior de la barrena excavadora 41 a traves de las ranuras laterales 44 formadas entre las palas (43) de la propia barrena (41).

Ventajosamente, el eje de rotacion Y de la barrena excavadora 41 del cabezal de dispersion 25 esta alineado, a lo largo del eje X, con la abertura de entrada 24 de la carcasa de soporte 20 y con la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12. De esta manera, en particular, la barrena excavadora 41, despues de su rotacion, esta adaptada para transportar el material detrftico al interior de la carcasa de soporte 20, distribuyendo uniformemente el material detrftico alrededor del eje X. Esto determina una dispersion mas uniforme del material detrftico dentro de la carcasa de soporte 20, facilitando, por lo tanto, la succion del material detrftico en la boca de succion 16 del cuerpo de bombeo 12, en particular sin formar sedimentacion del propio material detrftico.

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Ventajosamente, el cuerpo de soporte 39 del cabezal de dispersion 25 esta fijado al segundo elemento de filtrado 35 de la carcasa de soporte 20.

Mas en detalle, el cuerpo de soporte 39 del cabezal de dispersion 25 esta fijado, preferiblemente mediante unos pernos, a la parte central 37 de la placa perforada 35' del segundo elemento de filtrado 35, en particular extendido a traves de la abertura de entrada 24 de la carcasa de soporte 20.

Preferiblemente, el cuerpo de soporte 39 presenta una forma sustancialmente tubular, con un eje paralelo al eje de rotacion Y, y aloja por lo menos parcialmente en su interior el segundo motor 40 del cabezal de dispersion 25.

El segundo motor 40 es preferiblemente de tipo hidraulico y se le suministra un fluido hidraulico por medio de unos conductos de suministro 51 que pasan a traves de un primer orificio formado en el cuerpo de soporte 39 y un segundo orificio formado en la carcasa de soporte 20.

Preferiblemente, el segundo motor 40 esta provisto de un segundo eje de salida (no ilustrado) conectado a la barrena excavadora 41 por medio de un motor reductor 54.

En funcionamiento, la bomba sumergible 1 se lleva al fondo del mar a dragar, por ejemplo, a traves del movimiento del brazo articulado de la draga.

El primer motor 3 y el segundo motor 40 son accionados para girar respectivamente el rodete 15 y el elemento agitador 29 (mediante el primer eje de salida 4), y la barrena excavadora 41 del cabezal de dispersion 25 (mediante el segundo eje de salida y preferiblemente el motor reductor 54).

En particular, la barrena excavadora 41 del cabezal de dispersion 25 es accionada para girar por medio del primer motor 3 a una velocidad comprendida entre aproximadamente 20 y 30 revoluciones por minuto. Preferiblemente, el rodete 15 es accionado para girar por medio del segundo motor 40 a una velocidad comprendida entre aproximadamente 600 y 900 revoluciones por minuto.

Despues de la rotacion de la barrena excavadora 41 del cabezal de dispersion 25, los dientes 48 de las palas 43 penetran en el fondo del mar para descomponer y extraer el material detrftico, mezclandolo con el fluido de procesamiento.

Ventajosamente, la rotacion de la barrena excavadora 41, en particular despues de la inclinacion de las palas 43 descritas anteriormente, transporta el material detrftico hacia el eje de rotacion Y de la barrena excavadora 41 y hacia la abertura de entrada 24 de la carcasa de soporte 20. El rodete 15 de la bomba sumergible 1, accionado en rotacion por el primer motor 3, determina el primer flujo del fluido de procesamiento que entra en la carcasa de soporte 20 a traves de la abertura de entrada 24 de la misma, pasa a traves del segundo y el primer elemento de filtrado 35 y 26, entra en el interior del cuerpo de bombeo 12 a traves de la boca de succion 16 de este ultimo y, despues de haber sido activado por el rodete 15, es expulsado por el cuerpo de bombeo 12 a traves de la boca de suministro 17.

El mencionado primer flujo del fluido de procesamiento transporta el material detrftico mezclado al interior de la carcasa de soporte 20, a traves de la abertura de entrada 24.

El segundo elemento de filtrado 35 intercepta los cuerpos mas grandes del material detrftico que podrfan obstruir la rotacion del elemento agitador 29. La parte restante del material detrftico, impulsada por el primer flujo de fluido de procesamiento, pasa a traves de los segundos orificios de filtrado 36 del segundo elemento de filtrado 35, entrando en la primera camara 31 de la carcasa de soporte 20.

Posteriormente, el primer elemento de filtrado 26 intercepta los segundos cuerpos del material detrftico, con un tamano mayor que el de los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26, con el fin de impedir que dichos segundos cuerpos obstruyan el cuerpo de bombeo 12.

El elemento agitador 29, que gira por el primer eje de salida 4 a la misma velocidad que el rodete 15, genera una turbulencia en el interior de la primera camara 31 de la carcasa de soporte 20 que lleva el material detrftico en suspension hacia el fluido de procesamiento, produciendo una mezcla substancialmente uniforme que puede succionarse facilmente hacia el cuerpo de bombeo 12.

Ademas, la turbulencia generada por el elemento agitador 29 extrae, del primer elemento de filtrado 26, los segundos cuerpos solidos del material detrftico interceptados por el propio primer elemento de filtrado 26, asegurando, de este modo, que, en la cara frontal de la pared perforada 26' del primer elemento de filtrado 26, no se acumule detritus que pueda obstruir el propio primer elemento de filtrado 26.

En particular, el elemento agitador 29 empuja radialmente los segundos cuerpos del material detrftico, acumulados sobre el primer elemento de filtrado 26, alejandose del eje X, expulsando dichos segundos cuerpos fuera de la primera camara 31 de la carcasa de soporte 20 a traves de las primeras perforaciones laterales 33 formadas en la 5 pared lateral 21 de la propia carcasa 20.

Los primeros cuerpos del material detrftico, que pasan a traves de los primeros orificios de filtrado 27 del primer elemento de filtrado 26, entran en la segunda camara 32 de la carcasa de soporte 20, y quedan encerrados por el segundo flujo de fluido de procesamiento que entra en la segunda camara 32 a traves de las segundas 10 perforaciones laterales 34 de la propia carcasa de soporte 20.

De esta manera, dicho segundo flujo provoca una mezcla adicional del material detrftico en el fluido de procesamiento, para facilitar la formacion de una suspension uniforme del material detrftico en el fluido de procesamiento, con el fin de facilitar la succion del propio material detrftico en el cuerpo de bombeo 12.

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Cuando el fluido de procesamiento, con el material detrftico mezclado con el mismo, entra en el cuerpo de bombeo 12, el fluido es activado por el rodete giratorio 15 y es expulsado junto con el material detrftico a traves de la boca de suministro 17 por el cuerpo de bombeo 12, con el fin de ser transportado a la draga a traves del conducto de salida conectado a la propia boca de suministro 17.

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La invencion asf concebida alcanza por lo tanto los objetos preestablecidos.

Claims

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1. Bomba sumergible (1), que comprende:

- una estructura de soporte (2);

- un primer motor (3) fijado a dicha estructura de soporte (2) y provisto de un primer eje de salida (4) que se extiende a lo largo de un eje (X);

- un cuerpo de bombeo (12) fijado a dicha estructura de soporte (2), provisto de una primera abertura de paso (14) en cuyo interior se encuentra insertado dicho primer eje de salida (4), y provisto de una boca de succion (16) a traves de la cual un fluido de procesamiento puede entrar en dicho cuerpo de bombeo (12), y de una boca de suministro (17), a traves de la cual dicho fluido de procesamiento puede salir de dicho cuerpo de bombeo (12);

- un rodete (15) dispuesto en el interior de dicho cuerpo de bombeo (12), fijado a dicho primer eje de salida (4) y accionable por este ultimo para girar alrededor de dicho eje (X) con el fin de bombear dicho fluido de procesamiento desde dicha boca de succion (16) hacia dicha boca de suministro (17);

- una carcasa de soporte (20) fijada a dicho cuerpo de bombeo (12), provista de una pared lateral (21) que se extiende alrededor de dicho eje (X), y que se extiende a lo largo de dicho eje (X) entre un extremo superior (22), conectado a la boca de succion (16) de dicho cuerpo de bombeo (12), y un extremo inferior (23), provisto de una abertura de entrada (24) a traves de la cual un primer flujo de dicho fluido de procesamiento puede entrar en la citada carcasa de soporte 20);

- un primer elemento de filtrado (26) dispuesto dentro de la citada carcasa de soporte (20), provisto de una segunda abertura pasante (28) a traves de la cual se encuentra insertado dicho primer eje de salida (4), y provisto de primeros orificios de filtrado (27) a traves de los cuales pueden pasar los primeros cuerpos de material detrftico, siendo dichos primeros cuerpos mas pequenos que dichos primeros orificios de filtrado (27), y estando adaptado dicho primer elemento de filtrado (26) para interceptar segundos cuerpos de material detrftico mayores que dichos primeros agujeros de filtrado (27);

- un elemento agitador (29) dispuesto dentro de la citada carcasa de soporte (20); estando caracterizada dicha bomba sumergible (1) por el hecho de que comprende, ademas:

- un cabezal de dispersion (25), dispuesto en el extremo inferior (23) de la citada carcasa de soporte (20), alineado con dicho eje (X) y accionable para extraer el material detrftico, que puede ser transportado por dicho primer flujo del fluido de procesamiento hacia la abertura de entrada (24) de la citada carcasa de soporte (20);

- en el que el elemento agitador (29) esta dispuesto entre dicho cabezal de dispersion (25) y dicho primer elemento de filtrado (26), fijado a dicho primer eje de salida (4) y accionable por este para girar alrededor de dicho eje (X) con el fin de poner dicho material detrftico en suspension en dicho fluido de procesamiento y extraer de dicho primer elemento de filtrado (26) los citados segundos cuerpos de dicho material detrftico.
2. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que dicho primer elemento de filtrado (26) comprende una pared perforada (26') situada transversalmente a dicho eje (X) y dispuesta entre dicho extremo superior (22) y dicho extremo inferior (23) de la citada carcasa de soporte (20).
3. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizada por el hecho de que la pared perforada (26') de dicho primer elemento de filtrado (26) define, dentro de la citada carcasa de soporte (20), una primera camara (31), que se extiende entre dicha pared perforada (26') y el extremo inferior (23) de la citada carcasa de soporte (20), y el citado elemento agitador se encuentra dispuesto en dicha primera camara (31), y extendiendose una segunda camara (32) entre dicha pared perforada (26') y el extremo superior (22) de la citada carcasa de soporte (20).
4. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizada por el hecho de que la pared lateral (21) de la citada carcasa de soporte (20) esta provista de primeras perforaciones laterales (33) dispuestas en dicha primera camara (31) y a traves de las cuales el citado elemento agitador (29) puede expulsar, desde dicha primera camara (31), los citados segundos cuerpos de dicho material detrftico interceptados por dicho primer elemento de filtrado (26).
5. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 3 o 4, caracterizada por el hecho de la pared lateral (21) de la citada carcasa de soporte (20) esta provista de segundas perforaciones laterales (34) dispuestas en dicha segunda camara (32) y a traves de las cuales un segundo flujo de dicho fluido de procesamiento puede entrar en dicha segunda camara (32).

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6. Bomba sumergible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de la citada carcasa de soporte (20) comprende un segundo elemento de filtrado (35) situado entre dicho elemento agitador (29) y dicho cabezal de dispersion (25), y provisto de segundos orificios de filtrado (36) de mayor tamano que los primeros orificios de filtrado (27) de dicho primer elemento de filtrado (26).
7. Bomba sumergible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de dicho cabezal de dispersion (25) comprende:

- un cuerpo de soporte (39) fijado a la citada carcasa de soporte (20);

- una barrena excavadora (41) sujeta de manera giratoria a dicho cuerpo de soporte (39) alrededor de un eje de rotacion (Y) del mismo.
8. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizada por el hecho de dicha barrena excavadora (41) esta situada con su eje de rotacion (Y) alineado con dicho eje (X).
9. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 7 u 8, caracterizada por el hecho de dicho cabezal de dispersion (25) comprende un segundo motor (40) montado en dicho cuerpo de soporte (39) y conectado mecanicamente a dicha barrena excavadora (41) para hacer girar a esta ultima alrededor de dicho eje de rotacion (Y).
10. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizada por el hecho de dicho segundo motor (40) esta situado alineado con dicho eje (X) entre dicho elemento agitador (29) y dicha barrena excavadora (41).
11. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 9 o 10, caracterizada por el hecho de que la barrena excavadora (41) de dicho cabezal de dispersion (25) esta provista de multiples palas (43) que estan dispuestas alrededor de dicho eje de rotacion (Y) y delimitan conjuntamente un espacio (60) en cuyo interior se encuentra alojado por lo menos parcialmente dicho segundo motor (40).
12. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizada por el hecho de que la barrena excavadora (41) de dicho cabezal de dispersion (25) esta provista de un buje central (42) alineado con dicho eje de rotacion (Y) y que lleva dichas palas (43) fijadas al mismo, extendiendose las citadas palas alrededor de dicho eje de rotacion (Y) y dobladas hacia la citada carcasa de soporte (20), delimitando conjuntamente dicho espacio en cuyo interior se encuentra alojado por lo menos parcialmente dicho segundo motor (40).
13. Bomba sumergible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 12, caracterizada por el hecho de el eje de rotacion (Y) de dicha barrena excavadora (41) esta alineado, a lo largo de dicho eje (X), con la abertura de entrada (24) de la citada carcasa de soporte (20) y con la boca de succion (16) de dicho cuerpo de bombeo (12).
14. Bomba sumergible (1) de acuerdo con la reivindicacion 6 y de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 13, caracterizada por el hecho de el cuerpo de soporte (39) de dicho cabezal de dispersion (25) esta fijado a dicho segundo elemento de filtrado (35).
15. Bomba sumergible (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de dicho elemento agitador (29) comprende por lo menos una barrena dispuesta coaxialmente con dicho eje (X).