ES2957894A1

ES2957894A1 - Sistema intensificador de presion de bombeo

Info

Publication number: ES2957894A1
Application number: ES202230567A
Authority: ES
Inventors: Orte Glaria Benito De
Original assignee: Metronics Technologies SL
Current assignee: Metronics Technologies SL
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2024-01-29

Abstract

Sistema intensificador de presión de bombeo para un dispositivo de alta presión, que comprende una bomba hidráulica (1) de volumen constante por cada vuelta, un accionamiento eléctrico (2) acoplado a dicha bomba (1) para accionar un multiplicador de presión (3) en el que el accionamiento eléctrico (2) de la bomba hidráulica (1) está configurado para mantener un par constante sin intermediación de medios de regulación de la velocidad externos al accionamiento eléctrico (2).

Description

DESCRIPCIÓN

SISTEMA INTENSIFICADOR DE PRESIÓN DE BOMBEO

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la industria dedicada al bombeo de un fluido como agua o aceite a alta presión para su aplicación a dispositivos que requieren de dicha alta presión para su funcionamiento.

Estado de la técnica

En la mayoría de la maquinaria hidráulica empleada en la actualidad, la presión normalmente empleada de 2 a 10 bar puede no ser suficiente para operar ciertos mecanismos y aplicaciones como puede ser el corte por chorro de agua. Para satisfacer la necesidad de un requisito de alta presión durante un período comparativamente corto, las bombas y los accesorios no son la solución. Para ello es necesario el uso de un intensificador o multiplicador de presión hidráulico que aumenta la presión de cualquier fluido líquido con ayuda de la energía hidráulica disponible a partir de una cantidad de líquido a baja presión.

Para la parte hidráulica de un dispositivo de alta presión es necesaria la entrega eficiente a largo plazo, la controlabilidad en caso de paradas o bloqueos evitando picos de sobrepresión y baja pulsación en la parte de alta presión del dispositivo. Es muy importante minimizar los efectos de golpes de ariete y sobrecargas que producen el deterioro y mal funcionamiento de los elementos de la instalación.

Una de las soluciones empleadas en la actualidad para cumplir estos requisitos y minimizar problemas es el uso de bombas de aceite de pistones axiales de caudal variable. En estas bombas el motor gira a velocidad constante y es la propia bomba hidráulica la que, mediante un mecanismo interno de compensación, baja o sube el caudal a demanda del circuito aguas abajo, manteniendo la presión incluso a caudal cero. Sin embargo, este tipo de bombas, aunque adecuadas, generan un alto nivel de ruido.

Una solución alternativa del estado de la técnica es la divulgada en el documento de Patente Europea EP2610490 cuya solución comprende un accionamiento para un intensificador de presión en el que esencialmente se utiliza como accionamiento hidráulico una bomba de caudal constante accionada por un servomotor, donde la velocidad del servomotor es eléctricamente controlable, ajustable y/o conmutable por medios en el lado de baja presión y/o por medios en el lado de alta presión del sistema. De forma que existe un lazo cerrado de regulación de la velocidad del motor.

Objeto de la invención

Con la finalidad de solucionar los problemas técnicos comentados hasta el momento, además de aportar ventajas adicionales que se pueden derivar más adelante, la presente invención proporciona un sistema intensificador de presión de bombeo para un dispositivo de alta presión, que comprende una bomba hidráulica de volumen constante por cada vuelta, un accionamiento eléctrico acoplado a dicha bomba para accionar un multiplicador de presión en el cual el accionamiento eléctrico de la bomba hidráulica está configurado para mantener un par constante sin intermediación de medios de regulación de la velocidad externos al accionamiento eléctrico.

Gracias a esta configuración se mantiene la presión en la instalación y se compensan picos de sobrepresión en paradas o bloqueos, o baja pulsación en la parte de alta presión, sin ser necesario un lazo de control de regulación como en el estado de la técnica. Resulta una instalación más sencilla y más económica al prescindir de medios de regulación que realicen mediciones en la parte de baja y/o alta presión del sistema para enviar dicha información al servomotor para su regulación como en las soluciones conocidas.

Con la solución de la presente invención se proporciona una presión constante independientemente del volumen succionado por la bomba, de manera que el accionamiento eléctrico, por su propia configuración de funcionamiento a par constante, durante el bombeo atiende al parámetro del par y si el volumen de fluido demandado disminuye, la velocidad de giro del servomotor disminuye, y si la bomba absorbe más volumen de fluido, la velocidad de giro del accionamiento eléctrico aumenta.

Esta “autorregulación” no es tan precisa como la que se lleva a cabo por un sistema con un lazo cerrado de regulación de velocidad como en el estado de la técnica porque pueden existir pérdidas por calentamiento, roces, etc., sin embargo, en la aplicación, esta “autorregulación” del accionamiento eléctrico a par constante es suficiente para mantener los requerimientos de la instalación, proporcionando una alta presión constante en los dispositivos de alta presión como pueden ser corto por chorro de agua, evitando sobrepresiones que puedan dañar los componentes de la instalación.

Según una realización preferente de la invención, el accionamiento eléctrico del sistema intensificador de presión de bombeo es un servomotor configurado para proporcionar un par constante.

Según una realización alternativa de la invención, el accionamiento eléctrico será de la forma de un motor de corriente continua que comprende un regulador para proporcionar un par constante.

Según otro aspecto de la invención, está previsto que el sistema intensificador de presión de bombeo comprenda adicionalmente al menos un consumo de aceite accionable en función del flujo de aceite o agua previsto en cada momento de trabajo.

Con esta configuración se consigue que las revoluciones previstas de la bomba hidráulica no desciendan por debajo de sus especificaciones de diseño.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una vista esquemática del sistema intensificador de presión objeto de la invención.

Descripción detallada de la invención

A la vista de la mencionada figura, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar un ejemplo no limitativo de realización preferente de la invención, donde se puede ver como un accionamiento eléctrico (2), preferentemente un servomotor configurado para mantener un par constante se dispone acoplado a una bomba hidráulica (1) de desplazamiento positivo de volumen constante por cada vuelta.

La bomba hidráulica (1) bombea agua a baja presión 2 - 10 bar desde un depósito (4) hasta un multiplicador de presión (3). Dicho multiplicador de presión (3) amplía la presión desde la presión baja de accionamiento a una presión más alta correspondiente con la presión de trabajo, como pueden ser 3000 bar. Este multiplicador de presión (3) puede opcionalmente recibir alimentación de un acometida (6) a alta presión para disponer de mayor capacidad de incremento de la presión. Una vez alcanzada la presión de trabajo, será aplicada en un dispositivo de alta presión (5) como puede ser una máquina de corte por chorro de agua.

Debido a las altas presiones en las que se trabaja, los materiales y elementos de la instalación son proclives a su deterioro o daño debido a paradas o bloqueos que derivan en golpes de ariete y picos de sobrepresión, y baja pulsación en la parte del sistema de alta presión.

Para evitar estos problemas, el sistema objeto de la invención comprende un servomotor (2) que proporciona un par constante atendiendo a dicho parámetro durante el bombeo. El servomotor (2), siendo la bomba hidráulica (1) de volumen constante por vuelta y dada su configuración, busca cambiar su velocidad automáticamente hasta que encuentra un equilibrio entre el par que genera el servomotor (2) y la resistencia que encuentra en el bombeo.

Si por ejemplo el diámetro de la boquilla del chorro de agua sufre un desgaste y aumenta su sección, el nuevo punto de equilibrio del sistema, para un par dado, estará en una mayor velocidad de rotación del servomotor (2). Del mismo modo, si por suciedad en la boquilla, por estar el aceite más frío disminuye su sección o se cierra completamente la boquilla, el equilibrio de par hará que la velocidad del motor disminuya automáticamente o incluso se podrá llegar a detener, encontrando en cada momento un punto de equilibrio para el par fijo del servomotor (2).

La bomba hidráulica (1) podrá ser una bomba de engranajes internos o externos, o de cualquier otro tipo que cumpla con la configuración de funcionamiento de volumen constante por revolución. De forma preferente, dicho bomba hidráulica (1) será de la forma de una bomba hidráulica de engranajes externos de lóbulos helicoidales.

El accionamiento eléctrico (2) de dicha bomba (1) como se ha indicado para la realización práctica, será preferentemente un servomotor (2) configurado para trabajar a par constante, sin embargo, también se contempla que dicho accionamiento eléctrico (2) pueda ser un motor de corriente continua sometido a una tensión eléctrica constante predeterminada y con un regulador para proporcionar un par constante. Podrá ser válido incluso cualquier mecanismo de accionamiento que consiga el efecto de par constante, ya sea con motor de velocidad variable o velocidad constante como origen de potencia e incluso con embragues intermedios mecánicos o hidráulicos.

Adicionalmente, el sistema intensificador de presión de bombeo podrá disponer de forma añadida uno o más consumos de aceite que puedan accionarse en función del flujo de aceite o agua previstos en cada momento de trabajo. De este modo las revoluciones previstas de la bomba hidráulica no caerán por debajo de sus especificaciones de diseño.

Por lo tanto, con el sistema objeto de la invención se obtiene un sistema de bombeo ventajoso que resulta menos ruidoso con respecto a las bombas de aceite de pistones de caudal variable, y más económico y sencillo que las soluciones con lazo de regulación que resultan más complejas tanto en su diseño e instalación como en su mantenimiento.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Sistema intensificador de presión de bombeo para un dispositivo de alta presión, que comprende una bomba hidráulica (1) de volumen constante por cada vuelta, un accionamiento eléctrico (2) acoplado a dicha bomba (1) para accionar un multiplicador de presión (3) caracterizado por que el accionamiento eléctrico (2) de la bomba hidráulica (1) está configurado para mantener un par constante sin intermediación de medios de regulación de la velocidad externos al accionamiento eléctrico (2).

2.- Sistema intensificador de presión de bombeo según reivindicación anterior, caracterizado por que el accionamiento eléctrico (2) de la bomba hidráulica (1) es un servomotor configurado para proporcionar un par constante.

3. - Sistema intensificador de presión de bombeo según reivindicación 1, caracterizado por que el accionamiento eléctrico (2) de la bomba hidráulica (1) es un motor de corriente continua que comprende un regulador para proporcionar un par constante.

4. - Sistema intensificador de presión de bombeo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende adicionalmente al menos un consumo de aceite accionable en función del flujo de aceite o agua previsto en cada momento de trabajo del sistema.