ES2953936T3 - Rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, y bomba con dicho rodete - Google Patents

Rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, y bomba con dicho rodete Download PDF

Info

Publication number
ES2953936T3
ES2953936T3 ES20208103T ES20208103T ES2953936T3 ES 2953936 T3 ES2953936 T3 ES 2953936T3 ES 20208103 T ES20208103 T ES 20208103T ES 20208103 T ES20208103 T ES 20208103T ES 2953936 T3 ES2953936 T3 ES 2953936T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
curve
disc
curvature
impeller
blades
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20208103T
Other languages
English (en)
Inventor
Francesco Sinico
Lorenzo Gobbi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DAB Pumps SpA
Original Assignee
DAB Pumps SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DAB Pumps SpA filed Critical DAB Pumps SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2953936T3 publication Critical patent/ES2953936T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205—Conventional flow pattern
    • F04D29/2216—Shape, geometry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape
    • F04D29/245—Geometry, shape for special effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2238—Special flow patterns
    • F04D29/2255—Special flow patterns flow-channels with a special cross-section contour, e.g. ejecting, throttling or diffusing effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2272—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for influencing flow or boundary layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2294—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for protection, e.g. against abrasion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Un impulsor (10) para bomba centrífuga que comprende: - un disco (11), - una sucesión de paletas (12) que se extiende desde el disco (11) alrededor del eje de rotación, - un cuerpo central (13), adaptado para su conexión a un eje giratorio, teniendo las paletas (12) un perfil con doble curvatura: - una primera curvatura con respecto a un plano de sección paralelo al disco (11), - una segunda curvatura con respecto a un plano de sección perpendicular al plano del disco (11), teniendo la primera curvatura y la segunda curvatura una concavidad dirigida hacia el eje de rotación, comprendiendo cada una de las paletas (12) una curva interior (16) y una curva exterior (17) con diferentes curvaturas:- tanto considerando un plano de sección paralelo al disco (11),- como considerando un plano de sección perpendicular al disco (11), teniendo la curva interior (16) un ángulo de curvatura (a") elegido entre cero y un cuarto de ángulo redondo, y/o la curva exterior (17) tiene un ángulo de curvatura (a') elegido entre cero y un cuarto de ángulo redondo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, y bomba con dicho rodete La presente invención se refiere a un rodete para una bomba centrífuga, particularmente para una bomba centrífuga de rodete empotrado.
La invención también se refiere a una bomba centrífuga con dicho rodete.
Se entiende que la expresión "bomba centrífuga de rodete empotrado" se refiere a una bomba que tiene un rodete que está empotrado con respecto a la entrada del conducto de admisión y utiliza la generación de un solo vórtice coherente delante del rodete para impartir la aceleración centrífuga al líquido bombeado.
El rodete está constituido por un disco sustancialmente plano desde el que se extienden múltiples paletas, que están adaptadas para mover un líquido.
El líquido es aspirado en una dirección que es normal al plano del disco y es suministrado en una dirección que es radial a este último.
El uso generalizado de este tipo de bomba se debe al hecho de que tiene una capacidad considerable para bombear líquido sin atascarse.
Generalmente, las paletas del rodete son equidistantes entre sí, tienen una sección transversal rectilínea o curva sobre el disco, y se extienden en altura mientras permanecen perpendiculares al disco.
Se entiende que el término "equidistante" en la presente descripción significa que los puntos correspondientes de las paletas del rodete están a una distancia mutua constante entre una paleta cualquiera y la siguiente, a lo largo de una circunferencia.
Sin embargo, dichas bombas tienen algunos inconvenientes.
Durante su funcionamiento, se forman vórtices finales alrededor de cada paleta en la región delante del rodete y puede modificar las trayectorias de las líneas de flujo del líquido, reduciendo tanto la altura como el rendimiento de bombeo.
A fin de reducir las turbulencias y de mejorar la eficacia del bombeo, en los últimos años se han desarrollado rodetes que tienen contradiscos, dispuestos frente a los discos, para encerrar las paletas entre los contradiscos y discos. Como alternativa al contradisco, hay rodetes disponibles en el mercado en los que cada uno de los extremos con una porción terminal que es paralela al disco y se extiende a lo largo de toda la curvatura de la paleta.
Sin embargo, incluso estos rodetes tienen algunos inconvenientes.
De hecho, estos rodetes se ven sometidos al desgaste y a posibles impactos de cuerpos sólidos bombeados, en particular contra contradiscos o porciones terminales de las paletas, que pueden dañarlos y comprometer su funcionamiento.
También se conocen bombas centrífugas de rodete empotrado en las que el rodete tiene un que está contorneado para seguir el perfil de los extremos exteriores de las paletas con paletas no equidistantes.
Incluso en estas bombas centrífugas, sin embargo, se forman vórtices finales en la región delante del rodete y pueden modificar las trayectorias de las líneas de flujo del líquido, limitando la altura y eficacia del bombeo.
Finalmente, existen rodetes en los que las paletas tienen un perfil con una curvatura doble, es decir:
- una primera curvatura con respecto a un plano seccional que es paralelo al disco, con la concavidad dirigida hacia el interior del rodete;
- una segunda curvatura con respecto a un plano seccional que es perpendicular al plano del disco, con la concavidad dirigida hacia el exterior del rodete.
Se entiende que la expresión "exterior del rodete", en la presente descripción, significa que concavidad de las paletas está dirigida sustancialmente hacia la circunferencia externa del disco y/o la proyección de dicha circunferencia.
Por el contrario, se entiende que la expresión "interior del rodete", en la presente descripción, significa que la concavidad de las paletas está dirigida sustancialmente hacia la circunferencia interna del disco y/o la proyección de dicha circunferencia.
Estos rodetes, que también pueden tener un contradisco, están adaptados para maximizar el flujo del líquido en el canal entre las paletas y están concebidos para operar próximos a una superficie fija del cuerpo de la bomba.
De esta manera se genera un espacio mínimo entre el rodete y el cuerpo de la bomba.
Sin embargo, estos rodetes no son del tipo empotrado y no generan ningún vórtice coherente delante del rodete. La técnica anterior relevante incluye también la solicitud de Patente US 2016/341210 A1.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un rodete para bomba centrífuga de rodete empotrado y una bomba con dicho rodete que sean capaces de mejorar el estado de la técnica en uno o más de los aspectos indicados anteriormente.
Dentro de este objetivo, un objeto de la invención es proporcionar un rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, que permita mejorar la eficacia del bombeo y la altura de la bomba en la que está instalado con respecto a rodetes similares del tipo conocido.
Otro objeto de la invención es proporcionar un rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, que esté menos sujeto al desgaste o los impactos provocados por cuerpos sólidos que los rodetes similares del tipo conocido.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, en la que se maximice la capacidad de generación del vórtice con respecto a rodetes similares del tipo conocido.
Otro objeto de la invención es proporcionar una bomba centrífuga que tenga un rodete capaz de conseguir el objetivo y los objetos descritos anteriormente.
Otro objeto adicional más de la presente invención es superar los inconvenientes del estado de la técnica de una manera que sea alternativa a las soluciones existentes.
Un objetivo no menos importante de la invención es proporcionar un rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, que sea altamente fiable, relativamente fácil de proporcionar y con costes competitivos.
Este objetivo, estos objetos y otros que se harán más evidentes en lo sucesivo en el presente documento, se consiguen mediante un rodete para bomba centrífuga que comprende:
- un disco,
- una sucesión de paletas que se extienden desde dicho disco alrededor de un eje de rotación,
- un cuerpo central, adaptado para la conexión a un eje de rotación,
teniendo dichas paletas un perfil con una curvatura doble:
- una primera curvatura con respecto a un plano seccional que es paralelo a dicho disco,
- una segunda curvatura con respecto a un plano seccional que es perpendicular a un plano de dicho disco,
teniendo dicha primera curvatura y dicha segunda curvatura una concavidad dirigida hacia dicho eje de rotación,
comprendiendo cada una de dichas paletas una curva interior y una curva exterior con diferentes curvaturas: - considerando ambas un plano seccional que es paralelo a dicho disco,
- y considerando un plano seccional que es perpendicular a dicho disco,
estando dicho rodete caracterizado por que:
- dicha curva interior tiene un ángulo de curvatura seleccionado entre cero y un cuarto de ángulo redondo,
- y/o dicha curva exterior tiene un ángulo de curvatura seleccionado entre cero y un cuarto de un ángulo redondo.
Este objetivo, así como estos y otros objetos que se harán más evidentes en lo sucesivo en el presente documento, también se consiguen mediante una bomba centrífuga que comprende dicho rodete.
Otras características y ventajas de la invención se harán más evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, del rodete para bomba centrífuga según la invención, ilustrada a modo de ejemplo no
limitante en los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un rodete para bomba centrífuga según la invención;
La Figura 2 es una vista diferente del rodete de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista de una primera sección transversal del rodete de la Figura 1;
La Figura 4 es una vista de un rodete para bomba centrífuga según la invención, en la que se muestra una sola
paleta,
La Figura 5 es una vista de sección del rodete de la Figura 4, tomada a lo largo del plano secci La Figura 6 es una vista de sección del rodete de la Figura 4, tomada a lo largo del plano secci La Figura 7 es una vista de sección del rodete de la Figura 4, tomada a lo largo del plano secci Las Figuras 8a y 8b muestran dos vistas diferentes de una segunda sección transversal del rodete de la Figura 1;
Las Figuras 9a y 9b son dos vistas diferentes de una tercera sección transversal del rodete de la Figura 1;
La Figura 10 es una vista a escala ampliada de un detalle de la vista seccional de la Figura 7.
Con referencia a las figuras, el rodete para bomba centrífuga según la invención, particularmente, pero no exclusivamente, para una bomba centrífuga de rodete empotrado, se designa generalmente por medio del número
de referencia 10.
El rodete 10 comprende un disco 11 y una sucesión de paletas 12 que se extiende desde una superficie del disco 11 alrededor el eje de rotación.
El disco 11 es sustancialmente plana.
Una de las particularidades de la invención reside en que cada una de las paletas 12 tiene un perfil con una curvatura doble:
- una primera curvatura con respecto a un plano seccional que es paralela al disco 11, como se muestra en las Figuras 8a-9b;
- una segunda curvatura con respecto a un plano seccional que es perpendicular al plano del disco 11, como
se muestra en las Figuras 3 y 5 a 7.
En particular, tanto la primera curvatura como la segunda curvatura tienen la concavidad dirigida hacia el eje de
rotación del rodete 10.
El rodete 10 comprende un cuerpo central 13, en la circunferencia inferior del disco 11, que tiene un agujero pasante
14 que está adaptado para la inserción de un eje, no mostrado en las figuras, para su rotación.
Este cuerpo central 13 tiene una forma de tipo frustocónica, con la cara extrema más grande sustancialmente en el disco 11 y la cara extrema más pequeña en el mismo lado de extensión que las paletas 12.
La altura del cono del cuerpo central 13 es menor que la altura de las paletas 12.
Las paletas 12 son equidistantes y cada paleta 12 se extiende entre:
- un primer extremo 15a, situado en el cuerpo central 13, y al menos parcialmente monolítico con el mismo,
- un segundo extremo 15b, que está dispuesto en la circunferencia externa del disco 11.
La forma similar a un cono del cuerpo central 13 facilita la exposición del primer extremo 15a de las paletas 12 fuera
de la influencia del cuerpo central 13. De esta manera, se aumenta la capacidad de generar el vórtice coherente
delante del rodete.
Otra de las particularidades de la invención reside en que cada paleta 12 comprende una curva interior 16 y una
curva exterior 17 que tienen curvaturas diferentes:
- considerando ambas un plano seccional que es paralelo al disco 11,
- y considerando un plano seccional que es perpendicular al disco 11.
Se entiende que la expresión "curva interior" en la presente descripción se refiere a la superficie de la paleta 12 que
se dirige hacia el cuerpo central 13 y es sustancialmente paralela a la superficie lateral de este último.
Se entiende que la expresión "curva exterior" en la presente descripción se refiere a la superficie de la paleta 12 que es opuesta a la curva interior.
En particular, considerando un plano seccional que es perpendicular al disco 11, la curva interior 16 y la curva exterior 17 son dos arcos de círculos que tienen distintos centros y/o dos splines de base racionales no uniformes (NURBS, del inglés Non Uniform Rational Basis-Splines), con un número diferente de polos y/o nodos.
En la presente descripción, se entiende que la expresión NURBS se refiere a un modelo matemático que se utiliza comúnmente en gráficos por ordenador para generar y representar curves y superficies y es bien conocido para la persona experta en la materia.
Considerando la Figura 10, una de las particularidades de la invención reside en que:
- la curva interior 16 tiene un ángulo máximo de curvatura a" de 90°, por lo tanto selectivamente entre cero y un cuarto de un ángulo redondo,
- y/o la curva exterior 17 tiene un ángulo máximo de curvatura a' de 90°, por lo tanto selectivamente entre cero y un cuarto de un ángulo redondo.
Se entiende que la expresión "ángulo de curvatura" en la presente descripción se refiere al ángulo a', a", considerando una sección transversal de la paleta 12 en un plano que es localmente perpendicular a la trayectoria de extensión de la paleta 12 entre el primer extremo 15a y el segundo extremo 15b, que se extiende entre:
- un eje K, que es perpendicular al plano de disposición del disco 11 y pasa a través del punto p de intersección entre la curva exterior 17 y el disco 11 de la paleta 12,
- una línea recta Y', Y", que es tangente respectivamente a la curva interior 16 o a la curva exterior 17 de la paleta 12, en el punto q' o q", que está más alejado del disco 11 a lo largo de la trayectoria de extensión de la primera curvatura de la paleta 12.
Otra de las particularidades de la invención reside en que tanto la curva interior 16 como la curva exterior 17 tienen un ángulo de curvatura a", a' que aumenta sustancialmente desde el primer extremo 15a al segundo extremo 15b de la paleta 12, considerando la trayectoria de extensión de la paleta 12 entre estos dos extremos.
Preferentemente, la curva interior 16 tiene un ángulo de curvatura a" en el orden de 45 °-60 °.
Preferentemente, la curva exterior 17 tiene un ángulo de curvatura a' en el orden de 50°-70°.
Este aspecto permite aumentar la eficiencia de la máquina con respecto a rodetes similares del tipo conocido, puesto que el perfil de la paleta 12 puede seguir el gradiente de presión del fluido bombeado sin discontinuidades.
Además, la potencia absorbida en el eje, no mostrado en las figuras, no continúa aumentando a medida que aumenta el caudal del líquido bombeado, como en los rodetes similares del tipo conocido, sino que para valores sustancialmente iguales o superiores al 50 % del caudal máximo, su tendencia permanece sustancialmente constante o disminuye.
Este efecto evita el sobrecalentamiento del motor a altos caudales (aquellos con un valor que está por encima del 50 % del caudal máximo).
Con referencia a las Figuras 5 a 7 y 9a, 9b, el grosor de cada paleta 12 disminuye sustancialmente de forma uniforme, desde un valor máximo, en el primer extremo 15a, a un valor mínimo en el segundo extremo 15b.
Del mismo modo, el grosor de cada paleta 12 disminuye sustancialmente de forma uniforme, desde un valor máximo, en el disco 11, a un valor mínimo en la región 18 que conecta la curva interior 16 y la curva exterior 17, ubicada en el extremo de la paleta 12 que es opuesto al disco 11.
Se entiende que la expresión "grosor de paleta", en la presente descripción, se refiere a la distancia entre puntos correspondientes de la curva interior 16 y de la curva exterior 17.
Dependiendo de los requisitos, el grosor de la paleta puede ser constante.
En particular, en el caso mostrado en las figuras, que es un ejemplo no limitante, con grosores variables de la paleta 12, el grosor en el primer extremo 15a está en el orden de 3-5 mm, por ejemplo de 3,5 mm, mientras que el grosor de la paleta 12 en el segundo extremo 15 está en el orden de 2-4 mm, por ejemplo 2,5 mm.
Del mismo modo, el grosor de la paleta 12 en el disco 11 está en el orden de 3-5 mm, por ejemplo 4 mm, mientras que el grosor en la región 18 que conecta la curva interior 16 y la curva exterior 17 está en el orden de 2-4 mm, por ejemplo 2 mm.
La altura de cada paleta 12 también disminuye sustancialmente, de forma uniforme, desde un valor máximo, en el primer extremo 15a, a un valor mínimo, en el segundo extremo 15b.
Se entiende que el término "altura" en la presente descripción se refiere a la dimensión que es perpendicular al disco 11.
En particular, la altura de la paleta 12 en el primer extremo 15a está, por ejemplo, en el orden de 20-40 mm, por ejemplo 29 mm, mientras que la altura de la paleta 12 en el segundo extremo 15b está en el orden de 10-30 mm, por ejemplo 20 mm.
La región 18 que conecta la curva interior 16 y la curva exterior 17 se extiende entre:
- el punto q" de la curva interior 16 que está más alejado del disco 11, a lo largo de la trayectoria de extensión de la segunda curvatura de la paleta 12, considerando una sección transversal de la paleta 12 en el plano que es localmente perpendicular al disco 11,
- el punto q' de la curva exterior 17 que está más alejado del disco 11, a lo largo de la trayectoria de extensión de la segunda curvatura de la paleta 12, considerando una sección transversal de la paleta 12 en un plano que es localmente perpendicular al disco 11.
La porción de mezcla entre la curva interior 16 y la región de conexión 18 está rodeada para proporcionar una superficie continua entre las dos.
La porción de mezcla entre la curva exterior 17 y la región de conexión 18 es un borde afilado para proporcionar una discontinuidad de la superficie entre las dos.
Esta región 18 para la conexión entre la curva interior 16 y la curva exterior 17 tiene una dimensión, entre ellas, que aumenta sustancialmente entre el primer extremo 15a y el segundo extremo 15b.
En particular, la dimensión de la región de conexión 18 entre la curva interior 16 y la curva exterior 17 en el primer extremo 15a está, por ejemplo, en el orden de 2,5-6 mm, por ejemplo 3,2 mm, mientras la dimensión de la región de conexión 18 entre la curva interior 16 y la curva exterior 17 en el segundo extremo 15b está en el orden de 1,5­ 4 mm, por ejemplo, 2 mm.
Dicha región 18 para la conexión entre la curva interior 16 y la curva exterior 17 tiene un ángulo b de inclinación con respecto a un eje Z que es perpendicular al disco 11 con un valor que es sustancialmente variable entre el primer extremo 15a y el segundo extremo 15b.
En particular, el ángulo de inclinación b de la región de conexión 18 entre la curva interior 16 y la curva exterior 17 en el primer extremo 15a está, por ejemplo, en el orden de 150°-180°, por ejemplo 170°, mientras que el ángulo de inclinación b de la región 18 para la conexión entre la curva interior 16 y la curva exterior 17 en el segundo extremo 15b está en el orden de 180°-200°, por ejemplo, 190°.
La forma particular de las paletas 12 permite mejorar la eficacia del bombeo y la altura de la bomba en la que está instalada con respecto a rodetes similares del tipo conocido.
Para definir la curvatura de la curva interior 16 y de la curva exterior 17 con respecto a un plano seccional que es perpendicular al disco 11 es posible, por ejemplo:
- realizar una primera simulación por medio de software CFD (dinámica de fluidos computacional, del inglés Computational Fluid Dynamics), estableciendo una geometría de la paleta 12 de acuerdo con parámetros que son conocidos por la literatura en el campo y son bien conocidos para la persona experta en la materia, a fin de obtener un intervalo de presión inicial,
- posicionar los polos del NURBS de modo que las curvaturas de la curva interior 16 y de la curva exterior 17 se adapten lo más posible al rango de presión obtenido de la primera simulación,
- realizar de nuevo una simulación, obteniendo un segundo rango de presión,
- posicionar y/o añadir polos del NURBS de modo que la curvatura de la curva interior 16 y de la curva exterior 17 se adapte tanto como sea posible al rango de presión que acaba de obtenerse,
- iterar el método hasta obtener valores de las presiones del rango que coincidan sustancialmente o que tengan una diferencia de menos del 1 % en dos simulaciones sucesivas.
Cuando mayor sea el número de polos del NURBS, mejor será la conformación de la curva interior y la curva exterior para seguir el rango de presión y, por lo tanto, mayor será la capacidad de la paleta 12 para conferir un momento al vórtice de bombeo.
Cabe destacar que las paletas 12, con la segunda curvatura dirigida hacia el interior del rodete 10, reduce la energía absorbida por el líquido, aumentando la capacidad de generación del vórtice con respecto a rodetes similares del tipo conocido.
En la práctica, se ha descubierto que la invención consigue el objetivo previsto y los objetos, proporcionando un rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, que permite mejorar la eficacia del bombeo y la altura de la bomba en la que se instala con respecto a rodetes similares del tipo conocido.
La invención proporciona un rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, que está menos sometido al desgaste o a impactos debidos a cuerpos sólidos con respecto a rodetes similares del tipo conocido y en los que la capacidad de generación de vórtice se maximiza con respecto a rodetes similares del tipo conocido.
La invención también proporciona una bomba centrífuga que tiene un rodete capaz de conseguir el objetivo y los objetos descritos anteriormente.
La invención así concebida es susceptible a numerosas modificaciones y variaciones, todas las cuales están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas; además, todos los detalles podrán reemplazarse por otros elementos técnicamente equivalentes.
En la práctica, los materiales utilizados, siempre que sean compatibles con el uso específico, así como las formas y dimensiones eventuales, podrán ser cualesquiera según las exigencias del estado de la técnica.
Cuando las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación van seguidas de signos de referencia, esos signos de referencia se han incluido con el único fin de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, en consecuencia, dichos signos de referencia no tienen ningún efecto limitante sobre la interpretación de cada elemento identificado a modo de ejemplo por tales signos de referencia.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un rodete (10) para bomba centrífuga que comprende:
- un disco (11),
- una sucesión de paletas (12) que se extiende desde dicho disco (11) alrededor de un eje de rotación, - un cuerpo central (13), adaptado para la conexión a un eje de rotación,
teniendo dichas paletas (12) un perfil con una curvatura doble:
- una primera curvatura con respecto a un plano seccional que es paralelo a dicho disco (11),
- una segunda curvatura con respecto a un plano seccional que es perpendicular a un plano de dicho disco (11),
teniendo dicha primera curvatura y dicha segunda curvatura una concavidad dirigida hacia dicho eje de rotación, comprendiendo cada una de la segunda curvatura de cada una de dichas paletas (12) una curva interior (16) y una curva exterior (17) con diferentes curvaturas:
- considerando ambas un plano seccional que es paralelo a dicho disco (11),
- y considerando un plano seccional que es perpendicular a dicho disco (11),
en donde dichas paletas (12) son equidistantes y cada una de dichas paletas (12) se extiende entre un primer extremo (15a), dispuesto en dicho cuerpo central (13) y al menos parcialmente monolítico con el mismo, y un segundo extremo (15b), que está dispuesto en la circunferencia externa de dicho disco (11),
y
en donde dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17) tienen un ángulo de curvatura (a", a') que aumenta sustancialmente desde dicho primer extremo (15a) a dicho segundo extremo (15b) de una paleta (12), considerando la trayectoria de extensión de dicha paleta (12) entre estos dos extremos, en donde:
- el ángulo de curvatura se define con respecto a un eje K, que es perpendicular al plano de disposición del disco (11) y pasa a través del punto p de intersección entre la curva exterior (17) y el disco (11) de la paleta (12), y una línea recta Y', Y", que es tangente respectivamente a la curva interior (16) o a la curva exterior (17) de la paleta (12), en el punto q' o q", que está más alejado del disco (11) a lo largo de la trayectoria de extensión de la primera curvatura de la paleta (12).
- dicha curva interior (16) tiene un ángulo de curvatura (a") seleccionado entre cero y un cuarto de un ángulo redondo,
- y/o dicha curva exterior (17) tiene un ángulo de curvatura (a') seleccionado entre cero y un cuarto de un ángulo redondo,
en donde
cada una de dichas paletas (12) comprende una región (18) para la conexión entre dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17) que está ubicada en el extremo de cada una de dichas paletas (12) que es opuesto a dicho disco (11), y
en que dicha región (18) para la conexión entre dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17) tiene un ángulo de inclinación (b) con respecto a un eje (Z) que es perpendicular a dicho disco (11) que es sustancialmente variable entre dicho primer extremo (15a) y dicho segundo extremo (15b).
2. El rodete (10), según la reivindicación 1, caracterizado por que el grosor de cada una de dichas paletas (12) disminuye sustancialmente de forma uniforme desde un valor máximo, en dicho primer extremo (15a), a un valor mínimo en dicho segundo extremo (15b).
3. El rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el grosor de cada una de dichas paletas (12) disminuye sustancialmente de forma uniforme desde un valor máximo en dicho disco (11) a un valor mínimo en dicha región (18) para la conexión entre dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17).
4. El rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la altura de cada una de dichas paletas (12) disminuye sustancialmente de forma uniforme desde un valor máximo en dicho primer extremo (15a) a un valor mínimo en dicho segundo extremo (15b).
5. El rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha región (18) para la conexión entre dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17) se extiende entre:
- el punto q" de dicha curva interior (16) que está más alejado de dicho disco (11), a lo largo de la trayectoria de extensión de dicha segunda curvatura de dicha paleta (12), considerando una sección transversal de dicha paleta (12) en un plano que es localmente perpendicular a dicho disco (11),
- el punto q' de dicha curva exterior (17) que está más alejado de dicho disco (11), a lo largo de la trayectoria de extensión de dicha segunda curvatura de dicha paleta (12), considerando una sección transversal de dicha paleta (12) en un plano que es localmente perpendicular a dicho disco (11).
6. El rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que:
- la porción de mezcla entre dicha curva interior (16) y dicha región de conexión (18) es redondeada para proporcionar una superficie continua entre las dos,
- y/o la porción de mezcla entre dicha curva exterior (17) y dicha porción de conexión (18) es un borde afilado para proporcionar una discontinuidad de la superficie entre las dos.
7. El rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha región (18) para la conexión entre dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17) tiene una dimensión, entre ellas, que aumenta sustancialmente entre dicho primer extremo (15a) y dicho segundo extremo (15b).
8. El rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha curva interior (16) y dicha curva exterior (17) representan dos arcos de circunferencias con distintos centros y/o dos NURBS con un número diferente de polos y/o nodos, considerando un plano seccional que es perpendicular a dicho disco (11).
9. Una bomba centrífuga, caracterizada por que comprende un rodete (10), según una o más de las reivindicaciones anteriores.
ES20208103T 2019-12-13 2020-11-17 Rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, y bomba con dicho rodete Active ES2953936T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT201900023904 2019-12-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2953936T3 true ES2953936T3 (es) 2023-11-17

Family

ID=73455629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20208103T Active ES2953936T3 (es) 2019-12-13 2020-11-17 Rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, y bomba con dicho rodete

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11499565B2 (es)
EP (1) EP3835591B1 (es)
CN (1) CN112983882B (es)
ES (1) ES2953936T3 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD951301S1 (en) * 2019-04-03 2022-05-10 Eugene Juanatas Hoehn Centrifugal impeller assembly
DE102021110936A1 (de) * 2021-04-28 2022-11-03 Herborner Pumpentechnik Gmbh & Co Kg Pumpenlaufrad, Gehäuseelement und Pumpe hiermit
CN114109891A (zh) * 2021-11-05 2022-03-01 中国航发西安动力控制科技有限公司 一种抗汽蚀增压泵叶轮
CN115994394B (zh) * 2023-02-21 2023-11-17 上海中韩杜科泵业制造有限公司 离心泵叶轮造型方法、装置以及设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7114925B2 (en) * 2003-07-01 2006-10-03 Envirotech Pumpsystems, Inc. Impeller vane configuration for a centrifugal pump
WO2008150464A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-11 The Gorman-Rupp Company Pump and pump impeller
CN101303024B (zh) * 2008-05-22 2010-11-03 山东大学 一种高效长寿多功能叶片泵
CN102959249B (zh) * 2010-06-30 2015-09-23 爱信精机株式会社 叶轮及其制造方法
DE102011007907B3 (de) * 2011-04-21 2012-06-21 Ksb Aktiengesellschaft Laufrad für Kreiselpumpen
JP6091072B2 (ja) * 2012-04-02 2017-03-08 本田技研工業株式会社 回転体及びインペラ
JP5611307B2 (ja) * 2012-11-06 2014-10-22 三菱重工業株式会社 遠心回転機械のインペラ、遠心回転機械
CN109340174B (zh) * 2013-12-27 2021-06-29 本田技研工业株式会社 叶轮
CN206246412U (zh) * 2016-12-12 2017-06-13 台州邦捷机电有限公司 一种弧形叶片污水泵
CN107165855B (zh) * 2017-06-16 2019-05-21 无锡小天鹅股份有限公司 排水叶轮和具有其的排水泵组、洗衣机
EP3696425B1 (en) * 2017-10-11 2023-05-03 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Impeller for centrifugal rotating machine, and centrifugal rotating machine
IT201900010632A1 (it) * 2019-07-02 2021-01-02 Dab Pumps Spa Girante perfezionata per pompa centrifuga, particolarmente per pompa del tipo a girante arretrata, e pompa con una simile girante

Also Published As

Publication number Publication date
EP3835591A1 (en) 2021-06-16
CN112983882A (zh) 2021-06-18
CN112983882B (zh) 2024-02-20
US11499565B2 (en) 2022-11-15
EP3835591C0 (en) 2023-08-02
EP3835591B1 (en) 2023-08-02
US20210180606A1 (en) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2953936T3 (es) Rodete para bomba centrífuga, particularmente para una bomba de rodete empotrado, y bomba con dicho rodete
ES2925567T3 (es) Impulsor para bomba centrífuga del tipo de impulsor empotrado, y bomba con un impulsor de este tipo
ES2709199T3 (es) Rodete de bomba de lodos
US11236760B2 (en) Impeller and fan
ES2835028T3 (es) Mejoras relacionadas con impulsores de bombas centrífugas
CN103671255B (zh) 螺旋桨式风机
US10539149B2 (en) Impeller and fan
ES2973382T3 (es) Carcasa de voluta para bomba centrífuga y bomba centrífuga
ES2733371T3 (es) Turbina Francis con álabe corto y banda corta
JP2015127541A5 (es)
JP2016061241A5 (es)
ES2601805T3 (es) Bomba centrífuga y una pala de rotor de doble curvatura para el uso en dicha bomba centrífuga
JP5314441B2 (ja) 遠心型水力機械
AU2007215355B2 (en) Blade for an impeller wheel
KR20160141812A (ko) 큰 피치 실속 저항성 프로펠러
ES2715498T3 (es) Pala de impulsor con perfil de velocidad mejorado
ES2868883T3 (es) Alabe de propulsor con grosor asimétrico
KR102194864B1 (ko) 프로펠러 팬 및 이 프로펠러 팬을 사용한 공기조화장치
ES2819555T3 (es) Bomba o turbina apta para peces
WO2019006971A1 (zh) 叶轮、风机和电机
CN204663910U (zh) 潜水泵
BR112019010727A2 (pt) bomba que não engasga
CN207554423U (zh) 风扇
US11519422B2 (en) Blade and axial flow impeller using same
BR102014008438A2 (pt) Turbina de água de fluxo axial