ES2866155T3 - Bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido así como procedimiento para la reparación de la misma - Google Patents

Abstract

Bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido, con un rotor (6, 32), que comprende un árbol (6) dispuesto de forma giratoria así como varias ruedas de rodadura (32) para el transporte del fluido, en donde todas las ruedas de rodadura (32) están dispuestas fijas contra giro en el árbol (6), y con un estator (31, 33), que comprende varias carcasas de las fases (31), que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio (A), en donde el estator (31, 33) rodea al rotor (6, 32) y en donde todas las carcasas (31) de las fases están configuradas y dispuestas en el centro con respecto al eje medio (A) y en donde entre el rotor (6, 32) y el estator (31, 33) están previstos varios anillos de desgaste (7, 8), cada uno de los cuales está fijado con respecto al estator (31, 33), y rodea el rotor (6, 32) en cada caso con un juego (S1, S2), caracterizada porque al menos uno de los anillos de desgaste (7, 8) está configurado excéntrico, en donde con la configuración excéntrica del anillo de desgaste se entiende que la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está centrada alrededor de un primer eje y la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está dispuesta alrededor de un segundo eje, en donde el primero y el segundo eje están paralelos, pero no coincidentes.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido así como procedimiento para la reparación de la misma

La invención se refiere a una bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido así como a un procedimiento para la reparación o revisión de una bomba centrífuga horizontal multi-fases de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente de la categoría respectiva.

Las bombas centrífugas horizontales multi-fases se emplean en muchos campos tecnológicos diferentes, por ejemplo en la industria de procesamiento de petróleo y de gas o en la obtención industrial de energía. En esta última, tales bombas multi-fases se emplean, por ejemplo, como bombas de alimentación o como bombas de alimentación de caldera, para alimentar agua a la presión necesaria a un generador de vapor.

Normalmente en estas bombas están previstas una pluralidad de fases de las bombas dispuestas horizontales adyacentes entre sí, en donde cada fase de la bomba comprende una carcasa de la fase, en la que está previsto en cada caso un rodete, que transporta el fluido, es decir, por ejemplo agua, desde una entrada en el lado de baja presión de esta fase de la bomba hasta su salida en el lado de alta presión, que está conectado entonces con la entrada de la fase siguiente. Todos los rodetes están dispuestos fijos contra giro sobre un árbol común, que se extiende, por lo tanto, a través de todas las carcasas de las fases y es accionado por un accionamiento, por ejemplo un motor eléctrico. Las fases individuales de las bombas están obturadas a lo largo del árbol común típicamente a través de anillos de desgaste, que están dispuestos o bien montados estacionarios, es decir, fijos en el lugar con respecto a la carcasa de las fases. En este caso, una medida habitual consiste en que están previstos dos anillos de desgaste para una fase de la bomba, a saber, un primer anillo de desgaste en el lado de baja presión, que rodea el disco de cubierta delantero de la rueda de rodadura y un segundo anillo de desgaste en el lado de alta presión, que está fijado fijo estacionario en una pared de separación, que conduce el fluido desde la salida de la fase hacia la entrada de la fase siguiente y comprende típicamente una rueda de guía para la fase siguiente.

Los anillos de desgaste están configurados, respectivamente, con un juego predeterminado con respecto al árbol, de manera que entre la superficie de limitación del anillo de desgaste en forma de envolvente cilíndrica, dispuesta en el interior y la superficie envolvente exterior giratoria del árbol está configurado un intersticio de forma anular, a través del cual se posibilita una circulación de fuga desde el lado de alta presión hacia el lado de baja presión. Esta circulación de fuga es ventajosa, por una parte, porque contribuye a la estabilización hidrodinámica del rotor (árbol con ruedas de rodadura), por otra parte significa también una cierta pérdida con respecto a la eficiencia de la bomba. El dimensionado de este juego adquiere, por lo tanto, un papel significativo. Naturalmente, siempre se pretende que durante el funcionamiento de la bomba se evite un contacto corporal directo entre los anillos de desgaste estacionarios y el árbol giratorio. Los anillos de desgaste son - como ya su nombre indica - piezas de desgaste, que deben sustituirse durante el periodo de vida de la bomba. Esto se debe en primer lugar a que debido a la circulación de fuga se producen fenómenos de erosión en los anillos de desgaste. De esta manera se incrementa el intersticio entre el anillo de desgaste respectivo y el árbol, lo que conduce a un incremento de la circulación de fuga. Puesto que el aumento de la circulación de fuga reduce la eficiencia deben sustituirse entonces, en general, los anillos de desgaste por unos nuevos.

Un problema especial en bo9mbas centrífugas horizontales multi-fases, que se plantea especialmente en el caso de números elevados de fases, reside en la longitud del árbol y en la masa de las ruedas de rodadura dispuestas fijas contra giro allí. A continuación se designa como rotor la totalidad de los componentes que giran en el funcionamiento. El rotor comprende, por lo tanto, el carbol y las ruedas de rodadura. En el caso de árboles o rotores largos se produce una flexible no insignificante del árbol en virtud de su propia masa. Esta flexión es máxima normalmente en la zona media del árbol. La línea media del árbol que sería sin flexión una línea recta, que coincide con el eje medio de la bomba y con el eje de rotación, se convierte a través de la flexión en una línea curvada, que se designa a continuación como línea de flexión del árbol o línea de flexión del rotor. Aproximadamente en el centro entre los cojinetes radiales para el árbol la desviación de la línea de flexión desde el eje medio de la bomba es máxima. En virtud de la fuerza de la gravitación, la línea de flexión en el caso de una bomba horizontal es una función convexa.

Típicamente, la flexión del árbol durante la parada de la bomba es máxima. Cuando el árbol gira, resulta normalmente un estiramiento del árbol, es decir, que se reduce especialmente su flexión máxima. Este estiramiento de basa especialmente también en efectos hidrodinámicos, como por ejemplo el efecto de Lomakin.

El problema, que se ocasiona a través de la flexión del rotor se resulta de que el árbol no se extiende ahora ya perpendicularmente a través de todas las fases de la bomba o bien la carcasa de las fases, sino inclinado al menos a través de varias carcasas de las fases, es decir, con un ángulo diferente de 90°, que depende naturalmente de la línea de flexión del árbol. De una manera correspondiente, el juego entre los anillos de desgaste y el árbol o bien el disco de cubierta de las ruedas de rodadura debe seleccionarse suficientemente grande para que el rotor no entre en contacto corporal con los anillos de desgaste durante la rotación a pesar de la flexión. Por otra parte, - como ya se ha mencionado - este juego no debe hacerse demasiado grande para no reducir excesivamente la eficiencia de la bomba. Por lo tanto, se dimensiona el juego normalmente para que el rotor en todos los estados de funcionamiento normales no entre en contacto corporal con los anillos de desgaste. Pero cuando ahora se para la bomba, entonces se incrementa la flexión del rotor, de manera que lo más tarde cuando se para el rotor, éste entra en contacto corporal al menos con algunos anillos de desgaste y descansa sobre éstos.

Este apoyo del rotor sobre los anillos de desgaste en el estado parado tiene varios inconvenientes. Así, por ejemplo, durante la parada del rotor no es posible ya girarlo con la mano, lo que es un inconveniente considerable especialmente durante el montaje o el mantenimiento de la bomba. Además, durante el arranque y durante la desconexión de la bomba se produce una fricción entre al menos algunos anillos de desgaste y el rotor, lo que conduce, por una parte, a un desgaste elevado o bien acelerado de los anillos de desgaste y, por otra parte, se acorta la duración de vida del árbol o bien de los discos de cubierta de las ruedas de rodadura. En efecto, es posible proteger los anillos de desgaste a través de un recubrimiento apropiado contra desgaste excesivo, pero esto hace que la fabricación de los anillos de desgaste sea más costosa y más intensiva de costes.

Otra posibilidad para solucionar este problema sería incrementar considerablemente el juego entre el rotor y los anillos de desgaste, de manera que el rotor sea libremente giratorio también en el estado parado. Para muchas aplicaciones, especialmente en la obtención industrial de emergía, esta solución no es deseable o incluso no es aceptable, porque este juego incrementado conduce forzosamente a una reducción de la eficiencia o bien del rendimiento de la bomba, lo que se opone a la pretensión de la reducción al mínimo del consumo de energía y a un consumo de recursos cuidadoso con el medio ambiente.

Para la solución de este problema ya se ha propuesto también no disponer las carcasas individuales de las fases de la bomba en la zona media de la bomba perpendicularmente al eje medio, sino inclinarlas ligeramente, es decir, disponerlas inclinadas, para seguir de esta manera aproximadamente la línea de flexión. La totalidad de las carcasas de las fases forma entonces al menos en la zona media de la bomba una estructura del estator en forma de V, que sigue aproximadamente la línea de flexión del árbol. Tal solución se publica, por ejemplo, en el modelo de utilidad chino CN 201288673.

Pero esta disposición oblicua o inclinada de las carcasas de las fases es muy costosa en cuanto al diseño. En el caso de configuraciones como bombas de componentes (bombas de sección anular), en las que la totalidad de las carcasas de las fases forma la carcasa exterior de la bomba, por ejemplo una modificación del ajuste del rotor es a menudo problemática, porque a tal fin se necesitan, en general, en parte, carcasas de fases nuevas. Un repaso de las carcasas individuales de las fases no es posible en muchos casos. Se plantean requerimientos adicionales cuando la bomba está configurada con carcasa envolvente (bomba de tambor), cuando, por lo tanto, las carcasas individuales de las bombas están dispuestas en una carcasa de bomba exterior común. En esta configuración es necesario colocar inclinado también el racor de entrada en la carcasa de la bomba, lo que es muy intensivo de costes y de trabajo. También el montaje de las carcasas individuales de las fases en la carcasa exterior de la bomba es difícil e intensiva de trabajo en virtud de la posición inclinada de las carcasas de las fases con relación a la carcasa de la bomba. Por último, tampoco es posible prever dentro de la carcasa de la bomba entre una carcasa de las fases que está dispuesta inclinada unas juntas de estanqueidad internas fiables para obturar de esta manera, por ejemplo, diferentes espacios de presión dentro de la carcasa de la bomba entre sí. Bombas centrífugas horizontales multi-fases similares se conocen también a partir de los documentos CN 203835734 U y CN 204878079 U.

Por lo tanto, partiendo de este estado de la técnica, un cometido de la invención es preparar una bomba horizontal multi-fases, en la que se evita un contacto corporal entre el rotor y los anillos de desgaste en todos los estados de funcionamiento normales, pero especialmente también en el estado parado del rotor o bien del árbol de una manera fiable, sin que para ello sea necesario hacer concesiones a la eficiencia de la bomba. La bomba debe poder configurarse también especialmente con árbol largo. Además, un cometido de la invención se proponer un procedimiento para la reparación o revisión de una bomba centrífuga horizontal multi-fases, para que se evite en ésta un contacto corporal entre el rotor y los anillos de desgaste en todos los estados de funcionamiento normales, pero especialmente también durante la parada del rotor o bien del árbol de una manera fiable, sin que para ello deban hacerse concesiones a la eficiencia de la bomba.

Los objetos de la invención que solucionan estos cometidos se caracterizan a través de las características de la reivindicación independiente de la patente de la categoría respectiva.

Por lo tanto, de acuerdo con la invención se propone una bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido, con un rotor, que comprende un árbol dispuesto de forma giratoria así como varias ruedas de rodadura para el transporte del fluido, en donde todas las ruedas de rodadura están dispuestas fijas contra giro en el árbol, y con un estator, que comprende varias carcasas de las fases (31), que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio, en donde el estator rodea al rotor, y en donde todas las carcasas de las fases están configuradas y dispuestas en el centro con respecto al eje medio (A) y en donde entre el rotor y el estator están previstos varios anillos de desgaste, cada uno de los cuales está fijado con respecto al estator, y rodea el rotor en cada caso con un juego, y en donde al menos uno de los anillos de desgaste está configurado excéntrico, con un árbol dispuesto giratorio y con varias fases de las bombas, que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio, en donde cada fase de la bomba comprende una rueda de rodadura provista con un disco de cubierta delantero, así como una carcasa de la fase con un orificio estacionario de la rueda de rodadura para el alojamiento de un disco de cubierta delantero de una de las ruedas de rodadura, y una pared de separación estacionaria con respecto a la carcasa de la fase para la conducción del fluido hacia la fase de la bomba vecina, en donde las ruedas de rodadura de todas las frases de la bomba están dispuestas fijas contra giro sobre el árbol, en donde cada orificio estacionario de la rueda de rodadura está limitado radialmente en el interior por un primer anillo de desgaste, que rodea el disco de cubierta delantero de la rueda de rodadura con un juego, y en donde cada pared de separación estacionaria se limita radialmente en el interior por un segundo anillo de desgaste, que rodea el árbol con un juego, y en donde al menos uno de los primeros o de los segundos anillos de desgaste está configurado excéntrico.

Con el concepto "configurado excéntricamente" con respecto al anillo de desgaste se entiende en este caso, que la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está centrada alrededor de un primer eje y la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está centrada alrededor de un segundo eje, en donde el primero y el segundo ejes están paralelos, pero no superpuestos.

Cuando especialmente allí donde la flexión del árbol o bien del rotor es máxima, está previsto un anillo de desgaste excéntrico, de manera que se puede garantizar que el árbol o bien el rotor gira en el estado de funcionamiento especialmente en la zona de la máxima flexión aproximadamente en el centro en el anillo de desgaste excéntrico, es decir, que el rotor está centrado aproximadamente con respecto al anillo de desgaste excéntrico. Si se para ahora el rotor, con lo que se incrementa su flexión máxima, entonces existe todavía suficiente juego en el anillo de desgaste excéntrico, de manera que también cuando se para el rotor se evita un contacto corporal entre el rotor y el anillo de desgaste de una manera fiable. De este modo, el árbol o bien el rotor están libres especialmente también en el estado parado, es decir, que no existe ningún contacto con el anillo de desgaste y se puede girar, por ejemplo, con la mano.

Una ventaja especial de esta configuración de acuerdo con la invención reside en que la flexión del árbol sólo se puede compensar a través de un componente muy económico, a saber, el anillo de desgaste, o varios de ellos. Esto posibilita especialmente también una adaptación extraordinariamente económica y poco intensiva de costes a modificaciones del ajuste del rotor, puesto que, dado el caso, solamente hay que sustituir uno o varios anillos de desgaste, pero no es necesaria, en particular, ninguna otra modificación constructiva en otros componentes claramente más caros de la bomba, como, por ejemplo, en una de las carcasas de las fases.

Además, en virtud de la configuración excéntrica, tampoco es necesario prever un juego mayor entre el anillo de desgaste y el rotor, de manera que no hay que hacer concesiones en la eficiencia de la bomba.

Con preferencia, todas las carcasas de las fases se disponen concéntricamente al eje medio de la bomba. Esto es especialmente ventajoso en cuanto al diseño, porque entonces las carcasas de las fases para al menos casi todas las fases de la bomba se pueden configurar esencialmente iguales. Puesto que la flexión del rotor se compensa ya a través de la configuración excéntrica del anillo de desgaste, no es necesario especialmente compensar la flexión del árbol a través de medidas de diseño en las propias carcasas de las fases. Por ejemplo, se puede prescindir de una configuración excéntrica de una o de varias carcasas de las fases o de otros componentes.

El número de los anillos de desgaste, para los que se prefiere una configuración excéntrica, depende, naturalmente, del caso de aplicación especial y en particular de la longitud del árbol, del número de las ruedas de rodadura y de la masa del rotor. Para muchas aplicaciones se prefiere que una pluralidad de anillos de desgaste estén configurados excéntricos.

En particular, se prefiere que la excentricidad de los anillos de desgaste, vista sobre la longitud del árbol, no sea constante, Es especialmente ventajoso que los anillos de desgaste presenten una excentricidad, que se incrementa en la dirección del centro de la bomba. Es decir que, visto desde un extremo de la bomba, la excentricidad de desgaste se incrementa en primer lugar hasta que alcanza su máximo en la zona del centro de la bomba, es decir, allí donde normalmente la flexión del árbol es máxima para reducirse de nuevo a continuación.

Como medida para la excentricidad de un anillo de desgaste individual se toma en este caso la distancia del primer eje, alrededor del cual está centrada la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste, respecto del segundo eje, alrededor del cual está centrada la superficie de limitación radialmente interior del anillo de desgaste.

En una forma de realización especialmente preferida, la excentricidad de los anillos de desgaste está adaptada a la línea de flexión del árbol. Es decir, que cuanto mayor es la distancia de la línea de flexión desde el eje medio de la bomba, tanto mayor se selecciona la excentricidad del anillo de desgaste, de manera que la excentricidad sigue esencialmente la línea de flexión del árbol. Esta medida tiene especialmente también la ventaja de que todas las carcasa de las fases se pueden disponer paralelas y perpendiculares al eje medio de la bomba. De esta manera se puede prescindir de una disposición inclinada de las carcasas de las fases o de otros componentes.

Otra medida ventajosa consiste en que la excentricidad de todos los anillos de desgaste está dimensionada de tal manera que durante la pareada del árbol precisamente ninguno de los anillos de desgaste está en contacto con el árbol o con una rueda de rodadura. Puesto que la flexión del árbol o bien del rotor es máxima durante la parada, a través de esta medida se puede minimizar la anchura radial del intersticio entre los anillos de desgaste, por una parte, y el rotor (árbol o rueda de rodadura). También se prefiere que la excentricidad de todos los anillos de desgaste esté dimensionada para que la línea de flexión del árbol, con un número nominal de revoluciones de la bomba marche esencialmente en el centro entre todos los anillos de desgaste. El árbol flexionado gira entonces al menos aproximadamente en centro con respecto a los anillos de desgaste, por lo tanto tiene el mismo juego en todas las direcciones radiales. Entre otras cosas, esto es especialmente ventajoso para modificaciones condicionadas térmicamente en el rotor. De esta manera, en el caso de modificaciones de la temperatura, por ejemplo en el medio de transporte, se pueden permitir modificaciones de la temperatura claramente más empinadas, es decir, gradientes mayores de la temperatura, sin que sean necesarias medidas adicionales, como por ejemplo un precalentamiento del rotor. Esto es especialmente ventajoso también con respecto a aplicaciones en la generación industrial de energía.

En un ejemplo de realización preferido, la bomba presenta varias fases de la bomba, que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a la dirección axial, de manera que cada fase de la bomba comprende una rueda de rodadura provista con un disco de cubierta delantero para el transporte del fluido, y una de las carcasas de las fases y una pared de separación estacionaria con respecto a la carcasa de las fases, para la conducción del fluido hacia la fase vecina de la bomba, en donde la carcasa de las fases está configurada con un orificio de rueda de rodadura estacionario para el alojamiento del disco de cubierta delantero de una de las ruedas de rodadura, en donde cada orificio estacionario de la rueda de rodadura se limita radialmente en el interior por medio de un primer anillo de desgaste, que rodea el disco de cubierta delantera de la rueda de rodadura con un juego, y en donde cada pared de separación estacionaria se limita radialmente en el interior por medio de un segundo anillo de desgaste, que rodea el árbol con juego.

También aquí es ventajoso que la excentricidad de todos los anillos de desgaste esté dimensionada para que durante la parada del árbol, precisamente ninguno de los añillos de desgasta entre en contacto con el árbol o con una rueda de rodadura. De esta manera, es posible reducir todavía más tanto el juego entre los discos de cubierta delanteros de las ruedas de rodadura y los primeros anillos de desgaste en comparación con las bombas multi-fases conocida, con lo que se puede incrementar la eficiencia de la bomba de acuerdo con la invención.

En virtud de su excentricidad, los anillos de desgaste deben insertarse en una cierta orientación angular con respecto al plano radial perpendicularmente al eje medio para garantizar su funcionalidad correcta. Esto es posible, en principio, porque la parte del anillo de desgaste se coloca con la anchura radial máxima se coloca exactamente por encima del árbol (con respecto a la posición de uso horizontal normal) o la parte con la anchura radial mínima se coloca exactamente debajo del árbol. Para simplificar el montaje de los anillos de desgaste, se prefiere que cada anillo de desgaste respectivo presente un medio de posicionamiento para posicionar el anillo de desgaste respectivo en una orientación angular predeterminada en la carcasa respectiva de las fases o en la pared de separación respectiva. Este medio de posicionamiento puede ser, por ejemplo, una marca reconocible ópticamente sobre el anillo de desgaste o un pasador de posicionamiento, que encaja en un taladro correspondiente en la carcasa de fases o en la pared de separación.

De manera especialmente preferida, el medio de posicionamiento está previsto allí donde el anillo de desgaste respectivo presenta su anchura máxima en dirección radial, porque esto posibilita un montaje especialmente sencillo del anillo de desgaste.

En una configuración preferida, la bomba está configurada como bomba de carcasa envolvente (barrel casing pump), en la que todas las carcasas de las fases están dispuestas en una carcasa envolvente. Puesto que todas las carcasas de las fases se pueden disponer paralelas entre sí y perpendiculares al eje medio de la bomba, se puede fabricar el racor de entrada de una manera convencional, es decir, que se puede prescindir de la posición inclinada problemática descrita al principio del racor de entrada. Además, es posible prever juntas de estanqueidad fiables entre las carcasas de las fases y la carcasa envolvente exterior. De esta manera, en el interior de la carcasa envolvente se pueden prever diferentes espacios de presión, en los que el fluido está presenta a diferentes presiones. Esto posibilita especialmente que la bomba de acuerdo con la invención se pueda configurar con una entrada y con una salida así como con una salida intermedia para el fluido a transportar, en donde la salida intermedia está configurada y dispuesta de tal manera que al menos una parte del fluido se puede extraer bajo una presión intermedia a través de la salida intermedia, cuya presión intermedia es mayor que la presión del fluido en la entrada de la bomba y menor que la presión del fluido en la salida de la bomba. Esta posibilidad de la extracción intermedia del fluido con otra presión que la de la salida representa una ventaja grande para muchas aplicaciones. A través de la invención se propone, además, un procedimiento para la reparación y revisión de una bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido con un rotor, que comprende un árbol dispuesto giratorio así como varias ruedas de rodadura para el transporte del fluido, en donde todas las ruedas de rodadura están dispuestas fija contra giro sobre el árbol, y con un estator, que comprende varias carcasas de fases, que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio, en donde el estator rodea al rotor y en donde todas las carcasas de las fases están configuradas y dispuestas en el centro con respecto al eje medio, y en donde entre el rotor y el estator están previstos varios anillos de desgaste, cada uno de los cuales está fijado con relación al rotor, y rodea el rotor en cada caso con un juego, en cuyo procedimiento se sustituyen uno o varios de los anillos de desgaste, en donde uno o varios de los anillos de desgaste se sustituye en cada caso por un anillo de desgaste configurado excéntricamente.

Especialmente, el procedimiento es adecuado también para la reparación o revisión de una bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido con un árbol dispuesto giratorio y con varias fases de la bomba, que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio, en donde cada fase de la bomba comprende una rueda de rodadura provista con un disco de cubierta delantero para el transporte del fluido, así como una carcasa de las fases con un orificio estacionario de la rueda de rodadura para el alojamiento del disco de cubierta delantero de una de las ruedas de rodadura, y una pared de separación estacionaria con respecto a la carcasa de las fases para la conducción del fluido hacia la fase vecina de la bomba, en donde las ruedas de rodadura de todas las fases de la bomba están dispuestas fijas contra giro sobre el árbol, en donde cada orificio estacionario de la rueda de rodadura se limita radialmente en el interior por un primer anillo de desgaste, que rodea el disco de cubierta delantero de la rueda de rodadura con un juego, y en donde cada pared de separación estacionaria se limita radialmente en el interior por un segundo anillo de desgaste, que rodea el árbol con juego. En este ejemplo de realización del procedimiento de acuerdo con la invención se sustituyen uno o varios de los primeros y/o de los segundos anillos de desgaste, en donde uno o varios de los primeros y/o de los segundos anillos de desgaste se sustituyen en cada caso por un anillo de desgaste configurado excéntricamente. Con este procedimiento es posible tanto mantener una bomba configurada de acuerdo con la invención o adaptarla a otro ajuste del rotor, como también revisar o reequipar una bomba convencional sin anillos de desgaste excéntricos de tal manera que está configurada a continuación de acuerdo con la invención. Este procedimiento es especialmente adecuado, por lo tanto, también para reequipar bombas ya existentes, de tal manera que se compensa o se compensa mejor la flexión del rotor a través de uno o varios anillos de desgaste configurados excéntricamente. En este caso es especialmente ventajoso que este reequipamiento se puede realizar, en general, sólo a través de la sustitución de los anillos de desgaste económicos sin modificar otros componentes de la bomba. Por los mismos motivos que se han explicado ya anteriormente para la bomba de acuerdo con la invención, también con respecto al procedimiento es ventajoso

- que la excentricidad de los anillos de desgaste se adapta a una línea de flexión del árbol

- que se dimensione la excentricidad de los anillos de desgaste en cada caso de tal manera que cuando el árbol está parado, ninguno de los anillos de desgaste contacte con el árbol y

- que la excentricidad de los anillos de desgaste se dimensione en cada caso de tal manera que la línea de flexión del árbol con un número nominal de revoluciones de la bomba se extienda esencialmente en el centro entre todos los anillos de desgaste.

Otras medidas y configuraciones de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.

A continuación se explica en detalle la invención tanto desde el punto de vista de los aparatos como también desde el punto de vista de la técnica de procedimientos con la ayuda de ejemplos de realización y con la ayuda del dibujo. En el dibujo esquemático se explica parcialmente en sección lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista lateral esquemática de un ejemplo de realización de una bomba de acuerdo con la invención.

La figura 2 muestra una vista en sección en perspectiva de una fase de la bomba del ejemplo de realización de la figura 1.

La figura 3 muestra una representación en sección ampliada para la ilustración del juego de un primero y de un segundo anillos de desgaste.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una forma de realización de un anillo de desgaste.

La figura 5 muestra una sección a través de un anillo de desgaste de la figura 4 en dirección axial.

La figura 6 muestra una representación esquemática de la línea de flexión del árbol con un numero nominal de revoluciones de la bomba, y

La figura 7 muestra una representación esquemática de la línea de flexión del árbol cuando la bomba está parada. La figura 1 muestra en una vista lateral esquemática un ejemplo de realización de una bomba centrífuga horizontal multi-fases de acuerdo con la invención, que se designa, en general, con el signo de referencia 1. En la figura 1 se representan algunas partes de la bomba de forma fragmentaria. La figura 2 muestra algunas partes de la bomba 1 en una representación en sección ampliada.

Tales bombas multi-fases se emplean, por ejemplo, en la obtención industrial de energía, por ejemplo como bombas de alimentación o bombas centrífugas de alimentación, en las que el fluido a transportar es agua, que es transportada por la bomba 1 hacia un generador de vapor. Pero tales bombas se emplean también en la industria del petróleo y del gas, tanto para el transporte de agua, por ejemplo como bombas de inyección, o también para el transporte de gas natural o de otros hidrocarburos.

En el ejemplo de realizar representado en la figura 1, la bomba 1 está configurada con una carcasa envolvente exterior 2 (barrel casing), que presenta una entrada 4, una salida 5, así como opcionalmente una salida intermedia 51 para el fluido a transportar. Esto último se describe todavía más adelante.

La bomba 1 presenta un árbol giratorio 6, que se extiende en el centro a través de la bomba 1 y que se puede desplazar en rotación por un accionamiento no representado, por ejemplo un motor eléctrico. La bomba 1 tiene un eje medio A, que se extiende a través del centro del espacio previsto para el árbol 6 en el interior de la bomba 1, y que representa el eje de giro de referencia, alrededor del cual debe girar el árbol 6. Si el árbol 6 montado en la bomba 1 no presentase ninguna flexión, entonces el eje medio A estaría coincidente con el eje longitudinal del árbol. A continuación, en las referencias a la dirección axial se entiende siempre la dirección del eje medio A de la bomba 1. Von la dirección radial se entiende entonces una dirección que está perpendicular a la dirección axial.

En la carcasa envolvente 2, de una manera conocida en sí están previstas varias - aquí por ejemplo ocho- fases de la bomba 3, que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a la dirección axial. En la figura 1, la bomba 1 se representa en su posición de uso normal, es decir, en dirección horizontal, en la que el eje medio A se extiende horizontal o bien paralelo al sustrato.

Para la comprensión mejorada, la figura 2 muestra en una representación ampliada una vista en sección en perspectiva de una de las fases de la bomba 3 (ver también la figura 3).

Cada fase de la bomba 3 comprende de manera conocida en sí una rueda de rodadura 32, una carcasa de las fases 31 así como en el lado de alta presión una pared de separación 33, que limita la fase de la bomba 3 frente a la fase siguiente de la bomba 3. Cada rueda de rodadura 32 está configurada como rueda de rodadura 32 cerrada, es decir, que comprende un disco de cubierta delantero 34, un disco de cubierta trasero 35 así como una pluralidad de palas 36 dispuestas entre los discos de cubierta 34, 35 para el transporte del fluido. Cada carcasa de las fases 31 comprende un orificio estacionario de rueda de rodadura 37 para el alojamiento del disco de cubierta delantero 34 de una de las ruedas de rodadura 32. La pared de separación 33 está dispuesta estacionaria con respecto a la carcasa de las fases 31 y sirve para conducir el fluido transportado por la rueda de rodadura 32 hacia la entrada, es decir, hacia la rueda de rodadura 32 de la fase siguiente de la bomba 3. A tal fin, la pared de separación 33 comprende una rueda de guía estacionaria, que no se representa en detalle en las figuras del dibujo.

La rueda de rodadura 32 de todas las fases de la bomba 3 están conectadas fijas contra giro con el árbol 6, de manera que las ruedas de rodadura 32 giran en común con el árbol 6.

En el marco de esta solicitud, se entiende con el concepto de "rotor" la totalidad de todos los componentes de la bomba 1 que giran en el estado de funcionamiento de la bomba 1. El rotor de la bomba 1 comprende, por consiguiente, tanto el árbol 6 como también todas las ruedas de rodadura 32 dispuestas sobre el mismo así como, dado el caso, otros componentes de la bomba 1, que giran junto con el árbol 6 o bien están conectados fijos contra giro con el árbol 6. Con el concepto de "estator" de la bomba se entiende en el marco de esta solicitud la totalidad de los componentes estacionarios, es decir, no rotatorios, de la bomba. El estator comprende, por lo tanto, especialmente todas las carcasas de las fases 31 y todas las paredes de separación 32.

Como se muestra en particular en la figura 1, todas las fases de la bomba 3 y todas las carcasas de las fases 31 están dispuestas paralelas entre sí y en concreto de tal manera que las superficies rodeadas en cada caso por los orificios de las ruedas de rodadura están perpendicularmente sobre el eje medio A.

En el funcionamiento de la bomba 1, el fluido a transportar, es decir, por ejemplo, agua, que entra a través de la entrada 4 de la bomba 1, es transportado desde la primera rueda de rodadura 32 - es decir, en la figura 1 la rueda de rodadura derecha 32 más exterior de acuerdo con la representación - hasta el espacio anular entre la pared de separación 33 y la carcasa de las fases 31 y desde allí se conduce entre la pared de separación 33 y la carcasa de las fases 31 radialmente hacia dentro y llega de esta manera hacia la rueda de rodadura 32 de la fase vecina de la bomba 31. Este proceso se prosigue a través de todas las fases de la bomba 3 hasta la última - es decir, en la figura 1 la fase más izquierda según la representación - desde cuya salida se conduce el fluido entonces hacia la salida 5 de la bomba 1.

Como es habitual en sí, en cada fase de la bomba 3 están previstos dos anillos de desgaste para obturar la fase respectiva de la bomba 3 frente a sus fases vecinas de la bomba 3 o bien frente a la entrada 4 o la salida 5. Un primer anillo de desgaste 7 está insertado en el orificio de la rueda de rodadura 37 de la carcasa de las fases 31, de manera que el orificio estacionario de la rueda de rodadura está limitado radialmente en el lado interior por el primer anillo de desgaste 7, que está conectado fijamente con la carcasa de las fases 3 y de esta manera está estacionario. El primer anillo de desgaste 7 rodea de esta manera el disco de cubierta delantero 34 de una de las ruedas de rodadura 32. Un segundo anillo de desgaste 8 está previsto radialmente dentro en la pared de separación estacionaria 33 y rodea el árbol 6, es decir, que la pared de separación estacionaria 33 está limitada radialmente dentro por el segundo anillo de desgaste 8, que está dispuesto con respecto a la dirección radial entre la pared de separación 33 y el árbol 6. El segundo anillo de desgaste 89 está conectado fijamente con la pared de separación 33 y, por lo tanto, está también estacionario.

Como ya se ha mencionado, los dos anillos de desgaste 7, 8 sirven para la estanqueidad de las fases de las bombas 3 a lo largo del árbol 6. Sin embargo, cada uno de los anillos de desgaste 7, 8 rodea el rotor con un juego, de manera que en cada caso entre la superficie de limitación radialmente exterior del rotor y la superficie de limitación radialmente interior del anillo de desgaste 7 se configura un intersticio en forma de anillo, a través del cual circula una corriente de fuga en contra de la dirección de transporte común del fluido. Esta corriente de fuga es deseable, por una parte, en particular para estabilizar el rotor hidrodinámicamente, pero, por otra parte, no debería ser demasiado grande porque la corriente de fuga reduce la eficiencia de la bomba. Además, durante los estados de funcionamiento normales de la bomba debe evitarse que se produzca un contacto corporal directo entre el rotor (árbol 6 o rueda de rodadura 32) y uno de los anillos de desgaste 7, 8.

Puesto que el juego entre el rotor y los anillos de desgaste 7, 8 es típicamente muy pequeño, no se puede reconocer en las representaciones de la figura 1 y de la figura 2. Por lo tanto, la figura 3 muestra una representación en sección ampliada para la ilustración del juego de un primero y de un segundo anillos de desgaste 7 y 8, respectivamente. Como se puede reconocer en la figura 3, entre la superficie de limitación radial interior del primer anillo de desgaste 7 y la superficie de limitación radial exterior del disco de cubierta delantero 34 de la rueda de rodadura 32 existe un juego S1, a través del cual se forma un intersticio de forma anular entre el primer anillo de desgaste 7 y el disco de cubierta delantero 34. En el mismo sentido y de la misma manera entre la superficie de limitación radial interior del segundo anillo de desgaste 8 y la superficie de limitación radial exterior del árbol 5 existe un juego S2, a través del cual se forma un intersticio en forma de anillo entre el segundo anillo de desgaste 8 y el árbol 6. El juego S1 puede ser, pero no necesariamente del mismo tamaño que el juego S2.

Como ya se ha mencionado, en el caso de las bombas horizontales multi-fases 1, especialmente con longitudes grandes del árbol 6, se produce una flexión considerable del árbol 6 o bien del rotor en virtud de la masa del rotor. Tal flexión se representa de forma muy esquemática con la ayuda de una línea de flexión B. Con la línea de flexión B del árbol 6 se entiende la línea media del árbol 6 cuando el árbol 6, incluyendo las ruedas de rodadura 32 conectadas fijas contra giro con él y con otros componentes, es decir, el rotor, está montado en la bomba 1, por lo tanto cuando el árbol 6está dispuesto en sus cojinetes y en particular en los cojinetes radiales, que se encuentran aquí en la zona de los dos extremos del árbol 6, pero no se representan en detalle.

Si no existiera la flexión, entonces la línea de flexión B estaría exactamente sobre el eje medio A de la bomba 1. Por la flexión D del árbol 6 se entiende la distancia de la línea de flexión B desde el eje medio A. En virtud de la dirección de la fuerza de gravitación, la línea de flexión B es siempre una curva convexa en el caso de una bomba horizontal 1. El máximo de la flexión D se encuentra aproximadamente en el centro de la bomba 1, tal como se representa en la figura 6. Según la longitud del árbol 6 y la masa de las ruedas de rodadura 32, la flexión máxima D puede tener algunas décimas de milímetro, por ejemplo de 0,2 a 0,5 mm o más.

Para compensar los problemas resultantes de la flexión D del árbol 6, se propone ahora de acuerdo con la invención que al menos uno de los primeros o de los segundos anillos de desgaste 7 y 8, respectivamente, esté configurado excéntrico. En la figura 4 se representa una forma de realización de un anillo de desgaste 7 u 8 de este tipo configurado excéntrico en una vista en perspectiva. La figura 5 muestra una sección a través del anillo de desgaste 7, 8 de la figura 4, en donde la sección se realiza en dirección axial, es decir, de la misma manera que en la figura 3. Adicionalmente, la figura 5 ilustra el concepto de la configuración excéntrica o bien de la excentricidad.

Con la configuración excéntrica se entiende que la superficie de limitación radial exterior del anillo de desgaste 7, 8 está centrada alrededor de otro eje que su superficie de limitación radial interior. Esto se representa en la figura 5 para la forma de realización sencilla del anillo de desgaste 7 u 8, en la que el área de la sección transversal del anillo d desgaste 7 u 8 es rectangular. En esta forma de realización, tanto la superficie de limitación radial exterior como también la superficie de limitación radial interior del anillo de desgaste 7 y 8 son en cada caso una superficie envolvente cilíndrica. La superficie de limitación radial exterior tiene un radio R1 y la superficie de limitación radial interior tiene un radio R2, en donde, naturalmente, R2 es menor que R1. La superficie de limitación radial exterior está centrada alrededor de un primer eje A1, es decir, que A1 es idéntica con el eje del cilindro de la superficie de limitación radial exterior. La superficie de limitación radial interior está centrada alrededor de un segundo eje A2, es decir, que A2 es aquí idéntica con el eje del cilindro de la superficie de limitación radial interior. Los ejes A1 y A2 se extienden paralelos entre sí, pero no son coincidentes. Esta configuración de los ejes A1 y A2 no coincidentes se designa como excéntrica. Como medida para el espesor de la configuración excéntrica se establece la excentricidad E, que se da a través de la distancia de los dos ejes A1 y A2.

De acuerdo con la flexión máxima D del árbol 6, la excentricidad E puede estar en el intervalo de hasta algunas décimas de milímetro. Con los métodos de mecanización modernos habituales, no es ningún problema fabricar tales excentricidades E con suficiente exactitud en un anillo de desgaste 7 u 8.

A través de la configuración excéntrica, la anchura radial F del anillo de desgaste 7 y 8 varía a lo largo de su periferia, es que, que existe una anchura radial máxima F y una anchura radial mínima F, siendo la anchura radial F la dilatación del anillo de desgaste 7 y 8 en dirección radial.

En virtud de la variación en la anchura radial F, el anillo de desgaste 7 y 8 se puede fijar en la orientación angular correcta en la carcasa de las fases 31 o bien en la pared de separación 33. Puesto que la flexión D del árbol 6 con respecto a la posición normal de uso se realiza siempre hacia abajo, se inserta el anillo de desgaste 7 u 8 en una orientación tal que la zona de su anchura radial máxima F se encuentra perpendicularmente por encina del eje medio A o bien la zona de su anchura radial mínima F se encuentra por debajo del eje medio A.

Para realizar de una manera más sencilla la orientación angular correcta del anillo de desgaste 7 u 8, es ventajoso que cada anillo de desgaste excéntrico 7 u 8 presente un medio de posicionamiento 9. Este medio de posicionamiento 9 (ver la figura 4) puede ser, por ejemplo, un pasador 9, que se proyecta en dirección radial desde el anillo y durante el montaje encaja en un taladro correspondiente (no representado) en la carcasa respectiva de las fases 31 o bien en la pared de separación 33 respectiva. Naturalmente, también son posibles otros medios de posicionamiento 9, por ejemplo una proyección o una escotadura en el anillo de desgaste 7 u 8, que colabora en unión positiva con la escotadura o con una proyección en la carcasa de las fases 31 o bien en la pared de separación 33 o con marcas reconocibles ópticamente, como entalladuras, trazos o flechas.

Por razones técnicas de montaje, se prefiere que el medio de posicionamiento 9 - como se muestra en la figura 4 -esté previsto allí donde el anillo de desgaste 7 u 8 respectivo presenta su anchura radial máxima F.

Se entiende que el área de la sección transversal rectangular representada en la figura 5 del anillo de desgaste 7 u 8 solamente debe entenderse en sentido ejemplar. Evidentemente, los anillos de desgaste 7 u 8 pueden presentar también otras áreas de la sección transversal más complejas, especialmente aquéllas que se conocen por el estado de la técnica para anillos de desgaste en bombas centrífugas. El área de la sección transversal del anillo de desgaste 7 u 8 puede estar configurada también en forma de L o en forma de trapecio, puede presentar líneas de limitación que se extienden en ángulo inclinado o ángulo inclinado o ángulo agudo. Además, pueden estar previstos redondeos o chaflanes. Los expertos en la técnica conocen desde hace mucho tiempo muchas posibilidades para la configuración de esta área de la sección transversal.

Además, se entiende que, en general, el primer anillo de desgaste 7 tiene otra configuración geométrica que el segundo anillo de desgaste 8, aunque las configuraciones geométricas puedan ser, en principio, iguales.

La superficie de limitación radial interior de cada anillo de desgaste 7 u 8 es normalmente una superficie envolvente cilíndrica con un radio R2 (ver la figura 5). Este radio R2 es típicamente diferente para los primeros anillos de desgaste 7 y para los segundos anillos de desgaste 8. Normalmente el radio R2 para los segundos anillos de desgaste 8 es menor que para los primeros anillos de desgaste 7.

También con respecto al material, a partir del cual se fabrican los anillos de desgaste 7, los expertos en la técnica conocen muchas posibilidades. Como ejemplo se mencionan aquí aceros nobles martensíticos o bien aceros inoxidables.

El al menos un anillo de desgaste 7 u 8, que está configurado excéntrico de acuerdo con la invención, se prevé allí donde la flexión D del árbol 6 es máxima. En este caso, se dimensiona la excentricidad E de este anillo de desgaste con preferencia para que el árbol giratorio 6 o bien el disco de cubierta giratorio 34 de la rueda de rodadura 32 esté al menos aproximadamente centrado con respecto a la superficie de limitación radial interior del anillo de desgaste excéntrico 7 u 8, es decir, que la excentricidad E se selecciona para que sea al menos aproximadamente la flexión D del árbol giratorio 6 en el lugar de este anillo de desgaste 7 u 8. De ello resulta entonces que el árbol giratorio 6 o bien el disco de cubierta giratorio 34 esté centrado al menos aproximadamente en este anillo de desgaste 7 u 8 configurado excéntrico con respecto al segundo eje A2 (ver la figura 5).

Este anillo de desgaste 7 u 8 configurado excéntrico se fija ahora en la carcasa de fases 31 o bien en la pared de separación 33, con preferencia utilizando los medios de posicionamiento 9, de tal manera que su zona, en la que la anchura radial F es máxima, está dispuesta perpendicularmente por encima del eje medio A. Cuando ahora se gira el rotor, se centra en este anillo de desgaste 7 u 8 de forma esencial, es decir, que el rotor está centrado - como se ha descrito anteriormente - al menos aproximadamente con respecto al 4eje A2. Esto significa que el juego S1 o S2 (ver la figura 3) es al menos aproximadamente constante dentro de este anillo de desgaste 7 u 8, visto en la dirección circunferencial del rotor, es decir, que el rotor puede girar sin contacto con respecto al anillo de desgaste 7 u 8.

Si se desconecta ahora la bomba 1, de manera que el rotor se para, entonces esto conduce, en general, a un incremento de la flexión D, en particular también en el lugar donde la flexión D es máxima. En virtud del juego S1 o bien S2 entre el rotor y el anillo de desgaste 7 y 8 configurado de forma excéntrica, existe todavía espacio suficiente debajo del rotor en el anillo de desgaste 7 u 8 para que el rotor entre en contacto corporal directo con el anillo de desgaste 7 u 8. Esto significa que el rotor o bien el árbol 6, también cuando está parado, está libre en el sentido de que el rotor o bien el árbol 6 no descansa sobre el anillo de desgaste 7 u 8. De ello resulta, en particular, la ventaja de que se puede girar el rotor con la mano cuando la bomba 1 está parada, lo que representa una ventaja enorme especialmente para trabajos de mantenimiento o de montaje.

Además, esta ausencia de contacto es ventajosa también para el arranque y la desconexión de la bomba 1, porque no se produce ninguna fricción entre el rotor y el anillo de desgaste 7 u 8. De esta manera, se puede prescindir, por una parte, de un recubrimiento del anillo de desgaste 7 u 8 y, por otra parte, se eleva la duración de vida del rotor, porque sus componentes no están expuestos a ninguna fricción mecánica en el anillo de desgaste 7 u 8.

Para la mayoría de las aplicaciones es ventajoso que una pluralidad tanto de los primeros como también de los segundos anillos de desgaste 7 u 8 estén configurados excéntricamente. En este caso, la excentricidad E de un anillo de desgaste 7 u 8 individual se adapta a la flexión D del árbol 6 en si lugar individual.

En el caso de una línea de flexión B, como se representa, por ejemplo, en la figura 6, la excentricidad E de los anillos de desgaste 7 u 8 se incrementa con preferencia, vista desde ambos extremos de árbol 7, en la dirección del centro de la bomba 1.

De manera especialmente preferida, la excentricidad E de los primeros y segundos anillos de desgaste está adaptada sobre toda la longitud de la parte del rotor, rodeada por anillos de desgaste 7, 8, a la línea de flexión 8 del árbol 6, como se explica a continuación con la ayuda de las figuras 6 y 7.

La línea de flexión B del árbol dispuesto en una bomba 1 se puede calcular, por ejemplo, en virtud de datos empíricos o históricos. Naturalmente también es posible determinar la línea de flexión B de acuerdo con la técnica de medición o calcularla por medio de cálculos, por ejemplo simulaciones.

Cuando se conoce la línea de flexión B para una bomba 1 determinada al menos de forma aproximada, se puede decidir también en qué zonas del rotor la flexión D del árbol 6 es tan grande que son ventajosos allí los anillos de desgaste 7 u 8 configurados excéntricamente.

Ahora se establece para cada anillo de desgaste 7 u 8 individual, qué excentricidad E debe presentar de forma ventajosa. A tal fin, se prefieren especialmente dos criterios. Por una parte, se dimensiona la excentricidad E del anillo de desgaste 7 u 8, de tal manera que durante la parada del árbol 6, ninguno de los anillos de desgaste 7 u 8 contacta con el árbol 6, de manera que el árbol 6, precisamente durante la parada, no descansa sobre ninguno de los anillos de desgaste 7 u 8 y de esta manera puede girar libremente, especialmente con la mano. El segundo criterio es dimensionar la excentricidad para cada anillo de desgaste 7 u 8 individual de tal manera que la línea de flexión B del árbol 6 se extiende, con un número de revoluciones típico, en el que se acciona la bomba 1, por ejemplo el número nominal de revoluciones, esencialmente o al menos aproximadamente en el centro entre todos los anillos de desgaste 7 u 8. Es decir que, como ya se ha descrito anteriormente para un anillo de desgaste 7 u 8 individual, se pretende que en cada anillo de desgaste 7 u 8 individual, el árbol 6 esté centrado al menos aproximadamente con respecto al eje A2 de la superficie de limitación radial interior de este anillo de desgaste 7 u 8. Las figuras 6 y 7 muestran en una representación esquemática esta adaptación de la excentricidad E a la línea de flexión B del árbol 6. Porque es mejor para la comprensión, se representa el rotor en las figuras 6 y 7, respectivamente, sólo través de la línea de flexión B del árbol 6, es decir, que en la figura 6 y en la figura 7 no se tiene en cuenta que el rotor tiene una dilatación finita en dirección radial. Por lo tanto, no se representa la dilatación radial del rotor, sino que la línea de flexión debe entenderse simbólicamente para una representación del rotor o bien del árbol 6 con las ruedas de rodadura 32.

La figura 6 muestra para el ejemplo de realización de la figura 1 la situación para el estado en el que el árbol 6 gira con un número de revoluciones típico, por ejemplo el número nominal de revoluciones de la bomba 1. Se puede reconocer que la excentricidad E tanto del primero como también del segundo anillos de desgaste 7 u 8 se incrementa desde el extremo izquierdo de la representación en primer lugar hasta aproximadamente el centro de la bomba y entonces se reduce de nuevo en dirección al extremo derecho según la representación de la bomba. También se puede reconocer que la línea de flexión B está centrada al menos aproximadamente con respecto a la superficie de limitación radial interior de todos los anillos de desgaste 7 u 8. De esta manera, también el juego S1 o bien S2 (ver la figura 5) para cada uno de los anillos de desgaste 7 u 8 es en cada caso al menos aproximadamente constante, visto en la dirección circunferencial.

La figura 7 muestra para el ejemplo de realización de la figura 1 la situación para el estado en el que el árbol 6 está parado. Se puede reconocer que la flexión D del árbol y especialmente el máximo de la flexión D se ha incrementado, pero el rotor o bien el árbol 6 - representado por la línea de flexión B - no entra en contacto corporal directo en ningún lugar con los anillos de desgaste 7 u 8, es decir, que está alojado libremente giratorio con respecto a los anillos de desgaste.

La adaptación descrita anteriormente de la excentricidad E de los anillos de desgaste 7 u 8 a la línea de flexión B es especialmente ventajosa también con respecto a modificaciones de la temperatura, especialmente modificaciones rápidas y temporales de la temperatura. Puesto que el rotor o bien el árbol 6 se encuentran en el funcionamiento siempre en una posición óptima con respecto a la carcasa de las fases 31 o bien a las paredes de separación 32 o bien, expresado en términos generales, con respecto al estator de la bomba 1, son posibles modificaciones más empinadas de la temperatura, es decir, gradientes temporales mayores de la temperatura, sin que en este caso exista el peligro de que el rotor entre en contacto corporal directo con los anillos de desgaste 7 u 8, y sin que sea necesario prever otras medidas como, por ejemplo, un pre-calentamiento de la bomba 1.

Otra ventaja, que resulta a partir de la adaptación de la excentricidad E de los anillos de desgaste 7 u 8 a la línea de flexión B del árbol 6, es que a través del posicionamiento optimizado del rotor con respecto al estator se puede reducir en muchos casos de aplicación el juego S1 o bien S2 (ver la figura 3), con lo que se puede incrementar la eficiencia de la bomba 1 o bien su rendimiento.

Una ventaja especial de la configuración de acuerdo con la invención es la posibilidad de realizar la adaptación del estator de la bomba 1, es decir, especialmente de la carcasa de las fases 31, de las paredes de separación 32 u de los anillos de flexión 7, 8, a la línea de flexión B del árbol 6 sólo con la ayuda de los anillos de desgaste 7 y 8. que se pueden fabricar de una manera especialmente económica como piezas de desgaste. No se necesitan otras modificaciones o medidas constructivas para esta adaptación. Tampoco se necesita una posición inclinada de una o de varias de las carcasas de las fases 31, ni se requiere una configuración excéntrica de otros componentes como por ejemplo de la carcasa de las fases 31 o de las paredes de separación 32. Todos los componentes con la excepción de los anillos de desgaste 7, 8, por lo tanto, especialmente también la carcasa de las fases, se pueden configurar y disponer centrados o bien concéntricos al eje medio A de la bomba 1. Esto es una ventaja muy considerable por razones constructivas y técnicas de la fabricación.

Especialmente en la configuración como bomba 1 con carcasa envolvente 2 resulta la otra ventaja constructiva de que la entrada 4 de la bomba 1no debe colocarse inclinada con respecto al eje medio A, sino que se puede configurar y disponer como es habitual en general de tal manera que el eje C de la entrada 4 (ver la figura 1) está perpendicular al eje medio A.

Además, resulta la ventaja de que a través de la alineación paralela de todas las fases de la bomba 3, especialmente de todas las carcasas de las fases 31 en bombas 1 con carcasa envolvente 2 como en el ejemplo de realización descrito aquí, se pueden prever juntas de estanqueidad fiables entre los lados exteriores de las carcasas de las fases 31 y la carcasa envolvente 2. De esta manera, existe la posibilidad de prever en la carcasa envolvente 2 diferentes espacios de presión, que están obturados entre sí y en los que el fluido a transportar, es decir, por ejemplo agua, está presente con diferentes presiones.

Esto tiene la ventaja de que en la carcasa envolvente 2 puede estar prevista la salida intermedia 51, a través de la cual se puede extraer el fluido con una presión intermedia desde la bomba, que es menor que la presión de transporte en la salida 5 de la bomba 1 y mayor que la presión de aspiración en la entrada 4 de la bomba. Por ejemplo, en la obtención industrial de energía es deseable a menudo que el agua se pueda proporcionar como medio a transportar con diferentes presiones.

Puesto que la adaptación de la bomba 1 a la línea de flexión B del árbol 6 sólo es posible con la ayuda de los anillos de desgaste 7, 8 y sin otras medidas constructivas, la invención es especialmente adecuada también como procedimiento para el mantenimiento, reparación y revisión de bombas ya puestas en funcionamiento y especialmente también para aquellas bombas, en las que no se había realizado hasta ahora ninguna o ninguna adaptación suficiente a la línea de flexión B del árbol 6.

En el procedimiento de acuerdo con la invención se describe en el mismo sentido y de la misma manera que anteriormente, que al menos uno de los primeros y/o de los segundos anillos de desgaste se sustituye en cada caso por un anillo de desgaste 7 u 8 configurado excéntricamente.

También con respecto al procedimiento se prefiere que la excentricidad E de los anillos de desgaste 7 y 8 sea adaptada a la línea de flexión B del árbol.

Se entiende que la invención no está limitada al tipo de bomba descrito en el ejemplo de realización de acuerdo con la figura 1, sino que es adecuada para todas las bombas centrífugas horizontales de varias fases. Así, por ejemplo, la bomba 1 puede estar configurada también como bomba de sección anular (ring section pumps), en la que la totalidad de las carcasas de las fases 31 forman la carcasa exterior de la bomba, donde, por lo tanto, no está prevista ninguna carcasa envolvente adicional. De manera especial, la invención es adecuada también para aquellas bombas, en las que las ruedas de rodadura 32 están dispuestas en una llamada disposición adosada. En esta disposición, la bomba multi-fases tiene dos grupos de ruedas de rodadura, a saber, un primer grupo de ruedas de rodadura, que están instaladas con su entrada (su lado de aspiración) en cada caso en la dirección de un extremo de la bomba, y un segundo grupo de ruedas de rodadura, que están alineadas con su entrada (su lado de aspiración) en cada caso en la dirección del otro extremo de la bomba. Estos dos grupos están dispuestos también adosados entre sí. Se entiende que en el caso de una bomba de dos fases, cada uno de los dos grupos comprende, respectivamente, sólo una rueda de rodadura. Estas dos ruedas de rodadura están dispuestas entonces de tal manera que sus lados de aspiración están alejados uno del otro.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Bomba centrífuga horizontal multi-fases para el transporte de un fluido, con un rotor (6, 32), que comprende un árbol (6) dispuesto de forma giratoria así como varias ruedas de rodadura (32) para el transporte del fluido, en donde todas las ruedas de rodadura (32) están dispuestas fijas contra giro en el árbol (6), y con un estator (31, 33), que comprende varias carcasas de las fases (31), que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio (A), en donde el estator (31, 33) rodea al rotor (6, 32) y en donde todas las carcasas (31) de las fases están configuradas y dispuestas en el centro con respecto al eje medio (A) y en donde entre el rotor (6, 32) y el estator (31, 33) están previstos varios anillos de desgaste (7, 8), cada uno de los cuales está fijado con respecto al estator (31, 33), y rodea el rotor (6, 32) en cada caso con un juego (S1, S2), caracterizada porque al menos uno de los anillos de desgaste (7, 8) está configurado excéntrico, en donde con la configuración excéntrica del anillo de desgaste se entiende que la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está centrada alrededor de un primer eje y la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está dispuesta alrededor de un segundo eje, en donde el primero y el segundo eje están paralelos, pero no coincidentes.

2. Bomba de acuerdo con la reivindicación 1, en la que una pluralidad de los anillos de desgaste (7, 8) está configurada excéntrica.

3. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los anillos de desgaste (7, 8) presentan una excentricidad (E), que aumenta en dirección al centro de la bomba.

4. Bomba de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la excentricidad (E) de los anillos de desgaste (7, 8) está adaptada a la línea de flexión (B) del árbol (6).

5. Bomba de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en la que la excentricidad (E) de todos los anillos de desgaste (7, 8) está dimensionada de tal manera que cuando el árbol (6) está parado, precisamente ninguno de los anillos de desgaste (7, 8) entra en contacto con el árbol (6) o con una rueda de rodadura (32).

6. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, en la que la excentricidad (E) de todos los anillos de desgaste está dimensionada de tal manera que la línea de flexión (B) del árbol (6) se extiende, en el caso de un número nominal de revoluciones de la bomba, esencialmente en el centro entre todos los anillos de desgaste (7, 8).

7. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores con varias ruedas de rodadura (3) que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a la dirección axial, en donde cada fase de la bomba (3) comprende una rueda de rodadura (32) provista con un disco de cubierta delantero (34) para el transporte del fluido, así como de una de las carcasas de las fases (31) y una pared de separación estacionaria (33) con respecto a la carcasa de la fase (31) para la conducción del fluido hacia la fase de la bomba (3) vecina, en donde la carcasa de las fases (31) está configurada con un orificio estacionario de rueda de rodadura (37) para el alojamiento del disco de cubierta delantero (34) de una de las ruedas de rodadura (32), en donde cada orificio estacionario de la rueda de rodadura (37) se limita radialmente dentro por un primer anillo de desgaste (7), que rodea el disco de cubierta delantero (34) de la rueda de rodadura (32) con un juego (S1), y en donde cada pared de separación estacionaria (33) se limita radialmente dentro por un segundo anillo de desgaste (8), que rodea el árbol (6) con un juego (S2). 8. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que cada anillo de desgaste excéntrico (7, 8) presenta un medio de posicionamiento (9), para posicionar el anillo de desgaste (7,

8) respectivo en una orientación angular predeterminada en la carcasa de fases (31) respectiva o en la pared de separación (33) respectiva.

9. Bomba de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el medio de posicionamiento (9) está previsto allí donde el anillo de desgaste (7, 8) respectivo presenta su anchura máxima (F) en dirección radial.

10. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que todas las carcasas de las fases (31) están dispuestas en una carcasa envolvente (2).

11. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores con una entrada (4) y una salida (5) así como una salida intermedia (51) para el fluido a transportar, en la que la salida intermedia (51) está configurada y dispuesta de tal manera que al menos una parte del fluido se puede extraer a una presión intermedia a través de la salida intermedia (51), cuya presión intermedia es mayor que la presión del fluido en la entrada (4) de la bomba y menor que la presión del fluido en la salida (5) de la bomba.

12. Procedimiento para la reparación o revisión de una bomba centrífuga horizontal multi-fases (1) para el transporte de un fluido, con un rotor (6, 32), que comprende un árbol (6) dispuesto de forma giratoria así con varias ruedas de rodadura (32) para el transporte del fluido, en donde todas las ruedas de rodadura (32) están dispuestas fijas contra giro en el árbol (6), y con un estator (31, 33), que comprende varias carcasas de las fases (31), que están dispuestas unas detrás de las otras con respecto a una dirección axial establecida a través de un eje medio (A), en donde el estator (31, 33) rodea al rotor (6, 32) y en donde todas las carcasas (31) de las fases están configuradas y dispuestas en el centro con respecto al eje medio (A) y en donde entre el rotor (6, 32) y el estator (31, 33) están previstos varios anillos de desgaste (7, 8), cada uno de los cuales está fijado con respecto al estator (31, 33), y rodea el rotor (6, 32) en cada caso con un juego (S1, S2), en cuyo procedimiento se sustituyen uno o varios de los anillos de desgaste (7, 8), caracterizada porque uno o varios de los anillos de desgaste (7, 8) se sustituyen en cada caso por un anillo de desgaste (7, 8) configurado excéntricamente, en donde con la configuración excéntrica del anillo de desgaste se entiende que la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está centrada alrededor de un primer eje y la superficie de limitación radialmente exterior del anillo de desgaste está dispuesta alrededor de un segundo eje, en donde el primero y el segundo eje están paralelos, pero no coincidentes.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la excentricidad (E) de los anillos de desgaste (7, 8) se adapta a una línea de flexión (B) del árbol (6).

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12 ó 13, en el que la excentricidad (E) de los anillos de desgaste (7, 8) se dimensiona en cada caso ara que cuando el árbol (6) está parado, ninguno de los anillos de desgaste /7, 8) contacte con el árbol (6).

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, en el que la excentricidad (E) de los anillos de desgaste (7, 8) se dimensiona en cada caso para que la línea de flexión (B) el árbol (6) se extiende en el caso de un número nominal de revoluciones de la bomba (1) esencialmente en el centro entre todos los anillos de desgaste (7, 8).