PT847498E - Bomba centrifuga de canais laterais - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "ΒΟΜΒΑ CENTRÍFUGA DE CANAIS LATERAIS"

Nas bombas de canais laterais deve ser mantida, entre a roda de pás e as partes do invólucro que a envolvem, uma estreita folga. Se a fenda for demasiadamente grande leva as correntes perdidas para dentro da bomba e retira potência de transporte e de actuação. Dado que também deve ser evitado que a roda de pás se possa encostar contra as partes do invólucro, isso significa que as partes do invólucro da bomba que encerram a roda de pás, devem ser instaladas numa relação precisamente centrada e perpendicular ao eixo. Finalmente deve considerar-se que, em bombas de canais laterais, tanto a roda de pás como o invólucro devem apresentar uma elevada resistência, uma vez que, em relação às bombas de aspiração normais, nas bombas de canais laterais podem ser alcançadas pressões muitas vezes mais elevadas com as mesmas medidas e número de rotações da bomba. Isto é particularmente válido para bombas de elementos com diversas fases, nas quais se atingem pressões muito elevadas mesmo com um pequeno número de fases. Todos estes aspectos levam a que, até aqui, a roda de pás e as partes do invólucro que a encerram tenham sido em regra feitas de peças de metal fundido, em que as superfícies que actuam em conjunto são acabadas com estreitas tolerâncias de fabrico. De facto tomou-se conhecida uma bomba de tipo semelhante (GB-A-968 511), nomeadamente uma bomba periférica, na qual todas a peças do invólucro da bomba são feitas de chapa; no entanto, isto apenas é de considerar na presença de exigências muito pequenas em termos de precisão de funcionamento e grau de eficácia. A invenção tem por objecto a redução das despesas de fabrico das bombas centrífugas de canais laterais de acordo com a referida técnica, com manutenção de um elevado grau de eficiência. A solução de acordo com a invenção é constituída por a peça de aspiração e a peça de compressão intermédia estarem instaladas em pelo menos uma fase formada como uma peça de chapa e dentro de um elemento de invólucro em forma de chaminé anular. 2

Por a peça de invólucro que encerra a roda de pás ser formada como uma peça de chapa simples moldada por compressão c estampagem ou espacialmcule enformada de uma maneira semelhante e por o elemento em forma de chaminé do invólucro que a envolve ser construído como uma simples peça anular, o custo de fabrico é muito reduzido. A invenção baseia-se no conhecimento de que a precisão das formas, que é atingida sob determinados pressupostos pela técnica de formação dc peças de chapa disponível hoje em dia, é suficiente para se introduzirem tais peças de chapa como partes de invólucro para bombas de canais laterais. Os pressupostos para isso são sempre uma formação simples das peças de chapa, de modo que, como peça de partida para o tubo, possa ser utilizada uma placa plana, a qual para isso é depois moldada por compressão da maneira desejada.

Na verdade é conhecido (EP-A-588 258), o prever-se, numa bomba centrífuga de sucção normal, um elemento anular em forma de prato, de uma fase do conjunto do invólucro, formado a partir de uma chapa; a essa peça não são, no entanto, feitas quaisquer exigências essenciais de precisão, enquanto que as suas peças interiores do invólucro, que funcionam em cooperação com a roda de pás, são, como habitualmente, constituídas por peças fundidas.

Além disso é conhecida, numa bomba centrífuga de sucção normal (DE-A 36 29 123), à qual não são colocadas quaisquer exigências essenciais e na qual , por conseguinte, o dispositivo principal da única fase da bomba não se ajusta particularmente à forma da roda de pás, a execução desse dispositivo principal em chapa; no entanto isso não pode servir de modelo para bombas centrífugas de canais laterais, devido às diferentes exigências de precisão.

Os elementos de invólucro das fases que se seguem umas às outras podem, de maneira conhecida, ser centrados uns em relação aos outros e em relação à peça de invólucro terminal. Podem também centrar as peças intermédias de aspiração e de compressão pelas suas periferias exteriores. De acordo com a invenção é, no entanto, preferida uma forma de execução, na qual as peças intermédias de aspiração e de compressão apresentam, dentro dos elementos de invólucro, uma folga radial e são centradas a partir do eixo. A folga radial entre as peças intermédias de aspiração e de compressão e os elementos de invólucro é estabelecida simples e convenientemenle durante a montagem, quando depois de terminar a montagem e depois da centragem por meio do eixo, as peças intermédias de aspiração e de compressão são firmemente introduzidas nos elementos de invólucro. A centragem a partir do eixo é aqui executada numa sua forma de execução vantajosa, em que em cada um das peças intermédias de compressão se encontra munida de um suporte de bucha de mancai, o qual é centrado, por intermédio da periferia exterior de uma bucha de mancai instalada no eixo. A peça intermédia de aspiração pode então ser centrada com cada uma das peças intermédias de compressão vizinhas, da fase precedente, ao mesmo tempo que o seu furo interior envolve o suporte de bucha de mancai ou a bucha de mancai daquelas. As peças de invólucro que envolvem a roda de pás são por consequência, bem como a própria roda de pás, centradas por intermédio do eixo. O eixo é igualmente centrado em relação ao invólucro externo. Os suportes de buchas de mancai podem ser formados nas peças intermédias de compressão, por meio de estiramento ou outra forma de modelação sem aperto; podem no entanto também ser soldados a elas. Tendo em vista a precisão da adaptação são, vantajosamente, polidos por fora e por dentro. Isto é válido também para o furo de centragem da peça intermédia de aspiração, enquanto que o diâmetro exterior das peças intermédias de aspiração e de compressão não necessitam, geralmente, de qualquer polimento. A precisão da fenda entre as peças intermédias de aspiração e compressão, por um lado, e a roda de pás, por outro, podem ser obtidas, na formação dessas partes do invólucro a partir de chapas, de maneira que, de acordo com a invenção, a peça intermédia de aspiração, no seu conjunto ou pelo menos na sua região que funciona em cooperação com a roda de pás, seja constituída como uma placa plana. Com isso, essa peça do invólucro, que actua particularmente em cooperação com a roda de pás através da sua superfície maior, não apresenta qualquer retardamento. Todo o limite radial externo da câmara de passagem é para isso dividido pela peça intermédia de compressão, que aliás é sujeita a uma modelagem mais forte e com menores componentes planas e actua em cooperação com a roda de pás. Daí resulta, por um lado, a vantagem de cada uma das superfícies da peça intermédia, nas quais devem ser atingidas maiores tolerâncias de fabrico, cooperar com menor flexibilidade com a roda de pás, de modo que, de acordo com as exigências de formação, seja conseguida uma folga geral da roda de pás optimamente mínima.

Uma outra vantagem se destaca da relação seguinte. Dado que a parte de invólucro dc compressão não se sobrepõe em ângulos agudos, mas antes em extensões arqueadas, por meio das superfícies periféricas das suas flanges, que se projectam entre os elementos de chaminé do invólucro, constitui-se na região desse abaulamento, na periferia externa da roda, uma indesejada fenda periférica, limitada, em corte perpendicular, por essa curvatura e pela peça intermédia de aspiração. Se , como é vulgar, se instalar o limite radial externo da câmara de passagem, parcialmente na peça intermédia de aspiração e parcialmente na peça intermédia de compressão, essa fenda será de um tamanho duplo devido à curvatura bilateral; correspondentemente, a perda de corrente será pelo menos duplicada. Por isso, como a câmara de trabalho é limitada radialmente, para o lado de fora, pela peça intermédia, enquanto que a peça intermédia de aspiração é plana, é minimizada essa perda de corrente. Evidentemente que se pode evitar também essa perda de corrente, quando se executa o acabamento mecânico do diâmetro interno da peça de compressão intermédia; no entanto, a presente invenção pretende evitar já essa despesa e preferencialmente renúncia a ele precisamente por isso. A impermeabilidade em relação à atmosfera circundante pode ser convenientemente feita por intermédio de, por exemplo, um anel O estanque, que pode ser colocado entre elementos de chaminé do invólucro com igual medida de espessura de parede.

Uma possibilidade simples e eficaz de garantir a separação entre cada um dos pacotes de fases, consegue-se atingir por meio da fixação axial das peças intermédias de aspiração e compressão entre os elementos de chaminé do invólucro.

Também na direcção periférica se devem fixar uma à outra as peças intermédias de aspiração e compressão correspondentes. De acordo com a invenção, isso dá-se de forma simples por numa dessas peças, na sua periferia, se perfurar uma cavidade, na -ι 5 i: qual uma saliência da outra peça se encaixa. Esta disposição situa-se, convenientemente, na região da borda das peças intermédias de aspiração e compressão, que se situam entre as superfícies frontais de elementos de chaminé do invólucro próximos. Por exemplo, pode ser perfurado na periferia da peça intermédia de aspiração um pequeno recorte, no qual se encaixa uma pequena aba repuxada da periferia da peça intermédia dc compressão. Estes elementos de formação não trazem quaisquer aumentos das despesas de construção, uma vez que podem ser obtidos simultaneamente com o restante processo de formação das peças de chapa.

Quando são colocadas exigências particularmente altas à vedação da bomba, pode o conjunto dos pacotes de fases de acordo com a invenção ser colocado num contentor que o envolve, o qual, convenientemente, está também munido de protecções de aspiração e compressão, pelo que apenas esse contentor precisa de ser hermético em relação à atmosfera. Para isso é geralmente suficiente um único ponto de vedação da peça de invólucro. Eventuais faltas de vedação entre as fases e o espaço interior do contentor envolvente podem, em regra, ser desprezadas, pelo que não é necessária nenhuma vedação especial entre os elementos de chaminé do invólucro. No entanto, se desejado, podem usar-se complementarmente tais vedações. A fixação axial dos pacotes de fases podem efectuar-se através dos elementos de fixação do contentor circundante.

Seguidamente a invenção será descrita em mais pormenor com referência ao desenho, em que é visível um exemplo de uma forma de realização vantajosa. Que mostra:

Fig. 1 um corte perpendicular através de uma primeira forma de realização,

Fig. 2 um pormenor ampliado da Fig. 1 e

Fig. 3 uma segunda forma de realização. O invólucro da bomba representada na Fig. 1 é fechado nas extremidades do compartimento de aspiração da bomba 2 por meio do apoio de aspiração 4 e uas do compartimento de compressão da bomba 3 por meio dos apoios de compressão 5. Ligados a eles encontram-se braçadeiras de mancai 13 com rolamentos de esferas 14, as quais retêm e centram o eixo 1. Os compartimentos de aspiração e compressão 2, 3, contêm também os vedantes do eixo 19.

Entre os compartimentos de aspiração e de compressão da bomba 2, 3 encontram-se instalados elementos de chaminé do invólucro 8 em forma de aro cilíndrico, os quais se encontram hermeticamente ligados e simultaneamente centrados uns com os outros por meio do anel O 15, através do compartimento da bomba 3 e do compartimento da bomba 2 e por meio de um aro complementar de centragem 9.

Dispostas entre os elementos de chaminé dos invólucros 8 ou entre um elemento de chaminé de invólucro 8 e o anel 9 encontram-se inseridas, em cada um deles, as bordas de uma peça intermédia de aspiração 6 e uma peça intermédia de compressão 7. Para isso elas são posicionadas e fixadas axialmente. Em conjunto com a respectiva roda de pás 10 e um elemento de chaminé do invólucro 8 constituem, cada uma delas, um pacote de fase.

As bordas exteriores das peças intermédias de aspiração e de compressão 6, 7 encontram-se encaixadas entre as superfícies frontais dos elementos de invólucro 8, 9 e apresentam, enquanto esse encaixe ainda não está activo, durante a montagem, uma folga em relação ao respectivo diâmetro interno dos elementos do invólucro. Cada uma das peças intermédias de aspiração e compressão mais exteriores é centrada por meio da parte de cubo dos compartimentos de aspiração e compressão 2, 3. As peças intermédias de aspiração e compressão 6, 7 que se encontram entre elas, são aqui centradas sobre o eixo 1 por meio de uma bucha de mancai 12. Com essa finalidade, a peça intermédia de pressão, da fase que está representada no lado esquerdo do desenho , é soldada a um suporte de bucha de mancai 11, que actua centrado com o perímetro exterior da bucha de mancai 12. O diâmetro interno da peça intermédia de aspiração 6 da fase 7

representada à direita está convenientemente adaptada ao diâmetro externo do suporte da bucha do mancai 11 e é centrada por este.

As peças intermédias de compressão 7 são de um formato tal, que constituem integralmente os canais laterais 16 bem como os limites radiais exteriores 17 da câmara de passagem. Em oposição a elas encontra-se a peça intermédia de aspiração 6, no seu conjunto ou apenas com excepção da sua região radial mais interna, a qual não colabora com a roda de pás, constituída como uma placa plana e não sobrevindo por isso qualquer retardamento. Complementarmente está previsto que a peça intermédia de aspiração 6 seja constituída por material relativamente espesso (por exemplo 3 mm), a fim de proporcionar condições particularmente boas para uma forma invariavelmente plana. A peça intermédia de compressão 7 pode, em contrapartida, ser relativamente mais fina (por exemplo 2 mm).

No ponto 18, no qual ambas as peças intermédias 6, 7 se encontram uma com a outra, na periferia exterior da câmara de trabalho, cria-se, através da sobreposição abaulada da peça cilíndrica 17 da peça intermédia de compressão 7, na sua região de flange radial, uma fenda de formato mais ou menos triangular, que se pode ver particularmente bem na representação ampliada da Fig. 2, limitada pela superfície superior plana da peça intermédia de aspiração e pela superfície superior curva da peça intermédia de compressão, na qual é possível uma contracorrente indesejada do meio transportado de célula para célula. Se, como aliás vulgarmente acontece, o limite radial exterior da câmara de passagem se encontra instalado na região da roda de pás, na peça intermédia de aspiração 6 e na zona dos canais laterais na peça intermédia de compressão 7, o corte perpendicular dessa fenda duplicar-se-á, dado que então o limite curvo será ultrapassado em ambos os lados. Isso é impedido, como vantagem complementar, pela execução plana da peça intermédia de aspiração 6.

As partes da segunda forma de realização, representada na Fig. 3, que são semelhantes ou correspondem às partes acima descritas da primeira forma de realização, estão munidas dos mesmos números de referência. 8

O invólucro contentor 32 está munido, tanto de protecções de aspiração 4 como de protccçõcs dc compressão 5. Elas constituem o invólucro da bomba em conjunto com a tampa do invólucro 33, que contém o vedante do eixo 19. O invólucro é suportado pelo suporte de mancai 13 com a sapata 34 e rolamentos de esferas 14, os quais recebem o eixo 1 de forma volante. O invólucro exterior 32, 33 é mantido unido por meio de elementos axiais de fixação 24. Dessa maneira são conjuntamente montados axialmente os elementos de chaminé do invólucro 8 e os elementos de aro 9 previstos, neste exemplo, em cada pacote de fase, bem como um aro de transmissão 22. Não estão previstas vedações entre os elementos de chaminé do invólucro 8, 9 e as partes do invólucro que os limitam. A vedação em relação ao exterior apenas abrange aqui um anel 0 15 entre as partes do invólucro 32, 33. O meio corre através da bomba, a partir da protecção de aspiração 4, passando através das fases em direcção axial e para dentro da câmara de compressão 20 da ultima fase de canal lateral. Daí corre para fora através da abertura 21 do aro de transmissão 22, que funciona em coordenação para centrar e fixar axialmente os elementos de chaminé do invólucro, na câmara 23, entre o contentor 32 e os elementos de chaminé do invólucro 8, 9 e deixa finalmente a bomba através do suporte de compressão 5.

Para o esclarecimento acerca das peças intermédias de aspiração e compressão 6, 7 e as suas particularidades, faz-se referência à descrição do primeiro exemplo de forma de realização.

Os elementos de chaminé do invólucro são executados várias vezes mais espessos do que as peças de chapa 6, 7.

Lisboa, 2 h MAIO 2001

Dra. Marta Silvina Ferreira

Agente Qf: R. Castiir.:

Telefs. 213 851553 - 2138150 50

Claims (5)

1

REIVINDICA ÇÕES Bomba centrífuga de canais laterais constituída por elementos com pelo menos um pacote de fases, que abrange uma peça intermédia de aspiração (6), uma peça intermédia de compressão (7), uma roda de pás (10) e um elemento de chaminé do invólucro (8), caracterízada por as peças intermédias dc aspiração c de compressão (6, 7), serem formadas como peças construídas a partir de chapas e estarem instaladas num elemento de chaminé do invólucro (8). Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com a reivindicação 1, caracterízada por as peças intermédias de aspiração e compressão (6, 7) estarem instaladas no elemento de chaminé do invólucro (8) com uma folga radial e serem centradas pelo eixo (1). Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com a reivindicação 2, caracterízada por, na peça intermédia de compressão (7) se encontrar instalado um suporte para bucha de mancai (11) com uma centragem no perímetro externo de uma bucha de mancai (12) e por o furo interno da peça intermédia de aspiração (6) estar centrado sobre o suporte de bucha de mancai (11) ou a bucha de mancai (12) da fase precedente. Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterízada por na peça intermédia de compressão (7) se encontrarem instalados o canal lateral (16), a abertura de passagem para o meio transportado e o conjunto do limite radial exterior (17) da câmara de passagem e por a peça intermédia de aspiração (6) ser construída como uma placa lisa na região que funciona em cooperação com a roda de pás (10). Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterízada por a vedação do interior da bomba em relação à atmosfera ambiente, na região dos pacotes de fases, se encontrar instalada nos elementos de chaminé do invólucro (8, 9). 2 ί ί

6. Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por as peças intermédias de aspiração e compressão (6, 7) estarem axialmente fixadas entre os elementos de chaminé (8,9) do invólucro.

7. Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por as peças intermédias de aspiração e compressão (6, 7) serem fixadas uma à outra na direcção periférica por meio de fendas e molas.

8. Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com uma das reivindicações 1 a 4 e 6 a 7, caracterizada por os pacotes de fases se encontrarem instalados num contentor (32) que os envolve e que possui suportes de aspiração e de compressão (4, 5) e os elementos de chaminé do invólucro (8, 9) serem construídos sem vedantes.

9. Bomba centrífuga de canais laterais de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por os elementos de chaminé do invólucro (8, 9) do pacote de fases, serem encaixados uns nos outros por meio dos elementos de fixação (24) do contentor (32) que os envolve. Lisboa, 2 J, ΜΑ1Π 2001

Dra. Maria divina Ferreira Agente OfxV ‘né.syal R.Castiihc, :0-;: '.o.UiSBQA Tetefs. 213 Ô51339 - 2138150 50