ITUA20164654A1

ITUA20164654A1 - ELECTRIC

Info

Publication number: ITUA20164654A1
Application number: ITUA2016A004654A
Authority: IT
Inventors: Zoccoli Antonio Gambigliani; Christian Muzzioli
Original assignee: Caprari Spa
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2017-12-24
Also published as: WO2017221217A1; DK3475579T3; EP3475579B1; EP3475579A1

Description

ELETTROPOMPA ELECTRIC PUMP

Campo tecnico Technical field

La presente invenzione ha per oggetto una elettropompa. The present invention relates to an electric pump.

Arte nota Known art

È noto che per trasportare fluidi da una prima quota a una seconda quota più elevata rispetto alla prima sono utilizzati organi di pompaggio del tipo delle pompe centrifughe. Le pompe centrifughe comprendono usualmente uno o più stadi di pompaggio atti ad essere attraversati dal fluido da trasportare, ciascuno comprendente un organo girante e un organo diffusore opportunamente montati su un albero, cosiddetto “albero pompa”, e inseriti all’interno di un mantello di contenimento. It is known that pumping members of the type of centrifugal pumps are used to transport fluids from a first level to a second higher level than the first. Centrifugal pumps usually comprise one or more pumping stages adapted to be crossed by the fluid to be transported, each comprising an impeller member and a diffuser member suitably mounted on a shaft, the so-called "pump shaft", and inserted inside a casing of containment.

In particolare, è noto l’impiego di pompe centrifughe per trasportare fluidi di scarico, quali fluidi fognari, acque reflue o fluidi industriali, che solitamente sono costituiti da dispersioni di una parte solida, ad esempio sabbia o scarti di lavorazione, in una parte liquida, generalmente acquosa. In particular, the use of centrifugal pumps to transport waste fluids, such as sewage fluids, waste water or industrial fluids, which usually consist of dispersions of a solid part, for example sand or processing waste, in a liquid part is known. , generally watery.

Questo tipo di pompe centrifughe viene generalmente installato all’interno di pozzetti o vasche di raccolta, totalmente o parzialmente immerso, in modo da attivarsi automaticamente quando il liquido raggiunge un determinato livello. Pertanto tali organi di pompaggio, che sono usualmente installati con l’asse longitudinale orientato verticalmente, presentano una porzione di aspirazione disposta nella parte inferiore, non flangiata, e una porzione di mandata disposta perifericamente, dotata di flangia per il collegamento alle tubazioni di scarico o convogliamento. This type of centrifugal pumps is generally installed inside wells or collection tanks, totally or partially immersed, in order to activate automatically when the liquid reaches a certain level. Therefore these pumping members, which are usually installed with the longitudinal axis oriented vertically, have a suction portion arranged in the lower part, not flanged, and a delivery portion arranged peripherally, equipped with a flange for connection to the discharge pipes or conveying.

In particolare, tali organi di pompaggio o elettropompe sono dotati di una parte elettrica comprendente un organo motore di azionamento, usualmente in aria, di una parte idraulica comprendente almeno uno stadio di pompaggio, e di una camera d’olio, ad esempio interposta tra la parte elettrica e la parte idraulica, per il raffreddamento del gruppo motore in particolare. In particular, these pumping members or electric pumps are equipped with an electrical part comprising a motor member for actuating, usually in the air, a hydraulic part comprising at least one pumping stage, and with an oil chamber, for example interposed between the the electrical part and the hydraulic part, for cooling the motor group in particular.

Per la sicurezza del funzionamento di tali elettropompe, è importante preservare l’organo motore dal rischio di perdite di liquido di pompaggio proveniente dalla parte idraulica. A tale scopo, le elettropompe prevedono usualmente l’installazione di una coppia di mezzi di tenuta, preferibilmente meccanici, comprendenti ciascuna rispettive superficie di strisciamento, interposte tra componenti in moto relativo. Più precisamente, primi mezzi di tenuta sono disposti tra la parte idraulica e la camera d’olio anzidetta, mentre secondo mezzi di tenuta sono previsti tra la stessa camera e la parte elettrica. For the safety of the operation of these electric pumps, it is important to preserve the motor component from the risk of pumping liquid leaks coming from the hydraulic part. For this purpose, the electric pumps usually provide for the installation of a pair of sealing means, preferably mechanical, comprising each respective sliding surface, interposed between components in relative motion. More precisely, first sealing means are arranged between the hydraulic part and the aforementioned oil chamber, while second sealing means are provided between the same chamber and the electrical part.

Per garantire la sicurezza della pompa, segnalando eventuali guasti dei mezzi di tenuta, che possono produrre perdite di liquido di pompaggio verso la parte elettrica, le elettropompe comprendono generalmente una sonda di rilevamento, alimentata mediante un apposito organo alimentatore, preferibilmente a bassa tensione, inserito in un rispettivo circuito elettrico. To ensure the safety of the pump, signaling any failures of the sealing means, which can produce pumping liquid leaks towards the electrical part, the electric pumps generally comprise a detection probe, powered by a special power supply unit, preferably at low voltage, inserted in a respective electrical circuit.

L’organo di rilevamento anzidetto ha lo scopo di segnalare la presenza di acqua, generalmente presente nel liquido di pompaggio, o, più precisamente, dei sali in essa contenuti. La sonda di rilevamento è preferibilmente, dove possibile, inserita all’interno della camera d’olio, per consentire così di segnalare l’eventuale malfunzionamento dei primi mezzi di tenuta e di prevenire così il guasto, più critico, dei secondi mezzi di tenuta. The aforementioned detection organ has the purpose of signaling the presence of water, generally present in the pumping liquid, or, more precisely, of the salts contained therein. The detection probe is preferably, where possible, inserted inside the oil chamber, to allow you to report any malfunction of the first sealing means and thus prevent the more critical failure of the second sealing means.

In pratica, superato un determinato valore di concentrazione, all’interno della camera d’olio, dei sali del liquido di pompaggio, il fluido di raffreddamento diventa conduttivo, attivando quindi l’organo di rilevamento, che registra la presenza di una corrente elettrica nel circuito in cui è inserito. In practice, once a certain concentration value of the salts of the pumping liquid has been exceeded inside the oil chamber, the cooling fluid becomes conductive, thus activating the detection organ, which registers the presence of an electric current in the circuit in which it is inserted.

La comparsa di una corrente elettrica registrata dall’organo di rilevamento è dunque indicativa di una avaria in corrispondenza dei primi mezzi di tenuta. La conseguente segnalazione consente quindi di effettuare una efficace manutenzione sui mezzi di tenuta malfunzionanti, prima che, grazie alla presenza dei secondi mezzi di tenuta, il liquido pompato giunga all’interno del gruppo motore. The appearance of an electric current recorded by the detection body is therefore indicative of a failure in correspondence with the first sealing means. The consequent signaling therefore allows effective maintenance to be carried out on the malfunctioning sealing means, before, thanks to the presence of the second sealing means, the pumped liquid reaches the inside of the motor unit.

Un organo di rilevamento è ad esempio illustrato nel brevetto americano US 3,949,389, in cui è descritto un dispositivo rilevatore di umidità che sia presente in un mezzo isolante. Un sensore contenente due elettrodi, il primo dei quali ha una superficie piana, e il secondo dei quali ha una superficie a foggia di cono con il vertice diretto verso la superficie piana, è immerso in una emulsione di acqua e olio. Una tensione pulsante è applicata al primo elettrodo, producendo un carico elettrico statico che respinge il mezzo isolante mentre non ha effetto sul mezzo conduttore, causando la migrazione e l’accumulo di gocce del mezzo conduttore verso la zona interposta tra gli elettrodi. Quando si è accumulato un numero sufficiente di gocce di liquido, tra gli elettrodi si forma un percorso conduttivo, provocando così la generazione, ad opera della sonda, di una segnalazione di allarme. A detecting organ is illustrated for example in the American patent US 3,949,389, in which a humidity detector device is described which is present in an insulating medium. A sensor containing two electrodes, the first of which has a flat surface, and the second of which has a cone-shaped surface with the vertex directed towards the flat surface, is immersed in an emulsion of water and oil. A pulsating voltage is applied to the first electrode, producing a static electrical load that repels the insulating medium while having no effect on the conducting medium, causing the migration and accumulation of drops of the conducting medium towards the area interposed between the electrodes. When a sufficient number of drops of liquid have accumulated, a conductive path forms between the electrodes, thus causing the probe to generate an alarm signal.

Tuttavia in talune applicazioni, la collocazione della sonda di rilevamento anzidetta all’interno della camera dell’olio, assai vantaggiosa per la sicurezza della pompa in quanto consente di fare manutenzione preventiva, presenta considerevoli rischi. Ciò accade, ad esempio, quando il liquido di pompaggio ha una elevata concentrazione di gas potenzialmente esplosivi, ad esempio biogas, e dunque vi è il rischio che dalla generazione di scintille si possa innescare un fenomeno esplosivo nel pozzetto o vasca di raccolta in cui l’elettropompa è installata. However, in some applications, the location of the aforementioned detection probe inside the oil chamber, which is very advantageous for the safety of the pump as it allows preventive maintenance, presents considerable risks. This happens, for example, when the pumping liquid has a high concentration of potentially explosive gases, for example biogas, and therefore there is a risk that the generation of sparks can trigger an explosive phenomenon in the sump or collection tank in which the the electric pump is installed.

In tali casi occorre prevedere un modello di pompa con speciali prestazioni, antideflagranti, cioè tale per cui in caso di innesco di scintille, sia garantito il confinamento dell’esplosione all’interno della pompa stessa. In such cases it is necessary to provide a pump model with special, explosion-proof performance, that is, such that in the event of sparks, the confinement of the explosion within the pump itself is guaranteed.

Le pompe che operano in tali condizioni devono superare determinate prove, per essere certificate antideflagranti. Tali prove devono potere accertare che, in presenza di scintille, che si possono generare, in particolare, nella zona della sonda di rilevamento, l’involucro possa controllare la propagazione del fenomeno esplosivo, estinguendolo. Pumps operating in these conditions must pass certain tests to be certified as explosion proof. These tests must be able to ascertain that, in the presence of sparks, which can be generated, in particular, in the area of the detection probe, the envelope can control the propagation of the explosive phenomenon, extinguishing it.

Per garantire un comportamento antideflagrante, le soluzioni note attualmente prevedono di disporre, più prudentemente, la sonda di rilevamento oltre i secondi mezzi di tenuta, quindi direttamente all’interno della porzione di involucro contenente l’organo motore. Tale disposizione non consente quindi di segnalare preventivamente un eventuale malfunzionamento dei primi mezzi di tenuta, bensì può limitarsi a segnalare eventuali perdite del liquido pompato quando questo, essendo già presente nella camera contenente l’organo motore elettrico, può effettivamente danneggiarlo. To ensure explosion-proof behavior, the known solutions currently provide for the detection probe to be arranged, more prudently, beyond the second sealing means, therefore directly inside the portion of the casing containing the motor member. This provision therefore does not allow to report in advance any malfunction of the first sealing means, but can limit itself to reporting any leaks of the pumped liquid when this, being already present in the chamber containing the electric motor, can actually damage it.

Pertanto le soluzioni di pompa anti-deflagrante di tipo noto non consentono, di fatto, di effettuare una manutenzione preventiva del sistema di tenuta, bensì di possono solo intervenire quando i primi danneggiamenti della parte elettrica si sono già prodotti. Therefore, known anti-deflagration pump solutions do not in fact allow to carry out preventive maintenance of the sealing system, but can only intervene when the first damage to the electrical part has already occurred.

Presentazione dell’invenzione Presentation of the invention

Il compito della presente invenzione è quello di risolvere i problemi citati, escogitando una elettropompa avente funzionamento affidabile, che consenta, in ogni ambiente di installazione, di garantire una affidabile manutenzione preventiva del sistema di tenuta. The task of the present invention is that of solving the aforementioned problems, devising an electric pump having reliable operation, which allows, in any installation environment, to guarantee reliable preventive maintenance of the sealing system.

Nell'ambito di tale compito, è ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire una elettropompa dotata di un efficace comportamento anti-deflagrante. Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di fornire una elettropompa, di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotata di funzionamento sicuramente affidabile, nonché di costo relativamente economico. Within the scope of this aim, a further object of the present invention is to provide an electric pump having an effective anti-deflagration behavior. A further purpose of the invention is to provide an electric pump, of simple constructive and functional conception, with reliable operation, as well as relatively cheap cost.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dalla elettropompa secondo la rivendicazione 1. The aforementioned purposes are achieved, according to the present invention, by the electric pump according to claim 1.

L’elettropompa secondo l’invenzione comprende un albero motore, detto anche albero pompa, avente un asse longitudinale, un organo motore contenuto in una camera in aria e calettato al suddetto albero pompa, per azionare in rotazione lo stesso albero motore attorno al citato asse longitudinale. L’elettropompa comprende almeno uno stadio di pompaggio comprendente un organo girante calettato sull’albero pompa e un organo diffusore fisso relativamente all’organo girante, per pompare un liquido di pompaggio da una porzione di aspirazione a una porzione di mandata della elettropompa. The electric pump according to the invention comprises a motor shaft, also called pump shaft, having a longitudinal axis, a motor element contained in an air chamber and keyed to the aforementioned pump shaft, to rotate the same motor shaft around the aforementioned axis. longitudinal. The electric pump includes at least one pumping stage comprising an impeller member keyed on the pump shaft and a fixed diffuser member relative to the impeller member, to pump a pumping liquid from a suction portion to a delivery portion of the electric pump.

La elettropompa comprende altresì una camera di raccolta, per raccogliere eventuali perdite provenienti dallo stadio di pompaggio, nonché un gruppo di rilevamento inserito nella camera di raccolta anzidetta, per rilevare la presenza di tali eventuali perdite di liquido di pompaggio. The electric pump also comprises a collection chamber, to collect any leaks coming from the pumping stage, as well as a detection unit inserted in the aforementioned collection chamber, to detect the presence of any such leaks of pumping liquid.

Una prerogativa dell’invenzione consiste nel fatto che il gruppo di rilevamento comprende un dispositivo di rilevamento per rilevare la presenza del liquido di pompaggio e un dispositivo di protezione, associato al dispositivo di rilevamento anzidetto, resistente alla propagazione di fiamma, atto a garantire un comportamento anti-deflagrante, mantenendo confinato un eventuale fronte di fiamma, che si sviluppi in corrispondenza del dispositivo di rilevamento, all’interno della camera di raccolta. A prerogative of the invention consists in the fact that the detection unit comprises a detection device for detecting the presence of the pumping liquid and a protection device, associated with the aforementioned detection device, resistant to flame propagation, able to guarantee a behavior explosion-proof, keeping any flame front confined, which develops in correspondence with the detection device, inside the collection chamber.

In altre parole, il dispositivo di protezione è in grado di limitare un processo di combustione che si sviluppi accidentalmente all’interno della camera di raccolta, estinguendo le fiamme che si possono generare dopo l’innesco di una prima scintilla. Tale fenomeno di innesco si può verificare quando l’ambiente della camera di raccolta diventa conduttivo, ad esempio se è raggiunta una data concentrazione di sali nel liquido raccolto nella camera di raccolta, e si genera una corrente elettrica rilevabile dal dispositivo di rilevamento. In other words, the protection device is able to limit a combustion process that accidentally develops inside the collection chamber, extinguishing the flames that can be generated after the first spark is triggered. This trigger phenomenon can occur when the environment of the collection chamber becomes conductive, for example if a given concentration of salts is reached in the liquid collected in the collection chamber, and an electric current is generated which can be detected by the detection device.

In pratica, il dispositivo di protezione anzidetto comprende preferibilmente almeno un elemento arrestatore di fiamma, capace di provocare lo spegnimento di un fronte di fiamma. In practice, the aforementioned protection device preferably comprises at least one flame arresting element, capable of causing the extinguishing of a flame front.

L’elemento arrestatore rappresenta dunque una efficace barriera alla propagazione di un incendio che si può sviluppare all’interno di una pompa, quindi allo sviluppo di una esplosione. The arrestor element therefore represents an effective barrier to the propagation of a fire that can develop inside a pump, therefore to the development of an explosion.

Tale elemento arrestatore è preferibilmente realizzato mediante una o più porzioni di rete metallica o polvere, opportunamente sinterizzate e/o pressate, conformante al suo interno una pluralità di canalizzazioni discontinue, aventi sezione relativamente ridotta, che quindi ostacolano la propagazione di un eventuale fronte di fiamma, diminuendone progressivamente la temperatura. Tale effetto termico arresta efficacemente il fronte di fiamma, ritardandone e impedendone la propagazione oltre l’elemento arrestatore stesso. This arresting element is preferably made by means of one or more portions of metal mesh or powder, suitably sintered and / or pressed, forming inside it a plurality of discontinuous ducts, having a relatively small section, which therefore hinder the propagation of any flame front. , progressively decreasing the temperature. This thermal effect effectively stops the flame front, delaying and preventing it from spreading beyond the arrestor element itself.

Preferibilmente il dispositivo di rilevamento è realizzato mediante una sonda di conduttività di tipo noto, inserita all’interno di una apposita sede nella camera di raccolta. Preferably, the detection device is made by means of a known type of conductivity probe, inserted inside a special seat in the collection chamber.

Vantaggiosamente la camera di raccolta in cui è inserito il dispositivo di rilevamento è la stessa camera di contenimento del fluido di raffreddamento, prevista nell’elettropompa. Advantageously, the collection chamber in which the detection device is inserted is the same chamber for containing the cooling fluid, provided in the electric pump.

In tale caso, il gruppo di rilevamento secondo l’invenzione consente di effettuare con un elevato grado di sicurezza, anche in ambienti potenzialmente esplosivi, la manutenzione preventiva del sistema di tenuta dell’elettropompa. Infatti il gruppo può allora segnalare il guasto dei mezzi di tenuta disposti immediatamente a valle della parte idraulica, che costituiscono la prima barriera di sicurezza della parte elettrica. In particolare possono segnalare tale guasto prima di quello, eventuale, delle barriere, cioè dei mezzi di tenuta, disposte immediatamente a monte della parte elettrica, in una posizione certamente più critica per la sicurezza della elettropompa. In this case, the detection unit according to the invention allows preventive maintenance of the electric pump sealing system to be carried out with a high degree of safety, even in potentially explosive environments. In fact, the unit can then signal the failure of the sealing means arranged immediately downstream of the hydraulic part, which constitute the first safety barrier of the electrical part. In particular, they can signal this failure before the possible one of the barriers, that is of the sealing means, arranged immediately upstream of the electrical part, in a position that is certainly more critical for the safety of the electric pump.

Secondo un aspetto particolare dell’invenzione è possibile prevedere che la sonda anzidetta sia disposta nella citata sede mediante l’interposizione di un rispettivo tappo forato, atto a ridurre la sezione della sede stessa e dunque il passaggio di un eventuale fronte di fiamma. According to a particular aspect of the invention, it is possible to provide that the aforementioned probe is arranged in the aforementioned seat by interposing a respective perforated cap, designed to reduce the section of the seat itself and therefore the passage of a possible flame front.

Secondo un ulteriore aspetto particolare dell’invenzione l’elemento arrestatore può essere disposto all’interno di un condotto di rilevamento, ricavato nella camera di raccolta, disposto in comunicazione con la porzione sensibile del dispositivo di rilevamento, da un lato, e dall’altro con la camera di raccolta. La funzionalità del dispositivo di rilevamento è in tal caso resa possibile dal fatto che l’elemento arrestatore è permeabile sia a un eventuale fronte di fiamma, sia al liquido di pompaggio ed eventualmente alla miscela di liquido di pompaggio e fluido di raffreddamento. According to a further particular aspect of the invention, the arresting element can be arranged inside a detection duct, obtained in the collection chamber, arranged in communication with the sensitive portion of the detection device, on one side, and on the other. with the collection chamber. The functionality of the detection device is in this case made possible by the fact that the arrestor element is permeable both to a possible flame front, and to the pumping liquid and possibly to the mixture of pumping liquid and cooling fluid.

Il condotto di rilevamento è preferibilmente ricavato in una aletta di raffreddamento prevista dalla scatola di contenimento del fluido di raffreddamento. The detection duct is preferably formed in a cooling fin provided by the box for containing the cooling fluid.

Il dispositivo di protezione può comprendere una pluralità di elementi arrestatori, preferibilmente una coppia, disposti in serie nel suddetto condotto di rilevamento. Breve descrizione dei disegni The protection device can comprise a plurality of arresting elements, preferably a pair, arranged in series in the aforementioned detection duct. Brief description of the drawings

I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita dell’elettropompa secondo l’invenzione, illustrata a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui: The details of the invention will become more evident from the detailed description of a preferred embodiment of the electric pump according to the invention, illustrated by way of example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 mostra una vista in sezione assiale di una elettropompa secondo l’invenzione; Figure 1 shows an axial sectional view of an electric pump according to the invention;

le figure 2 e 3 mostrano rispettivamente una vista in sezione assiale e in prospettiva di una porzione della medesima elettropompa; Figures 2 and 3 show respectively an axial sectional view and a perspective view of a portion of the same electric pump;

le figure 4 e 5 mostrano rispettivamente una vista in sezione assiale e in prospettiva di un componente impiegato nella elettropompa secondo l’invenzione. Figures 4 and 5 show respectively an axial sectional and perspective view of a component used in the electric pump according to the invention.

Forme di realizzazione dell’invenzione Embodiments of the invention

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato nell’insieme con 1 una elettropompa atta a pompare un liquido di pompaggio, ad esempio un liquido industriale o acqua reflua, da una sezione di ingresso o aspirazione 2 a una sezione di uscita o mandata 3 attraverso almeno uno stadio 4 di pompaggio. L’elettropompa 1 presenta un asse longitudinale A che, nel caso illustrato a titolo di esempio, è predisposto per una installazione verticale. In alternativa, l’elettropompa 1 può essere installata con asse longitudinale A orizzontale o diversamente inclinato. With particular reference to these figures, 1 indicates as a whole an electric pump suitable for pumping a pumping liquid, for example an industrial liquid or waste water, from an inlet or suction section 2 to an outlet or delivery section 3 through at least one pumping stage 4. The electric pump 1 has a longitudinal axis A which, in the case illustrated by way of example, is designed for vertical installation. Alternatively, the electric pump 1 can be installed with longitudinal axis A horizontal or otherwise inclined.

L’elettropompa 1 è dotata di un gruppo di azionamento 5 elettrico comprendente un organo motore 6, e di un gruppo idraulico 7 comprendente il citato stadio 4 di pompaggio, la sezione di aspirazione 2 e la sezione di mandata 3 del liquido pompato. L’organo motore 6 comprende a sua volta un albero motore detto anche albero pompa 8 disposto secondo l’asse longitudinale A per azionare lo stadio 4 di pompaggio. In particolare, lo stadio di pompaggio 4 comprende un organo girante 9 calettato sull’albero pompa 8 per trasferire il liquido di pompaggio aspirato dalla sezione di aspirazione 2 alla sezione di mandata 3. Il gruppo di azionamento 5 comprende un involucro 51 all’interno del quale è contenuto l’organo motore 6, disposto secondo l’asse longitudinale A. The electric pump 1 is equipped with an electric drive unit 5 comprising a motor member 6, and a hydraulic unit 7 comprising the aforementioned pumping stage 4, the suction section 2 and the delivery section 3 of the pumped liquid. The motor 6 in turn comprises a drive shaft also called pump shaft 8 arranged according to the longitudinal axis A to operate the pumping stage 4. In particular, the pumping stage 4 comprises an impeller member 9 keyed onto the pump shaft 8 to transfer the pumped liquid sucked by the suction section 2 to the delivery section 3. The actuation unit 5 comprises a casing 51 inside the which is contained the motor member 6, arranged along the longitudinal axis A.

Il gruppo idraulico 7 comprende a sua volta un corpo fisso 71 conformante l’organo diffusore, all’interno del quale è alloggiato l’organo girante 9, per operare il trasferimento del liquido di pompaggio. The hydraulic unit 7 in turn comprises a fixed body 71 conforming the diffuser member, inside which the impeller member 9 is housed, to operate the transfer of the pumping liquid.

L’elettropompa 1 comprende altresì un corpo di contenimento 10 per un fluido di raffreddamento, ad esempio olio, atto ad essere convogliato verso il gruppo di azionamento 5, attraverso un apposito circuito 11, per assicurarne il continuo raffreddamento durante il funzionamento. The electric pump 1 also includes a containment body 10 for a cooling fluid, such as oil, adapted to be conveyed to the drive unit 5, through a special circuit 11, to ensure its continuous cooling during operation.

L’elettropompa 1 comprende inoltre un sistema di tenuta 20, volto a impedire che il liquido di pompaggio giunga all’interno dell’involucro 51 contenente l’organo motore 6 e un gruppo di rilevamento 30 destinato a rilevare eventuali guasti del sistema di tenuta 20. The electric pump 1 also comprises a sealing system 20, aimed at preventing the pumping liquid from reaching inside the casing 51 containing the motor member 6 and a detection unit 30 intended to detect any faults in the sealing system 20 .

Il sistema di tenuta 20 comprende preferibilmente primi mezzi di tenuta 21, ad esempio di tipo meccanico, interposti tra il gruppo idraulico 7 e il corpo di contenimento 10, e secondi mezzi di tenuta 22, anch’essi ad esempio di tipo meccanico, interposti tra il corpo di contenimento 10 e il gruppo motore 5. The sealing system 20 preferably comprises first sealing means 21, for example of the mechanical type, interposed between the hydraulic unit 7 and the containment body 10, and second sealing means 22, also for example of the mechanical type, interposed between the containment body 10 and the motor unit 5.

Il sistema di tenuta 20 può comprendere ulteriori mezzi di tenuta oltre ai primi e ai secondi mezzi citati, per ottimizzare la funzione di barriera rispetto a perdite di liquido di pompaggio che possono investire l’organo motore 6. The sealing system 20 may comprise further sealing means in addition to the first and second means mentioned, to optimize the barrier function with respect to pumping liquid leaks that can affect the motor 6.

Il gruppo di rilevamento 30 comprende un dispositivo di rilevamento 31, disposto all’interno di una camera di rilevamento, preferibilmente coincidente con lo stesso corpo di contenimento 10 del fluido di raffreddamento, e un dispositivo di protezione 32 associato al dispositivo di rilevamento 31, per garantire, in particolare al gruppo di rilevamento 30, un comportamento antideflagrante. The detection unit 30 comprises a detection device 31, arranged inside a detection chamber, preferably coinciding with the same body 10 for containing the cooling fluid, and a protection device 32 associated with the detection device 31, for guaranteeing, in particular to the detection group 30, an explosion-proof behavior.

In alternativa, il dispositivo di rilevamento 31 può essere disposto all’interno di una distinta camera di raccolta, ad esempio sovrapposta al corpo di contenimento 10 e normalmente vuota, quindi “a secco”, anziché, come nel caso di installazione all’interno del corpo di contenimento 10, riempito usualmente, almeno parzialmente, di fluido di raffreddamento. Alternatively, the detection device 31 can be arranged inside a distinct collection chamber, for example superimposed on the containment body 10 and normally empty, therefore "dry", instead of, as in the case of installation inside the containment body 10, usually filled, at least partially, with cooling fluid.

Più precisamente, il dispositivo di rilevamento 31 è preferibilmente realizzato mediante una sonda sensibile alla conduttività. La sonda 31 è alimentata da un organo di alimentazione elettrica, preferibilmente a bassa tensione, per semplicità non rappresentato in figura, e inserita all’interno di un circuito elettrico, collegato preferibilmente al sistema di messa a terra della stessa elettropompa 1. More precisely, the detection device 31 is preferably made by means of a conductivity sensitive probe. The probe 31 is powered by an electrical power supply, preferably at low voltage, for simplicity not shown in the figure, and inserted within an electrical circuit, preferably connected to the grounding system of the same pump 1.

Pertanto nel caso in cui, in seguito al guasto del sistema di tenuta 20, il fluido di pompaggio, generalmente comprendente acqua, giunga all’interno della camera di rilevamento 10, la sonda 31 registra la conduttività acquisita dal liquido raccolto, e segnala il guasto all’unità di controllo della elettropompa 1, consentendo così di effettuare la manutenzione necessaria per il ripristino della funzionalità. Therefore, in the event that, following the failure of the sealing system 20, the pumping fluid, generally comprising water, reaches the detection chamber 10, the probe 31 records the conductivity acquired by the collected liquid, and signals the failure. to the control unit of the electric pump 1, thus allowing to carry out the maintenance necessary to restore functionality.

La sonda 31 è vantaggiosamente disposta all’interno del corpo di contenimento 10, in quanto è così in grado di segnalare un guasto dei primi mezzi di tenuta 21, quando ancora invece i secondi mezzi di tenuta 22, o comunque i mezzi di tenuta disposti a monte del gruppo di azionamento 5, sono presumibilmente funzionanti e ancora non investiti da portate considerevoli di liquido di pompaggio proveniente dalla parte idraulica (si veda la figura 1). The probe 31 is advantageously arranged inside the containment body 10, since it is thus able to signal a failure of the first sealing means 21, while the second sealing means 22, or in any case the sealing means, are still upstream of the actuation unit 5, they are presumably functioning and still not hit by considerable flow rates of pumping liquid coming from the hydraulic part (see Figure 1).

La sonda 31 inoltre è preferibilmente inserita assialmente all’interno di una rispettiva sede 33 realizzata nella camera di raccolta, quindi nell’esempio non limitativo illustrato, nel corpo di contenimento 10. The probe 31 is also preferably inserted axially inside a respective seat 33 made in the collection chamber, therefore in the illustrated non-limiting example, in the containment body 10.

Ad esempio, il corpo di contenimento 10 può prevedere una pluralità di alette radiali 34, atte ad agevolare il raffreddamento del corpo stesso, nelle quali è possibile realizzare la suddetta sede 33, preferibilmente nello spessore di una rispettiva aletta 34 (si vedano le figure 2 e 3). For example, the containment body 10 can provide a plurality of radial fins 34, suitable for facilitating the cooling of the body itself, in which it is possible to make the aforementioned seat 33, preferably in the thickness of a respective fin 34 (see Figures 2 and 3).

Inoltre è possibile prevedere un tappo forato 35 di inserimento della sonda 31, interposto tra la sonda 31 medesima e la sede 33 (si vedano le figure 4 e 5). Il tappo 35 svolge la funzione di ridurre la luce di inserimento della sonda 31, che rappresenta anche la sezione di passaggio per un eventuale fronte di fiamma. Il dispositivo di protezione 32 è realizzato mediante un elemento arrestatore di fiamma o filtro, in grado di arrestare, appunto, un eventuale fronte di fiamma. Il filtro 32 è preferibilmente realizzato mediante una o più porzioni di rete metallica o polvere, opportunamente sinterizzata e/o pressata a foggia ad esempio cilindrica, così da conformare al suo interno una pluralità di canalizzazioni discontinue, aventi sezione relativamente ridotta, che ostacolano la propagazione di un eventuale fronte di fiamma, diminuendone progressivamente la temperatura. Tale effetto termico arresta il fronte di fiamma, impedendone la propagazione oltre l’elemento arrestatore stesso, che funge così da efficace barriera anti-deflagrante. It is also possible to provide a perforated plug 35 for inserting the probe 31, interposed between the probe 31 itself and the seat 33 (see Figures 4 and 5). The cap 35 performs the function of reducing the opening of insertion of the probe 31, which also represents the passage section for a possible flame front. The protection device 32 is made by means of a flame arrestor or filter, capable of stopping a possible flame front. The filter 32 is preferably made by means of one or more portions of metal mesh or powder, suitably sintered and / or pressed into a cylindrical shape, for example, so as to shape inside it a plurality of discontinuous channels, having a relatively small section, which hinder propagation of a possible flame front, progressively decreasing the temperature. This thermal effect stops the flame front, preventing it from spreading beyond the arrestor element itself, which thus acts as an effective explosion-proof barrier.

Il filtro 32 è preferibilmente inserito all’interno di un condotto di rilevamento 36 comunicante con la camera di raccolta 10 da un lato e con la porzione sensibile della sonda 31 (si veda, in particolare, la figura 2), in modo da circoscrivere ulteriormente il circuito di rilevamento della sonda 31, che rappresenta la zona a maggior rischio di esplosione. Ciò è reso possibile grazie al fatto che l’elemento arrestatore 32 inserito nel condotto 36 è permeabile non solo ad un eventuale fronte di fiamma, con l’effetto estinguende indicato in precedenza, ma anche al liquido di pompaggio o alla miscela dello stesso liquido con il fluido di raffreddamento. The filter 32 is preferably inserted inside a detection duct 36 communicating with the collection chamber 10 on one side and with the sensitive portion of the probe 31 (see, in particular, Figure 2), so as to further circumscribe the detection circuit of the probe 31, which represents the zone with the greatest risk of explosion. This is made possible thanks to the fact that the arrestor element 32 inserted in the duct 36 is permeable not only to a possible flame front, with the extinguishing effect indicated above, but also to the pumping liquid or to the mixture of the same liquid with the cooling fluid.

Preferibilmente il condotto di rilevamento 36 è disposto in comunicazione con la porzione sensibile della sonda 31, ad esempio attraverso una rispettiva diramazione collegata alla sede 33. Preferably, the detection duct 36 is arranged in communication with the sensitive portion of the probe 31, for example through a respective branch connected to the seat 33.

Preferibilmente il condotto 36 è realizzato all’interno della camera di raccolta 10, radialmente lungo una o più alette 34 del corpo di contenimento 10. Preferably the duct 36 is made inside the collection chamber 10, radially along one or more fins 34 of the containment body 10.

E’ possibile inoltre prevedere vantaggiosamente una pluralità di elementi arrestatori o filtri 32, ad esempio una coppia di filtri 32, disposti in serie all’interno del condotto 36, per amplificare l’azione di arresto svolta da tali dispositivi di protezione. It is also possible to advantageously provide a plurality of arresting elements or filters 32, for example a pair of filters 32, arranged in series inside the duct 36, to amplify the stopping action performed by these protection devices.

Il funzionamento dell’elettropompa secondo l’invenzione è comprensibile dalla descrizione che precede. The operation of the electric pump according to the invention is understandable from the above description.

In una fase iniziale si opera la messa in funzione della elettropompa 1 installata in una vasca di raccolta per pompare un liquido di pompaggio, ad esempio acque reflue, mediante l’azionamento dell’organo motore 6. L’elettropompa 1 può essere prevista con installazione ad asse longitudinale A verticale o orizzontale, o diversamente, indifferentemente. In an initial phase, the electric pump 1 is put into operation, installed in a collection tank to pump a pumping liquid, for example waste water, by activating the motor part 6. The electric pump 1 can be provided with installation with longitudinal axis A vertical or horizontal, or otherwise, indifferently.

Durante il funzionamento della elettropompa 1, l’organo motore 6 è continuamente raffreddato grazie alla circolazione del fluido di raffreddamento presente nel corpo di contenimento 10. During the operation of the electric pump 1, the motor 6 is continuously cooled thanks to the circulation of the cooling fluid present in the containment body 10.

In particolare, durante il regolare funzionamento, l’elettropompa 1 è in grado di pompare il liquido di pompaggio, dalla porzione di aspirazione 2 alla porzione di mandata 3, senza che il liquido investa l’organo motore 6, grazie alla presenza del sistema di tenuta 20. In particular, during regular operation, the electric pump 1 is able to pump the pumping liquid, from the suction portion 2 to the delivery portion 3, without the liquid invading the motor member 6, thanks to the presence of the seal 20.

Se tuttavia si verifica un guasto del sistema di tenuta 20, in particolare dei primi mezzi di tenuta 21, si verificano perdite di liquido di pompaggio all’interno del corpo di contenimento 10, che il gruppo di rilevamento 30 è in grado di rilevare, prima che il guasto provochi danni al gruppo motore 5. However, if there is a failure of the sealing system 20, in particular of the first sealing means 21, leaks of pumping liquid occur inside the containment body 10, which the detection unit 30 is able to detect, before that the fault causes damage to the motor unit 5.

Più precisamente, il dispositivo di rilevamento 31 del gruppo di rilevamento 30, che può essere vantaggiosamente inserito all’intero dello stesso corpo di contenimento 10 grazie alla presenza del dispositivo di protezione 32, può rilevare efficacemente la presenza di liquido di pompaggio, al guasto, preferibilmente, dei primi mezzi di tenuta 21 che rappresentano la prima barriera di protezione dell’organo motore 6. More precisely, the detection device 31 of the detection group 30, which can be advantageously inserted inside the same containment body 10 thanks to the presence of the protection device 32, can effectively detect the presence of pumping liquid, upon failure, preferably, first sealing means 21 which represent the first protective barrier of the motor member 6.

Al verificarsi del guasto, il dispositivo di rilevamento 31 emette un segnale di allarme all’unità di controllo della elettropompa 1, per indicare la necessità di manutenzione preventiva. Upon the occurrence of the fault, the detection device 31 emits an alarm signal to the control unit of the electric pump 1, to indicate the need for preventive maintenance.

È importante osservare che la presenza del dispositivo di protezione 32 consente, anche in ambienti a rischio di esplosione, di posizionare il dispositivo di rilevamento 31 tra il gruppo idraulico 7 e il gruppo motore 5, in modo da consentire un rilevamento tempestivo di eventuali guasti al sistema di tenuta 20, in particolare dei primi mezzi di tenuta 21, quando ancora sono presumibilmente funzionanti ulteriori barriere disposte a monte dell’involucro 51 contenente l’organo motore 6. It is important to note that the presence of the protection device 32 allows, even in potentially explosive atmospheres, to position the detection device 31 between the hydraulic unit 7 and the motor unit 5, so as to allow timely detection of any faults in the sealing system 20, in particular of the first sealing means 21, when further barriers arranged upstream of the casing 51 containing the motor member 6 are presumably still functioning.

In particolare, durante lo svolgimento delle prove imposte dalle normative vigenti per certificare il comportamento antideflagrante dell’elettropompa 1, l’almeno un elemento arrestatore o filtro 32 previsto funge efficacemente da barriera contro la propagazione di una fiamma, sviluppata intenzionalmente all’interno del corpo di contenimento 10. In particular, during the carrying out of the tests imposed by the regulations in force to certify the explosion-proof behavior of the electric pump 1, the at least one stop element or filter 32 provided effectively acts as a barrier against the propagation of a flame, developed intentionally inside the body. containment 10.

In tale condizione, infatti, il filtro 32 ostacola la propagazione della reazione di combustione dei gas esplosivi presenti all’interno del corpo 10, abbassandone progressivamente la temperatura, fino all’estinzione completa. In this condition, in fact, the filter 32 hinders the propagation of the combustion reaction of the explosive gases present inside the body 10, progressively lowering the temperature, until complete extinction.

Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze. In the practical implementation of the invention, the materials used, as well as the shape and dimensions, can be any according to the needs.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento. Where the technical characteristics mentioned in each claim are followed by reference signs, these reference signs have been included for the sole purpose of increasing the understanding of the claims and consequently they have no limiting value on the purpose of each element identified by way of reference. example from such reference marks.

Claims

Claims 1) Electric pump comprising an electric drive unit (5), having an electric motor (6) arranged inside a casing (51) and keyed onto a motor shaft (8) having a longitudinal axis (A), to actuate in rotation the same driving shaft (8) around said longitudinal axis (A), a hydraulic unit (7), having at least one pumping stage (4) equipped with a rotating member (9) keyed on said driving shaft (8) and of a fixed body conforming a diffuser member (71) fixed relative to said impeller member (9), to pump a pumping liquid from a suction section (2) to a delivery section (3) of said electric pump, a system seal (20) interposed between the hydraulic unit (7) and said electric drive unit (5) to prevent the entry of said pumping liquid into said electric drive unit (5), and, characterized in that it comprises a detection unit (30) intended to detect any failures of said sealing system (20), said detection unit (30) comprising a detection device (31), arranged inside a collection (10) adapted to collect any leaks of said pumping liquid coming from said hydraulic group (7), and a protection device (32) associated with said detection device (31), to ensure, in particular to said group of detection (30) of said electric pump (1), an explosion-proof behavior.

2) Electric pump according to claim 1, characterized in that said protection device comprises at least one flame arresting element (32).

3) Electric pump according to claim 2, characterized in that said at least one stop element (32) is of the type made by means of pressed and / or sintered metal mesh or powder portions.

4) Electric pump according to one of the preceding claims, characterized in that said stop element (32) is arranged inside a detection duct (36) arranged in communication with said collection chamber (10) and with said detection device ( 31).

5) Electric pump according to claim 4, characterized by the fact that said protection device (32) comprises a plurality of arresting elements (32) arranged in series within said detection duct (36).

6) Electric pump according to claim 5, characterized in that said detection duct (36) is made in said collection chamber (10).

7) Electric pump according to one of the preceding claims, characterized in that said detection device (31) is inserted inside a seat (33) obtained in said collection chamber (10), by means of the interposition of a respective perforated cap (35), to reduce the insertion section of said detection device (31).

8) Electric pump according to one of the preceding claims, characterized in that said detection device (31) is a conductivity probe.

9) Electric pump according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a containment body (10) for a cooling fluid, interposed between said hydraulic unit (7) and said electric drive unit (5), said collection chamber coinciding with said body (10) for containing said cooling fluid.

10) Electric pump according to claims 9, characterized in that said containment body (10) comprises at least one radial cooling fin (34) and that said protection device (32) is arranged inside a detection duct (36 ) obtained in the thickness of said fin (34), arranged in communication with the containment body (10) and with said detection device (31).