MX2011002615A - Bomba para manipulacion de espuma. - Google Patents
Bomba para manipulacion de espuma.Info
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Abstract
Una bomba para manipulación de espuma incluye una carcasa de bomba, un impulsor montado dentro de la carcasa y una cámara de des-aireación montada en el lado trasero de la carcasa de bomba; el impulsor comprende aspas de bombeo múltiples, cada una de las aspas teniendo un ángulo de entrada y un ángulo de salida, en donde el ángulo de salida es mayor que el ángulo de entrada, los ángulos de salida terminando en una cubierta trasera; la cubierta trasera incluye orificios de ventilación múltiples para el paso de gases a través de estos; la cámara de des-aireación, la cual comprende un volumen interior, incluye una entrada formada sobre el lado interior para recibir gases pasando a través de la pluralidad de orificios de ventilación; por lo menos una salida de ventilación está provista para la descarga de gases desde la cámara de des-aireación.
Description
BOMBA PARA MANIPULACIÓN DE ESPUMA
REFERENCIA CRUZADA
Esta es una continuación en parte de la Solicitud No. de Serie
12/208,747, presentada el 11 de Septiembre, 2008, el contenido de la cual es incorporado a la presente en su totalidad.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con el campo de bombas centrifugas para pulpas mineras y más particularmente, con bombas para espuma para aplicaciones de minería donde son utilizados métodos de flotación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las bombas centrífugas, como lo implica el nombre, emplean fuerza centrífuga para elevar líquidos desde un nivel inferior a uno superior o para producir una presión. Este tipo de bomba, en su forma más simple,
comprende un impulsor consistiendo de un cubo de conexión con varias aspas y cubiertas, girando en un colector de voluta o carcasa. Líquido arrastrado hacia dentro del centro, u ojo, del impulsor es recogido por las aspas y acelerado hasta una velocidad alta por rotación del impulsor. Éste entonces es descargado por fuerza centrífuga hacia dentro de la carcasa y hacia fuera de la ramificación de descarga de la carcasa. Cuando líquido es forzado lejos del centro del impulsor, un vacío es creado y más líquido fluye hacia dentro del centro del impulsor. Consecuentemente, existe un flujo a través de la bomba. Existen muchas formas de bombas centrífugas, incluyendo el tipo usado para pasar mezclas de líquido y sólido. Estas son conocidas como bombas para pulpas mineras.
Bombas para manipulación de espuma son una aplicación especial de bombas centrífugas para pulpas mineras. La necesidad de bombear espuma ocurre en muchas aplicaciones de minería donde métodos de flotación son utilizados. Estas bombas toman ventaja de los efectos de tensión superficial entre mineral pulverizado y burbujas finas para separar el mineral de la roca de desecho mediante flotación de un lado desde el otro. Las varias aplicaciones de minería incluyen minería para minerales metálicos tales como cobre, hierro, etc., y en la industria de arena petrolífera, en donde los componentes de espuma incluyen betún, agua y aire. En el proceso de explotación minera de arenas petrolíferas, por ejemplo, una mezcla de aproximadamente 10% betún y 90% arena es extraído de la mina directamente desde el suelo y el betún es separado de la arena para
conversión a petróleo crudo sintético. Cuando ocurre la separación, se desarrolla gas, creando una espuma de betún con aproximadamente un 15 por ciento hasta 30 por ciento de contenido gas/aire.
Aunque la espuma es bombeada extensamente en aplicaciones de minería y es conocido mucho acerca del proceso, existen varios problemas con las mismas bombas para espuma y el proceso de bombeado. Primero, bombas para manipulación de espuma frecuente "bloquean aire". Esto ocurre cuando los gases se acumulan en la succión de la bomba bajo la acción de las fuerzas centrífugas operando sobre el fluido en los pasajes de un impulsor girando para formar una burbuja de gas/aire la cual bloquea parcialmente la succión y degrada significativamente el desempeño de la bomba (tanto como pérdida del 40 por ciento al 70 por ciento en ambos el flujo y la cabeza). Con flujos viscosos como betún, por ejemplo, este bloqueo de aire puede ser particularmente difícil de remediar debido a la naturaleza laminar, o casi laminar del flujo de viscosidad alta. Aún si la bomba es parada, la burbuja puede permanecer dentro de la carcasa de la bomba o tubería de conexión y puede ser retirada de regreso hacia dentro de la bomba por succión bajo reinicio. Segundo, bombas para espuma generalmente no pueden producir tanta cabeza como aplicaciones de no-espuma, siendo limitada por la presencia de aire (el cual no puede energizado eficazmente por la bomba centrífuga), por el bloqueo el cual ocurre cuando el bloqueo de aire empieza a formarse y por la velocidad máxima a la cual la bomba puede correr antes de cabeza de succión positiva neta disponible (NPSHA) hacia la succión de
bomba que cae debajo del mínimo requerido para evitar cavitación en el impulsor de bomba. La cabeza puede estar limitada a tan poco como 30 metros hasta 40 metros en aplicaciones de espuma viscosa, debido a las pérdidas de fricción viscosa adicionales. Esto frecuentemente necesita que varias bombas sean colocadas en servicio para proporcionar la capacidad necesaria para la explotación minera y el proceso de bombeo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención está dirigida a una bomba para manipulación de espuma, la cual minimiza significativamente o elimina los problemas descritos en la presente durante el bombeo de espuma de betún o mineral. Como es usado en la presente, "mineral" se refiere a cualquiera de muchos minerales y metales, los cuales pueden ser extraídos a través de minería. También, como es usado en la presente, "betún" se refiere a cualquiera de las varias mezclas inflamables de hidrocarbpnos y otras sustancias, ocurriendo naturalmente u obtenidas por destilación de carbón o petróleo.
En términos generales, un aspecto de la presente invención está dirigido a una bomba para manipulación de espuma, la cual comprende cualquiera una carcasa de bomba convencional o modificada, que tiene un lado de entrada y un lado (cubo) trasero. Un impulsor novedoso ha sido inventado, el cual puede producir una cabeza igual o mayor que las bombas de pulpas mineras para espuma existentes, pero sin la aplicación de algunos de los métodos convencionales para reducir el NPSH requerido, tal como un diámetro de succión ampliado, un inductor o impulsor auxiliar, etc. o incrementando el NPSHA más allá de lo que está normalmente presente. Esto, en efecto, mantiene el tamaño de la bomba para manipulación de espuma menor y más económico.
La bomba logra cabezas de 50 metros o mayor en viscosidades de hasta 3,000 cP y con NPSHA menor que 10 metros por aplicación de un ángulo de salida de aspa muy alto. Aunque los ángulos de salida de bomba centrífuga típicos varían desde entre aproximadamente 15 grados y 40 grados, con 20 grados a 25 grados considerados óptimos, el impulsor de la presente invención tiene un ángulo de salida de aspa de entre aproximadamente 80 grados y 100 grados, con 90 grados siendo óptimo. Inesperadamente, la eficiencia resultante es de por lo menos aproximadamente 73 por ciento de eficiencia pico (con agua limpia).
La cubierta trasera del impulsor incluye una cara interior y una cara exterior, con una pluralidad de orificios de respiradero formados a través de la cubierta para el paso de gases hacia una cámara fijada de des-aireación. Una pluralidad de aspas de desbloqueo orientadas generalmente radialmente es formada sobre la cara exterior de la cubierta trasera. Las aspas de desbloqueo están configuradas para crear una presión en el lado
posterior de los orificios de ventilación que es menor que el lado de fluido de tal manera que los gases ventilados son retirados hacia dentro de la cámara de des-aireación. Un respiradero de salida está provisto próximo a la parte superior de la cámara de des-aireación para ventilar los gases hacia la atmósfera o hacia una línea de ventilación conectada.
Además, aunque las cubiertas frontales son usadas generalmente en impulsores de bomba para espuma, incluyendo una modalidad descrita en la presente, ha sido encontrado que la remoción de la cubierta frontal del impulsor además sirve para reducir la ocurrencia de bloqueos de aire y para mantener el flujo y la cabeza de bomba máximos.
Estos y otros aspectos de la presente invención serán evidentes para aquellos expertos en la técnica después de la lectura de la siguiente descripción de modalidades ejemplificantes cuando es considerado en combinación con los dibujos. Debería ser entendido que ambas la descripción general y la siguiente descripción detallada son ejemplificantes y explicativas solamente y no son restrictivas de la invención como es reivindicada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de la bomba para manipulación de espuma de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en sección transversal en elevación de la bomba para manipulación de espuma de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una modalidad del impulsor de la bomba para manipulación de espuma de la Figura 1.
La Figura 4 es una vista frontal del impulsor de la Figura 3 con la cubierta frontal removida para mostrar las aspas.
La Figura 5 es una ilustración esquemática del esquema de ventilación gaseoso de la bomba para manipulación de espuma de la Figura 1.
La Figura 6 es una vista posterior lateral de la cubierta del impulsor de la Figura 3 ilustrando la disposición y geometría de las aspas de desbloqueo.
La Figura 7 es una vista en perspectiva trasera ilustrando el impulsor auxiliar opcional sobre la cubierta trasera del impulsor de la Figura 3.
La Figura 8 es una vista en perspectiva de la cámara de des-aireación de la bomba para manipulación de espuma de la Figura 1.
La Figura 9 es una vista trasera lateral de la cámara de desaireación de la Figura 8.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de una modalidad alternativa del impulsor de la bomba para manipulación de espuma de la Figura 1.
La Figura 11 es una vista frontal del impulsor de la Figura 10.
La Figura 12 demuestra gráficamente el desempeño de pérdida de cabeza de la bomba para manipulación de espuma de la presente invención con la configuración de cubierta cerrada bombeando espuma de jabón-agua.
La Figura 13 demuestra gráficamente el desempeño de la pérdida de flujo de la bomba para manipulación de espuma de la presente invención con la configuración de cubierta abierta bombeando espuma de agua-jabón.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Con referencia a las Figuras en general, y a las Figuras 1 y 2 en particular, la bomba para manipulación de espuma de la presente invención es mostrada generalmente como 100. En esta modalidad más simple, la bomba para manipulación de espuma 100 comprende una carcasa de bomba centrífuga 120, un impulsor novedoso 140 montado en la carcasa, y una cámara de des-aireación 160 montada en el lado trasero 124 de la carcasa de bomba 120. Un eje de bomba convencional 170 pasa a través de la cámara de des-aireación 160 y se fija al cubo 141 del impulsor 140. El eje 170 entonces es montado sobre un pedestal convencional 190 vía un cojinete convencional y disposición de alojamiento de cojinete (no mostrado).
Como se muestra en la Figura 2, la carcasa de bomba 120 de la bomba para manipulación de espuma de la presente invención es un diseño convencional para bombas de lechada centrífugas; sin embargo un modificada, o lado de entrada más abierto puede ser contemplada para una aplicación de manipulación de espuma particular, o para configuraciones de impulsor alternativas, como es descrito abajo. Alternativamente, como es descrito con detalle abajo, la cubierta frontal puede ser eliminada en su totalidad.
Con referencia a las Figuras 2 a 5, el impulsor novedoso 140 de la bomba para manipulación de espuma 100 es ilustrado con detalle. Como es mostrado mejor en la Figura 3, una modalidad del impulsor 140 comprende una cubierta frontal 142, una cubierta trasera 144 y una pluralidad de aspas de bombeo 146. Como es mostrado en la Figura 3, la cubierta frontal 142 es convencional para una bomba centrífuga para pulpas mineras; sin embargo, en una modalidad alternativa, la cubierta frontal 42 también puede ser modificada para una aplicación de manipulación de espuma particular y podría incluir una configuración más abierta, teniendo un diámetro de entrada de succión mayor. Como es mostrado en la Figura 4, el impulsor 140 de esta modalidad ¡lustrada comprende una disposición 146 de aspa de bombeo novedosa. Para maximizar el número de aspas de bombeo 146, como es mostrado en la Figura 4, aspas de tamaño completo 146a y aspas de separador 146b están dispuestas en una manera alternada alrededor de la circunferencia del impulsor 140. Aspas de separador 146b, como es usado en la presente y como es mostrado en las Figuras, son más cortas, así no extendiéndose radialmente hacia dentro tan lejos hacia el ojo de succión 147 como las aspas de bombeo de tamaño completo 146a. Como será apreciado por aquellos expertos en la técnica de bombeo, el número de aspas de bombeo 146a, 146b es maximizado dentro de las restricciones de espesor de aspa y tamaño de pasaje mínimo requerido. Se ha encontrado, sin embargo, que el uso de aspas de divisor 146b ayuda a incrementar el número eficaz de aspas de bombeo 146 sin "imposibilitar" el ojo de succión 147 del impulsor.
Para aplicaciones de manipulación de espuma, se ha encontrado que un tamaño de pasadizo mínimo de aproximadamente 5.08 centímetros (dos pulgadas) es suficiente. Como es usado en la presente, "tamaño de pasadizo" se refiere al espacio libre de canal-medio mínimo entre dos aspas de bombeo adyacentes 146. Como es mostrado mejor en la Figura 3, la geometría 146 del aspa de bombeo se extiende entre la cubierta frontal 142 (cuando es incluida) y la cubierta trasera 144 del impulsor 140 en una manera que proporciona eficiencia máxima. Los inventores han encontrado que el tamaño del impulsor 140, y así el tamaño total de la bomba 100, pueden ser minimizados empleando aspas de bombeo 146 que tienen una combinación de salidas de ángulo alto, para cabeza máxima, y entradas de ángulo menor convencionales para desarrollar desempeño NPSH suficiente. En las modalidades ejemplificantes mostradas y descritas en la presente, un ángulo de aspa de salida puede estar entre aproximadamente 80 grados y 100 grados, con 90 grados siendo óptimo. Como es usado en la presente, los
ángulos 146 de aspa de bombeo están definidos con relación a la tangente de la circunferencia de impulsor; por ejemplo, un ángulo de salida de 0 grados podría ser tangencial a la circunferencia del impulsor, mientras que un ángulo de salida de 90 grados es radial con respecto al centro del impulsor, o perpendicular a la tangente del impulsor.
Aunque las modalidades ejemplificantes mostradas en la presente comprenden una disposición de 12 aspas de bombeo 146b de divisor y de tamaño completo 146a alternantes, otras configuraciones de aspa de bombeo también pueden proporcionar eficiencias de bombeo y cabeza apropiadas. Para la configuración de aspa de bombeo 146, como es mostrado, teniendo ángulos de salida de aproximadamente 90 grados, los inventores han encontrado inesperadamente que una eficiencia relativa de por lo menos aproximadamente 73 por ciento puede ser lograda cuando se bombea agua limpia.
Como es mostrado adicionalmente en la Figura 4, una pluralidad de orificios de ventilación 148 son formados a través de la cubierta trasera 144 del impulsor 140. Los orificios de ventilación 148 están ubicados para la ventilación eficaz de gases a través de éstos. Por la aplicación de betún, por ejemplo, orificios de ventilación 148 deben proporcionar una abertura mínima de aproximadamente 5.08 centímetros (2 pulgadas) en diámetro o, si no circular, un área de aproximadamente 20.26 centímetros cuadrados (3.14 pulgadas cuadradas).
Haciendo referencia ahora a la Figura 5, el principio de operación de la bomba para manipulación de espuma novedosa 100 es ilustrado esquemáticamente. Como será apreciado por aquellos expertos en la técnica, cuando se bombea un flujo de dos fases (gas y líquido, tal como espuma), debido a las fuerzas centrífugas dentro del impulsor, el gas (mostrado como G en la Figura 5) se separa del líquido en la entrada del impulsor. Esto causa que el gas se acumule en las caras traseras de las aspas de bombeo del impulsor 146. Como será apreciado, la acumulación continua de gas durante la operación de la bomba creará eventualmente "imposibilitación" del pasadizo de impulsor, resultando en cavitación y bloqueo del aire del impulsor.
Proporcionando orificios de ventilación 148, como es mostrado en la Figura 6, en las ubicaciones circunferenciales apropiadas a través de la cubierta trasera 144 del impulsor 140, los gases tienen salidas para escapar desde los pasadizos principales de impulsor. El tamaño, forma y posiciones relativas de estos orificios de ventilación 148 son influenciados por la calidad y ubicación anticipada para acumulación de gas. En las modalidades ilustradas mostradas en las Figuras, las posiciones de los orificios de ventilación 148 corresponden aproximadamente al diámetro de succión del impulsor.
Aunque los orificios de ventilación 148 proporcionan salidas para que la fase gaseosa escape, el paso de los gases puede ser facilitado creando un diferencial de presión entre los pasajes de impulsor principal y la cara exterior 144a de la cubierta posterior 144. En consecuencia, como es mostrado en la Figura 8, la presente invención comprende un impulsor 140
teniendo una pluralidad de aspas de desbloqueo 149a, 149b formadas sobre la cara exterior 144a de la cubierta posterior 144. Estas aspas de desbloqueo sirven para varios propósitos: (1) éstas ayudan a balancear la propulsión axial del impulsor giratorio, y (2) éstas ejercen una presión estática igual o mayor que las aspas de impulsor principal para restringir la entrada hacia el interior del flujo (líquido) principal de la salida del impulsor. Adicionalmente, las aspas de desbloqueo 149a y 149b están formadas de tal manera que, cuando el impulsor gira, las aspas de desbloqueo 149a, 149b crean una presión en la cara exterior 144a que es menor que la presión en el ojo de succión del impulsor 147. Creando esta presión diferencial, los gases son retirados a través de los orificios de ventilación del impulsor 148 hacia dentro de la cámara de des-aireación adjunta 160. Como es mostrado en la Figura 6, las aspas de desbloqueo 149a, 149b están orientadas radialmente (90 grados) y se extienden sustancialmente perpendicularmente hacia fuera de la cara exterior 144a de la cubierta posterior 144. En la modalidad mostrada, existen 18 aspas de desbloqueo 149a, 149b, comprendiendo 12 aspas cortas 149a y 6 aspas largas 149b; sin embargo, el número total de aspas de desbloqueo no es crítico para la operación de la bomba para manipulación de espuma 100 de la presente invención. En lugar de eso, el número, geometría y ángulos de las aspas de desbloqueo son dependientes de la aplicación de manipulación para espuma particular. Formando las aspas de desbloqueo en la manera mostrada en la Figura 6, es decir, con aspas cortas y largas, el número de aspas de desbloqueo 149a, 149b puede ser maximizado. En esta modalidad,
también ha sido encontrado que las aspas de desbloqueo 149a, 149b pueden necesitar se mayores en diámetro que las aspas de bombeo 146, tanto como 10 por ciento para obtener el diferencial de presión deseado entre el ojo de succión del impulsor 147 y la cámara de des-aireación 160. Esto significa que las aspas de desbloqueo 149a, 149b se extienden radialmente hacia dentro más allá que las aspas de bombeo 146.
En una modalidad, como es mostrada en la Figura 7, una configuración de impulsor auxiliar 80 puede ser montada rígidamente sobre la cara exterior 144a de la cubierta posterior 144. Los inventores han encontrado que esta configuración ayuda a crear una presión negativa con relación a las aspas de bombeo 146. Como es mostrado en la Figura 7, el radio exterior de la configuración de impulsor auxiliar 180 es mayor que la posición radial máxima de los orificios de ventilación 148 para evitar que los gases sean atrapados sobre la cara exterior 144a.
Haciendo referencia ahora a las Figuras 8 y 9, la cámara de desaireación 160 es ilustrada. Como es mostrado en las Figuras, la cámara de des-aireación 160 tiene una abertura de entrada 162 teniendo un diámetro que es dimensionado para extenderse exteriormente más allá de la posición radial máxima de los orificios de ventilación 148 en la cubierta trasera 144. La cámara de des-aireación es así acoplada rígidamente al lado posterior 124 de la carcasa de bomba 120 por sujeción con pernos u otros medios de sujeción convencionales. Como será apreciado, la carcasa de bomba 120 es modificada a partir de una carcasa de bomba centrífuga convencional, con
una abertura formada en el lado posterior 124 de la carcasa de bombeo 120 correspondiendo en tamaño a la abertura de entrada 162 de la cámara de des-aireación 160.
Como es mostrado en las Figuras, la cámara de des-aireación 160 comprende un alojamiento 163 teniendo un volumen interior. Como es mostrado, la cámara de des-aireación 160 es un componente pasivo de la construcción 100 de la bomba para manipulación de espuma; es decir, la cámara 160 tiene partes sin movimiento o móviles. Como es mostrado mejor en las Figuras 2 y 9, una abertura 165 es formada sobre la cara trasera 164 de la cámara de des-aireación 160 para el paso del eje de la bomba 170 a través de la cámara 160 para montaje al cubo del impulsor 142. Por lo menos una salida 166 es formada para descargar los gases desde la cámara 160. Dependiendo de la aplicación de manipulación de espuma particular, la cámara de des-aireación 160 puede comprender una segunda salida 168. Para manipulación de espuma de betún, por ejemplo, ha sido encontrado que las salidas 166, 168 deberían ser por lo menos de aproximadamente 7.62 centímetros (3 pulgadas) en diámetro para evitar congestionamiento y para ventilar adecuadamente el volumen de gases anticipado. Para la aplicación de manipulación de espuma de betún, por ejemplo, ha sido entrado que la salida 166 debería estar ubicada en aproximadamente 22.5 grados o menos de la vertical (en cualquier dirección desde la vertical) para liberar de manera suficiente los gases. La salida 166 puede ser provista con una brida 167 de tal manera que ésta pueda ser ¡nterconectada a una línea de descarga (no
mostrada) conduciendo a una ubicación apropiada para descargar los gases ventilados. Como será entendido, el flujo ventilado puede incluir alguna descarga de líquido que debería ser desviada hacia un sumidero u otra ubicación de drenaje. Además, la salida 168 puede ser utilizada para limpieza y drenaje, como sea necesario.
Haciendo referencia a las Figuras 10 y 11 , una modalidad alternativa del impulsor novedoso 240 de la bomba de espuma 100 de la presente invención es mostrada. Como es mostrado en la Figura 10, el impulsor es una configuración de cubierta abierta, comprendiendo solamente una cubierta trasera 244 y una pluralidad de aspas de bombeo 246, incluyendo aspas de tamaño completo 146a y aspas de divisor 146b. En esta modalidad, con la eliminación de una cubierta frontal, las aspas de bombeo 246 pueden ser extrapoladas geométricamente hacia fuera axialmente hacia la línea de succión para compensar el espesor de una cubierta frontal. Los inventores nuevamente han encontrado que un ángulo de aspa de salida puede estar entre aproximadamente 80 grados y 100 grados, con 90 grados siendo óptimo. En otros aspectos, la configuración de la bomba 100, incluyendo la cámara de des-aireación 160, son similares a la configuración de cubierta cerrada de la bomba 100.
Se cree que la configuración de cubierta abierta crea fuerza de cizalla mayor y turbulencia entre las aspas de bombeo y el revestimiento de succión de la bomba, el cual rompe las burbujas de aire y retarda adicionalmente la formación de una burbuja de cierre de aire. Los inventores han encontrado que esto incrementa eficazmente el diámetro de succión, el cual reduce la velocidad en el borde de entrada del impulsor, y asi incrementa la presión estática en el borde de entrada. Opcionalmente, el diámetro de la entrada de succión de la carcasa de bomba 120 puede ser incrementado para el impulsor de cubierta-abierta para proporcionar succión más abierta, la cual es menos sujeta a bloqueo de aire. Esto reduce eficazmente la velocidad en el borde de entrada del impulsor, e incrementa así la presión estática ahí, lo cual retarda la formación de vapor (cavitación).
Haciendo referencia por último a las Figuras 12 y 13, datos de desempeño y experimentación para ambas modalidades de la bomba 100 son ilustrados gráficamente. La experimentación se realizó bajo condiciones similares para ambas modalidades. Una espuma de agua-jabón fue formulada para la experimentación de los impulsores novedosos. Las Figuras 12 y 13 demuestran el desempeño del impulsor para manipulación de espuma de cubierta abierta comparado con la modalidad de cubierta cerrada descrita en la presente. Los dados son proporcionados con el sistema de ventilación abierto y cerrado, y en dos diferentes velocidades de flujo sobre y debajo de la velocidad de flujo del diseño de bomba. El impulsor para espuma de cubierta abierta resiste bloqueo de aire en un porcentaje más alto de aire que el impulsor para espuma de cubierta cerrada. El impulsor para espuma de cubierta abierta también exhibe un grado más bajo de pérdida que el diseño de cubierta cerrada después de bloqueo de aire, con el sistema de ventilación operacional.
Aunque la presente invención ha sido descrita con modalidades ejemplificantes, es entendido que modificaciones y variantes pueden ser utilizadas sin desviarse del espíritu y alcance de la invención, como aquellos expertos en la técnica entenderán fácilmente. Tales modificaciones y variantes son consideradas estar dentro del campo y alcance de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.
Claims (21)
1.- Una bomba para manipulación de espuma, comprendiendo (a) una carcasa de bomba teniendo un lado de entrada y un lado trasero; (b) un impulsor montado dentro de la carcasa, el impulsor comprendiendo: (i) una cubierta trasera, comprendiendo: (A) una cara interior y una cara exterior; (B) una pluralidad de orificios de ventilación formados a través de la cubierta trasera para el paso de gases a través de éstos; (ii) una pluralidad de aspas de bombeo, cada una de las aspas de bombeo comprendiendo: (A) extremos de entrada fijados á la cara interior de la cubierta trasera y extendiéndose radialmente hacia dentro desde la cubierta trasera; (B) un ángulo de entrada y un ángulo de salida, en donde el ángulo de salida es mayor que el ángulo de entrada, los ángulos de salida terminando en la cubierta trasera; (c) una cámara de des-aireación montada al lado posterior de la carcasa de bomba y comprendiendo: (i) un volumen interno; (ii) un lado interior montado al lado trasero de la carcasa de bomba; (iii) una entrada formada sobre el lado interior para recibir gases pasando a través de la pluralidad de orificios de ventilación; y (iv) por lo menos una salida de ventilación para la descarga de gases a través de ésta.
2.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la pluralidad de aspas de bombeo extendiéndose radialmente hacia dentro desde la cubierta trasera termina en extremos libres.
3.- La bomba de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el espacio entre los extremos libres de las aspas de bombeo y el lado de entrada de la carcasa de bomba están libres de una cubierta frontal.
4. - La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque los ángulos de salida de las aspas de bombeo están entre aproximadamente 80 grados y aproximadamente 100 grados.
5. - La bomba de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada además porque los ángulos de salida de las aspas de bombeo son de aproximadamente 90 grados.
6.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque las aspas de bombeo comprenden aspas de bombeo principales de tamaño completo, y las aspas de divisor de una dimensión radial menor.
7.- La bomba de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque el impulsor comprende 12 aspas de bombeo comprendiendo: (a) 6 aspas de bombeo principales; (b) 6 aspas de divisor; y en donde las aspas de bombeo y las aspas de divisor están dispuestas en una configuración alternada, teniendo pasadizos entre éstos.
8.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el tamaño del pasadizo entre aspas de bombeo adyacentes es por lo menos de aproximadamente 5.8 centímetros (2 pulgadas).
9.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque adicionalmente comprende una pluralidad de aspas de desbloqueo formadas sobre la cara exterior de la cubierta trasera.
10. - La bomba de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque la pluralidad de aspas de desbloqueo está configurada para crear una presión sobre la cara exterior de la cubierta trasera menor que la presión creada por las aspas de bombeo.
11. - La bomba de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque las aspas de desbloqueo se proyectan exteriormente desde la cara exterior de la cubierta trasera en aproximadamente un ángulo de 90 grados.
12. - La bomba de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque la cubierta trasera tiene un cubo central y en donde las aspas de desbloqueo tienen longitudes diferentes extendiéndose radialmente exteriormente con relación al cubo central.
13.- La bomba de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque las aspas de desbloqueo son por lo menos aproximadamente 5 por ciento mayores en diámetro que las aspas de bombeo.
14.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque los orificios de ventilación en la cubierta trasera cada uno tiene un área máxima de por lo menos aproximadamente 20.26 centímetros cuadrados (3.14 pulgadas cuadradas).
15.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque por lo menos una salida de ventilación sobre la cámara de des-aireación es colocada a un ángulo menor que aproximadamente 45 grados con respecto a la vertical.
16. - La bomba de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada además porque por lo menos una salida de ventilación está colocada a un ángulo de aproximadamente 22.5 grados con respecto a la vertical.
17. - La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque por lo menos una salida de ventilación tiene un diámetro de salida de por lo menos aproximadamente 7.62 centímetros (3 pulgadas).
18. - La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la cámara de des-aireación además comprende una salida de drenaje.
19.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque adicionalmente comprende un impulsor auxiliar montado a la cara exterior de la cubierta trasera.
20.- La bomba de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada además porque el impulsor auxiliar tiene un radio exterior que es mayor que la posición radial máxima de la pluralidad de orificios de ventilación.
21.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el impulsor comprende un cubierta frontal.
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