ITMC20070152A1 - SUBMERSIBLE MIXER IN PARTICULAR SUBMERSIBLE MIXER FOR WASTE WATER TREATMENT TANKS. - Google Patents
SUBMERSIBLE MIXER IN PARTICULAR SUBMERSIBLE MIXER FOR WASTE WATER TREATMENT TANKS. Download PDFInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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-
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: accompanying a patent application for an industrial invention entitled:
“MISCELATORE SOMMERSO IN PARTICOLARE MISCELATORE SOMMERSO PER VASCHE DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE”. “SUBMERSIBLE MIXER IN PARTICULAR SUBMERSIBLE MIXER FOR WASTE WATER TREATMENT TANKS”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione ha per oggetto un miscelatore sommerso, in particolare un miscelatore sommerso o sommergibile per vasche di trattamento di acque reflue e fluidi di processo industriali. The present invention relates to a submerged mixer, in particular a submersible or submersible mixer for treatment tanks of waste water and industrial process fluids.
Benché note ed ampiamente utilizzate da tempo, queste macchine presentano, a tutt’oggi, alcuni inconvenienti. Although known and widely used for some time, these machines still have some drawbacks.
Un miscelatore sommerso o sommergibile è una macchina formata da un motore, racchiuso in una custodia a tenuta ermetica, accoppiato, attraverso un albero motore, ad un’elica. I miscelatori, in particolare quelli per acque reflue, sono atti a lavorare in ambienti con presenza di sostanze in sospensione, materiali abrasivi, fibre lunghe, ovvero in ambienti più ostili rispetto all’acqua pulita. Per questa ragione è necessario, nella loro costruzione, seguire precise direttive volte a proteggerne il funzionamento e a prolungarne la durata. A submersible or submersible mixer is a machine formed by a motor, enclosed in a hermetically sealed case, coupled, through a motor shaft, to a propeller. The mixers, in particular those for waste water, are suitable for working in environments with the presence of suspended substances, abrasive materials, long fibers, or in environments that are more hostile than clean water. For this reason it is necessary, in their construction, to follow precise directives aimed at protecting their functioning and prolonging their duration.
La macchina, nella sua architettura tradizionale, è realizzata mediante un’elica, direttamente accoppiata all’albero motore. Il motore è racchiuso in una custodia a tenuta ermetica. L’ermeticità della carcassa, nella zona in cui fuoriesce l’albero motore, viene realizzata mediante una tenuta meccanica costituita da due anelli, uno mobile e l’altro fisso, tenuti accostati dalla forza di una molla. The machine, in its traditional architecture, is made by means of a propeller, directly coupled to the crankshaft. The motor is enclosed in a hermetically sealed housing. The hermetic seal of the casing, in the area where the motor shaft protrudes, is achieved by means of a mechanical seal consisting of two rings, one movable and the other fixed, held together by the force of a spring.
La funzione espletata dalla tenuta meccanica è quella di chiudere, mediante un accoppiamento che risulti libero di ruotare, la zona del motore, per preservarla dall’ingresso dell’acqua e dei fluidi processati. The function performed by the mechanical seal is to close, by means of a coupling that is free to rotate, the engine area, to protect it from the ingress of water and processed fluids.
L’utilizzo delle tenute meccaniche, nelle loro più diverse tipologie costruttive, è uno standard ampiamente acquisito nello stato attuale dell’arte. The use of mechanical seals, in their most diverse construction types, is a widely acquired standard in the current state of the art.
La zona che ospita la tenuta meccanica è particolarmente delicata e in essa si concentra la maggior parte delle criticità della macchina. The area that houses the mechanical seal is particularly delicate and most of the machine's criticalities are concentrated in it.
La tenuta meccanica è sostanzialmente formata da due anelli direttamente affacciati, uno rotante solidalmente con l’elica, ed uno solidale alla parte fissa del miscelatore, costituita dalla carcassa del motore. I due anelli sono mantenuti pressati, l’uno contro l’altro, dalla spinta generata da una o più molle. Questo tipo di tenuta meccanica è particolarmente delicato perché richiede, per funzionare correttamente, che le facce accoppiate degli anelli siano perfettamente lisce e che la molla esplichi correttamente la sua funzione. The mechanical seal is substantially formed by two directly facing rings, one rotating integrally with the propeller, and one integral with the fixed part of the mixer, consisting of the motor casing. The two rings are kept pressed, one against the other, by the thrust generated by one or more springs. This type of mechanical seal is particularly delicate because it requires, in order to function correctly, that the coupled faces of the rings are perfectly smooth and that the spring performs its function correctly.
La presenza di sostanze solide abrasive in sospensione nell’ambiente in cui il miscelatore lavora può provocare il degrado delle superfici a contatto dei due anelli e quindi lo scadimento delle prestazioni della tenuta. Eventuali fibre lunghe possono impigliarsi nella molla provocandone la deformazione e causando una diminuzione della forza che tiene a contatto gli anelli; ciò può consentire agli anelli di tenuta di staccarsi, interrompendo la loro funzione di mantenimento dell’ ermeticità. The presence of solid abrasive substances suspended in the environment in which the mixer works can cause the degradation of the surfaces in contact with the two rings and therefore the deterioration of the performance of the seal. Any long fibers can become entangled in the spring causing it to deform and causing a decrease in the force that holds the rings in contact; this can allow the sealing rings to detach, interrupting their function of maintaining the hermetic seal.
L’elica genera, al passaggio di ogni sua pala, una fluttuazione nel campo di pressione che circonda l’ogiva dell’elica stessa. La pressione raggiunge valori positivi nella zona che precede la pala e scende a valori negativi nella zona interessata dalla scia che segue la pala. Questa alternanza di pressioni, che si ripete in numero pari a quello delle pale per ogni giro completo dell’elica, induce un pompaggio ed una aspirazione di fluido e materiale in sospensione dall’ esterno all’ interno della camera di tenuta. The propeller generates, as each of its blades passes, a fluctuation in the pressure field that surrounds the propeller itself. The pressure reaches positive values in the area preceding the blade and drops to negative values in the area affected by the wake following the blade. This alternation of pressures, which is repeated in a number equal to that of the blades for each complete revolution of the propeller, induces a pumping and suction of fluid and material in suspension from the outside to the inside of the sealing chamber.
Un approccio della tecnica nota è quello di limitare il più possibile ravvicinamento alla tenuta meccanica del materiale intasante e dannoso. An approach of the known art is that of limiting the closest possible approach to the mechanical seal of the clogging and damaging material.
A questo scopo si sono sviluppati diversi progetti che possono essere ricondotti a due principali filosofie ispiratrici. In un primo caso si cerca di limitare il più possibile Γ accesso alla zona tenuta di dette sostanze realizzando schermi e tenute dinamiche; in un secondo caso si cerca di favorire al meglio Γ allontanamento delle particelle dannose aprendo al massimo la zona intorno all’ elica. For this purpose, several projects have been developed that can be traced back to two main inspiring philosophies. In the first case, an attempt is made to limit as much as possible Γ access to the sealed area of said substances by creating dynamic screens and seals; in a second case, an attempt is made to better favor Γ removal of harmful particles by opening the area around the helix as much as possible.
Nel primo caso la tenuta meccanica viene alloggiata in una camera provvista di schermi che, quando la macchina è in funzione, realizzano una tenuta dinamica ed ostacolano l ingresso di sostanze intasanti e/o abrasive dall’ esterno. In the first case, the mechanical seal is housed in a chamber equipped with screens which, when the machine is in operation, create a dynamic seal and hinder the entry of clogging and / or abrasive substances from the outside.
Questo tipo di protezione è efficace quando l’elica è posta in rotazione. Se la macchina è ferma si ha una naturale circolazione di fluido (e di particelle sospese) attraverso il meato che mette in comunicazione la camera con Γ ambiente esterno, da dentro a fuori e viceversa. Quando la macchina riparte nel meato si instaura nuovamente la tenuta. This type of protection is effective when the propeller is rotated. If the machine is stopped, there is a natural circulation of fluid (and suspended particles) through the meatus which connects the chamber with the external environment, from inside to outside and vice versa. When the machine restarts in the meatus, the seal is re-established.
La tenuta descritta funziona tanto verso le particelle che tendono ad entrare quanto verso quelle che dovrebbero esse evacuate daH’intemo, con il non desiderato risultato che ciò che entra non riesce ad uscire. The described seal works both towards the particles that tend to enter and towards those that should be evacuated from within, with the undesirable result that what enters cannot get out.
All 'interno della camera di tenuta la rotazione dell’ elica genera un campo di velocità diretto in senso radiale che tenderebbe a “pulire” la zona più interna. Inside the sealing chamber, the rotation of the propeller generates a speed field directed in a radial direction that would tend to "clean" the innermost area.
Per via della presenza di una superficie fissa posta dietro l’elica, ovvero dove Panello stazionario della tenuta meccanica è installato, viene ad originarsi una serie di vortici secondari che “trasportano” il materiale intasante proprio a ridosso della tenuta meccanica provocandone l’intasamento. Questa soluzione costruttiva è sicuramente adeguata qualora si abbiano fluidi con presenza di materiale fibroso e lungo ma non è adatta se detti fluidi portano in sospensione notevoli quantità di materiale intasante finemente suddiviso. Due to the presence of a fixed surface located behind the propeller, or where the stationary mechanical seal panel is installed, a series of secondary vortices are created that "transport" the clogging material right next to the mechanical seal, causing it to clog. This constructive solution is certainly adequate when there are fluids with long and fibrous material but it is not suitable if said fluids bring in suspension considerable quantities of finely divided clogging material.
La seconda architettura secondo l’arte nota è contraddistinta dall’assenza di una camera di tenuta vera e propria. La tenuta meccanica viene lasciata scoperta e a diretto contatto con il fluido esterno. Questa disposizione ovvia agli inconvenienti che si presentano con la disposizione precedente in quanto la zona tenuta viene pulita continuamente dall’effetto “lavante” della forza centrifuga. The second architecture according to the known art is characterized by the absence of a real sealing chamber. The mechanical seal is left uncovered and in direct contact with the external fluid. This arrangement obviates the drawbacks that arise with the previous arrangement as the sealed area is continuously cleaned by the "washing" effect of the centrifugal force.
Si nota, in questo caso, una minore incidenza degli eventi di intasamento ma si ha una vulnerabilità molto alta nei confronti delle fibre filamentose e lunghe che potrebbero trovarsi in sospensione nel fluido. In this case, a lower incidence of clogging events is noted but there is a very high vulnerability towards the filamentous and long fibers that could be suspended in the fluid.
Tali fibre, come esposto in precedenza, possono impigliarsi nella molla riuscendo a deformarla e riducendo la pressione che essa esercita per tenere le facce della tenuta meccanica a contatto. Such fibers, as previously explained, can become entangled in the spring, managing to deform it and reducing the pressure it exerts to keep the faces of the mechanical seal in contact.
Oggetto della presente invenzione è un miscelatore sommerso, in particolare un miscelatore sommerso o sommergibile per vasche di trattamento delle acque reflue; detto miscelatore è provvisto almeno di un’elica e di un motore operativamente associato all’ elica mediante almeno un albero e contenuto in una carcassa ermetica, e comprende inoltre una camera di tenuta, realizzata tra la parte mobile associata all’ elica e la parte fissa associata alla cassa del motore, in cui la detta camera di tenuta sbocca sull 'ambiente esterno con un meato e la camera di tenuta presenta un volume interno sostanzialmente toroidale e concentrico con l’asse dell’elica. The object of the present invention is a submerged mixer, in particular a submersible or submersible mixer for wastewater treatment tanks; said mixer is provided with at least one propeller and a motor operatively associated with the propeller by at least one shaft and contained in a hermetic casing, and also comprises a sealing chamber, made between the movable part associated with the propeller and the fixed part associated with the motor casing, in which said sealing chamber opens onto the external environment with a meatus and the sealing chamber has an internal volume which is substantially toroidal and concentric with the axis of the propeller.
Secondo una ulteriore caratteristica vantaggiosa il meato è delimitato da due corone anulari contrapposte, una associata alla parte mobile ed una associata alla parte fissa, in cui le due corone anulari contrapposte sono parallele fra loro e preferibilmente ortogonali all’asse dell’ elica. According to a further advantageous feature, the meatus is delimited by two opposing annular crowns, one associated with the mobile part and one associated with the fixed part, in which the two opposing annular crowns are parallel to each other and preferably orthogonal to the axis of the helix.
Vantaggiosamente si ottiene, in questo modo, un buon effetto lavante della camera di tenuta affidato ad una positiva distribuzione dei sistemi di flussi secondari (vortici secondari) responsabili del trasporto di materia in direzione centripeta. Advantageously, in this way, a good washing effect of the sealing chamber is obtained, entrusted to a positive distribution of the secondary flow systems (secondary vortices) responsible for the transport of matter in the centripetal direction.
Ulteriori caratteristiche vantaggiose e varianti sono oggetto delle allegate rivendicazioni e sottorivendicazioni. Further advantageous characteristics and variants are the subject of the attached claims and subordinate claims.
La presente invenzione sarà meglio compresa con riferimento agli allegati disegni relativi ad un esempio esecutivo, ma non limitativo, della presente invenzione in cui: The present invention will be better understood with reference to the attached drawings relating to an executive, but not limiting example, of the present invention in which:
la fig. 1 illustra una vista in sezione di un miscelatore secondo la presente invenzione; fig. 1 illustrates a sectional view of a mixer according to the present invention;
la fig. 2 illustra un particolare della camera di tenuta del miscelatore di fig. 1 ; fig. 2 shows a detail of the sealing chamber of the mixer of fig. 1;
la fig. 3 illustra una vista in sezione di una forma esecutiva preferita del miscelatore secondo la presente invenzione; la fig. 4 illustra un particolare della camera di tenuta del miscelatore di fig. 3; fig. 3 illustrates a sectional view of a preferred embodiment of the mixer according to the present invention; fig. 4 shows a detail of the sealing chamber of the mixer of fig. 3;
la fig. 5 illustra l’andamento delle linee di corrente in una sezione diametrale della camera di tenuta secondo la presente invenzione; fig. 5 illustrates the trend of the current lines in a diametrical section of the sealing chamber according to the present invention;
la fig. 6 illustra le linee di corrente di una sezione della camera di tenuta in un piano ortogonale all’asse dell’ elica in una camera di tenuta di un miscelatore secondo la presente invenzione. fig. 6 illustrates the current lines of a section of the sealing chamber in a plane orthogonal to the axis of the helix in a sealing chamber of a mixer according to the present invention.
Con riferimento alla fig. 1 e 2 si può notare un miscelatore sommerso, in particolare miscelatore sommerso o sommergibile per vasche di trattamento delle acque reflue. Il miscelatore è provvisto di un’elica (1) e di un motore (2) operativamente associato all’ elica (1) mediante almeno un albero (3) e contenuto in una cassa (4). With reference to fig. 1 and 2 it can be noted a submerged mixer, in particular submersible or submersible mixer for wastewater treatment tanks. The mixer is equipped with a propeller (1) and a motor (2) operatively associated with the propeller (1) by means of at least one shaft (3) and contained in a case (4).
La cassa (4) del motore (2) è illustrata solo mediante la sua parete affacciata all’ elica (1). The casing (4) of the motor (2) is illustrated only by its wall facing the propeller (1).
È visibile inoltre la camera di tenuta (5), realizzata tra la parte mobile (6) associata all’ elica (1) e la parte fissa (7) associata alla cassa (4) del motore (2). The sealing chamber (5) is also visible, made between the moving part (6) associated with the propeller (1) and the fixed part (7) associated with the casing (4) of the motor (2).
In particolare la camera di tenuta (5) è realizzata tra la faccia interna (7a) della parte fissa (7) e la faccia interna (6a) della parte mobile (6), e la camera di tenuta (5) presenta un volume interno sostanzialmente toroidale e concentrico con l’asse di rotazione (L) dell’albero (3). In particular, the sealing chamber (5) is made between the internal face (7a) of the fixed part (7) and the internal face (6a) of the mobile part (6), and the sealing chamber (5) has an internal volume substantially toroidal and concentric with the rotation axis (L) of the shaft (3).
La camera di tenuta (5) sbocca sull’ ambiente esterno (8) attraverso un meato (9). The sealing chamber (5) opens onto the external environment (8) through a meatus (9).
Come illustrato in fig. 1 e 2, secondo gli insegnamenti della presente invenzione, la camera di tenuta (5) presenta un volume interno la cui altezza, misurata in direzione parallela a quella dell’asse (L), risulta non essere crescente in senso di allontanamento dall’albero (3), verso il meato (9). As illustrated in fig. 1 and 2, according to the teachings of the present invention, the sealing chamber (5) has an internal volume whose height, measured in a direction parallel to that of the axis (L), is not increasing in the direction away from the shaft. (3), towards the meatus (9).
La parte fissa (7) è associata alla cassa (4) del motore (2), o è essa stessa parte della cassa (4) del motore (2). The fixed part (7) is associated with the casing (4) of the motor (2), or is itself part of the casing (4) of the motor (2).
Con riferimento alla fig. 2 il meato (9) è anulare e si realizza come una apertura del volume della camera di tenuta (5) tra i tratti terminali (6b, 7b) delle facce interne (6a, 7a) della parte mobile (6) e della parte fissa (7). With reference to fig. 2 the meatus (9) is annular and is realized as an opening of the volume of the sealing chamber (5) between the end sections (6b, 7b) of the internal faces (6a, 7a) of the mobile part (6) and of the fixed part (7).
Con particolare riferimento alla fig. 2, che è una vista in sezione della camera di tenuta mediante un piano appartenente al fascio di rette di asse coincidente con l’asse di rotazione dell’albero (3), si fa notare che la camera di tenuta (5) presenta una altezza (H,h) non crescente e preferibilmente decrescente a partire dal centro - coincidente con l’asse di rotazione dell’albero (3) - verso i bordi, coincidenti con il meato (9) anulare. With particular reference to fig. 2, which is a sectional view of the sealing chamber by means of a plane belonging to the bundle of straight lines whose axis coincides with the axis of rotation of the shaft (3), it should be noted that the sealing chamber (5) has a height (H, h) not increasing and preferably decreasing starting from the center - coinciding with the axis of rotation of the shaft (3) - towards the edges, coinciding with the annular meatus (9).
Il meato è delimitato pertanto da due corone anulari contrapposte, una associata alla parte mobile (6) ed una associata alla parte fissa (7), in cui le due corone anulari contrapposte sono parallele fra loro. The meatus is therefore delimited by two opposite annular crowns, one associated with the mobile part (6) and one associated with the fixed part (7), in which the two opposite annular crowns are parallel to each other.
È inoltre presente una tradizionale tenuta meccanica (10) associata all’albero (3), provvista di due anelli e di una molla, secondo l’arte nota. There is also a traditional mechanical seal (10) associated with the shaft (3), provided with two rings and a spring, according to the known art.
L’andamento delle linee generatrici delle facce interne (6a,7a) delle parti mobile (6) e fissa (7) può essere curvo, come illustrato nelle figg. 1 e 2, o rettilineo, o secondo una spezzata o in alternativa in una qualunque combinazione di questi. Una forma esecutiva preferita è illustrata in fig. 3, in cui sono utilizzati gli stessi numeri di riferimento delle figg. 1 e 2 per le parti coincidenti. The trend of the generating lines of the internal faces (6a, 7a) of the mobile (6) and fixed (7) parts can be curved, as shown in figs. 1 and 2, or straight, or according to a broken line or alternatively in any combination of these. A preferred embodiment is illustrated in fig. 3, in which the same reference numbers of figs. 1 and 2 for the coinciding parts.
Nelle figg. 3 e 4 si può notare che l’altezza del volume interno della camera di tenuta (5), misurata in direzione parallela a quella dell’asse (L), è decrescente dal centro alla periferia, ovvero dall’albero (3) verso il meato anulare (9) con un andamento regolare, in particolare con un andamento decrescente lineare. In figs. 3 and 4 it can be seen that the height of the internal volume of the sealing chamber (5), measured in a direction parallel to that of the axis (L), is decreasing from the center to the periphery, i.e. from the shaft (3) towards the annular meatus (9) with a regular trend, in particular with a linear decreasing trend.
Questo è ottenuto mediante un andamento rettilineo delle generatrici delle facce interne (6a,7a) delle parti mobile e fissa (6 e 7) dal centro fino al meato (9). This is achieved by means of a rectilinear course of the generatrices of the internal faces (6a, 7a) of the mobile and fixed parts (6 and 7) from the center to the meatus (9).
I migliori vantaggi si ottengono quando le facce interne sono così disposte: la faccia interna (7a) della parte fissa (7) giacente su un piano ortogonale all’asse dell’albero (3) e la faccia interna (6a) della parte mobile (6) posizionata in modo che la sua generatrice formi con il piano su cui giace la faccia interna (7a) un angolo (a) compreso sostanzialmente tra 15° e 20°. The best advantages are obtained when the internal faces are arranged as follows: the internal face (7a) of the fixed part (7) lying on a plane orthogonal to the axis of the shaft (3) and the internal face (6a) of the moving part ( 6) positioned so that its generatrix forms an angle (a) substantially between 15 ° and 20 ° with the plane on which the internal face (7a) lies.
Il meato (9) in questa forma esecutiva particolarmente vantaggiosa è realizzato rettilineo, ovvero i tratti terminali generatori, nella rotazione intorno all’asse (L), delle superfici (6b, 7b) delle facce interne (6a, 7a) della parte mobile (6) e della parte fissa (7) sono paralleli tra loro e i migliori vantaggi si realizzano quando tali tratti terminali sono ortogonali all’asse di rotazione dell’albero (3). The meatus (9) in this particularly advantageous embodiment is made rectilinear, i.e. the generating terminal sections, in the rotation around the axis (L), of the surfaces (6b, 7b) of the internal faces (6a, 7a) of the mobile part ( 6) and of the fixed part (7) are parallel to each other and the best advantages are achieved when these end portions are orthogonal to the axis of rotation of the shaft (3).
Il meato (9) è delimitato pertanto da due corone anulari contrapposte, una associata alla parte mobile (6) ed una associata alla parte fissa (7), in cui le due corone anulari contrapposte sono parallele fra loro e giacciono su piani ortogonali all’asse di rotazione dell’albero (3). The meatus (9) is therefore delimited by two opposing annular crowns, one associated with the mobile part (6) and one associated with the fixed part (7), in which the two opposite annular crowns are parallel to each other and lie on planes orthogonal to the shaft rotation axis (3).
L’altezza (X) del meato esplica i suoi migliori effetti quando è compresa tra 2mm e 3mm ed in particolare quando è di 2,5 mm. The height (X) of the meatus performs its best effects when it is between 2mm and 3mm and in particular when it is 2.5mm.
In questa soluzione preferita le superfici (7a) e (7b) sono piane e complanari. In this preferred solution the surfaces (7a) and (7b) are flat and coplanar.
L’effetto di schermo per l’ingresso di materiale si palesa nella zona periferica della camera di tenuta, verso il meato (9). Si genera in corrispondenza del meato una zona ad alta pressione che è originata dalla forma delle superfici di collegamento tra il meato (9) e le superfici (6a) e (7 a). The screen effect for the entry of material is revealed in the peripheral area of the sealing chamber, towards the meatus (9). A high pressure zone is generated in correspondence of the meatus which originates from the shape of the connecting surfaces between the meatus (9) and the surfaces (6a) and (7 a).
La realizzazione appena indicata fornisce un buon andamento delle linee di corrente e del campo di pressione. Nelle figg. 5 e 6. si può valutare visivamente il vantaggio della presente soluzione. The embodiment just indicated provides a good trend of the current lines and the pressure field. In figs. 5 and 6. the advantage of the present solution can be visually assessed.
La figura 5 rappresenta una sezione diametrale della camera di tenuta. Le linee evidenziate e le frecce mostrano l’andamento delle linee di corrente che si instaurano all 'interno della camera di tenuta. Come si vede si ha uno spostamento coerente e diretto verso l’esterno senza vortici secondari rilevanti. Figure 5 represents a diametrical section of the sealing chamber. The highlighted lines and arrows show the trend of the current lines that are established inside the sealing chamber. As can be seen, there is a coherent and directed outward shift without significant secondary vortices.
Le misurazioni delle pressioni nella camera di tenuta (5) rivelano che la pressione, in corrispondenza del meato (9), è sostenuta e capace di ostacolare l’ingresso di nuovo materiale in camera di tenuta. The measurements of the pressures in the sealing chamber (5) reveal that the pressure, at the meatus (9), is sustained and capable of hindering the entry of new material into the sealing chamber.
Qualora del materiale dovesse filtrare questo non potrebbe penetrare in profondità nella camera in quanto si è mostrato che le linee di corrente sospingono le particelle verso l’esterno. If the material were to filter, it could not penetrate deep into the chamber as it has been shown that the current lines push the particles outwards.
La figura 6 mostra una sezione della camera di tenuta ottenuta mediante un piano ortogonale all’asse di rotazione dell’albero (3) e posizionato ad una distanza di 1,25 mm dalla superficie fissa (7a) della camera di tenuta (5) nella sua versione di fig. Figure 6 shows a section of the sealing chamber obtained by means of a plane orthogonal to the axis of rotation of the shaft (3) and positioned at a distance of 1.25 mm from the fixed surface (7a) of the sealing chamber (5) in the its version of fig.
3 e 4 e quindi passante attraverso il meato (9). 3 and 4 and then passing through the meatus (9).
Il piano di sezione si trova a metà altezza del meato. Nella figura si apprezzano le linee di corrente viste “dall’ alto” e si vede come siano dirette verso l’esterno. Anche in questo caso la pressione aumenta dall’interno fino al massimo raggiunto alla periferia. The section plane is located at the mid-height of the meatus. In the figure you can appreciate the current lines seen "from above" and you can see how they are directed towards the outside. Also in this case the pressure increases from the inside up to the maximum reached at the periphery.
La presente invenzione offre, pertanto, il vantaggio di evacuare il materiale presente dentro la camera di tenuta e di presentare una notevole resistenza all’ingresso di nuovo materiale dall’esterno. The present invention therefore offers the advantage of evacuating the material present inside the sealing chamber and of presenting a considerable resistance to the entry of new material from the outside.
L’effetto pulente viene assicurato dalla distribuzione dei flussi secondari (vortici secondari) che si instaurano nel fluido racchiuso nella camera di tenuta. The cleaning effect is ensured by the distribution of secondary flows (secondary vortices) that are established in the fluid enclosed in the sealing chamber.
Vantaggiosamente l’ostacolo all’ingresso di sostanze intasanti dall’esterno si realizza grazie al campo di pressioni che si instaura all’interno della camera e che è fortemente sfavorevole alla raccolta di nuovo materiale. Advantageously, the obstacle to the entry of clogging substances from the outside is achieved thanks to the pressure field that is established inside the chamber and which is strongly unfavorable to the collection of new material.
Claims (11)
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