PT1815144E - Bomba impulsora - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO ΒΟΜΒΑ IMPULSORA

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a uma bomba impulsora e de um modo mais preciso a uma bomba impulsora destinada a bombas centrífugas ou semi-axiais destinadas a bombear fluidos contendo poluentes.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Na literatura encontram-se descritos vários tipos de bombas e de impulsores de bombas com o propósito descrito, tendo no entanto certas desvantagens. Acima de tudo, isto diz respeito a problemas relacionados com o desgaste, com o entupimento e com a baixa eficácia. A água dos esgotos contém muitos tipos diferentes de materiais poluentes, cuja quantidade e estrutura depende da estação e do tipo de área a partir da qual a água emana. Nas cidades os materiais plásticos, os artigos de higiene, os têxteis etc. são comuns, enquanto que as áreas industriais podem produzir partículas de desgaste. A experiência mostra que os piores problemas são os fios dos trapos e afins que se prendem aos bordos de ataque das hélices e que se enroscam em torno do cubo de impulsor. Tais incidentes provocam reduzidos espaços de tempo entre as manutenções e uma eficácia reduzida.

Na agricultura e na indústria de polpa são usados diferentes tipos de bombas especiais, as quais devem ser capazes de lidar com as palhas, com as ervas, com as folhas e com outros 1 tipos de materiais orgânicos. Por este motivo, os bordos de ataque das hélices são inclinados para trás de modo a fazer com que os materiais poluentes sejam atirados para o exterior para a periferia ao invés de que estes fiquem presos às orlas. São muitas vezes usados tipos diferentes de meios de desintegração de modo a fazerem o corte do material e de modo a tornarem o material mais fácil de fluir. Exemplos do indicado encontram-se ilustrados nas Patentes n°s SE-435 952, SE-375 831 e US-A 4 347 035.

Na literatura as concepções de impulsores de bombas encontram-se descritas de um modo muito geral, em especial relativamente à inclinação dos bordos de ataque das rodas de impulsor que se encontram abertas. As tentativas para definir a inclinação dos bordos de ataque de uma roda de impulsor aberta encontram-se descritas, por exemplo, nas Patentes EP 0916851 e EP 0916852.

Durante a bombagem, quando são necessários elevadas alturas de levantamento, por exemplo em minas, são frequentemente usados impulsores de bombas fechados, isto é, com dois discos de cobertura, com hélices superior, inferior e intermédia pois estes tipos de impulsores reduzem a carga axial exercida sobre a bomba em comparação com os impulsores de um tipo aberto. Por outro lado, os impulsores fechados apresentam um espaço interno menor, o que significa um maior risco de entupimento. A Patente n° EP 0395604 revela uma roda de impulsor que se encontram disposta com uma ou com várias hélices que se encontram presas aos discos de cobertura de cada um dos lados 2 e que formam uma roda de impulsor designada como sendo fechada. Os bordos de ataque das hélices são de um modo geral colocados num plano perpendicular em relação ao eixo de rotação do impulsor, na abertura de entrada num dos discos de cobertura.

Em relação às rodas de impulsor fechadas elas encontram-se de um modo geral concebidas com bordos de ataque colocados na entrada central de modo a que sejam consideravelmente rectilineos quando vistos na direcção do fluxo. Foi descoberto que durante o uso, e em particular quando o liquido contém quantidades relativamente grandes de poluição abrasiva, existe um desgaste considerável nos bordos de ataque das hélices. Existe ainda o risco de os materiais poluentes como sejam os trapos, os sacos de plástico e os outros abjectos alongados ficarem presos nos bordos de ataque, exigindo deste modo a limpeza da bomba.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS 0 objectivo da presente invenção é resolver os problemas acima mencionados e, em particular, os associados com as rodas de impulsão fechadas.

Este objectivo é resolvido de acordo com um aspecto principal da presente invenção através do que se encontra caracterizado na reivindicação 1. Formas de realização preferenciais da presente invenção formam as reivindicações dependentes.

De acordo com um aspecto principal da presente invenção, a mesma é caracterizada por uma roda de impulsor de um tipo centrífugo ou de um tipo axial destinada a ser usada numa bomba destinada a bombear líquidos, em que o impulsor se 3 encontra disposto com uma ou com várias hélices, em que as hélices se encontram presas de modo a cobrirem discos em cada um dos lados, formando uma designada roda de impulsor fechada caracterizada por os bordos de ataque das hélices se encontrarem inclinados para trás na abertura de entrada em um dos discos de cobertura do impulsor.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é caracterizada por os bordos de ataque cooperarem com os meios de corte dispostos numa abertura de entrada central da bomba.

De um modo preferencial os bordos de ataque destacam-se algo para o exterior da abertura de entrada e os meios de corte constituem pelo menos uma secção de estreitamento do intervalo entre a abertura central de entrada da bomba e os bordos de ataque do impulsor, em que, quando a inclinação dos bordos de ataque ao passarem por estas secções durante o funcionamento, obtêm uma acção de corte entre elas.

Ao serem concebidos os bordos de ataque das hélices com uma forte inclinação para trás descobriu-se que o desgaste nestas orlas é muito reduzido. Esta concepção reduz também o risco de o material ficar preso nos bordos. Ao invés, tal material é empurrado na direcção da periferia. 0 material que, no entanto, tende a ficar encravado nas orlas na abertura de entrada do impulsor será cortado pelos meios de corte. Numa forma de realização preferida o bordo de ataque das hélices coopera com duas partes que estreitam da abertura de entrada do compartimento de bomba.

Para um bom desempenho relativamente ao funcionamento da bomba e ao transporte do material na direcção da periferia, o 4 ângulo de inclinação deverá estar compreendido entre 40 e 60° e a inclinação dos bordos de ataque pode, de um modo geral, seguir a curvatura de uma espiral logarítmica.

Na globalidade, é obtida uma roda de impulsor com desempenho e resistência ao desgaste melhorados, levando a longos ciclos de funcionamento entre a manutenção e o funcionamento.

Estes e outros aspectos e vantagens da presente invenção serão notórios a partir da descrição detalhada que se segue e a partir dos desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Na descrição detalhada da presente invenção que se segue será feita referência aos desenhos anexos nos quais A Fig. 1 é uma secção em corte axial através de uma bomba de acordo com a invenção, A Fig. 2a é uma vista em perspectiva a partir de um plano superior de uma roda de impulsor que compreende a presente invenção, A Fig. 2b é uma vista correspondente à Fig. 2a a partir de um plano inferior, A Fig. 3 é uma vista de um plano inferior da roda de impulsor da Fig. 2, e A Fig. 4 é uma placa inferior destinada a ser montada numa bomba e que coopera com a roda de impulsor de acordo com a Fig. 1. 5

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A Fig. 1 ilustra uma roda de impulsor de um tipo fechado montada numa bomba que compreende um veio de impulsão 10 ligado a um motor eléctrico (não ilustrado) destinado a impulsionar a bomba. Na extremidade inferior do veio é montado um impulsor de bomba 12, o qual compreende discos de cobertura superior 14 e inferior 16, hélices 18 e hélices posteriores 19. Os componentes acima mencionados são montados num compartimento de bomba 20 tendo uma parede inferior 22, uma entrada 24 e uma saída 26. O impulsor de bomba 12 é montado de um modo tal que no compartimento de bomba existe um intervalo 28 entre a superfície periférica do disco de cobertura inferior 16 e uma parede de lado interno do compartimento de bomba 20, um espaço 29 entre o disco inferior e a parede inferior assim como um intervalo 30 entre uma superfície inferior do disco de cobertura inferior 16 e uma superfície superior da parede inferior 22.

De acordo com os princípios da bomba centrífuga, o líquido é sugado para o interior de um modo axial através da entrada 24 e sai da bomba através da saída 26 de acordo com as setas de fluxo A, B e C.

De acordo com a presente invenção as hélices 18 são concebidas de modo a que os bordos de ataque 40 se encontram muito inclinados para trás na abertura de entrada 42 da roda de impulsor, em relação à direcção de rotação R. O ângulo de inclinação pode ser aumentado a partir do cubo e na direcção do exterior. A inclinação dos bordos de ataque pode ser definida por uma espiral logarítmica em que o ângulo de inclinação α é de π/2 - β, em que β é o ângulo da espiral 6 logarítmica. De um modo preferencial, o ângulo de inclinação deverá estar compreendido entre 40 e 60°.

Na abertura de entrada do impulsor os bordos de ataque são de um modo geral colocados num plano perpendicular ao eixo de rotação 10 do impulsor. A vantagem desta concepção é garantir que os materiais poluentes deslizam na direcção da periferia ao invés de ficarem presos nos bordos. Foi ainda demonstrado que o desgaste nos bordos de ataque é reduzido quando eles apresentam esta configuração ao invés de a concepção convencional.

De um modo adicional, os bordos de ataque destacam-se para fora da abertura central do impulsor, Fig. 1. As partes da orla 44 das hélices que se destacam acima da superfície inferior do disco de cobertura inferior 16 podem ser dispostas de modo a cooperarem com a parte de orla 46 da entrada estacionária 24 do compartimento disposto numa placa inferior 22. A entrada circular é, deste modo, disposta com duas partes rectilíneas 50 dispostas em posições opostas, em que o intervalo entre as hélices e a porção de bordo da entrada se torna muito pequeno. Materiais poluentes alongados como sejam os trapos, os sacos de plástico e afins que ficarem presos nos bordos de ataque das hélices serão aqui cortados. O facto de a totalidade do desenho dos bordos de ataque ser inclinada e algo destacada, e cooperando com a abertura da placa inferior, reduz em grande medida o risco de os materiais poluentes ficarem presos e reduz o desgaste nos bordos de ataque. 7

Deve ser entendido que a forma de realização acima ilustrada nos desenhos deve ser considerada como não limitativo da invenção e que a mesma pode ser dentro do âmbito das reivindicações. 28-04-2008 descrita e um exemplo modificada

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Uma roda de impulsor (12) de um tipo centrífugo ou semi axial destinada a ser usada numa bomba de modo a bombear líquidos, em que o impulsor (12) se encontra disposto com uma ou com várias hélices (18), em que as hélices (18) se encontram presas a discos de cobertura (14, 16) em cada um dos lados, formando o que se designa como sendo uma roda de impulsor fechada, em que os bordos de ataque (40) das hélices (18) se encontram colocados de um modo geral num plano perpendicular ao eixo de rotação (10) do impulsor (12), na abertura de entrada (42) em um dos discos de cobertura (16), caracterizada pelo facto de os bordos de ataque (40) das hélices (18) se encontrarem inclinados para três na abertura de entrada (42) em um dos discos de cobertura (16) do impulsor em relação à direcção de rotação (R) .
2. 2. Roda de impulsor de acordo com a reivindicação 1, em que os bordos de ataque (44) se destacam um pouco da abertura de entrada (42), dispostos e capazes de cooperarem com os meios de corte (50) dispostos numa abertura de entrada central da bomba.
3. 3. Roda de impulsor de acordo com a reivindicação 2, em que os meios de corte constituem pelo menos uma secção de estreitamento do intervalo entre a abertura de entrada central da bomba e os bordos de ataque (40) do impulsor.
4. 4. Roda de impulsor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que os bordos de ataque (40) são inclinados de um modo geral correspondendo a uma espiral logarítmica. 1
5. 5. Roda de impulsor de acordo com a reivindicação 4, em que um ângulo de inclinação (a) dos bordos de ataque (40) é de π/2 - β, em que β é o ângulo da espiral logarítmica.
6. 6. Roda de impulsor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que ângulo de inclinação (□) dos bordos de ataque (40) se encontra compreendido entre 40 e 60° .
7. 7. Bomba que compreende uma roda de impulsor de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3. 28-04-2008 2 1/4

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