BRPI0923965B1

BRPI0923965B1 - bomba centrífuga com um dispositivo para a remoção de partículas

Info

Publication number: BRPI0923965B1
Application number: BRPI0923965A
Authority: BR
Inventors: Morisco Antonio; Welschinger Thomas
Original assignee: Sulzer Management Ag; Sulzer Pumpen Ag
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2020-01-28
Also published as: EP2386030A1; BRPI0923965A2; WO2010079088A1; US8858157B2; EP2386030B1; US20110229308A1; ES2676510T3

Abstract

bomba centrífuga com um dispositivo para a remoção de partículas a presente invenção refere-se a uma bomba centrífuga (1, 101) que compreende um dispositivo para a remoção de partículas, em que a bomba centrífuga compreende um impulsor (6, 106). por meio do impulsor (6, 106) pode ser transportado um fluido (2, 102) através de um canal de sucção (5, 105) de um bocal de sucção (3, 103) para um bocal de pressão (4, 104). o impulsor (6, 106) pode girar em um estator (7, 107). entre o estator (7, 107) e o impulsor (6, 106) está disposta uma fenda (9, 19, 109), em que, a fenda (9, 19, 109) desemboca em um espaço de retenção (11, 21, 111) para partículas. o espaço de retenção (11, 21, 111) está ligado com o canal de sucção (5, 105) através de uma linha de retorno (12, 112) que passa através do estator (7, 107).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BOMBA CENTRÍFUGA COM UM DISPOSITIVO PARA A REMOÇÃO DE PARTÍCULAS.

[001] A presente invenção refere-se a uma bomba centrífuga com um dispositivo para a remoção de partículas. Essa bomba centrífuga deve ser empregada, em particular, para fluidos, que contêm partículas, sendo que, as partículas devem ser transportadas com o fluido.

[002] Da patente DE 2344576 é conhecida uma bomba de areia ou bomba de água suja, para a qual é mostrada uma solução, a fim de bombear um líquido que contém componentes de abrasão e, neste caso, evitar que esses componentes de abrasão consigam chegar na fenda entre o impulsor e a carcaça da bomba centrífuga. O líquido flui condicionado pela queda de pressão entre a abertura de saída do impulsor e o lado de sucção, através da fenda entre a carcaça e o impulsor. Em princípio, essa corrente secundaria é indesejada, uma vez que o grau de eficiência da bomba abaixa, quando uma parte do líquido não é transportada de acordo com o destino para o canal de saída adjacente à abertura de saída do impulsor. Por isso, as fendas entre o impulsor e a carcaça, que estão em ligação com a área de sucção, devem ser mantidas as menores possíveis. Por isso, as fendas contêm superfícies de vedação, que são executadas, em particular, como labirintos. Se os componentes de abrasão conseguirem chegar nessas superfícies de vedação, essas superfícies de vedação se desgastam rapidamente, e precisam ser substituídas frequentemente.

[003] Se as superfícies de vedação forem fabricadas de material resistente à abrasão, com certeza o intervalo entre duas operações de troca pode ser prolongado, entretanto, os custos aumentam para a bomba.

[004] Por isso, na patente DE 2344576 é sugerido prever uma câmara de formato anelar, no lado externo do impulsor, a fim de liberar,

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2/33 deste modo, o líquido dos componentes de abrasão, de tal modo que, o líquido seja posto em rotação através do movimento do impulsor. Os componentes de abrasão são extraídos do líquido na câmara de formato anelar. Opcionalmente, o líquido também é introduzido nos canais, que são colocados no lado externo do impulsor, e giram com o impulsor. Deste modo, o líquido também é posto em rotação, de tal modo que, pode vir a ocorrer uma extração prévia das sujeiras pesadas.

[005] Certamente não é mostrado, o que acontece adiante com as sujeiras extraídas, portanto, elas permanecem na câmara de formato anelar, e se acumulam ali. Também esse acúmulo de sujeiras, em última análise, pode resultar desvantajoso na operação da bomba. Por um lado, podem se formar depósitos, que alteram as relações de corrente, entopem fendas e, em última análise, também os componentes de abrasão conseguem chegar nas superfícies de deslizamento.

[006] Por isso, a tarefa da invenção é disponibilizar um dispositivo por meio do qual ocorra uma remoção de partículas, antes que as partículas consigam chegar às superfícies de deslizamento entre o impulsor e o estator.

[007] A solução contém uma bomba centrífuga, que compreende um dispositivo para a remoção de partículas. A bomba centrifuga compreende um impulsor, sendo que, por meio do impulsor, um fluido pode ser transportado através de um canal de sucção de um bocal de sucção para um bocal de pressão. O impulsor está disposto girando em um estator estacionário, sendo que, entre o estator e o impulsor está disposta uma fenda. A fenda desemboca em um espaço de retenção para partículas, sendo que, o espaço de retenção está ligado com o canal de sucção através de uma linha de retorno, que passa no estator. De forma opcional também podem estar previstas várias linhas de retorno. Várias linhas de retorno são vantajosas, a fim de manter curto o trajeto de corrente para as partículas no espaço de retenção.

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3/33 [008] Através da linha de retorno, por conseguinte, são transportadas as partículas do espaço de retenção. A segunda fenda desemboca no canal de sucção. A segunda fenda tem, pelo menos, parcialmente, uma largura de fenda substancialmente menor que o diâmetro da linha de retorno, de tal modo que, a segunda fenda opõe à corrente uma resistência, em essência, maior. As partículas, com isso, são introduzidas na corrente principal através da linha de retorno. Por sua vez, as partículas são transportadas em comum com a corrente principal, por meio do impulsor na direção do bocal de pressão. Com isso, de acordo com a solução de acordo com a invenção, as partículas não são acumuladas em nenhum local da bomba.

[009] A corrente na linha de retorno é mantida através da diferença de pressão entre o espaço de retenção e o canal de sucção.

[0010] O estator compreende um elemento coletor de fluido e um elemento do estator, sendo que, a linha de retorno passa através do elemento do estator. O elemento coletor de fluido, bem como, o elemento do estator são estacionários, isto é, em oposição ao estado da técnica, como por exemplo, na patente DE2344576, a corrente não é acelerada nem na fenda, nem no espaço de retenção nem na linha de retorno. Essa outra vantagem em relação ao estado da técnica possibilita a descarga das partículas do espaço de retenção através da linha de retorno.

[0011] A linha de retorno passa através do elemento coletor de fluido quando o espaço de retenção está disposto no lado do estator afastado do canal de sucção.

[0012] De acordo com um outro exemplo de execução, a bomba centrífuga, que apresenta um dispositivo para a remoção de partículas, compreende um primeiro estágio e um segundo estágio, sendo que, o primeiro estágio compreende um primeiro impulsor. Através do primeiro impulsor um fluido pode ser transportado através de um primeiro canal

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4/33 de sucção, de um bocal de sucção para o segundo estágio. O primeiro impulsor pode girar em um primeiro estator. O segundo estágio compreende um segundo impulsor. Através do segundo impulsor, o fluido pode ser transportado através de um segundo canal de sucção do primeiro estágio para um bocal de pressão. O segundo impulsor pode girar em um segundo estator, sendo que, entre o segundo estator e o impulsor está disposta uma fenda. A fenda desemboca em um espaço de retenção para partículas. O espaço de retenção está ligado com o segundo canal de sucção através de uma linha de retorno, que passa através do segundo estator.

[0013] De acordo com um outro exemplo de execução particularmente preferido, a bomba centrífuga compreende, pelo menos, um terceiro estágio. O terceiro estágio compreende um terceiro impulsor. Através do terceiro impulsor, o fluido pode ser transportado através de um terceiro canal de sucção do segundo estágio para um bocal de pressão. O terceiro impulsor pode girar em um terceiro estator, sendo que, entre o terceiro estator e o impulsor está disposta uma fenda. A fenda desemboca em um espaço de retenção para partículas, sendo que, o espaço de retenção está ligado com o terceiro canal de sucção através de uma linha de retorno que passa através do terceiro estator.

[0014] O dispositivo para a remoção de partículas, por conseguinte, pode ser empregado em bombas centrífugas de vários estágios. Uma fenda desse tipo pode levar de cada estágio para o canal de sucção, que leva de um estágio anterior ao impulsor do estágio observado. Com isso, um dispositivo para a remoção de partículas pode ser previsto em cada estágio.

[0015] De preferência, o estator compreende um elemento coletor de fluido e um elemento do estator, como foi descrito há pouco para a bomba centrífuga de um estágio.

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5/33 [0016] No caso de uma bomba centrífuga de vários estágios, o último estágio apresenta um primeiro espaço de retenção em um primeiro lado do elemento coletor de fluido, e um segundo espaço de retenção no lado oposto do elemento coletor de fluido.

[0017] De acordo com um outro exemplo de execução, o primeiro impulsor e o segundo impulsor da bomba centrífuga apresentam uma disposição simétrica em relação a um plano que está normal em relação ao eixo geométrico da bomba.

[0018] Em particular, o segundo canal de sucção apresenta uma seção de canal externa, que está disposta fora do segundo estator, bem como, um canal de ligação para a ligação da seção de canal externa com uma peça do canal, que leva para o lado de sucção do segundo impulsor. Uma fenda leva para longe do canal de ligação, que está disposta entre o segundo estator, e um elemento de desvio que gira com o eixo da bomba, sendo que, a fenda desemboca em um espaço de retenção, do qual se bifurca uma linha de retorno, que passa no estator, ou na carcaça e desemboca no canal de ligação.

[0019] Entre o primeiro estágio e o segundo estágio pode estar disposto um terceiro estágio, ou pode estar disposta uma infinidade de estágios.

[0020] De acordo com um dos exemplos de execução anteriores, a fenda desemboca em um canal coletor de formato anelar, e a linha de retorno apresenta uma seção de condução, que está disposta tangencial ao canal coletor de formato anelar, e se conecta ao canal coletor de formato anelar. Também podem estar previstas várias seções de condução. A seção de condução desemboca, de preferência, tangencial, isto é, na direção de uma tangente imaginada, que está colocada na seção transversal de formato anelar do revestimento de forma cilíndrica do canal coletor. Através dessa disposição tangencial da seção de condução, que conduz para longe do canal coletor, ocorre

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6/33 uma descarga melhorada das partículas, que se acumulam ao longo do revestimento de forma cilíndrica. As partículas são transportadas pela corrente centrifuga para a parede do revestimento e, com isso, estão na área próxima à parede em máxima concentração. Elas são movimentadas juntas com a corrente circulante no canal coletor. Se as partículas alcançarem a abertura de entrada da seção de condução, elas são desviadas para a seção de condução. Se a seção de condução estiver disposta tangencialmente em relação ao canal coletor, o desvio ocorre pouco a pouco, e não abruptamente através de um canto, como no caso de uma seção de condução, que leva para longe do canal coletor, na direção radial. Esse desvio gradual, sem cantos tem a vantagem especial que, não pode vir a ocorrer nenhuma troca da corrente. Em particular, no caso de altas velocidades de corrente, do contrário, ao longo de um canto agudo pode vir a ocorrer uma troca da corrente e um aperfeiçoamento. Através da formação de um turbilhão desse tipo as partículas podem ser reconduzidas para a corrente, portanto, aão retidas mais tempo que o necessário na corrente no canal coletor. Condicionado pelo tempo de retenção aumentado das partículas na corrente no canal coletor, a abrasão, no caso de uma seção de condução disposta radialmente, pode ser mais alta que para uma seção de condução disposta tangencialmente.

[0021] A seção de condução se reduz na direção de fluxo do fluido, a redução é, em particular, cônica. Isto significa que, a seção transversal de entrada normalmente para a direção de corrente é maior do que a seção transversal da seção de condução, que se conecta a montante à linha de retorno. A seção transversal da seção de condução diminui continuamente, pelo menos, através de uma parte de seu comprimento. Se a seção transversal for de formato circular, o decurso da seção transversal na parte cônica da seção de condução é em forma de cone. [0022] Uma seção de condução cônica desse tipo tem a vantagem

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7/33 que, a corrente na seção transversal de entrada é retardada, de tal modo que, uma parte aumentada de partículas pode ser descarregada com a corrente na seção de condução.

[0023] A seção de condução pode ser executada como ranhura, em particular, quando a ranhura está disposta em um elemento anelar, que está ligado com o estator. Uma ranhura desse tipo é simples de ser fabricada como furo cônico no elemento coletor de fluido, e por isso, tem vantagens de custo. Além disso, no caso de desgasto na ranhura o elemento anelar poderia ser trocado. Neste caso, o elemento coletor de fluido poderia continuar a ser empregado, porque o retardamento da corrente ocorre na ranhura, em particular, quando ela é executada cônica, como descrito anteriormente.

[0024] A seção de condução apresenta um eixo geométrico, que forma um plano com uma linha radial, sendo que, o plano forma um ângulo em relação ao plano radial. Partindo do eixo geométrico da bomba, a linha radial passa através do ponto de corte do eixo geométrico com a superfície da seção transversal da abertura de entrada, e o plano radial está normal em relação ao eixo geométrico da bomba. De acordo com esse exemplo de execução, a seção de condução apresenta um ângulo para um plano normal que contem a linha radial para o eixo geométrico da bomba. Essa disposição tem a vantagem que, a passagem da seção de condução para a linha de retorno ocorre através de um ângulo obtuso, isto é, um ângulo maior que 90°. Deste modo, a corrente na seção de condução e na linha de retorno é acalmada adicionalmente. Na curva, que existe entre a seção de condução e a linha de retorno, neste caso, também não se deve contar com um depósito de partículas, uma vez que não se vêem as zonas mortas na área de curva, nas quais poderiam se formar correntes de retorno, e poderia ocorrer um acúmulo de partículas.

[0025] De forma vantajosa, a seção de condução apresenta um

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8/33 revestimento, pelo que, a estabilidade dimensional da seção de condução é aumentada. Em particular, na área de entrada da corrente na seção de condução, além disso, pode ocorrer abrasão, e um alargamento da seção transversal devido à abrasão de material por meio das partículas abrasivas. Por meio de um revestimento de um material de revestimento, que é aplicado sobre a superfície interna da seção de condução, o alargamento da seção transversal pode ser puxado bastante para fora. O material de revestimento contém um material resistente, de preferência, uma cerâmica, em particular, carbureto de tungstênio ou carbureto de silício.

[0026] O revestimento pode compreender, de preferência, uma luva, que contém um material de revestimento, sendo que, a luva está embutida na seção de condução ou na linha de retorno. A luva também pode ser formada em toda a extensão de um material de revestimento, em particular, pode conter uma cerâmica. Essa variante particularmente preferida tem a vantagem adicional que, no caso de abrasão somente a luva deve ser trocada, mas não o elemento coletor de fluido, e/ ou o elemento do estator, no qual passam a seção de condução e a linha de retorno.

[0027] Entre o impulsor e o estator correspondente está formada uma segunda fenda. Nessa segunda fenda encontra-se, do mesmo modo, fluido, que flui através da diferença de pressão de volta para o canal de sucção. Essa segunda fenda desemboca a jusante da linha de retorno no canal de sucção que leva ao impulsor. Essa segunda fenda está disposta, em essência, axial, e está ligada com o espaço de retenção através de um canal secundário. Essa segunda fenda, bem como, o canal secundário não pode ser evitada, uma vez que partes móveis, portanto, em particular, o impulsor de partes que repousam, portanto, em particular, do estator, devem ser fixadas separadamente, abrangendo o elemento do estator ou o elemento coletor de fluido.

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9/33 [0028] As partículas são introduzidas através da corrente, de preferência, no espaço coletor, porque a diferença de pressão entre o espaço coletor e a desembocadura da linha de retorno para o canal de sucção é maior do que a diferença de pressão entre o espaço coletor e a desembocadura da segunda fenda para o canal de sucção. A pressão existente na área da desembocadura da linha de retorno, com isso, é menor do que a pressão na área da desembocadura da fenda para o canal de sucção.

[0029] A superfície da seção transversal da linha de retorno tem, no máximo 1% da superfície da seção transversal do bocal de pressão, de preferência, no máximo 0,05%, de modo particularmente preferido, no máximo 0,025%. Porque a linha de retorno perfaz somente uma pequena parte da superfície da seção transversal do bocal de pressão, a perda de eficiência neste caso, não tem importância.

[0030] A seguir, a invenção será esclarecida com auxílio dos desenhos. São mostrados:

[0031] Na figura 1 um corte através de uma bomba centrifuga de um estágio, de acordo com a invenção, [0032] Na figura 2a um corte através de uma bomba centrifuga de vários estágios, de acordo com a invenção, com indicação do trajeto da corrente, [0033] Na figura 2b um corte através de um canal coletor, ao longo do plano da figura 2a designado com os números de referência A-A, [0034] Na figura 3a, um corte através de uma bomba centrifuga de vários estágios, de acordo com a invenção, de acordo com o exemplo de execução da figura. 2a, [0035] Na figura 3b um corte através de um canal coletor, ao longo do plano da figura 3a, designado com os números de referência B-B, [0036] Na figura 4 um detalhe de uma bomba centrifuga de, pelo menos, três estágios, de acordo com um recorte da figura 2a ou da

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10/33 figura 3a, [0037] Na figura 5a um detalhe de uma bomba centrifuga de, pelo menos, três estágios, de acordo com um recorte da figura 2a ou da figura. 3a, de acordo com um outro exemplo de execução, [0038] Na figura 5b um corte através de um canal coletor, ao longo do plano da figura 5a, designado com os números de referência C-C, [0039] Na figura 6 uma bomba centrifuga de dois estágios, na qual estão montados dois impulsores em disposição simétrica, isto é, em disposição dorso com dorso (back-to-back), [0040] Na figura 7 uma bomba centrifuga de vários estágios, de acordo com a disposição da figura 6, [0041] Na figura 8 um detalhe de uma bomba centrifuga de acordo com a figura 6 ou figura 7.

[0042] A figura 1 mostra uma bomba centrífuga 1 de um estágio, que compreende um dispositivo para a remoção de partículas de acordo com a invenção. A bomba centrífuga tem um impulsor 6, por meio do qual um fluido 2 pode ser transportado através de um canal de sucção 5, de um bocal de sucção 3 para um bocal de pressão 4. O impulsor 6 contém um espaço oco, no qual entra o fluido 2 que provém do canal de sucção 5, e é posto em rotação quando o impulsor executa um movimento de rotação em torno de seu eixo geométrico. Nesse contexto esse eixo geométrico deve ser designado como eixo geométrico da bomba. Sobre esse eixo geométrico está situado o eixo da bomba com o qual o impulsor 6 está ligado à prova de torção. O eixo da bomba está ligado com um motor de acionamento não representado, por meio do qual o eixo da bomba e o impulsor 6 ligado com ele pode ser posto em um movimento de rotação. O impulsor 6 pode girar em um estator 7 estacionário. Entre o estator 7 e o impulsor 6 está disposta uma fenda (9, 19), e com isso, separa o impulsor 6 giratório do estator 7. A fenda (9, 19) desemboca em um espaço de retenção (11, 21) para partículas.

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O espaço de retenção (11, 21) está ligado com o canal de sucção 5 através de uma linha de retorno 12 que passa no estator 7. Várias linhas de retorno 12 podem estar previstas, em particular, várias linhas de retorno distribuídas através do espaço de retenção (11, 21) de formato anelar.

[0043] O estator 7 pode compreender um elemento coletor de fluido e um elemento do estator 8, sendo que, a linha de retorno passa no elemento do estator 8, quando o espaço de retenção 11 se encontra no lado de sucção do impulsor 6. Um outro espaço de retenção 21 pode ser disposto no lado que fica oposto do impulsor 6. Neste caso, uma seção de condução leva à linha de retorno através do elemento coletor de fluido 23, antes que ele entre no elemento do estator 8, e o elemento do estator 8 passa na direção da desembocadura do canal de sucção

5.

[0044] A figura 2a mostra um corte através de uma bomba centrífuga de vários estágios de acordo com um segundo exemplo de execução da invenção. Como a bomba centrífuga de um estágio, o fluido 2 a ser transportado é aspirado no bocal de sucção 3, e é transportado para um bocal de pressão 4. O bocal de sucção 3 pode ser ligado com um recipiente ou tanque não representado. A bomba centrífuga tem uma infinidade de impulsores 6, por meio dos quais o fluido 2 do canal de sucção 5, que tem seu início no bocal de sucção 3, é conduzido ao canal de sucção 15 do estágio seguinte. O canal de sucção 15 é o canal de ligação, no qual o fluido 2 é conduzido do primeiro estágio para o segundo estágio. Esse canal de ligação desemboca em aberturas de entrada do impulsor 16. Em relação ao impulsor 16, o canal de ligação tem, com isso, a função de um canal de sucção, por isso também para todos os canais de ligação entre estágios individuais da bomba centrífuga de vários estágios foi escolhido o conceito canal de sucção.

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12/33 [0045] O impulsor 6 é conduzido, podendo girar, em um estator 7.

O impulsor 6 contém um espaço oco, no qual entra o fluido que provém do canal de sucção 5, e é posto em rotação, quando o impulsor executa um movimento de rotação em torno de seu eixo geométrico. Para isso sobre o impulsor 6 podem ser colocadas pás, que obrigam o fluido a um movimento de rotação. O impulsor 6 é acionado através de um eixo de acionamento em torno do eixo geométrico da bomba 73. Quando o fluido deixa o impulsor 6, com o impulso obtido adicionalmente através do movimento de rotação, ele consegue chegar a um canal, que pertence ao estator 7. O canal desemboca no canal de sucção que leva ao estágio seguinte, ou quando se trata do ultimo estágio, ao bocal de pressão 4, de tal modo que, o fluido pode ser transportado do último estágio para um bocal de pressão 4. Cada um dos estágios abrange, com isso, um impulsor apoiado, podendo girar, em torno do eixo geométrico da bomba, um estator, bem como, um canal de sucção. O canal de sucção desemboca no ou nos espaços de transporte previstos no impulsor, nos quais o flui é recebido, e é posto em rotação. Devido ao movimento de rotação o fluido é acelerado, isto é, sua energia cinética é aumentada. Os espaços de transporte no impulsor são executados, de preferência, em forma de difusor. Deste modo, a energia cinética do fluido é transformada em energia de compressão, de tal modo que, vem a ocorrer um aumento da pressão enquanto o fluido atravessa o impulsor. O fluido de alta pressão sai do impulsor e entra em um canal coletor de formato anelar. O canal coletor de formato anelar desemboca ou no canal de sucção do estágio seguinte ou no bocal de pressão.

[0046] Entre o impulsor e o estator encontra-se uma fenda (10, 20,

30, 40, 50, 60), o que também é visível particularmente bem na figura 4. Essa fenda é necessária a fim de separar partes estacionárias como o estator 7 das partes móveis, portanto, do impulsor 6. Se não existisse a

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13/33 fenda 10, devido ao contato com fecho devido ao atrito, o impulsor 6 seria exposto a uma alta abrasão, e não seria possível uma operação permanente com alto número de rotações. Através da fenda 10, o fluido de pressão consegue chegar do canal coletor 13 de volta ao canal de sucção 5. A fim de manter a perda condicionada pela fenda 10, a fenda 10 é mantida tão estreita quanto possível. Adicionalmente podem estar previstas vedações que formam um labirinto, como é mostrado na patente DE 2344576. Em alternativa a isso, ou em complemento a isso, na fenda 10 podem estar previstos pontos, nos quais ocorre uma abrasão controlada. Esses pontos são revestidos com resinas resistentes à temperatura, por exemplo, cerâmicas, como é mostrado, por exemplo, na patente EP 1 116 886 A. Nesses pontos é obtida a largura de fenda mínima. Se as partículas conseguirem chegar a um ponto desse tipo ocorre o contato das duas superfícies e a abrasão e o desgaste. Por isso, entre as condições dominantes no estado da técnica apresentado, para um fluido carregado de partículas, a largura de fenda precisa ser aumentada ou o fluido já pode ser liberado das partículas.

[0047] A forma de funcionamento será esclarecida a título de exemplo, com auxílio do primeiro estágio. Os estágios seguintes diferenciam-se em sua função somente de tal modo que, o fluido em relação ao estágio anterior está sob pressão aumentada.

[0048] A figura 2b mostra o desenvolvimento da corrente, o que está representado com uma linha equipada com setas.

[0049] A figura 2b mostra um corte através de um canal coletor 13, ao longo dos planos da figura 2a designados com os números de referência A-A. O corte passa através do estator do último estágio. Os números de referência são empregados correspondendo à figura 4, uma vez que na figura 2a eles são visíveis com pouca clareza. O estator do último estágio na figura 4 traz o número de referência 27. Ele é constituído de duas partes, do elemento coletor de fluido 34 e do

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14/33 elemento do estator 28. O corte passa através do elemento coletor de fluido 34 exatamente através do ponto de dobra, no qual o eixo da seção de condução 14 passa no eixo da linha de retorno 12. O corte A-A segue, então, o eixo da seção de condução 14, até que o eixo geométrico corte o revestimento do canal coletor 13. Então o corte é colocado em um plano, que normalmente está sobre o eixo geométrico da bomba 73, e contém o ponto de corte do eixo geométrico da seção de condução 14 com o revestimento do canal coletor 13.

[0050] Também nessa representação a direção de fluxo do fluido 2 está caracterizada por meio de uma linha dotada de setas.

[0051] Nessa representação é mostrado que, a seção de condução adicionalmente a sua inclinação em relação ao eixo geométrico da bomba está conectada tangencialmente à superfície de revestimento do canal coletor 13. Por meio dessa entrada tangencial da seçãode condução 14, as partículas, que fluem na proximidade imediatada superfície de revestimento são captadas e são articuladas na seção de condução, de tal modo que os materiais sólidos são separadosda corrente do fluido 2. A entrada tangencial da seção de condução encontra-se a jusante da corrente anelar, a qual segue o fluidono espaço de retenção. Isto é, durante a entrada na afluência tangencial da seção de condução no espaço de retenção, a corrente anelar é desviada por uma pista de formato anelar para uma pista, em essência, reta, ou uma pista, que corresponde à curvatura da seção de condução, quando a seção de condução apresenta uma curvatura. É vantajoso se a passagem da corrente anelar para a corrente na seção de condução ocorrer o mais gradualmente possível, isto é, que em particular, na afluência da seção de condução desvios abruptos da corrente tiverem que ser evitados devido a cantos ou curvas. A isso se segue também o fato de que, a direção de rotação da corrente deve ser observada. O componente tangencial da velocidade da corrente anelar apresenta, de

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15/33 forma vantajosa na direção do eixo geométrico da seção de condução. [0052] A figura 3a mostra um corte através de uma bomba centrífuga de vários estágios de acordo com a invenção, de acordo com o exemplo de execução da figura 2a, que não se diferencia da figura 2a, com exceção da posição do corte B-B, que está representado na figura 3b.

[0053] A figura 3b mostra, por conseguinte, um corte através de um canal coletor 78, ao longo do plano designado com os números de referência B-B da figura 3a. O canal coletor 78 corresponde ao canal coletor da figura 4, pertencente ao espaço de retenção 41. O canal coletor 78 passa no elemento do estator 28 do estator 27 (números de referência correspondentes, veja também a figura 4). Como é evidente da figura 3b em combinação com a figura 4, o corte, neste caso, é posicionado através do eixo geométrico da seção de condução 79, sendo que, por sua vez, a seção de condução 79 se conecta tangencialmente à superfície de revestimento do canal coletor 78. Em oposição à figura 2b, neste caso, é abolida a inclinação axial da seção de condução 79. Como inclinação axial é entendido um alinhamento da seção de condução na direção do eixo geométrico da bomba. Um furo desse tipo em um bloco de carcaça, como o que é representado pelo elemento do estator 28, pode ser fabricado de forma dispendiosa certamente com técnica de produção, e de preferência, é substituído onde é possível por um furo tangencial a ser feito de modo simples em um plano radial, isto é, em um plano que está normal em relação ao eixo geométrico da bomba 73, o qual contém o eixo geométrico da seção de condução 79.

[0054] A figura 4 mostra um detalhe de uma bomba centrífuga de, pelo menos, três estágios, de acordo com um recorte da figura 2a ou 3a. A bomba centrífuga 1 compreende um dispositivo para a remoção de partículas. A bomba centrífuga compreende, pelo menos, um

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16/33 primeiro estágio e um segundo estágio, sendo que, o primeiro estágio compreende um primeiro impulsor 6. Através do primeiro impulsor 6, um fluido 2 pode ser conduzido, através de um primeiro canal de sucção 5 de um bocal de sucção 3 para o segundo estágio. O primeiro impulsor 6 pode girar em um primeiro estator 7 estacionário. O segundo estágio compreende um segundo impulsor 16, sendo que, através do segundo impulsor 16 o fluido 2 pode ser transportado do primeiro estágio para um bocal de pressão 4, através de um segundo canal de sucção 15. O segundo impulsor 16 pode girar em um segundo estator 17 estacionário. Entre o segundo estator 17 e o impulsor 16 está disposta uma fenda 29. A fenda 29 desemboca em um espaço de retenção 31 para partículas. O espaço de retenção 31 está ligado com o segundo canal de sucção 15 através de uma linha de retorno 22 que passa no segundo estator 17.

[0055] Além disso, a bomba centrífuga de acordo com a figura 2a ou 3a pode compreender, pelo menos, um terceiro estágio, sendo que, o terceiro estágio compreende um terceiro impulsor 26, sendo que, através do terceiro impulsor 26 o fluido 2 pode ser transportado do segundo estágio para um bocal de pressão 4.O terceiro impulsor 26 pode girar em um terceiro estator 27 estacionário. Entre o terceiro estator 27 e o impulsor 26 está disposta uma fenda 39, 49. A fenda (39, 49) desemboca em um espaço de retenção (41, 51) para partículas. O espaço de retenção (41, 51) está ligado com o terceiro canal de sucção 25 através de uma linha de retorno (32, 33) que passa no terceiro estator 27.

[0056] O estator (17, 27) pode compreender um elemento coletor de fluido (24, 34) e um elemento do estator (18, 28), sendo que, a linha de retorno passa através do elemento do estator (18, 28), quando o espaço de retenção (31, 41) se encontra no lado de sucção do impulsor (16, 26). O último estágio apresenta um primeiro espaço de retenção

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41, em um primeiro lado do elemento coletor de fluido (24, 34), e um segundo espaço de retenção 51 no lado oposto do elemento coletor de fluido (34) impulsor. O espaço de retenção 41 encontra-se, por conseguinte, no lado de sucção do impulsor 26, o espaço de retenção 51 encontra-se no lado oposto do impulsor 26.Neste caso, uma seção de condução da linha de retorno 32 leva através do elemento coletor de fluido 34, antes que ele desemboque na linha de retorno 32, que passa através do elemento do estator 28.

[0057] A fenda (9, 19, 29, 39, 49) compreende um canal coletor 13 de formato anelar. A linha de retorno (12, 22, 32, 33) apresenta uma seção de condução 14, que está disposta, de preferência, tangencial ao canal coletor 13 de formato anelar.

[0058] A seção de condução 14 pode se reduzir na direção de fluxo do fluido 2, em particular, pode se reduzir conicamente.

[0059] A seção de condução 14 pode ser executada como ranhura

80.

[0060] A figura 5a e a figura 5b mostram uma variante, na qual o elemento coletor de fluido 34 é executado em várias partes. O elemento coletor de fluido 34 abrange um elemento anelar 70. O elemento anelar 70 está ligado com o elemento coletor de fluido 34. Neste caso, a seção de condução 14 pode ser executada como ranhura 80. A ranhura pode ser disposta no elemento anelar 70, o qual está ligado com o estator 7. O emprego do elemento anelar 70 tem várias vantagens. O elemento anelar 7propriamente dito é simples de ser produzido, uma vez que se trata de uma parte torneada a ser fabricada de modo simples. Além disso, a ranhura pode ser facilmente fabricada por meio de fresagem. A ranhura pode apresentar qualquer forma, ela pode ser executada cônica, como mostrado na figura 5b.

[0061] Em alternativa a isso, o eixo geométrico da seção de condução também pode ser curvado, ou pode apresentar seções

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18/33 curvadas.

[0062] Como outra vantagem é possível trocar o elemento anelar 70 se traços de abrasão se fizerem notar. Em particular, a seção de entrada 81 que se estreita em ângulo agudo, na operação está exposta à forte abrasão. Quando se prevê um elemento anelar 70, pode-se permitir uma abrasão controlada, e trocar o elemento anelar no quadro de uma manutenção planejada da bomba. O estator 27 e, em particular, o elemento coletor de fluido 34, neste caso, não precisam ser trocados, e podem continuar a ser empregados sem restrição.

[0063] A seção de condução 14 pode apresentar um eixo geométrico 72, que forma um plano com uma linha radial 71, sendo que, o plano forma um angulo em relação ao plano radial 77. Partindo do eixo geométrico da bomba 73, a linha radial passa através do ponto de corte 74 do eixo geométrico 72, com a superfície da seção transversal 75 da abertura de entrada 76, e o plano radial 77 está normal em relação ao eixo geométrico da bomba. Também uma seção de condução 14 inclinada em dois planos, portanto, duplamente, pode ser fabricada de modo mais simples em um elemento anelar 70. Essa disposição inclinada duplamente da seção de condução 14 evita desvios de canto vivo do fluido que corre através da seção de condução. Desvios desse tipo podem levar à condensação da corrente, e pode ocorrer a formação de turbilhões locais a jusante do canto. Se ocorrerem turbilhões, nas áreas de borda que ficam opostas ao canto podem vir a ocorrer zonas mortas, e ali podem se acumular partículas, que podem impedir a corrente do canal. Além disso, a seção transversal atravessada da seção de condução 14 e/ou da linha de retorno 12 torna-se menor, de tal modo que o volume de líquido aspirado é menor. No caso extremo a seção de condução poderia entupir, de tal modo que as partículas poderiam conseguir chegar à fenda 10, e poderiam ocorrer os danos descritos anteriormente.

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19/33 [0064] Se for empregado um elemento anelar com uma ranhura 80, a saída da seção de condução 14, do mesmo modo, pode formar um ângulo em relação ao plano radial. Por meio do chanfro que, de modo alternativo, também poderia ser formado como segmento de superfície esférica, pode ser introduzido um outro alisamento da corrente, de tal modo que na passagem para a linha de retorno 32 não podem vir a ocorrer os efeitos descritos anteriormente.

[0065] Naturalmente, as execuções acima valem não apenas para as seções de condução (14, 79) do último estágio, mas para todas as seções de condução que poderiam estar previstas nos estágios precedentes, que, porém, em virtude da clareza não estão providos com números de referência próprios.

[0066] A seção de condução (14, 79) pode apresentar um revestimento, pelo que os efeitos de partículas abrasivas sobre as paredes da seção de condução podem ser reduzidos, e a vida útil da seção de condução pode ser aumentada. O revestimento pode abranger, em particular, uma resina à prova de arranhão, que é aplicada sobre a superfície do furo da seção de condução, ou compreende um tratamento térmico, que tem como consequência um endurecimento da camada de borda.

[0067] De acordo com um exemplo de execução particularmente preferido, o revestimento pode compreender uma luva, que contém um material de revestimento, por exemplo, uma cerâmica, em particular, carboneto de tungstênio, sendo que, a luva é embutida na seção de condução (14, 79) ou na linha de retorno (12, 22, 32, 33). A luva também pode ser constituída completamente de material de revestimento, em particular, de uma cerâmica. O emprego de uma luva tem a vantagem que, o revestimento da luva pode ocorrer separadamente, e se está muito menos restrito na escolha do processo de revestimento e do material de revestimento, uma vez que a luva é revestida antes de sua

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20/33 inserção. Um revestimento ou uma luva compreendendo um revestimento também podem ser colocados na ou nas linhas de retorno (12, 22, 32, 33).

[0068] Por meio das linhas de retorno (12, 22, 32, 33), por isso, as partículas podem ser removidas dos espaços de retenção (11, 21, 31, 41, 51). Entre o impulsor e o estator correspondente é formada uma segunda fenda (10, 20, 30, 40, 50, 60), que separa partes móveis de partes estacionárias, como foi descrito acima. Devido ao fato das partículas do espaço de retenção conseguirem chegar na seção de condução da linha de retorno, a segunda fenda (10, 20, 30, 40, 50, 60) pode ser mantida livre de partículas. A segunda fenda, com isso, pode ser executada estreita, pelo que a perda de eficiência é pequena. Na fenda podem estar previstas instalações, que aumentam a resistência da corrente como, por exemplo, elementos em forma de labirinto ou estão dispostos elementos de abrasão (não representados), como os que são conhecidos para empregos para corrente de fluido isenta de partículas. Além disso, devido à segunda fenda estreita e às instalações eventualmente previstas, é produzida uma grande perda de pressão, de tal modo que apenas uma parte pequena do fluido 2 que consegue chegar ao espaço de retenção é transportada através do canal secundário para a segunda fenda.

[0069] Adicionalmente, a segunda fenda (10, 30, 50, 60) desemboca, de preferência, a jusante da linha de retorno (12, 22, 32, 33), no canal de sucção (5, 15, 25) que leva ao impulsor. Disso resulta, porém, o fato de que, a diferença de pressão entre o espaço de retenção (11, 21, 31, 41, 51) e o ponto de desembocadura da linha de retorno no canal de sucção correspondente é maior do que a diferença de pressão entre o mesmo espaço de retenção e o ponto de desembocadura da fenda no canal de sucção. Além disso, a resistência da corrente no trajeto através da segunda fenda (10, 30, 50) é maior que a resistência

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21/33 da corrente através das linhas de retorno (12, 22, 33). O mesmo vale também para a resistência da corrente entre a segunda fenda 60 e a linha de retorno 32. A segunda fenda 60 é formada entre o êmbolo de compensação e a carcaça. Na verdade a pressão no lado de sucção existe no êmbolo de compensação, isto é, a diferença de pressão é maior do que a diferença de pressão entre o canal de sucção 25 e o espaço de retenção 51. Contudo, a resistência da corrente na fenda 60 através de uma seção de vedação, que abrange, por exemplo, um labirinto ou um elemento de abrasão, pode ser aumentado bastante de tal modo que, uma corrente secundária de fluido carregado de partículas pode ser eliminada.

[0070] Em virtude da diferença de pressão maior e/ou da resistência da corrente menor, o fluido carregado de partículas procedente do espaço de retenção é conduzido, de preferência, para a superfície de revestimento do canal coletor 13 correspondente (nem todos os canais coletores foram dotados de números de referência, contudo, do mesmo modo, os canais coletores estão disponíveis nos outros espaços de retenção). Em particular, a superfície da seção transversal da linha de retorno é de, no máximo, 1% da superfície da seção transversal do bocal de pressão 4, de preferência, no máximo, 0,05%, de modo particularmente preferido, no máximo, 0,025%. De preferência, a superfície da seção transversal da linha de retorno é maior do que a superfície da seção transversal da fenda. Deste modo pode ser assegurado que, partículas de todos os tamanhos, também aglomerados de partículas conseguem chegar à linha de retorno (12, 22, 32, 33) através da seção de condução (por exemplo, 14, 79). Com isso, a fenda pode ser mantida livre de partículas.

[0071] A figura 6 mostra uma bomba centrifuga 101 de dois estágios, na qual estão montados dois impulsores em disposição simétrica, isto é, em disposição dorso com dorso (back-to-back). De

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22/33 acordo com esse exemplo de execução, o primeiro impulsor 106 e o segundo impulsor 156 da bomba centrífuga apresentam uma disposição simétrica em relação a um plano situado normal em relação ao eixo geométrico da bomba 73. Através do bocal de sucção 103 o fluido 102 consegue chegar ao canal de sucção 105, que leva ao primeiro impulsor 106 apoiado, podendo girar em um eixo da bomba 84.

[0072] Por meio do impulsor 106 o fluido 102 pode ser transportado através de um canal de sucção 105, do bocal de sucção 103 para o bocal de pressão 104. O impulsor 106 contém um espaço oco, no qual o fluido entra, procedente do canal de sucção 105, e é posto em rotação, quando o impulsor executa um movimento de rotação em torno do eixo geométrico da bomba 73. O eixo da bomba 84 está ligado com um motor de acionamento não representado, por meio do qual o eixo da bomba 84 e com ele o impulsor 106 pode ser deslocado em um movimento de rotação. O impulsor 106 pode girar em um estator 107 estacionário. O fluido 102 entra em um espaço oco do impulsor 106, e é acelerado através do impulsor 106. O espaço oco pode se alargar como difusor no impulsor, de tal modo que a velocidade do fluido, pelo menos, parcialmente é convertida em energia de pressão, portanto, vem a ocorrer um aumento da pressão na área das aberturas de descarga do impulsor. O fluido 102 é introduzido em um canal, que se encontra em um elemento coletor de fluido 123 estacionário. O elemento coletor de fluido 123 é parte do estator 107. O fluido que se encontra no canal é introduzido através de uma peça de passagem 93, em uma seção do canal 85 externa, que é parte do canal de sucção 115, o qual leva ao segundo estágio.

[0073] Entre o estator 107 e o impulsor 106 encontra-se uma fenda

109, a qual, com isso, separa o impulsor 106 giratório do estator 107. A fenda 109 desemboca em um espaço de retenção 111 para partículas. O espaço de retenção 111 está ligado com o canal de sucção 105

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23/33 através de uma linha de retorno 112 que passa no estator 107. Várias linhas de retorno podem estar previstas, em particular, várias linhas de retorno distribuídas através do espaço de retenção 111 de formato anelar.

[0074] Em particular, o segundo canal de sucção 155 apresenta uma seção do canal 85 externa, que está disposta fora do segundo estator 147, bem como, um canal de ligação 86, para a ligação da seção do canal 85 externa com uma peça do canal 87, que leva ao lado de sucção do segundo impulsor 156. O canal de sucção 155 apresenta uma particularidade nessa disposição simétrica, a qual deve ser aprofundada na figura 8. Esse canal de sucção, no lado afastado dos impulsores 106, 156 está em ligação com um espaço, que apresenta uma pressão menor, no qual, em particular, domina em essência, a pressão que existe no bocal de sucção 103.

[0075] O segundo impulsor 156 está no lado contrário da peça de passagem 93, e está separado da peça de passagem 93 por uma fenda. A peça de passagem 93 é estacionária, portanto, pode ser uma parte da carcaça 90 da bomba ou pode ser ligada fixamente com a carcaça da bomba. A peça de passagem 93 está adaptada entre o elemento coletor de fluido 123 do primeiro estágio e o elemento coletor de fluido 154 do segundo estágio, sendo que, o elemento coletor de fluido 154 está, em essência, na posição simétrica em relação ao elemento coletor de fluido 123. Entre a peça de passagem 93 e o eixo da bomba 84 pode estar previsto um elemento espaçador 94, o qual gira com o eixo da bomba. Também o elemento espaçador 94 está separado, então, por uma fenda estreita da peça de passagem.

[0076] Com isso, o segundo estágio compreende o segundo impulsor 156, sendo que, através do segundo impulsor 156 o fluido 102 pode ser transportado do primeiro estágio para um bocal de pressão 104, através do canal de sucção 155. O segundo impulsor 156 está

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24/33 disposto, podendo girar, em um segundo estator 147. A forma de funcionamento do segundo impulsor 156 corresponde à forma de funcionamento do primeiro impulsor 106, sendo que, o fluido é transportado em um canal que fica no elemento coletor de fluido 154, que pode ser executado, em particular, em formato anelar. O impulsor 156 e/ ou o canal podem ser executados como difusor, de tal modo que, a velocidade do fluido gerada por meio do impulsor 156 pode ser recuperada, pelo menos, parcialmente, como energia de pressão. Ao canal está conectado um canal de ligação 157, que percorre a peça de passagem e que desemboca no bocal de pressão 104.

[0077] Entre o segundo estator 147 e o impulsor 156 está disposta uma fenda 159, sendo que, a fenda 159 desemboca em um espaço de retenção 161 para partículas. O espaço de retenção 161 está ligado com o canal de sucção 155 através de uma linha de retorno 162 que passa através do segundo estator 147. Uma outra fenda 169 está prevista no lado oposto do impulsor 156. Essa fenda 169 está situada entre o elemento coletor de fluido 154 e o impulsor 156. A fenda 169 desemboca em um espaço de retenção 171, o qual é limitado pelo elemento coletor de fluido 154, pelo, bem como, pela peça de passagem 93. Nesse espaço de retenção 171 as partículas arrastadas são lançadas com a corrente de fluido, e são descarregadas através de uma linha de retorno 172. Uma segunda fenda 170 continua do espaço de retenção 171 entre o impulsor 156 e a peça de passagem 93. Essa segunda fenda tem uma largura substancialmente menor que a linha de retorno 172 e, além disso, pode ser executada como instalações, que aumentam a resistência da corrente como, por exemplo, de uma estrutura em forma de labirinto, que não está representada em detalhes no desenho. Isto tem como consequência que, a corrente de fluido carregada de partículas é conduzida de volta do espaço de retenção 171, de preferência, através da linha de retorno 172 para o canal de

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25/33 sucção 155.

[0078] A figura 7 mostra uma bomba centrifuga de vários estágios, de acordo com a disposição da figura 6. Entre o primeiro estágio e o segundo estágio pode ser disposto um terceiro estágio, ou pode ser disposta uma infinidade de estágios. De preferência, o número de estágios está no lado, que fica mais próximo do bocal de sucção 103, igual ao número de estágios no lado oposto da peça de passagem 93.

[0079] A figura 7 mostra três estágios entre o bocal de sucção 103 e a peça de passagem 93, bem como, três estágios em disposição simétrica, que estão dispostos entre a carcaça 90 e a peça de passagem93. Para a descrição do primeiro estágio é remetido à figura

6. Os componentes do mesmo tipo apresentam os mesmos números de referência como figura na figura 6. O elemento coletor de fluido 114 do primeiro estágio é montado de modo diferente do elemento coletor de fluido 123 da figura 6, porque ele desemboca no canal de sucção 115, que leva a um segundo estágio, que é montado igual ao primeiro estágio.

[0080] Por meio do segundo impulsor 116 o fluido 102 pode ser transportado do canal de sucção 115 para o canal de sucção 125 que leva para longe do impulsor 116, para o terceiro estágio. O impulsor 116 contém um espaço oco, no qual entra o fluido que provém do canal de sucção 115, e é posto em rotação quando o impulsor executa um movimento de rotação em torno do eixo geométrico da bomba 73. O eixo da bomba 84 está ligado com um motor de acionamento não representado, por meio do qual o eixo da bomba 84 e com ele o impulsor 116 pode ser deslocado em um movimento de rotação. O impulsor 116 pode girar em um estator 117 estacionário. O fluido 102 entra em um espaço oco do impulsor 116, e é acelerado através do impulsor 116. O espaço oco pode se alargar como difusor no impulsor, de tal modo que a velocidade do fluido, pelo menos, parcialmente é convertida em

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26/33 energia de pressão, portanto, vem a ocorrer um aumento da pressão na área das aberturas de descarga do impulsor. O fluido 102 é introduzido no canal de sucção 125, que tem seu início no elemento coletor de fluido

124 estacionário. O elemento coletor de fluido 124 é uma parte do estator 117.

[0081] Entre o estator 117 e o impulsor 116 encontra-se uma fenda

119, a qual, com isso, separa o impulsor 116 giratório do estator 117. A fenda 119 desemboca em um espaço de retenção 121 para partículas. O espaço de retenção 121 está ligado com o canal de sucção 115 através de uma linha de retorno 122 que passa no estator 107. Várias linhas de retorno podem estar previstas, em particular, várias linhas de retorno distribuídas através do espaço de retenção 121 de formato anelar.

[0082] Ao segundo estágio se segue um terceiro estágio. Por meio do impulsor 126 o fluido 102 pode ser transportado do canal de sucção

125 para o canal de sucção 135, que leva a um quarto estágio. O impulsor 126 contém um espaço oco, no qual entra o fluido que provém do canal de sucção 125, e é posto em rotação quando o impulsor executa um movimento de rotação em torno do eixo geométrico da bomba 73, sendo que, a forma de funcionamento corresponde aos dois estágios anteriores. O fluido 102 é introduzido em um canal, que se encontra em um elemento coletor de fluido 134. O elemento coletor de fluido 134 é uma parte do estator 117. O fluido que se encontra no canal é introduzido através de uma peça de passagem 93, em uma seção do canal 85 externa, que é parte do canal de sucção 135, o qual leva ao quarto estágio.

[0083] Entre o estator 117 e o impulsor 126 encontra-se uma fenda

129, a qual, com isso, separa o impulsor 126 giratório do estator 117. A fenda 129 desemboca em um espaço de retenção 131 para partículas. O espaço de retenção 131 está ligado com o canal de sucção 125

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27/33 através de uma linha de retorno 132 que passa no estator 117. Várias linhas de retorno podem estar previstas, em particular, várias linhas de retorno distribuídas através do espaço de retenção 131 de formato anelar.

[0084] Na figura 7 o quarto estágio apresenta um impulsor 136, que está disposto simetricamente em relação aos impulsores (106, 116, 126) dos primeiros três estágios. Naturalmente o número dos estágios pode ser opcional com os impulsores orientados igualmente, a figura 6 e a figura 7 mostram somente dois dos exemplos de execução possíveis. Na figura 7 estão dispostos, por conseguinte, o terceiro e o quarto estágio, simetricamente em torno da peça de passagem 93, a qual não se distingue em sua construção da peça de passagem da figura 6.

[0085] Ao quarto estágio se seguem um quinto e um sexto estágio.

Do sexto estágio o fluido consegue chegar ao bocal de pressão 104, através do canal de ligação 157 disposto na peça de passagem 93.

[0086] O canal de sucção 135 apresenta, em particular, uma seção de canal 85 externa, que está disposta fora do segundo estator (127, 137, 147), bem como, um canal de ligação 86, para a ligação da seção de canal 85 externa com uma peça do canal 87, que leva para o lado de sucção do quarto impulsor 136.

[0087] Por meio do quarto impulsor 136, o fluido 102 pode ser transportado do canal de sucção 135 para o canal de sucção 145 que leva para longe do impulsor 136, para o quinto estágio. O impulsor 136 não se diferencia em seu tipo de construção, à parte disso, dos impulsores anteriores. O impulsor 136 pode girar em um estator 127 estacionário. O estator 127 tem uma outra forma de construção, porque ele contém o canal de ligação 86, que é necessário, a fim de conduzir o fluido 102 nessa disposição para o lado de sucção do impulsor 136. O fluido 102 atravessa o impulsor 136 e é introduzido, em seguida, no canal de sucção 145, que tem seu início no elemento coletor de fluido

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144 estacionário. O elemento coletor de fluido 144 é uma parte do estator 137.

[0088] Entre o estator 127 e o impulsor 136 encontra-se uma fenda

139, a qual separa o impulsor 136 giratório do estator 127. A fenda 139 desemboca em um espaço de retenção 141 para partículas. O espaço de retenção 141 está ligado com o canal de sucção 135 através de uma linha de retorno 142 que passa no estator 127. Várias linhas de retorno podem estar previstas, em particular, várias linhas de retorno distribuídas através do espaço de retenção 141 de formato anelar.

[0089] O canal de sucção 135 apresenta uma particularidade nessa disposição simétrica, a qual deve ser aprofundada de forma mais exata na figura 8. Esse canal de sucção, no lado afastado dos impulsores 106, 126, 136, 146, 156 está em ligação com um espaço, que apresenta uma pressão menor, no qual, em particular, domina em essência, a pressão que existe no bocal de sucção 103.

[0090] Por meio do quinto impulsor 146, o fluido 102 pode ser transportado do canal de sucção 145 para o canal de sucção 155 que leva para longe do impulsor 146, para o sexto estágio. O impulsor 146 não se diferencia em seu tipo de construção, à parte disso, dos impulsores anteriores. O impulsor 146 pode girar em um estator 147 estacionário. O canal de sucção 155 tem seu início no elemento coletor de fluido 154 estacionário. O elemento coletor de fluido 154 é executado como uma parte do estator 147. O estator 147 está diretamente adjacente ao estator 137.

[0091] Entre o elemento coletor de fluido 154 e o impulsor 146 encontra-se uma fenda 149, a qual separa o impulsor 146 giratório do estator 147, ao qual pertence o elemento coletor de fluido 154. A fenda 149 desemboca em um espaço de retenção 151 para partículas. O espaço de retenção 151 está ligado com o canal de sucção 145 através de uma linha de retorno 152, que passa no estator 137. Várias linhas de

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29/33 retorno podem estar previstas, em particular, várias linhas de retorno distribuídas através do espaço de retenção 151 de formato anelar.

[0092] Ao quinto estágio se segue um sexto estágio, que forma o último estágio da bomba centrífuga de vários estágios.

[0093] O sexto impulsor 156 está situado no lado oposto da peça de passagem 93, e está separado da peça de passagem 93 por uma fenda. A peça de passagem 93 é estacionária, portanto, pode ser uma parte da carcaça 90 da bomba, ou pode estar ligada fixamente com a carcaça da bomba. A peça de passagem 93 está adaptada entre o elemento coletor de fluido 123 do primeiro estágio e o elemento coletor de fluido 154 e o sexto estágio, sendo que, o elemento coletor de fluido 154 está na posição, em essência, simétrica em relação ao elemento coletor de fluido 123. Entre a peça de passagem 93 e o eixo da bomba 84 pode estar previsto um elemento espaçador 94, o qual gira junto com o eixo da bomba. Também o elemento espaçador 94, então, está separado por uma fenda estreita da peça de passagem 93.

[0094] O sexto estágio compreende, por conseguinte, o sexto impulsor 156, sendo que, o sexto impulsor 156 pode transportar o fluido 102 do canal de sucção 155 do primeiro estágio, para um bocal de pressão 104. O sexto impulsor 156 está disposto, podendo girar, no estator 147. A forma de funcionamento do sexto impulsor 156 corresponde à forma de funcionamento dos impulsores precedentes, sendo que, o fluido é transportado em um canal que fica no elemento coletor de fluido 154, o qual pode ser configurado, em particular, de forma anelar. O impulsor 156 e/ou o canal podem ser conformados em forma de difusor, de tal modo que, a velocidade do fluido gerada por meio do impulsor 156 pode ser recuperada, pelo menos, parcialmente, como energia de pressão. Ao canal está conectado um canal de ligação 157, que percorre a peça de passagem e que desemboca no bocal de pressão 104.

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30/33 [0095] Entre o estator 147 e o impulsor 156 encontra-se uma fenda

159, sendo que, a fenda 159 desemboca em um espaço de retenção 161 para partículas. O espaço de retenção 161 está ligado com o segundo canal de sucção 155 através de uma linha de retorno 162 que passa através do estator 147. Está prevista uma outra fenda 169 no lado oposto do impulsor 156. Esta fenda 169 está situada entre o elemento coletor de fluido 154 e o impulsor 156. A fenda 169 desemboca em um espaço de retenção 171, que está limitado pelo elemento coletor de fluido 154, pelo impulsor 156, bem como, pela peça de passagem 93. Nesse espaço de retenção 171 as partículas arrastadas são introduzidas com a corrente de fluido, e são descarregadas através de uma linha de retorno 172. Uma segunda fenda 170 continua do espaço de retenção 171, entre o impulsor 156 e a peça de passagem 93. Essa segunda fenda tem uma largura substancialmente menor do que a linha de retorno 172 e, além disso, pode ser equipada com instalações, que aumentam a resistência da corrente como, por exemplo, uma estrutura em forma de labirinto, que não está representada no desenho em detalhes. Isto tem como consequência que, a corrente de partículas carregada de partículas é reconduzida do espaço de retenção 171, de preferência, através da linha de retorno 172, para o canal de sucção 155.

[0096] A figura 8 mostra um detalhe de uma bomba centrifuga de acordo com a figura 6 ou figura 7. Na disposição de acordo com a figura 6 ou figura 7 resulta a necessidade de conduzir o fluido 102 précomprimido no primeiro estágio ou na primeira parte dos estágios, para o segundo estágio ou para a segunda parte dos estágios, que estão dispostos simetricamente em relação ao primeiro estágio ou à primeira parte dos estágios.

[0097] Para isso, o fluido é conduzido no canal de sucção 155 (figura. 6) ou 135 (figura 7) para o impulsor correspondente. Neste caso,

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31/33 a figura 8 mostra um recorte ampliado, que mostra o quarto estágio, bem como, uma parte do canal de sucção, que leva ao quarto estágio. O recorte mostra uma parte da seção do canal 85 externa do canal de sucção (135, 155), que está disposto entre uma seção da carcaça, não designada em detalhes, e os estatores (127, 137, 147). A seção do canal 85 externa passa pelo canal de ligação 86, que conduz através do estator 127. O canal de ligação 86 desemboca em uma peça do canal 87, que acompanha a rotação do eixo da bomba 84 em torno do eixo geométrico da bomba 73. A peça do canal 87 desemboca no impulsor 136 ou 156 para a execução de acordo com a figura 6.

[0098] Uma fenda 89 leva para longe do canal de ligação 86, que está disposto entre o estator (127, 147), e um elemento de desvio 88 que pode girar com o eixo da bomba 73, sendo que, a fenda 89 desemboca em um espaço de retenção 91, do qual se bifurca uma linha de retorno 92, que passa no estator (127, 147), ou na carcaça 90, e desemboca no canal de ligação 86.

[0099] Entre outras coisas, o elemento de desvio 88 serve para colocar em rotação o fluido 102 que entra através do canal de ligação 86, de tal modo que, pode ocorrer uma afluência otimizada do impulsor 136. Além disso, o elemento de desvio também pode preencher a função de um elemento de compensação, a fim de conseguir uma compensação de pressão entre a pressão do fluido 102 no canal de ligação 86 e a pressão do fluido no lado oposto do elemento de desvio. A pressão do fluido nesse lado oposto do elemento de desvio corresponde, em essência, à pressão de sucção, isto é, à pressão no bocal de sucção (3, 103) de acordo com a figura 6 ou figura 7. Em seguida, com isso, no espaço de retenção 91 também está prevista, neste caso, uma fenda 95 estreita.

[00100] Uma vez que, a pressão no canal de ligação 86 é mais alta do que no espaço de fluido 96, neste caso, resulta a mesma

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32/33 problemática em relação à descarga de partículas na fenda 95. Esse problema é solucionado da mesma forma, como descrito há pouco, em relação às fendas que se encontram entre os impulsores e os estatores. O fluido que sai através da fenda 89 é conduzido para o espaço de retenção 91. O espaço de retenção, bem como, a passagem para a linha de retorno 92 são executados, de preferência, da mesma forma como descrito no contexto com a figura 2b, a figura 3b ou a figura 5b. Adicionalmente, sobre o elemento de desvio 88 pode ser colocado um elemento de condução 96, por meio do qual ao fluido que passa através da fenda 89 é dado um componente de velocidade radial. Deste modo é gerada uma corrente de fluido que circula no espaço de retenção 91. As partículas arrastadas com o fluido são desviadas através dessa corrente na direção da área da parede externa do espaço de retenção 91. Como área da parede externa é designada a área do espaço de retenção, que ocupa o intervalo maior em relação ao eixo geométrico da bomba 73.

[00101] Na fenda 139 mostrada, do mesmo modo, para a comparação entre o impulsor 136 e o estator 127, ou o elemento coletor de fluido 144 do estator 127, essa corrente do fluido 102 circulante, que consegue chegar através da fenda 139, é gerada através do impulsor 136 propriamente dito. Com isso, as partículas se acumulam, de preferência, na circunferência externa do espaço de retenção 141 ou 91. Com isso, através do espaço de retenção 91, 141 é formado um canal coletor. Uma seção de condução da respectiva linha de retorno 92 desemboca no canal coletor, cuja execução pode corresponder às figuras 2b, 3b, 5b.

[00102] De resto, da mesma forma, isso vale para a linha de retorno 142 a qual, do mesmo modo, desemboca no canal de ligação 86.

[00103] Naturalmente todas as características, que aqui foram descritas no contexto com uma bomba centrífuga de vários estágios,

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33/33 também são empregadas para uma bomba centrífuga de um estágio, e vice-versa. Em particular, a bomba centrífuga pode ser executada como bomba rotativa de um ou de vários estágios.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Bomba centrífuga (1, 101), que compreende um dispositivo para a remoção de partículas, em que, a bomba centrífuga compreende um impulsor (6, 106), em que, por meio do impulsor (6, 106) pode ser transportado um fluido (2, 102) através de um canal de sucção (5, 105) de um bocal de sucção (3, 103) para um bocal de pressão (4, 104), em que, o impulsor (6, 106) pode girar em um estator (7, 107), em que, entre o estator (7, 107) e o impulsor (6, 106) está disposta uma fenda (9, 19, 109), em que, a fenda (9, 19, 109) desemboca em um espaço de retenção (11, 21, 111) para partículas, caracterizada pelo fato de que, o espaço de retenção (11, 21, 111) está ligado com o canal de sucção (5, 105) através de uma linha de retorno (12, 112) que passa através do estator (7, 107).
2. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, o estator (7, 107) abrange um elemento coletor de fluido (23, 123) e um elemento do estator (8, 108), em que, a linha de retorno (12, 112) passa no elemento do estator (8, 108).
3. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a linha de retorno (12) passa através do elemento coletor de fluido (23).
4. Bomba centrífuga (1), que compreende um dispositivo para a remoção de partículas, em que, a bomba centrífuga compreende um primeiro estágio de acordo com uma das reivindicações anteriores, e um segundo estágio, em que, o segundo estágio compreende um segundo impulsor (16, 156), em que, através do segundo impulsor (16, 156), o fluido (2, 102) pode ser transportado através de um segundo canal de sucção (15, 155) do primeiro estágio para um bocal de pressão (4, 104), em que, o segundo impulsor (16, 156) pode girar em um segundo estator (17, 147), em que, entre o segundo estator (17, 147) e

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2/4 o segundo impulsor (16, 156) está disposta uma fenda (29, 159), em que, a fenda (29, 159) desemboca em um espaço de retenção (31,161) para partículas, caracterizada pelo fato de que, o espaço de retenção (31, 161) está ligado com o segundo canal de sucção (15, 155) através de uma linha de retorno (22, 162) que passa através do segundo estator (17, 147).
5. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que compreende, pelo menos, um terceiro estágio, em que, o terceiro estágio compreende um terceiro impulsor (26) , em que, através do terceiro impulsor (26), o fluido (2) pode ser transportado através de um terceiro canal de sucção (25) do segundo estágio para um bocal de pressão (4), em que, o terceiro impulsor (26) pode girar em um terceiro estator (27), em que, entre o terceiro estator (27) e o impulsor (26) está disposta uma fenda (39, 49), em que, a fenda (39, 49) desemboca em um espaço de retenção (41, 51) para partículas, em que o espaço de retenção (41, 51) está ligado com o terceiro canal de sucção (25) através de uma linha de retorno (32, 33) que passa no terceiro estator (27).
6. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que, o estator (17, 27) compreende um elemento coletor de fluido (24, 34) e um elemento do estator (18, 28).
7. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizada pelo fato de que, o último estágio apresenta um primeiro espaço de retenção (41) em um primeiro lado do elemento coletor de fluido (24, 34), e um segundo espaço de retenção (51) no lado oposto do elemento coletor de fluido (24, 34).
8. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que, o primeiro impulsor (106) e o segundo impulsor (156) apresentam uma disposição simétrica em relação a um plano que está normal em relação ao eixo geométrico da bomba.

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3/4
9. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que, o segundo canal de sucção (135, 155) apresenta uma seção de canal (85) externa, que está disposta fora do segundo estator (127, 137, 147), bem como, um canal de ligação (86) para a ligação da seção de canal (85) externa com uma peça do canal (87), que leva para o lado de sucção do segundo impulsor (136, 156), em que, uma fenda (89) leva para longe do canal de ligação (86), que está disposta entre o segundo estator (127, 147), e um elemento de desvio (88) que gira com o eixo geométrico da bomba (73), em que, a fenda (89) desemboca em um espaço de retenção (91), do qual se bifurca uma linha de retorno (92), que passa no estator (127, 147), ou na carcaça (90) e desemboca no canal de ligação.
10. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que entre o primeiro estágio e o segundo estágio está disposto um terceiro estágio.
11. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que, a fenda (9, 19, 29, 39, 49, 109, 119, 129, 139, 149) compreende um canal coletor (13, 113) de formato anelar, e a linha de retorno (12, 22, 32, 33, 112, 122, 132, 133) apresenta uma seção de condução (114), que está disposta tangencial ao canal coletor (113) de formato anelar.
12. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que, a seção de condução (114) se reduz na direção de fluxo do fluido (2), em particular, se reduz conicamente, ou é executada como ranhura, a qual está disposta em um elemento anelar (70), que está ligado com o estator (7).
13. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a seção de condução (14) apresenta um eixo geométrico (72), que forma um plano com uma linha radial (71), em que, o plano forma um ângulo em relação ao plano radial

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4/4 (77), em que, partindo do eixo geométrico da bomba (73), a linha radial (71) passa através do ponto de corte (74) do eixo geométrico (72) com a superfície da seção transversal (75) da abertura de entrada (76), e o plano radial (77) está normal em relação ao eixo geométrico da bomba (73).
14. Bomba centrífuga de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizada pelo fato de que, a seção de condução apresenta um revestimento.
15. Bomba centrífuga de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que, o revestimento compreende uma luva, que contém um material de revestimento, em que, a luva está embutida na seção de condução (14) ou na linha de retorno (12, 22, 32, 33).