ES2870715T3 - Un elemento de puerto de bomba de anillo líquido que tiene construcciones anticavitación - Google Patents

Un elemento de puerto de bomba de anillo líquido que tiene construcciones anticavitación Download PDF

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Abstract

Una bomba (10) de anillo líquido que comprende: un cabezal (44) de bomba que tiene una abertura (32) de entrada, una abertura (46) de salida y una abertura anticavitación (51); un alojamiento (16) de bomba acoplado al cabezal (44) de bomba y que define una cámara (14) que está sustancialmente cerrada por el alojamiento (16) de bomba y el cabezal (44) de bomba; un rotor (18) dispuesto al menos parcialmente en la cámara (14); un elemento (26) de puerto dispuesto en la cámara (14) y situado junto al rotor (18), incluyendo el elemento (26) de puerto una pared (30) que define un puerto (32) de entrada, un puerto (36) de descarga y un puerto anticavitación (51), cada uno separado de los otros; y una pluralidad de palas (18a) dispuestas alrededor de un eje (18b) de rotación del rotor (18), en donde cada par de palas (18a) adyacentes define parcialmente un cubo (18c) entre las mismas, y en donde cada cubo (18c) gira desde un primera posición (G), en la que el cubo (18c) está situado entre el puerto (36) de descarga y el puerto (32) de entrada, a una segunda posición (H), en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto (32) de entrada para llevar fluido al interior del cubo (18c), a una tercera posición (J), en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación (51) para admitir fluido, a una cuarta posición, y a una quinta posición (L), en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto (36) de descarga para descargar el fluido dentro del cubo (18c) caracterizada por que, en la cuarta posición (K), el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación (51) para admitir fluido en el cubo (18c) y en comunicación de fluido con el puerto (36) de descarga para descargar fluido dentro del cubo (18c).

Description

DESCRIPCIÓN
Un elemento de puerto de bomba de anillo líquido que tiene construcciones anticavitación
Datos de solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud Provisional de EE. UU. n° 62/115,408, presentada el 12 de febrero de 2015.
Antecedentes
La divulgación se refiere a construcciones anticavitación de una bomba de anillo líquido.
Las bombas de anillo líquido y su funcionamiento son bien conocidos. En general, las bombas de anillo líquido utilizan un anillo líquido que, durante el funcionamiento, delimita una cámara de bombeo. La cámara de bombeo puede comprender uno o varios lóbulos. Un árbol hace girar un rotor. El anillo líquido es excéntrico. Durante el funcionamiento de la bomba, una superficie radial interior del anillo líquido se separa del árbol en dirección radial en una zona de entrada para permitir que los cubos formados por las palas adyacentes del rotor se llenen de gas que entra en la cámara de bombeo de la bomba a través de un puerto de entrada. El puerto de entrada está aguas abajo de la entrada del cabezal de bomba. Los cubos se llenan de gas a medida que pasan por el puerto de entrada. Un canal de puerto de entrada se extiende desde el puerto de entrada y proporciona una conexión de fluido entre la entrada del cabezal de bomba y el puerto de entrada.
La superficie radial interior del anillo líquido en una zona de compresión de la bomba está orientada en relación con el árbol para comprimir el gas en los cubos y forzar el gas a través de un puerto de salida que conduce a una salida de la bomba. Un canal de puerto de salida se extiende desde el puerto de salida y proporciona una conexión de fluido entre el puerto de salida y la salida del cabezal de bomba.
El anillo comprime el gas en los cubos debido a su orientación excéntrica. La orientación significa que la superficie interior en dirección radial del anillo líquido tiene una aproximación mucho más cercana al eje del árbol en la dirección radial a lo largo de la zona de compresión en comparación con su aproximación a lo largo de la zona de entrada.
Durante el funcionamiento de la bomba se introduce líquido de sellado en los cubos. El líquido de sellado entra en un cubo de la bomba a través de un puerto de introducción de líquido de sellado formado en la pared lateral exterior. Un canal de introducción de líquido de sellado se extiende hasta el puerto de introducción de líquido de sellado y proporciona una conexión de fluido entre una entrada de líquido de sellado del cabezal de bomba y el puerto de introducción de líquido de sellado. El líquido de sellado entra en los cubos desde el puerto de introducción de líquido de sellado. El líquido de sellado llena los intersticios y, por lo demás, permite el funcionamiento adecuado de la bomba, por ejemplo rellenando el líquido que forma el anillo líquido.
El líquido de sellado en el cubo puede provocar la cavitación de las palas y, en particular, en la base de un lado delantero de una pala trasera que forma el cubo. Para reducir el daño causado por la cavitación, la técnica ha utilizado material resistente a la cavitación. La técnica también ha utilizado desviadores cerca del puerto de introducción de líquido de sellado en el elemento de puerto para reducir la cavitación. La Patente de eE. UU. 4,498,844, Bissell, proporciona una descripción completa de cómo funciona una bomba de anillo líquido que tiene un elemento de puerto cónico o cilíndrico y parte de su estructura básica, y se incorpora completamente en la presente memoria por referencia. Los documentos US 4,083,658 y DE 3207507 A1 dan a conocer otros compresores de anillo líquido.
Compendio
Un ejemplo de la invención consiste en una bomba de anillo líquido. La bomba tiene un cabezal de bomba. El cabezal de bomba tiene una abertura de entrada de gas del cabezal de bomba a través de una parte exterior del cabezal de bomba y tiene un canal de entrada de gas en una parte de dicho cabezal de bomba. El canal de entrada de gas está abierto a la entrada de gas del cabezal de bomba. La bomba tiene además un alojamiento de cámara de bombeo que forma una cámara. En la cámara hay un rotor. El rotor tiene una pluralidad de palas que forman una pluralidad de cubos. En una cavidad formada por dicha pluralidad de palas hay un elemento de puerto. El elemento de puerto tiene una primera pared lateral dispuesta alrededor de una segunda pared lateral. En la primera pared lateral del elemento de puerto están formados un puerto de entrada de gas y un puerto de salida de gas. El puerto de entrada de gas y el puerto de salida de gas están en la cavidad. Un paso anticavitación tiene una abertura de gas a través de una superficie orientada hacia el exterior de la primera pared lateral. La abertura está en la cavidad. El paso anticavitación tiene una entrada de gas que se abre a través de una superficie de dicho elemento de puerto. La entrada está fuera de dichos cubos y la entrada está separada de la descarga de gas de cualquiera de dichos cubos. La entrada está separada del canal de entrada de gas del cabezal de bomba. La abertura del paso anticavitación está separada de dicho puerto de entrada de gas.
El elemento de puerto puede tener además un puerto de introducción de líquido de sellado que se abre a través de la primera pared lateral. Un canal de introducción de líquido de sellado en dicho elemento de puerto está abierto al puerto de introducción de líquido de sellado. El canal de introducción de líquido de sellado comprende paredes que se extienden en cada caso a lo largo de un primer eje en una dirección que se aleja de la superficie exterior de la primera pared lateral hacia el eje central del elemento de puerto. Las paredes también se extienden en cada caso a lo largo de un segundo eje en una dirección que se aleja de un segundo extremo abierto del elemento de puerto hacia un primer extremo abierto del elemento de puerto. Cada pared, a lo largo de su segundo eje, forma un ángulo con respecto a un plano que pasa a través de un área del puerto de introducción de líquido de sellado que se abre a través de la primera pared lateral. El plano se extiende a lo largo del eje central y es paralelo al mismo. El ángulo es preferiblemente de 10 grados ± 2 grados. El área de la abertura del puerto de introducción de líquido de sellado a través de la primera pared lateral puede tener un borde que comprende una superficie biselada. Cerca del puerto de introducción puede haber un desviador de líquido de sellado.
En consecuencia, incluso más resumido, el elemento de puerto en la cavidad del rotor de la bomba de anillo líquido tiene el paso anticavitación. El paso tiene una abertura de gas a través de una superficie orientada hacia el exterior de la primera pared lateral del elemento de puerto. La abertura está en la cavidad. La entrada de gas del paso anticavitación se abre a través de la superficie de dicho elemento de puerto. La entrada está fuera de los cubos formados por las palas del rotor y está separada de la descarga de gas de cualquiera de dichos cubos. La entrada está separada del canal de entrada de gas del cabezal de bomba de la bomba de anillo líquido. La abertura del paso anticavitación está separada de dicho puerto de entrada de gas. El puerto de introducción de líquido de sellado se abre a través de la primera pared lateral. El canal de introducción de líquido de sellado se abre al puerto de introducción de líquido de sellado y tiene paredes en ángulo con respecto a un plano que pasa a través de un área de la abertura del puerto de introducción de líquido de sellado a través de la primera pared lateral. El plano se extiende a lo largo de un eje central y es paralelo al mismo.
La siguiente descripción detallada y el compendio anterior y las figuras de los dibujos adjuntos que ilustran realizaciones específicas en las que se puede poner en práctica la invención. Las realizaciones están destinadas a describir aspectos de la invención con suficiente detalle para permitir a los expertos en la técnica poner en práctica la invención. Se pueden utilizar otras realizaciones y se pueden llevar a cabo cambios sin apartarse del alcance de la presente invención. La presente invención está delimitada por las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, la descripción no debe tomarse en un sentido limitativo y no limitará el alcance de la invención.
En un aspecto, una bomba de anillo líquido incluye un cabezal de bomba que tiene una abertura de entrada, una abertura de salida y una abertura anticavitación, un alojamiento de bomba que está acoplado al cabezal de bomba y que define una cámara que está sustancialmente cerrada por el alojamiento de bomba y el cabezal de bomba, y un rotor dispuesto al menos parcialmente en la cámara. Un elemento de puerto está dispuesto en la cámara y situado junto al rotor. El elemento de puerto incluye una pared que define un puerto de entrada, un puerto de descarga y un puerto anticavitación, cada uno separado de los otros. Alrededor de un eje de rotación del rotor está dispuesta una pluralidad de palas, en donde cada par de palas adyacentes define parcialmente un cubo entre las mismas. Cada cubo gira desde una primera posición, en la que el cubo está situado entre el puerto de descarga y el puerto de entrada, a una segunda posición, en la que el cubo está en comunicación de fluido con el puerto de entrada para aspirar fluido al interior del cubo, a una tercera posición, en en la que el cubo está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación para admitir fluido, a una cuarta posición, en la que el cubo está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación y el puerto de descarga, y a una quinta posición, en la que el cubo está en comunicación de fluido con el puerto de descarga para descargar el fluido dentro del cubo.
En otro aspecto, una bomba de anillo líquido incluye un alojamiento de bomba que define una cámara que está sustancialmente cerrada y que contiene una cantidad de líquido, y un rotor que está dispuesto al menos parcialmente en la cámara y que incluye un árbol soportado para girar alrededor de un eje de rotación y una pluralidad de palas que se extienden en dirección radial desde el árbol, definiendo la pluralidad de palas un espacio interior cónico. Un elemento de puerto está dispuesto al menos parcialmente dentro del espacio interior cónico. El elemento de puerto define un puerto de entrada en comunicación de fluido con una zona de baja presión, un puerto de descarga en comunicación de fluido con una zona de alta presión, y un puerto anticavitación en comunicación de fluido con un suministro de fluido que tiene una presión entre la zona de baja presión y la zona de alta presión. La pluralidad de palas está dispuesta de modo que cada par de palas adyacentes coopera con el líquido y el elemento de puerto para delimitar y definir sustancialmente un cubo de volumen variable, en donde la rotación del rotor posiciona selectivamente un primer cubo de la pluralidad de cubos en una posición de entrada junto al puerto de entrada para aspirar fluido de baja presión hacia el interior del cubo, en una posición anticavitación en la que el cubo está junto al puerto anticavitación y el primer cubo recibe el fluido, y en una posición de descarga en la que el primer cubo está situado junto al puerto de descarga para descargar el fluido del cubo a la zona de alta presión.
En otro aspecto más, un método para reducir la cavitación en una bomba de anillo líquido incluye definir una pluralidad de cubos entre palas adyacentes de un rotor, formar un anillo líquido alrededor de las palas, cooperando el anillo líquido y las palas para delimitar cada uno de los cubos de modo que, a medida que los cubos giran alrededor de un eje de rotación, el volumen dentro de cada cubo varía como resultado del movimiento del anillo líquido con respecto al rotor, y girar un primero de la pluralidad de cubos a una posición cerrada en la que el cubo está sustancialmente sellado y el volumen del cubo es mínimo. El método también incluye girar el primero de la pluralidad de cubos a una posición de entrada en la que el cubo está en comunicación de fluido con un puerto de entrada, mantener la comunicación de fluido entre el primer cubo y el puerto de entrada durante la rotación adicional del cubo, a lo largo de la cual el anillo líquido se mueve en dirección radial alejándose del eje de rotación con respecto al primer cubo para expandir el volumen del primer cubo y aspirar fluido al interior del volumen a través del puerto de entrada, y girar el primero de la pluralidad de cubos a una posición anticavitación en la que un puerto anticavitación está en comunicación de fluido con el primer cubo. El método incluye además recibir un flujo de fluido dentro del primer cubo a través del puerto anticavitación para aumentar la presión dentro del primer cubo, girar el cubo a una posición de descarga completa en la que el primer cubo está en comunicación de fluido con un puerto de descarga y no está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación, y mantener la comunicación de fluido entre el primer cubo y el puerto de descarga durante la rotación adicional del primer cubo, a lo largo de la cual el anillo líquido se mueve en dirección radial hacia el eje de rotación con respecto al primer cubo para reducir el volumen del primer cubo y descargar fluido del volumen a través del puerto de descarga.
Otros aspectos de la invención resultarán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1a es una vista esquemática lateral irregular de una bomba de anillo líquido que ilustra características de la invención; el esquema muestra un elemento de puerto en una cavidad de un rotor; el rotor está en un alojamiento y el alojamiento está acoplado a un cabezal de bomba.
La Figura 1b es una vista esquemática lateral de una bomba de anillo líquido que ilustra la ubicación de un puerto de entrada de gas con respecto a un cabezal de bomba, rotores y alojamiento de una bomba de anillo líquido que incorpora las características de la presente invención.
La Figura 1c es una vista esquemática lateral de una bomba de anillo líquido que ilustra la ubicación de un puerto de descarga de gas con respecto a un cabezal de bomba, rotores y alojamiento de una bomba de anillo líquido que incorpora las características de la presente invención.
La Figura 2 es una vista esquemática frontal de un elemento de puerto y un rotor de una bomba de anillo líquido que incorpora características de la presente invención.
La Figura 3 es una vista en sección del elemento de puerto mostrado en la Figura 2; la sección se toma a lo largo del eje central del elemento de puerto.
La Figura 4 es una vista esquemática frontal del elemento de puerto mostrado en la Figura 2 que ilustra algunos ángulos.
La Figura 5 es una vista lateral del elemento de puerto mostrado en la Figura 4 que ilustra el diámetro interior de la segunda pared lateral del elemento de puerto.
La Figura 6 es una vista esquemática trasera del elemento de puerto de la Figura 4 en combinación con un cabezal de bomba de la bomba de anillo líquido que incorpora características de la presente invención.
La Figura 7 es una vista isométrica trasera del elemento de puerto de la Figura 4.
La Figura 8 es una vista isométrica lateral del elemento de puerto de la Figura 4.
La Figura 9 es una vista isométrica lateral del elemento de puerto de la Figura 4 diferente de la vista lateral de la Figura 8.
Antes de que se explique en detalle cualquier realización de la invención, se ha de entender que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de componentes que se exponen en la siguiente descripción o se ilustran en los siguientes dibujos. La invención puede tener otras realizaciones y ser puesta en práctica o llevada a cabo de diversas formas. Además, se ha de entender que la fraseología y la terminología utilizadas en la presente memoria tienen el propósito de describir y no han de ser consideradas como limitativas. El uso en la presente memoria de las expresiones "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y sus variaciones pretende abarcar los elementos enumerados a continuación de las mismas y sus equivalentes, así como elementos adicionales. A menos que se especifique o se limite de otro modo, los términos "montado", "conectado", "soportado" y "acoplado" y sus variaciones se utilizan en sentido amplio y abarcan tanto montajes, conexiones, soportes y acoplamientos directos como indirectos. Además, "conectado" y "acoplado" no se limitan a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos.
Descripción detallada
Tal como se ilustra en la Figura 1a, una bomba 10 de anillo líquido incluye una cámara 14 formada por un alojamiento 16 de cámara de bombeo. Un rotor 18 en la cámara de bombeo para bombear el gas 20 tiene una pluralidad de palas 18a que están dispuestas alrededor de un área central del rotor. Más particularmente, están dispuestas circunferencialmente alrededor del eje central 18b del rotor. Las palas 18a están espaciadas equidistantemente entre sí. Entre cada par de palas adyacentes hay un espacio que se puede designar como cubo 18c. Hay una pluralidad de cubos 18c dispuestos alrededor del eje central 18b del rotor. Cuando la bomba de anillo líquido está funcionando a su velocidad de marcha, cada cubo 18c forma un cubo 18c sellado independiente sellado por el líquido de un anillo líquido 22. El cubo 18c sellado tiene un espacio vacío (volumen) que se expande y contrae dependiendo de la orientación angular del cubo 18c con respecto a una superficie interior 22a del anillo líquido 22 giratorio en la cámara. La superficie interior 22a del anillo líquido delimita un límite interior radial del anillo líquido 22 y forma un límite exterior radial de un cubo 18c sellado respectivo. El límite radial orientado hacia adentro de cada cubo 18c sellado está formado por una superficie 24a orientada hacia el exterior de una segunda pared lateral 24 de un elemento 26 de puerto. Cada cubo sellado se puede designar como cámara de fluido compresible.
Cada pala 18a de rotor tiene un primer extremo libre 18d que se extiende en una dirección radial con respecto al eje central del rotor. Cada pala de rotor tiene un segundo extremo libre 18e que se extiende en una dirección axial con respecto al eje central 18b del rotor. Cada segundo extremo libre 18e está inclinado o es paralelo con respecto al eje central 18b del rotor. En el presente ejemplo están inclinados. Los extremos libres primero y segundo de cada pala se cruzan entre sí. Los segundos extremos libres forman una cavidad 19. El rotor está conectado de forma fija a un árbol 28. El árbol se extiende a través de la cavidad 19 y a través de una abertura 18g de recepción de árbol formada por un buje 18h del rotor 18.
El elemento 26 de puerto está en la cavidad 19. El elemento 26 de puerto tiene una primera pared lateral 30 en la cavidad 19. La primera pared lateral 30 es alargada en una primera dirección. La primera dirección es una dirección que se aleja de un primer extremo abierto 26a del elemento de puerto hacia un segundo extremo abierto 26b del elemento de puerto. La primera pared lateral 30 se extiende en la primera dirección y está situada entre el primer extremo abierto 26a y el segundo extremo abierto 26b. La primera pared lateral 30 es una pared lateral exterior y se puede designar como pared de puerto. La primera pared lateral está dispuesta alrededor de la segunda pared lateral 24. La segunda pared lateral 24 es una pared lateral interior. La pared lateral interior 24 forma un hueco 24b de recepción de árbol. El árbol 28 se extiende hacia el interior del hueco 24b.
El elemento 26 de puerto tiene un puerto 32 de entrada de gas y un puerto 36 de descarga de gas formado en la primera pared lateral 30. El puerto 32 de entrada de gas se abre a través de la primera pared lateral 30. El puerto 36 de descarga de gas se abre a través de la primera pared lateral 30. El puerto 32 de entrada y el puerto 36 de descarga tienen en cada caso un extremo inicial 33, 37 respectivo. Cada extremo inicial 33, 37 respectivo está separado, en la dirección circunferencial, de un extremo final 34, 38 respectivo. El extremo inicial 37 del puerto de descarga está separado del extremo final 38 del puerto de descarga de gas. El extremo inicial 33 de la entrada de gas está separado del extremo final 34 del puerto de entrada de gas. Los extremos iniciales 33, 37 del puerto de entrada y del puerto de descarga de gas comprenden en cada caso un borde inicial y los extremos finales 34, 38 del puerto de entrada de gas y del puerto de salida de gas comprenden en cada caso un borde final. Una parte de una superficie interior 30a de la primera pared lateral 30 delimita en una segunda dirección un canal 35 de puerto de entrada de gas (mostrado en la Figura 7). La segunda dirección es una dirección que va hacia afuera en una dirección radial desde el eje central del elemento de puerto. El canal 35 de puerto de entrada de gas se extiende desde primer extremo abierto 26a del elemento de puerto y se abre a través del mismo hasta el puerto 32 de entrada de gas. El puerto 32 de entrada de gas está abierto al canal 35 de puerto de entrada de gas. El canal 35 de puerto de entrada de gas proporciona una conexión de flujo de gas entre un canal 42 de entrada de gas en el cabezal 44 de bomba y el puerto 32 de entrada de gas. El canal 35 de puerto de entrada de gas está abierto al canal 42 de entrada de gas en el cabezal de bomba. El canal 42 de entrada de gas del cabezal de bomba está abierto a una entrada 43 del cabezal de bomba. La entrada 43 del cabezal de bomba se abre al interior del cabezal 44 de bomba.
Una parte de la superficie interior 30a de la primera pared lateral 30 delimita en la segunda dirección un canal 39 de descarga de gas. El canal 39 de descarga de gas se extiende desde el puerto de salida hasta el primer extremo 26a del elemento 26 de puerto y a través del mismo. El puerto 36 de descarga de gas está abierto al canal 39 de descarga de gas. El canal 39 de descarga de gas proporciona una conexión de flujo de gas a un canal 45 de descarga de gas en el cabezal de bomba. El canal 45 de descarga de gas del cabezal de bomba está abierto al canal 39 de descarga de gas del elemento de puerto. El canal 45 de descarga de gas del cabezal de bomba está abierto a una salida 46 de gas del cabezal de bomba. La salida 46 de gas se abre hacia afuera del cabezal de bomba.
El elemento 26 de puerto tiene un paso anticavitación 50 (mostrado en las Figuras 6 y 7) que comprende una abertura 51 de gas que se abre a través de una superficie exterior 30b de la primera pared lateral 30. La abertura 51 de gas anticavitación es una salida para el paso anticavitación. La abertura 51 de gas del paso anticavitación está en conexión de flujo de gas con una entrada 52 de gas del paso anticavitación 50. La entrada 52 de gas está en el elemento 26 de puerto. La entrada 52 de gas no está en la conexión de flujo de recepción ni en la conexión de descarga de gas de recepción con cualquier cubo 18c en la cámara 14. La entrada 52 está fuera de los cubos 18c. La entrada 52 de gas está en conexión de flujo con un canal 56 de suministro de gas. Está abierta al canal 56 de suministro de gas. El canal de suministro de gas está fuera de dicha cámara de bombeo. Se puede extender a través del cabezal 44 de bomba. El canal 56 de suministro de gas no está abierto a la entrada 43 de gas del cabezal de bomba o al canal 42 de entrada del cabezal de bomba. Está separado, incluso separado en relación con el fluido, del canal 42 de entrada de gas del cabezal de bomba y la entrada 43 del cabezal de bomba. El canal 56 de suministro de gas recibe gas de una fuente externa para la cámara de bombeo y el cabezal de bomba. El canal 56 de suministro de gas y el paso anticavitación 50 son continuos. El paso anticavitación no está abierto al canal 35 del puerto de entrada de gas o al puerto 32 de entrada de gas. El paso anticavitación está separado, incluso separado en relación con el fluido, de los elementos 35, 32. La fuente de gas para el canal 56 de suministro de gas puede consistir en aire ambiente en el entorno que rodea la cámara 14 y el cabezal 44 de bomba. A continuación se explican más detalladamente otros detalles del paso anticavitación.
El elemento 26 de puerto también tiene un puerto 60 de introducción de líquido de sellado que se abre a través de la primera pared lateral 30. El puerto 60 de introducción de líquido de sellado está orientado en la dirección de rotación circunferencial del rotor entre el extremo final 34 del puerto 32 de entrada de gas y el extremo inicial 37 del puerto 36 de descarga de gas. El puerto 60 de introducción de líquido de sellado está abierto a un canal 61 de introducción de líquido de sellado del elemento 26 de puerto. El canal 61 de introducción de líquido de sellado proporciona una conexión de flujo a un canal 62 de suministro de líquido de sellado. El canal 61 de introducción de líquido de sellado está abierto al canal 62 de suministro de líquido de sellado. El canal 62 de suministro de líquido de sellado se puede extender a través de la bomba y, en particular, del cabezal de bomba. El canal 61 de introducción de líquido de sellado del elemento de puerto comprende paredes 63 que se extienden en una dirección que se aleja de la superficie exterior 30b de la primera pared lateral hacia el eje central 40 del elemento de puerto. Las paredes están conectadas con la segunda pared lateral 24 y la primera pared lateral 30. El canal 61 de introducción de líquido de sellado se abre a través de la segunda pared lateral 24 y está abierto al árbol 28. El canal 61 de introducción de líquido de sellado se extiende desde el primer extremo abierto 26a del elemento de puerto y se abre a través del mismo al puerto 60 de introducción de líquido de sellado. El líquido 21 de sellado entra en los cubos 18c desde el puerto 60 de introducción de líquido de sellado cuando los cubos 18 c dejan atrás el puerto de introducción de líquido de sellado en la dirección de rotación circunferencial. El líquido de sellado llena los intersticios y, por lo demás, permite el funcionamiento correcto de la bomba.
En funcionamiento, un cubo 18c sellado gira a una posición K (tal como se muestra en la Figura 2) en la que está en una conexión de recepción de flujo de gas con dicha salida anticavitación 51. En la posición K, el cubo sellado está abierto a la salida anticavitación 51. La salida 51 se abre al cubo 18c sellado. El cubo, cuando está en la posición K, está en una conexión de descarga de flujo de gas con dicho puerto 36 de descarga de gas. El cubo 18c está abierto al puerto 36 de descarga de gas. En la posición K, el cubo no está en una conexión de recepción de flujo de gas con dicho puerto 32 de entrada de gas o canal 35 de puerto de entrada de gas. No está abierto al puerto 32 de entrada de gas ni al canal 35 de entrada de gas. Ha dejado completamente atrás el puerto 32 de entrada de gas. En la posición K no está abierto al puerto 60 de introducción de líquido de sellado. Al menos una parte del cubo está circunferencialmente entre el extremo final 34 de dicho puerto de entrada de gas y el extremo inicial 37 de dicho puerto de descarga de gas. Cuando el cubo está en la posición K, el suministro externo de gas ha entrado en el paso anticavitación 50 a través de la entrada 52 sin haber fluido primero a través del puerto 32 de entrada de gas. El gas en el paso anticavitación pasa a través de dicha abertura anticavitación 51 a dicho cubo 18c sellado sin haber pasado primero a través del puerto 32 de entrada de gas. El flujo al interior del cubo aumenta el volumen de gas y la presión en el cubo. Por tanto, el cubo en la posición K tiene un volumen de gas aumentado y una presión de gas aumentada del gas recibido desde dicho paso anticavitación 50. El gas recibido desde dicho paso procede de la fuente de gas externa. El gas se recibe sin que dicho gas pase primero a través del puerto 32 de entrada de gas.
El área del puerto 60 de introducción de líquido de sellado que se abre a través de la primera pared lateral está delimitada por un borde 65. El borde comprende una superficie biselada. La superficie biselada no tiene costura con la primera pared lateral y parte de la primera pared lateral 30. La superficie puede consistir en un perímetro continuo. La superficie delimita al menos la mitad de la longitud del perímetro. El canal 61 de introducción de líquido de sellado está abierto al árbol 28. Las paredes 63 del canal de introducción de líquido de sellado están en ángulo con respecto a un plano 67 que pasa a través del área de la abertura del puerto de entrada de sellado a través de la primera pared lateral, y más particularmente el área de la abertura a través de la superficie externa 30b de la primera pared lateral. El plano que lo atraviesa se extiende a lo largo del eje central 40 del elemento de puerto y es paralelo al mismo. Cada una de las paredes está en ángulo en una dirección que se aleja de un primer extremo de la pared distal del primer extremo 26a hacia un segundo extremo de la pared próxima al primer extremo 26a. Por tanto, la línea recta más corta que se extiende desde el primer extremo de la pared hasta el segundo extremo de la pared forma un ángulo con respecto al plano 67. Las paredes, a lo largo de la línea, tienen en cada caso un ángulo de 10 grados ± 2 con respecto al plano. Las paredes a lo largo de un eje que se extiende a lo largo de la línea están en ángulo con respecto al plano en la misma cantidad. Se puede considerar que las paredes se han girado 10 grados ± 2 grados en la dirección de rotación circunferencial desde una posición anterior con respecto al plano. En la posición anterior, en la dirección desde el primer extremo hasta el segundo extremo, las paredes se extienden paralelas al plano. Las paredes 63 en ángulo reducen la caída de presión en el cubo porque las paredes en ángulo dirigen el líquido de sellado a través del puerto de introducción de líquido de sellado en un ángulo con respecto al plano 67. El flujo en ángulo reduce la velocidad del líquido de sellado aumentando así la presión en el cubo. El borde biselado 65 funciona con el mismo principio.
Cerca del puerto 60 de introducción de líquido de sellado hay un desviador 69 que tiene una orientación tal que interfiere en el flujo del líquido 21 de sellado. La interferencia se produce antes de que el líquido pase a través del puerto 60 de introducción de líquido de sellado. El desviador 69 rompe el líquido 21 de sellado, con lo que disminuye la velocidad del líquido que corre a lo largo de una superficie delantera de una pala trasera que delimita el cubo cuando pasa por el puerto de introducción del líquido de sellado. La disminución resultante de la velocidad aumenta la presión en el cubo y, por lo tanto, reduce la caída de presión en el cubo y, en consecuencia, la cavitación en la base de la superficie delantera de la pala trasera.
Más detalladamente, el paso anticavitación 50 comprende un canal que tiene una primera parte 53 y una segunda parte 55. La primera parte comprende la entrada 52 de gas al paso anticavitación del elemento de puerto. La entrada 52 de gas se abre a través de una superficie del elemento 26 de puerto. La superficie puede ser una superficie frontal en el primer extremo abierto 26a del elemento de puerto. La superficie frontal está orientada hacia el cabezal 44 de bomba cuando el elemento 26 de puerto está conectado al cabezal de bomba. La entrada de gas está configurada para acoplarse al canal 56 de suministro de gas. La primera parte se extiende en la primera dirección. La primera parte no se abre a través de la superficie interior 30a de la primera pared lateral 30. No se abre al interior del canal 35 del puerto de entrada de gas o el canal 39 de descarga. Se extiende en la primera dirección dentro de la estructura adicional 71 del elemento 26 de puerto. La estructura 71 está entre la superficie interior 24c de dicha segunda pared lateral 24 y dicha superficie exterior 30b de dicha primera pared lateral 30. La estructura adicional puede considerarse una parte de la primera pared lateral 30 que tiene un espesor aumentado en una dirección que se aleja de la superficie exterior de primera pared lateral hacia el eje central del elemento de puerto. La dirección comprende una dirección radial que se aleja de la superficie exterior de la primera pared lateral hacia el eje central del elemento de puerto. La estructura puede ser una parte que se extiende desde la primera pared lateral 30 hasta la segunda pared lateral 24. La estructura puede delimitar el canal 39 de descarga de gas en una dirección circunferencial opuesta a la dirección de rotación. La estructura adicional 71 tiene una longitud, medida en una dirección que se aleja del primer extremo abierto 26a del elemento de puerto hacia el segundo extremo abierto 26b del elemento de puerto a lo largo del eje central, menor que una longitud del puerto 36 de descarga de gas medida a lo largo del eje central. La longitud del puerto 36 de descarga de gas se mide desde un primer extremo 73 de la abertura del puerto 36 de descarga a través de la superficie exterior 30b más cercana al primer extremo 26a del elemento de puerto hasta un segundo extremo 75 de la abertura del puerto 36 de descarga más alejado del primer extremo 26a del elemento de puerto. La longitud de la estructura adicional es al menos 1,5 y más preferiblemente alrededor de 2 veces la longitud del puerto de descarga de gas.
La segunda parte 55 del canal comprende la abertura (salida) 51 del paso 50. La primera parte 53 se abre al interior de la segunda parte 55. La segunda parte no se abre a través de la superficie interior 30a de la primera pared lateral. La primera y la segunda partes están en conexión de flujo de gas y son continuas entre sí.
El paso anticavitación no se abre a través de la superficie interior 30a de la primera pared lateral 30. No se abre al puerto 32 de entrada ni al canal 35 de puerto de entrada. Excepto la entrada, no se abre a través de una superficie de la estructura adicional 71. El paso 50 está separado, incluso separado en relación con el fluido, del puerto 32 de entrada de gas, el canal 35 de puerto de entrada de gas, el puerto 36 de descarga de gas y el canal 39 de descarga de gas. Un cubo 18c, cuando está en la posición K, puede acoplar la salida 51 al puerto 36 de descarga.
Como se muestra en las Figuras 8 y 9, la abertura 51 (más particularmente el punto medio de la abertura 51) del paso anticavitación 50 es una distancia axial X desde el primer extremo abierto 26a. La distancia axial se mide a lo largo del eje central del elemento 26 de puerto. La distancia X es mayor que la distancia axial Y desde el primer extremo 26a del elemento 26 de puerto hasta un extremo 77 del puerto 32 de entrada de gas más cercano al primer extremo abierto 26a del elemento de puerto. Preferiblemente, la distancia se reduce al mínimo. La distancia Y se mide a lo largo del eje central del elemento de puerto. La distancia X es menor que la distancia axial Z desde el primer extremo 26a del elemento de puerto hasta un extremo 79 del puerto 32 de entrada de gas más alejado del primer extremo 26a del elemento 26 de puerto. De nuevo, la distancia Z se mide a lo largo del eje central del elemento de puerto. Con referencia a la Figura 2, la abertura 51 (más particularmente el punto medio de la abertura 51), en la dirección circunferencial de rotación, está a A grados desde el extremo final 34 del puerto 32 de entrada de gas. Está a B grados desde el extremo inicial 37 del puerto 36 de descarga de gas. Preferiblemente, A es mayor que B. Preferiblemente, A es 2 veces B ± 0,2. En el ejemplo mostrado, A es 66 grados ± 5 grados y B es 32 grados ± 5 grados.
El desviador tiene una primera longitud desde un extremo hasta un extremo opuesto, medida en la dirección circunferencial, preferiblemente igual o aproximadamente igual a la anchura del canal de introducción de líquido de sellado, medida en la dirección circunferencial en el borde de la abertura del puerto 60 de introducción de líquido de sellado a través de la superficie exterior 30b de la primera pared lateral 30. La longitud debe corresponder al menos a 0,5 veces la anchura del puerto de introducción del líquido de sellado. El desviador debe tener la distancia d más cercana medida a lo largo de un radio del eje central del elemento de puerto. La distancia d debe ser mayor que el radio interior r de la segunda pared lateral. La distancia d es igual a aproximadamente 1,22 veces r ± 0,02.
Una superficie 81 de un relleno 82 delimita dicho paso anticavitación 50 y, por tanto, dicho paso está abierto a dicha superficie 81 de dicho relleno. Por consiguiente, la superficie 81 constituye una superficie de dicho paso. El relleno 82 puede consistir en un tapón. El relleno 82 llena al menos una parte de un canal 85. El canal 85 que tiene el relleno 82 está en la estructura adicional 71. Sin incluir el relleno 82, el canal 85 tiene una abertura 85a que se abre a dicho paso anticavitación 50 desde dicha estructura adicional. El relleno 82 llena la abertura. El canal 85 también tiene una abertura 85b a través de la superficie de la estructura adicional. Esta abertura 85b no está rellena. El canal 85 es un canal de localización previsto en conexión con la previsión del paso anticavitación 50.
En un modo de funcionamiento preferido, la bomba 10 funciona como una bomba de vacío que produce una presión absoluta baja (presión de vacío alta) en la entrada 32 y descarga el fluido bombeado a una presión absoluta más alta (por ejemplo, presión atmosférica) en la descarga 36. Durante algunas condiciones de funcionamiento, la presión dentro del cubo cuando pasa por el extremo final 34 de la entrada 32 es menor que la presión de vapor del líquido que forma el anillo líquido. Esta condición puede provocar la ebullición (es decir, la formación de burbujas) del líquido. La exposición repentina de este líquido en ebullición a una zona de alta presión (como la presión atmosférica en la descarga 36) puede causar el colapso repentino (implosión) de las burbujas que pueden causar cavitación.
El funcionamiento de la bomba que incluye el dispositivo anticavitación se comprende mejor con referencia a la Figura 2. La Figura 2 ilustra múltiples posiciones de cubos definidas por varias líneas radiales discontinuas. Cada cubo gira a través de múltiples posiciones, identificándose las posiciones G, H, I, J, K y L para la descripción. Un cubo comienza su ciclo de rotación en la posición G. En esta posición, el cubo está cerrado tanto en la abertura de descarga 36 como en la abertura de entrada 32 y gira en el sentido de las agujas del reloj, tal como se muestra en la Figura 2. En la posición G, el anillo líquido está en o cerca de su aproximación más cercana al árbol, de modo que el volumen del cubo está en o cerca de su valor mínimo. La rotación adicional coloca el cubo en la posición H. En esta posición, el cubo está abierto a la abertura de entrada 32 y el volumen del cubo aumenta a medida que el anillo líquido retrocede con respecto al árbol. El volumen creciente atrae fluido hacia el volumen creciente. La rotación adicional coloca el cubo en la posición I. En esta posición, el cubo está de nuevo cerrado tanto en la entrada 32 como en la descarga 36. Además, en la posición I, el anillo líquido está en o cerca de su distancia máxima con respecto al rotor, de modo que el volumen del cubo está en su valor máximo o cerca del mismo. En la posición I es donde el cubo está a su presión más baja (presión de vacío más alta) y en la que es más probable que se formen burbujas. La continuación de la rotación coloca el cubo en la ubicación "J". A medida que el cubo se acerca a esta posición, el anillo líquido se mueve hacia el árbol para reducir el volumen y aumentar la presión dentro del cubo. Una vez en la posición "J", el cubo se abre hacia la abertura anticavitación 51. La abertura anticavitación 51 está acoplada en relación con el fluido a una fuente de presión relativamente alta (por ejemplo, presión atmosférica) y admite un volumen de fluido a alta presión dentro del cubo. La abertura anticavitación 51 o la vía de fluido están dimensionadas para controlar la cantidad de fluido admitida en el cubo con el fin de aumentar lentamente la presión en el cubo. Después, el cubo gira a la posición K, en la que está abierto tanto a la abertura anticavitación 51 como a la abertura de descarga 36. En este punto, el fluido puede entrar libremente en el cubo para aumentar la presión a la presión atmosférica. Por último, el cubo gira a la posición L, en la que el volumen está sustancialmente a la presión atmosférica y el volumen se reduce a medida que el anillo líquido se acerca al árbol y el volumen del cubo se reduce. Finalmente, el cubo vuelve a la posición G y el proceso comienza de nuevo. La admisión de fluido a alta presión a través de la entrada anticavitación antes de exponer el cubo a la descarga 36 permite un aumento más gradual de la presión dentro del cubo, lo que permite que las eventuales burbujas se disipen más lentamente, reduciendo así la probabilidad de daños por cavitación.
Para fabricar el elemento 26 de puerto están previstas la primera pared lateral 30 y la segunda pared lateral 24 de dicho elemento 26 de puerto. El puerto 32 de entrada de gas y el puerto 36 de descarga de gas están previstos en la primera pared lateral 30. El puerto 60 de introducción de líquido de sellado está previsto en la primera pared lateral 30. El canal 61 de líquido de sellado tiene las paredes 63 en ángulo con respecto al plano 67. La estructura adicional 71 está prevista para extenderse una longitud menor que la longitud del puerto 36 de descarga. Las características anteriores se pueden proporcionar mediante fundición en combinación con mecanizado.
La primera parte 53 del canal del paso anticavitación está prevista en la estructura adicional 71 de modo que tiene la entrada 52 al paso anticavitación. El canal 85 de localización está previsto en la estructura adicional 71 de modo que se abre a la primera parte 53 y de modo que se abre a través de una superficie de la estructura adicional 71. La segunda parte 55 del canal está prevista de modo que tiene la abertura 51 del paso anticavitación 50 y de modo que se abre a la primera parte 53. La abertura 85a del canal de localización abierto a la primera parte 53 se llena con relleno 82. La primera parte 53 y la segunda parte 55 y el canal 85 de localización se mecanizan en el elemento 26 de puerto después de que éste haya sido fundido o formado de otro modo.
La bomba 10 puede tener un alojamiento 16 de cámara que presenta una superficie interior circular que delimita una cámara 14. En este caso, el paquete compresor tiene un diseño de lóbulo único que presenta una zona de entrada y una zona de compresión únicas. La bomba podría tener un diseño de lóbulos múltiples. En este caso, el alojamiento 16 de la cámara de trabajo tendría una superficie interior ovalada que delimitaría una cámara 14 ovalada. La cámara tendría dos zonas de entrada y dos zonas de compresión en un patrón alterno. Las dos zonas de entrada estarían en extremos opuestos del eje menor del óvalo y las dos zonas de compresión estarían en extremos opuestos del eje mayor.
El término "gas", tal como se utiliza en la presente memoria, es lo suficientemente amplio como para incluir, sin limitación, aire ambiente, fluidos en un estado gaseoso diferentes al aire ambiente, mezclas de gases diferentes al aire ambiente, con aire ambiente y/o gases no ambientales, y mezclas de fluidos incompresibles y compresibles, líquidos vaporizados mezclados con aire ambiente; y líquidos vaporizados.
En las siguientes reivindicaciones se exponen varias características y ventajas de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Una bomba (10) de anillo líquido que comprende:
un cabezal (44) de bomba que tiene una abertura (32) de entrada, una abertura (46) de salida y una abertura anticavitación (51);
un alojamiento (16) de bomba acoplado al cabezal (44) de bomba y que define una cámara (14) que está sustancialmente cerrada por el alojamiento (16) de bomba y el cabezal (44) de bomba;
un rotor (18) dispuesto al menos parcialmente en la cámara (14);
un elemento (26) de puerto dispuesto en la cámara (14) y situado junto al rotor (18), incluyendo el elemento (26) de puerto una pared (30) que define un puerto (32) de entrada, un puerto (36) de descarga y un puerto anticavitación (51), cada uno separado de los otros; y
una pluralidad de palas (18a) dispuestas alrededor de un eje (18b) de rotación del rotor (18), en donde cada par de palas (18a) adyacentes define parcialmente un cubo (18c) entre las mismas, y en donde cada cubo (18c) gira desde un primera posición (G), en la que el cubo (18c) está situado entre el puerto (36) de descarga y el puerto (32) de entrada, a una segunda posición (H), en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto (32) de entrada para llevar fluido al interior del cubo (18c), a una tercera posición (J), en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación (51) para admitir fluido, a una cuarta posición, y a una quinta posición (L), en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto (36) de descarga para descargar el fluido dentro del cubo (18c)
caracterizada por que,
en la cuarta posición (K), el cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación (51) para admitir fluido en el cubo (18c) y en comunicación de fluido con el puerto (36) de descarga para descargar fluido dentro del cubo (18c).
2. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 1, en la que el rotor (18) define un espacio interior cónico.
3. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 2, en la que la pared (30) del elemento de puerto es una pared exterior cónica y está dispuesta, al menos parcialmente, dentro del espacio interior cónico.
4. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 1, que comprende además un líquido (21) dispuesto dentro de la cámara (14), cooperando el líquido con el elemento (26) de puerto y la pluralidad de palas (18a) para delimitar cada uno de los cubos (18c).
5. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 4, en la que un volumen de cada cubo (18c) se expande debido al movimiento del líquido (21) en sentido opuesto a un árbol (28) con respecto a las palas (18a) durante el movimiento de cada cubo (18c) desde la segunda posición (H) hacia la tercera posición (J).
6. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 4, en la que la presión dentro de cada cubo (18c) cuando está en la segunda posición (H) es una primera presión y la presión dentro de cada cubo (18c) cuando el cubo (18c) está en la quinta posición (L) es una segunda presión que es mayor que la primera presión, y en la que un suministro de fluido proporciona fluido al puerto anticavitación (51) a una tercera presión que está entre la primera presión y la segunda presión.
7. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 6, en la que la presión dentro de cada cubo (18c) cuando está en la tercera posición (J) es mayor que la primera presión y menor que la segunda presión.
8. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 1, que comprende además un puerto (60) de introducción de líquido formado en la pared (30) del elemento (26) de puerto, estando situado el puerto (60) de introducción de líquido entre un extremo final (34) del puerto (32) de entrada y un extremo inicial del puerto (36) de descarga.
9. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 8, en la que dicho elemento (26) de puerto incluye un desviador (69) cercano al puerto (60) de introducción de líquido de sellado.
10. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 9, en la que el desviador (69) tiene una primera longitud desde un extremo hasta un extremo opuesto, medida en la dirección circunferencial de rotación, que corresponde aproximadamente a la anchura del puerto (60) de introducción de líquido de sellado, medida en la dirección circunferencial.
11. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 1,
en la que el alojamiento (16) de bomba contiene una cantidad de líquido;
en la que el rotor (18) incluye un árbol (28) soportado para girar alrededor del eje de rotación y la pluralidad de palas (18a) se extiende en dirección radial desde el árbol, definiendo la pluralidad de palas (18a) un espacio interior cónico; y
en la que el elemento (26) de puerto está dispuesto al menos parcialmente dentro del espacio interior cónico, en donde el puerto (32) de entrada está en comunicación de fluido con una zona de baja presión, el puerto (36) de descarga está en comunicación de fluido con una zona de alta presión, y el puerto anticavitación (51) está en comunicación de fluido con un suministro de fluido que tiene una presión entre la zona de baja presión y la zona de alta presión, estando dispuesta la pluralidad de palas de modo que cada par de palas adyacentes coopera con el líquido y el elemento de puerto para delimitar y definir sustancialmente un cubo de volumen variable, en donde la rotación del rotor (18) posiciona selectivamente un primer cubo (18c) de una pluralidad de cubos (18c) en la segunda posición (H) adyacente al puerto (32) de entrada para extraer fluido de baja presión al interior del cubo (18c), en la tercera posición (J), en la que el cubo (18c) está junto al puerto anticavitación (51) y el fluido es admitido en el primer cubo (18c), en la cuarta posición (K), en la que el cubo (18c) está situado entre la tercera posición (J) y la quinta posición (L) de modo que el cubo está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación y el puerto de descarga, y en la quinta posición (L), en la que el primer cubo (18c) está situado junto al puerto (36) de descarga para descargar el fluido del cubo (18c) a la zona de alta presión.
12. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 11, en la que la presión dentro del primer cubo (18c) cuando está en la segunda posición es una primera presión y la presión dentro del primer cubo (18c) cuando el cubo (18c) está en la quinta posición es una segunda presión que es mayor que la primera presión, y en la que un suministro de fluido proporciona fluido al puerto anticavitación (51) a una tercera presión que está entre la primera presión y la segunda presión.
13. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 12, en la que la presión dentro del primer cubo (18c) cuando está en la tercera posición es mayor que la primera presión y menor que la segunda presión.
14. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 11, que comprende además un puerto (60) de introducción de líquido formado en el elemento (26) de puerto, estando situado el puerto (60) de introducción de líquido entre un extremo final de la abertura (32) de entrada y un extremo de abertura del puerto (36) de descarga.
15. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 14, en la que el elemento (26) de puerto incluye un desviador (69) cercano al puerto (60) de introducción de líquido de sellado.
16. La bomba (10) de anillo líquido de la reivindicación 15, en la que el desviador (69) tiene una primera longitud desde un extremo hasta un extremo opuesto, medida en la dirección circunferencial de rotación correspondiente a aproximadamente la anchura del puerto (60) de introducción de líquido de sellado, medida en la dirección circunferencial.
17. Un método para reducir la cavitación en una bomba (10) de anillo líquido, que comprende: definir una pluralidad de cubos (18c) entre palas adyacentes (18a) de un rotor (18);
formar un anillo líquido (22) alrededor de las palas (18a), cooperando el anillo líquido (22) y las palas (18a) para delimitar cada uno de los cubos (18c) de modo que, cuando los cubos (18c) giran alrededor de un eje de rotación, el volumen dentro de cada cubo (18c) varía como resultado del movimiento del anillo líquido (22) con respecto al rotor (18); girar un primero de la pluralidad de cubos (18c) a una posición cerrada, en la que el cubo (18c) está sustancialmente sellado y el volumen del cubo (18c) está en un volumen mínimo;
girar el primero de la pluralidad de cubos (18c) a una posición de entrada, en la que el cubo (18c) está en comunicación de fluido con un puerto (32) de entrada;
mantener la comunicación de fluido entre el primer cubo (18c) y el puerto (32) de entrada durante la rotación adicional del cubo (18c), a lo largo de la cual el anillo líquido (22) se mueve en dirección radial alejándose del eje (18b) de rotación con respecto al primer cubo (18c) para expandir el volumen del primer cubo (18c) y extraer fluido al interior del volumen a través del puerto (32) de entrada;
girar el primero de la pluralidad de cubos (18c) a una posición anticavitación, en la que un puerto anticavitación (51) está en comunicación de fluido con el primer cubo (18c);
admitir un flujo de fluido en el interior del primer cubo (18c) a través del puerto anticavitación (51) para aumentar la presión dentro del primer cubo (18c);
girar el cubo (18c) a una posición de descarga completa, en la que el primer cubo (18c) está en comunicación de fluido con el puerto (36) de descarga y no está en comunicación de fluido con el puerto anticavitación (51); y
mantener la comunicación de fluido entre el primer cubo (18c) y el puerto (36) de descarga durante la rotación adicional del primer cubo (18c), a lo largo de la cual el anillo líquido (22) se mueve en dirección radial hacia el eje (18b) de rotación con respecto al primer cubo (18c) para reducir el volumen del primer cubo (18c) y descargar fluido desde el volumen a través del puerto (36) de descarga;
caracterizado por la etapa de método que consiste en:
girar el primero de la pluralidad de cubos (18c) a una posición intermedia entre la posición anticavitación y la posición de descarga completa de modo que el cubo (18c) esté en comunicación de fluido con el puerto anticavitación (51) y el puerto (36) de descarga, y el puerto anticavitación (51) se abra al cubo (18c) en la posición intermedia.
18. El método de la reivindicación 17, en el que una presión en el primero de la pluralidad de cubos (18c) es una primera presión cuando el primer cubo (18c) está en la posición de entrada y es una segunda presión cuando el primer cubo (18c) está en posición de descarga completa, siendo la segunda presión mayor que la primera presión.
19. El método de la reivindicación 18, que comprende además dirigir el flujo de fluido desde una fuente hasta el puerto anticavitación (51), teniendo la fuente una tercera presión que está entre la primera presión y la segunda presión.
20. El método de la reivindicación 18, en el que dirigir el flujo de fluido al primer cubo (18c) a través del puerto anticavitación (51) aumenta la presión dentro del primer cubo (18c) a una presión que es mayor que la primera presión y menor que la segunda presión.
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