ES2207585T3 - Rueda directriz para bombas centrifugas. - Google Patents
Rueda directriz para bombas centrifugas.Info
- Publication number
- ES2207585T3 ES2207585T3 ES01126983T ES01126983T ES2207585T3 ES 2207585 T3 ES2207585 T3 ES 2207585T3 ES 01126983 T ES01126983 T ES 01126983T ES 01126983 T ES01126983 T ES 01126983T ES 2207585 T3 ES2207585 T3 ES 2207585T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- wall
- impeller
- steering wheel
- guide
- towards
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 21
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 5
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
- F04D1/063—Multi-stage pumps of the vertically split casing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
- F04D29/448—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps bladed diffusers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Rueda directriz (1) para bombas centrífugas, que comprende una serie de conductos directrices (4), cada uno de los cuales comprende: una parte inicial (40) cerrada en dirección radial hacia fuera por una pared cilíndrica (5) de la envolvente (3), conteniendo dicha rueda directriz: una parte de retorno (41) en una dirección tendiente a ser centrípeta radial, dispuesta de forma axial entre una pared (8) adyacente el impulsor (2) y una pared de cierre (9), definida por paletas curvadas hacia dentro de forma radial (10); una paleta directriz (6) curvada hacia fuera en dirección radial hacia la mencionada pared cilíndrica (5) comenzando desde un borde de entrada (7) dispuesto alrededor del diámetro exterior del impulsor; una pared deflectora (16) orientada de manera axial hacia la mencionada pared adyacente al impulsor, dispuesta a lo largo de la superficie exterior de la mencionada paleta directriz; un orificio de entrada o admisión (14) dispuesto fuera de dicho borde de entrada y más allá de la parte lateral (70) del mencionado borde de entrada, dispuesto en dicha pared adyacente al impulsor en un diámetro inferior respecto al diámetro en el que el mencionado borde de entrada se encuentra dispuesto alrededor del diámetro exterior del impulsor.
Description
Rueda directriz para bombas centrífugas.
La presente invención se refiere a una rueda
directriz para bombas centrífugas del tipo que comprende un difusor
con canales de retorno de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1, en una realización, con un diámetro exterior
reducido, adecuada de forma particular para bombas de cebado
automático y/o bombas que funcionan mediante elevación por succión
con fluidos que contienen aire u otras substancias gaseosas.
Una rueda directriz para bombas centrífugas del
tipo que comprende un difusor con canales de retorno también es
llamada reborde directriz, rueda de dirección, anillo directriz,
difusor con canales de retorno o simplemente difusor, destacando
entre sus funciones la característica presente en cualquiera de los
casos.
En la presente descripción se utilizará el
término rueda directriz para designar cualquiera de los casos.
Es bien sabido que en una rueda directriz con
canales de retorno, la función del difusor, con la característica
distintiva de guiar el flujo en una trayectoria con sección
transversal creciente en la dirección del flujo, puede ser llevada
a cabo de numerosas maneras, con diferentes realizaciones
equivalentes de manera hidráulica con un diseño adecuado para los
materiales y métodos de conformación utilizados y/o adaptados para
obtener otras funciones y/o para ser contenidos dentro de límites
dimensionales predeterminados.
En las bombas de etapas múltiples la función
principal de los canales de retorno en una rueda directriz es la de
transportar el flujo desde el orificio de salida de un impulsor
hasta el orificio de entrada de un impulsor de flujo. Además de la
mencionada función principal, la función difusora complementaria
puede ser también obtenida con los canales de retorno.
Se conocen algunas realizaciones de bombas de
etapas múltiples en las que, a efectos de disminuir el diámetro
exterior de la bomba o aumentar el diámetro exterior de los
impulsores, para obtener la máxima utilización de un diámetro de
bomba predeterminado, como en el caso de bombas sumergidas para
pozos, cualquier parte con forma de paleta alrededor de la
periferia de cada impulsor es eliminada. En este caso la función
difusora es llevada a cabo por una cámara anular sin paletas y con
dichos canales de retorno. Estas realizaciones no resultan adecuadas
para bombas de cebado automático y/o bombas dispuestas sobre el
líquido que será elevado mediante una operación de elevación por
succión con fluidos que contienen aire u otra substancia gaseosa,
en vistas de la falta de medios adaptados para recoger y desviar de
manera rápida hacia los canales de retorno la parte gaseosa del
fluido que sale del primer impulsor y/o de los impulsores
subsiguientes.
A partir de la patente EP 0361328 del mismo
inventor, es sabido que una rueda directriz con canales de retorno
puede ser aplicada también en una bomba con un único impulsor, del
tipo de cebado automático, con la función principal de llevar a
cabo la desviación del flujo arremolinado o turbulento en el
orificio de salida del impulsor, con una dirección substancialmente
centrífuga radial y/o periférica tangencial, hacia un flujo
substancialmente axial en la parte central de la cámara de presión.
Esta desviación del flujo en una bomba con un único impulsor reduce
la componente rotacional, el movimiento turbulento y la velocidad
de flujo para llevar a cabo la separación del aire u otra
substancia gaseosa del líquido de manera más sencilla, para mejorar
la capacidad de autocebado y reducir el ruido de la bomba.
A efectos de reducir el diámetro de la bomba, una
realización dada a conocer en la mencionada patente utiliza los
canales de retorno, añadidos a una bomba con un único impulsor con
la mencionada función principal, también para llevar a cabo la
función difusora complementaria a efectos de eliminar el difusor
convencional dotado de paletas radiales con canales cerrados
dispuestos alrededor de la periferia del impulsor. En lugar de
aquellos, alrededor de la periferia del impulsor se disponen
deflectores abiertos hacia dentro, de menor dimensión radial e
inclinados de forma axial para llevar a cabo el desvío de la parte
gaseosa del fluido hacia los canales de retorno.
Con esta realización conocida, únicamente una
parte del aire o gas presente en el fluido que abandona el impulsor
es desviada de manera rápida hacia los canales de retorno,
mientras que una parte es obligada a circular con un movimiento
centrípeto por la fuerza centrífuga del líquido antes del orificio
de entrada en los canales de retorno dispuestos en la periferia de
la pared divisoria entre el impulsor y los mencionados canales de
retorno, y este hecho produce que la descarga de aire de la bomba
resulte más lenta.
La realización dada a conocer en las patentes DE
3315350, IT 1176089, y U.S.A. 4564334 da a conocer la minimización
del diámetro de la bomba con canales de dirección o conductos
directrices, dispuestos de forma parcial alrededor de la periferia
del impulsor, ampliados con la función difusora primeramente en una
dirección radial saliente y lateralmente en la dirección axial y
posteriormente en una dirección radial entrante. Se ha establecido
que con esta realización conocida resulta posible obtener una
proporción entre el diámetro exterior de la rueda directriz,
indicada de manera general por -D5-, y el diámetro exterior del
impulsor, indicado de manera general por -D2-, entre 1,1 y 1,4 y
una reducción del diámetro de la bomba entre el 10 y 15 por
ciento.
Con esta realización conocida, la posibilidad de
la reducción adicional del diámetro de la bomba se encuentra
limitada por la superposición radial del espesor de la parte final
de una paleta directriz con el espesor de la parte inicial de la
paleta subsiguiente en el orificio de entrada de los conductos
directrices y la disposición del mencionado orificio de entrada en
el espacio anular alrededor del impulsor, definido de forma axial
por la pared divisoria entre el inicio de los conductos
directrices y los canales de retorno que se encuentran más adelante
en el sentido de avance.
Esta realización conocida tiene partes de paleta
que se superponen y entrecruzan de forma frontal, con paletas
curvadas en dirección radial hacia fuera que se cortan de manera
frontal con paletas curvadas en dirección radial hacia dentro y
cada paleta se encuentra superpuesta de forma frontal con partes de
dos canales subsiguientes dispuestos en planos diferentes. Esta
configuración conocida resulta complicada para ser dividida para
una operación de moldeado sin rebajes.
Esta realización conocida con la inversión de la
trayectoria dotada de paletas desde la dirección radial hacia fuera
hasta la dirección radial hacia dentro, con la posible
interposición de una cámara anular si paletas para equilibrar
flujos distintos en los conductos directrices, produce
interrupciones del guiado continuo de la dirección y la velocidad
del flujo en los cambios de dirección, con efectos negativos en la
eficiencia y el ruido.
El objetivo de la presente invención es dar a
conocer una rueda directriz para una bomba centrífuga del tipo de
etapas múltiples o una bomba centrífuga con un único impulsor, que
comprende un difusor con canales de retorno, en una realización
mejorada sin las desventajas mencionadas anteriormente con
referencia a cualquiera de las realizaciones conocidas.
El objetivo principal de la presente invención es
la obtención de una rueda directriz con un diámetro exterior
reducido adecuada de forma particular para bombas de cebado
automático y/o bombas que operan mediante elevación por succión con
fluidos que contienen aire u otra substancia gaseosa, siendo capaz
dicha rueda directriz de recoger y transportar de manera rápida
hacia los canales de retorno la parte gaseosa del fluido que
abandona el impulsor.
Otro objetivo de la presente invención es dar a
conocer una rueda directriz que puede ser fabricada mediante una
operación de moldeado sin rebajes.
Un objetivo adicional de la presente invención es
también obtener la eficiencia máxima y el ruido mínimo de la bomba
con las limitaciones determinadas por dichos objetivos.
Los objetivos de la presente invención expuestos
anteriormente se consiguen con la nueva realización de la rueda
directriz para bombas centrífugas determinada en la reivindicación
1.
La presente invención es descrita a continuación
en el presente documento mediante un ejemplo ilustrativo haciendo
referencia a las hojas adjuntas de dibujos, en los que:
la figura 1 es una vista en sección parcial axial
de una bomba dotada de una realización de la rueda directriz de
acuerdo con la presente invención en un plano indicado por -B- en
la figura 2;
la figura 2 es una vista en sección transversal
parcial de una realización de la rueda directriz de acuerdo con la
presente invención en el plano señalado por -A- en la figura 1;
la figura 3 es una vista en sección axial parcial
de la rueda directriz en el plano indicado por -C- en la figura
2;
la figura 4 es un desarrollo parcial de la rueda
directriz vista desde su diámetro exterior;
la figura 5 es una vista en sección transversal
parcial de una rueda directriz de acuerdo con la presente invención
en el plano -D- de la figura 1;
la figura 6 muestra otra modificación de
construcción respecto a la figura 5;
la figura 7 muestra otra modificación de
construcción respecto a la figura 5;
la figura 8 es un detalle ampliado a lo largo del
plano -E- de las secciones transversales de la rueda directriz de
la presente invención de acuerdo con cualquiera de los dibujos de
las figuras 5, 6 ó 7;
la figura 9 muestra una modificación de la
construcción respecto a la figura 8;
la figura 10 muestra otra modificación de la
construcción respecto a la figura 8;
la figura 11 muestra un detalle ampliado de la
rueda directriz de la figura 1;
la figura 12 muestra el detalle de la figura 11
en una modificación de construcción;
la figura 13 muestra otra modificación de la
construcción respecto a la figura 11; y
la figura 14 es una vista parcial con las piezas
desmontadas de una realización de la rueda directriz de la presente
invención.
Como se muestra por ejemplo en las figuras 1, 2 y
14, la rueda directriz indicada de manera general con el numeral
de referencia (1), se encuentra dispuesta a continuación de un
impulsor (2) respecto a la dirección de avance e insertado en la
envolvente (3) de bomba. La mencionada rueda directriz comprende
una serie de conductos directrices (4) (también llamados canales de
dirección, canales de transporte, conductos de difusión), teniendo
cada uno de dichos conductos directrices una parte inicial (40)
cerrada de forma radial hacia fuera por una pared cilíndrica (5) de
la envolvente (3) de la bomba que contiene la rueda directriz
(1).
La parte inicial (40) de cada uno de los
conductos directrices (4) comprende una paleta directriz (6)
(también llamada paleta de dirección) curvada de forma radial en
dirección saliente hacia la pared cilíndrica (5) de la envolvente
(3) de la bomba, comenzado desde un borde de entrada (7) dispuesto
alrededor del diámetro exterior del impulsor (2).
Cada conducto directriz (4) comprende una parte
de retorno (41) (también llamada canal de retorno, canal de
recirculación, canal de retransporte) que tiene una dirección
centrípeta radial de forma general y dispuesta de forma axial entre
una pared (8) adyacente al impulsor (2), con la función de dividir
el impulsor (2) y los conductos directrices (4), y una pared de
cierre (9) y se encuentra definida por paletas (10) curvadas de
manera radial dirigidas hacia dentro.
La figura 1 muestra un ejemplo de aplicación de
la rueda directriz (1) con la parte de retorno (41) de los
conductos directrices (4) dispuestos de forma adyacente a la placa
frontal y al lado de succión del impulsor (2) en una bomba con un
único impulsor. Sin embargo, este hecho no limita el alcance de la
presente invención. La rueda directriz de acuerdo con la presente
invención puede, de hecho, ser dispuesta con los canales de retorno
adyacentes al faldón posterior en la parte posterior de un impulsor
o de los impulsores de una bomba de etapas múltiples, con la rueda
directriz insertada en el cuerpo envolvente y los conductos
directrices dispuestos después de un impulsor y antes de un
impulsor subsiguiente respecto a la dirección de avance.
Las paredes (8) y (9) de la rueda directriz (1)
que definen de forma axial los conductos directrices en la
dirección radial centrípeta, se encuentran dispuestas de manera
perpendicular al eje de rotación del impulsor como se muestra en
las figuras 1 y 3. Las paredes (8) y (9) en una realización
diferente pueden tener forma cónica y / o partes curvadas en la
dirección axial.
La rueda directriz (1) se encuentra conformada de
manera preferente por una primera parte que consiste en una pared
(8) adyacente al impulsor (2) y una segunda parte que consiste en
una pared de cierre (9), conectadas entre si por medios conocidos.
Cada una de estas paredes (8) y (9) se encuentra formada sin
rebajes. Resulta también posible una realización con la pared
cilíndrica (5) de la envolvente que contiene la rueda directriz y
la pared de cierre frontal (9) hechas como una única pieza.
Como se muestra en la figura 2, cada paleta (10)
curvada hacia dentro de forma radial tiene una pared cóncava (11)
de manera general tangente con respecto a una pared cilíndrica (5)
de la envolvente (3) y una pared convexa (12) tangente con respecto
a un diámetro inferior respecto al diámetro en el que dicho borde
de entrada (7) se encuentra dispuesto.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el lado
frontal del borde de entrada (7) de la paleta directriz (6)
dispuesto alrededor del diámetro exterior del impulsor (2), tiene
una parte lateral (70) enfrentada a un diámetro inferior en la
pared (8) adyacente al impulsor (2), hasta una superficie (120)
tangente a la pared convexa (12) de la paleta (10) curvada hacia
dentro.
El orificio de entrada (14) (también llamado
abertura de entrada, zona de entrada, anchura de entrada, zona de
admisión, zona de garganta) de cada conducto directriz (4) se
encuentra dispuesto de forma parcial en el lado exterior del borde
de entrada (7) de la paleta directriz (6) y se extiende hasta una
posición intermedia entre la pared (8) adyacente al impulsor (2) y
la pared de cierre (9).
La parte del orificio de entrada (14) que se
extiende de forma axial más allá de la pared (8) adyacente al
impulsor (2) se encuentra dispuesta en la superficie (120) tangente
a la pared convexa (12) fuera de la parte de retorno (41) del
conducto directriz (4) que precede en la dirección de avance del
fluido.
El orificio de entrada (14) se encuentra definido
de manera radial hacia fuera por la pared cilíndrica (5) de la
envolvente (3).
En el punto de comienzo (13) de la pared cóncava
(11), la sección de comienzo (15) de la parte de retorno (41) de
los conductos directrices (4) se encuentra dispuesta como se
muestra en la figura 3.
Como se muestra por ejemplo en la figura 4, la
parte del orificio de entrada (14) con el borde de entrada (7)
dispuesto alrededor del diámetro exterior del impulsor (2), se
encuentra conectada con la sección de comienzo (15) de la parte de
retorno (41) de los conductos directrices (4) en el lado de la pared
(8) mediante una pared deflectora (16) con función de deflector
para llevar a cabo la desviación del flujo en la dirección axial y
dispuesta en la superficie exterior de la mencionada paleta
directriz (6).
La parte del orificio de entrada (14) que se
extiende de forma axial más allá de la pared (8) se encuentra
conectada con la sección de comienzo (15) de la parte de retorno
(41) a través de una superficie (17) inclinada o curvada de forma
axial hacia la pared de cierre (9) y dispuesta a lo largo de la
superficie (120) tangente a la pared convexa (12) de la paleta
(10).
El orificio de entrada (14) se encuentra
dispuesto de forma axial entre la posición de la superficie (17)
curvada o inclinada de manera axial hacia la pared de cierre (9) en
la posición de comienzo del lado frontal del borde de entrada (7),
(70) y la posición de comienzo de la pared deflectora (16) hacia la
pared (8) adyacente al impulsor (2).
La superficie orientada de forma axial (17)
dispuesta en la pared de cierre (9) entre el orificio de entrada
(14) y la sección de comienzo (15) de la parte de retorno (41) de
los conductos directrices (4), continúa en la dirección contraria
al avance del flujo más allá del orificio de entrada (14) con una
parte inicial (170) dispuesta en la pared (8) adyacente al impulsor
(2). El lado frontal del borde de entrada (7) alrededor del
diámetro exterior del impulsor (2) se encuentra dispuesto de forma
transversal y perpendicular a la abertura de salida del impulsor
(2) como se muestra, por ejemplo, en la figura 4.
A efectos de orientar el fluido hacia la
desviación axial desde el orificio de entrada (14) hacia la sección
de comienzo (15) de la parte de retorno (41) de los conductos
directrices (4), el lado frontal del borde de entrada (7) puede
encontrarse inclinado de forma transversal respecto a la abertura
de salida del impulsor (2), con una inclinación en la dirección de
flujo circular, desde la posición de la parte lateral (70) del
borde de entrada (7) hasta la posición de comienzo de la pared
deflectora (16).
Puede observarse en la figura 5 que la base con
dirección radial hacia el lado interior de la parte inicial (170)
de la superficie orientada de manera axial hacia la pared de
cierre (9), se encuentra dispuesta en un perfil (121) que se
corresponde de forma substancial a una extensión de la superficie
(120), posterior en la dirección de avance del flujo, tangente a la
pared convexa (12) de la paleta (10).
De acuerdo con una versión de la presente
invención mostrada en la figura 6, la parte inicial (170) tiene un
perfil circular (122) en un diámetro que se corresponde a la
posición de la parte del orificio de entrada (14) extendido de forma
axial más allá de la pared (8) y más allá del borde de entrada (7),
(70).
De acuerdo con otra versión de la presente
invención mostrada en la figura 7, la parte inicial (170) tiene un
perfil (123) que comienza desde un diámetro inferior que el
diámetro en el que dicha parte del orificio de entrada (14), que se
extiende de manera axial más allá de la pared (8) y más allá del
borde de entrada (7), (70), se encuentra dispuesta.
La parte inicial (170) de la superficie inclinada
o curvada de forma axial se encuentra conectada de manera
preferente con la pared (8) con un borde redondeado (18) con
anchura variable de manera gradual, creciente y decreciente, entre
el comienzo de la mencionada superficie inclinada o curvada de
forma axial (170) y dicho borde de entrada lateral (70). Como se
muestra mediante las realizaciones a modo de ejemplo de las figuras
5, 6 y 7, cuyas secciones en las planos (E) se muestran en las
figuras 8, 9 y 10 de manera respectiva, el borde redondeado (18)
puede tener un perfil convexo (180) como se muestra en la figura 8
o de manera alternativa el perfil es el de un plano (181) inclinado
respecto a las superficies (8), (170) conectadas una con la otra
como se muestra en la figura 9. Además, el perfil puede ser cóncavo
(182) como se muestra en la figura 10.
De manera alternativa, el borde redondeado (18)
puede tener perfiles con forma variable comenzando, por ejemplo,
con un perfil cóncavo (182) o un perfil plano (181) y terminando
en el mencionado borde de entrada lateral (70) con una parte
redondeada convexa (180).
El borde redondeado (18) conforma el borde de
entrada de la parte del orificio de entrada (14) que se extiende de
manera axial más allá de la pared (8) adyacente al
impulsor(2).
Comenzando a partir del orificio de entrada (14)
en la posición del borde de entrada (7) dispuesto alrededor del
diámetro exterior del impulsor (2), cada conducto directriz (4) se
encuentra definido de manera radial mediante paredes que tienen de
manera principal una orientación continua dirigida hacia
dentro.
Cada conducto directriz (4) tiene un perfil
externo con una curva circular a lo largo de la pared cilíndrica
(5) de la envolvente (3) y una curva orientada hacia dentro a lo
largo de la pared cóncava (11) de una paleta (10) y un perfil
interno de manera preferente con una orientación continua hacia
dentro a lo largo de la superficie tangencial (120) y a lo largo de
la pared convexa (12) de la paleta (10).
De forma preferente, comenzado desde el orificio
de entrada (14) en la posición del borde de entrada (7) dispuesto
alrededor del diámetro del impulsor (2), cada conducto directriz
tiene las dimensiones de la sección transversal del conducto de
flujo, incrementándose únicamente en la dirección radial orientada
hacia dentro.
La parte del fluido que penetra en el orificio de
entrada (14) fuera del borde de entrada (7) en la superficie
exterior de la paleta directriz (6) toma una dirección ligeramente
divergente respecto a la dirección de la parte de fluido que entra
en la posición desplazada de manera axial y dispuesta en un
diámetro inferior en la superficie tangencial (120).
A efectos de obtener la mayor cantidad de flujo
libre de remolinos en la intersección de las mencionadas distintas
direcciones, la paleta directriz (6) puede encontrarse conectada de
forma lateral con la pared (8) adyacente al impulsor (2) en el lado
exterior de la superficie (120) tangente a la pared convexa (12),
con un bisel (19) desde el borde de entrada (7), (70) hasta la
parte extrema de la superficie exterior de la paleta directriz (6)
definida por la pared deflectora (16) hasta la sección de comienzo
(15) de la parte de retorno (41) del conducto directriz (4).
Como se muestra por ejemplo en la figura 11, la
conexión entre la paleta directriz (6) y la pared (8) puede ser
llevada a cabo en forma de un bisel redondeado (190) de anchura
variable de manera gradual, creciente y decreciente, en la
dirección del flujo.
Como se muestra por ejemplo en la figura 12, la
parte lateral (70) del borde de entrada puede ser inclinada,
llevando a cabo dicha inclinación la conexión de la paleta
directriz (6) con la pared (8) adyacente al impulsor (2), fuera de
la superficie (120) tangente a la pared convexa (12) con una
inclinación variable de manera gradual (191) en la dirección del
flujo, desde el borde de entrada lateral (70) hasta la sección de
comienzo (15) de la parte de retorno (41) del conducto directriz
(4).
Como se muestra por ejemplo en la figura 13, la
parte lateral (70) del borde de entrada puede encontrarse curvada
hacia su parte transversal (7) con una curva (192) que se extiende
hacia la sección de comienzo (15) de la parte de retorno (41) del
conducto directriz (4), desde la base de la pared deflectora (16)
en la paleta directriz (6) hacia la base de la pared (8) en la
superficie (120) tangente a la pared convexa (12).
Como se muestra por ejemplo con línea de trazos
interrumpidos y puntos en la figura 11, a efectos de obtener la
mayor cantidad posible de flujo libre de remolinos en la
intersección de las mencionadas diferentes direcciones, un nervio
de división o nervio antivórtices (20) puede ser insertado entre la
parte de fluido que proviene de la paleta directriz (6) y la parte
de fluido que proviene de la posición situada por debajo desplazada
de forma axial.
Comenzado desde el mencionado orificio de entrada
(14), puede comenzar el ensanchamiento de las secciones
transversales de los conductos directrices con función
difusora.
De manera preferente en la parte inicial (40) del
conducto directriz (4), el área de las secciones transversales de
los conductos de flujo se mantiene constante de forma substancial
desde el mencionado orificio de entrada (14) hasta dicha sección de
comienzo (15) de la parte de retorno (41) de los conductos
directrices (4).
A efectos de equilibrar la posible presencia de
remolinos residuales en la intersección de las mencionadas
diferentes direcciones, de manera más particular en el caso de que
no exista nervio de división o nervio antivórtices (20) o una
placa deflectora entre las mencionadas partes de fluido proveniente
de posiciones diferentes en el orificio de entrada (14), el área de
la sección transversal del conducto de fluido puede aumentarse en
la zona de la mencionada intersección en la parte inicial (40) del
conducto directriz (4).
Dado que la parte inicial (40) del conducto
directriz (4) se encuentra sometida a la variación continua de la
forma de sus secciones transversales e intersecciones de
diferentes direcciones de flujo que resultan negativas para la
función difusora, el ensanchamiento de las secciones transversales
con funciones difusoras se lleva a cabo de manera principal y
preferente en la parte de retorno (41) de los conductos directrices
(4), comenzando a partir de la mencionada sección de comienzo (15)
de dicha parte de retorno (41), en la que el flujo adopta una
dirección y velocidad uniformes.
La mencionada superficie (7), (170) orientada de
manera axial hacia la mencionada pared de cierre (9) y comenzando
en dicha pared (8) adyacente al impulsor (2) situado antes del
orificio de entrada (14) respecto a la dirección de avance del
flujo, se encuentra definida de manera radial hacia fuera mediante
la mencionada pared cilíndrica (5) de la envolvente (3) que
contiene la rueda directriz (1). La mencionada paleta directriz (6),
cuyo lado exterior se encuentra definido por dicha pared deflectora
(16), tiene su parte lateral interna enfrentada al impulsor (2),
curvado de forma radial hasta la mencionada pared cilíndrica (5) de
la envolvente (3).
Como se muestra por ejemplo en las figuras 2 y 5,
la mencionada paleta directriz (6) tiene un desarrollo angular
(21) menor que el sector circular (22) entre dos bordes de entrada
(7) subsiguientes de las paletas directrices (6) dispuestas
alrededor del diámetro exterior del impulsor (2). Con esta
configuración no existen superposiciones radiales del espesor de la
parte final (23) de la paleta directriz (6) con el espesor de la
parte inicial (7) de la paleta directriz subsiguiente.
La parte inicial (40) de los conductos
directrices (4) dispuestos en la dirección del flujo entre el
mencionado borde de entrada (7) y dicha posición de inicio (13) de
la parte de retorno (41) de los conductos directrices (4) y una
parte (24) anterior, respecto al sentido de avance, del mencionado
borde de entrada (7) hasta la posición de la parte final (23) de la
paleta directriz precedente, se encuentran cerradas radialmente
hacia fuera mediante dicha pared cilíndrica (5) de la envolvente
(3).
Una rueda directriz, comprendiendo un difusor con
canales de retorno con la configuración de acuerdo con la presente
invención, presenta numerosas ventajas.
En una bomba realizada con la rueda directriz de
acuerdo con la presente invención, la proporción entre el diámetro
exterior de la rueda directriz (D5) y el diámetro exterior del
impulsor (D2) se reduce a 1,09 mientras que en otra bomba con el
mismo impulsor, pero dotada de un difusor convencional con paletas
periféricas, fue de 1,3, obteniendo una reducción del diámetro de
la bomba mayor al 16 por ciento.
La extensión radial reducida de la rueda
directriz de la presente invención se obtiene con orificios de
entrada de los conductos directrices extendidos de forma axial más
allá de la pared adyacente al impulsor.
La reducción de la proporción entre el diámetro
exterior de la rueda directriz (D5) y el diámetro exterior del
impulsor (D2) también es llevada a cabo evitando las
superposiciones radiales de la parte final de una paleta directriz
con el espesor de la parte inicial de la paleta directriz
subsiguiente en el espacio anular alrededor del diámetro exterior
del impulsor, reduciendo el espacio radial requerido para el
orificio de entrada en el lado externo del borde de entrada.
Los mencionados orificios de entrada dispuestos
en el lado exterior de dicho borde de entrada de las paletas
directrices alrededor del diámetro exterior del impulsor, de forma
transversal al orificio de salida del impulsor, se encuentran
extendidos de manera axial hasta una posición intermedia entre
dicha pared adyacente al impulsor y la pared de cierre frontal de
los conductos directrices, comenzando desde un diámetro inferior
respecto al diámetro en el que se encuentra dispuesto dicho borde
de entrada.
La mencionada extensión axial de los orificios de
entrada tiene una superficie que se encuentra orientada de manera
axial hacia la mencionada pared de cierre hasta la sección de
comienzo de la parte de retorno de los conductos directrices. Dicha
superficie orientada de forma axial hacia dicha pared de cierre
comienza antes del orificio de entrada respecto a la dirección de
avance del flujo. Esta configuración permite que la inclinación de
la mencionada superficie orientada hacia la pared de cierre sea
mínima, de modo que dispone que una parte del fluido que sale del
impulsor sea desviado de manera natural, con una desviación axial
mínima, hacia la parte del orificio de entrada desplazado de forma
axial respecto de la posición del orificio de salida del
impulsor.
Un borde redondeado entre dicha superficie
curvada o inclinada de forma axial y dicha pared adyacente al
impulsor, hace más sencilla la descarga de la parte gaseosa que
circula en el espacio lateral entre el impulsor y la mencionada
pared adyacente.
La parte del fluido que penetra el orificio de
entrada fuera del borde de entrada es desviada hacia los canales de
retorno mediante una pared deflectora en la paleta directriz.
Además del mencionado borde de entrada, dicha paleta directriz
dirige el fluido hacia el canal de retorno, evitando que la fuerza
centrífuga del líquido provoque el flujo de alguna parte gaseosa
existente con un movimiento centrípeto antes de entrar en dicho
canal de retorno.
Con la realización descrita se obtiene una rueda
directriz, con un diámetro exterior reducido particularmente,
adecuada para bombas de cebado automático y/o bombas que operan
mediante elevación por succión con fluidos que contienen aire u
otra substancia gaseosa, adecuada para recoger y transportar de
manera rápida hacia el canal de retorno y el orificio de salida de
la bomba, la parte gaseosa del fluido que sale del impulsor.
La configuración de los canales y las paletas
directrices permite la producción de la rueda directriz de la
presente invención con elementos conectados formados mediante
moldeado sin rebajes.
Las paredes y/o superficies de la rueda directriz
de la presente invención tienden a transportar de manera uniforme
el flujo con una desviación continua desde la dirección tangencial
periférica hacia una dirección tendiente a ser centrípeta radial.
Con la rueda directriz de la presente invención resulta posible la
obtención de un transporte de fluido en una trayectoria con
variación gradual de la forma de sus secciones transversales, con
el guiado continuo de la dirección y velocidad del flujo, con
superficies suaves para el flujo obtenidas mediante moldeado sin
operaciones de acabado, equilibrando las pérdidas posibles debido a
la disposición del orificio de entrada de los conductos
directrices contenidos en un espacio radial estrecho alrededor del
diámetro exterior del impulsor.
Con la realización descrita resulta posible
llevar a cabo todas las condiciones para la obtención, con las
limitaciones establecidas por los objetivos de la invención, de la
máxima eficiencia operativa y el ruido mínimo en todas las
condiciones de trabajo, aún en presencia de aire u otra substancia
gaseosa en el líquido. Otras versiones de construcción, adaptaciones
para aplicaciones particulares mediante la modificación de la
forma, la posición, las dimensiones o la cantidad de los elementos
descritos o mostrados, la combinación de forma diferente de los
elementos de la rueda directriz con otros elementos de la bomba, la
eliminación de algunos de los elementos descritos o la adición de
otros elementos, utilizando las mismas características esenciales o
equivalentes de los conocimientos mencionados para obtener los
mismos resultados de forma esencial, deben considerarse dentro del
significado y alcance de protección determinado por las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Rueda directriz (1) para bombas centrífugas,
que comprende una serie de conductos directrices (4), cada uno de
los cuales comprende:
- una parte inicial (40) cerrada en dirección
radial hacia fuera por una pared cilíndrica (5) de la envolvente
(3), conteniendo dicha rueda directriz:
- una parte de retorno (41) en una dirección
tendiente a ser centrípeta radial, dispuesta de forma axial entre
una pared (8) adyacente el impulsor (2) y una pared de cierre (9),
definida por paletas curvadas hacia dentro de forma radial
(10);
- una paleta directriz (6) curvada hacia fuera en
dirección radial hacia la mencionada pared cilíndrica (5)
comenzando desde un borde de entrada (7) dispuesto alrededor del
diámetro exterior del impulsor;
- una pared deflectora (16) orientada de manera
axial hacia la mencionada pared adyacente al impulsor, dispuesta a
lo largo de la superficie exterior de la mencionada paleta
directriz;
- un orificio de entrada o admisión (14)
dispuesto fuera de dicho borde de entrada y más allá de la parte
lateral (70) del mencionado borde de entrada, dispuesto en dicha
pared adyacente al impulsor en un diámetro inferior respecto al
diámetro en el que el mencionado borde de entrada se encuentra
dispuesto alrededor del diámetro exterior del impulsor;
caracterizada porque:
a) el mencionado orificio de entrada (14) se
encuentra dispuesto de forma axial hasta una posición intermedia
entre la mencionada pared (8) adyacente al impulsor (2) y dicha
pared de cierre (9);
b) la parte de dicho orificio de entrada
dispuesto de forma axial se encuentra dispuesta de manera radial
con dirección entrante en una superficie (120) tangente a la pared
convexa (12) de la paleta (10) fuera de la parte de retorno (41) del
conducto directriz precedente respecto a la dirección de flujo;
c) la mencionada extensión axial de dicho
orificio de entrada se encuentra definida por una superficie (17)
orientada de forma axial hacia dicha pared de cierre y dispuesta a
lo largo de la mencionada superficie tangente a dicha pared convexa
hasta la sección de comienzo (15) de la parte de retorno del
conducto directriz;
d) la mencionada superficie (170) orientada de
forma axial hacia dicha pared de cierre comienza en dicha pared
adyacente al impulsor anterior al orificio de entrada respecto a la
dirección de avance;
e) dicha paleta directriz (6) tiene un desarrollo
angular (21) inferior al sector circular (22) entre dos bordes de
entrada subsiguientes de las paletas directrices dispuestas
alrededor del diámetro exterior del impulsor, sin superposiciones
radiales del espesor de la parte final (23) de una paleta directriz
con el espesor de la parte inicial (7) de la paleta directriz
subsiguiente.
2. Rueda directriz de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la base (121, 122,
123) en la dirección radial hacia dentro de la parte inicial (170)
de la superficie orientada de forma axial hacia la mencionada
pared de cierre dispuesta con anterioridad a dicho borde de entrada
respecto a la dirección de avance, se encuentra conectada a la
mencionada pared adyacente al impulsor con un borde redondeado (18,
180, 181, 182) entre el comienzo de dicha superficie orientada de
forma axial hacia dicha pared de cierre y la mencionada parte
lateral (70) del borde de entrada.
3. Rueda directriz de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la mencionada paleta
directriz (6) se encuentra conectada de manera lateral con dicha
pared adyacente al impulsor en el lado exterior de dicha
superficie (120) tangente a dicha pared convexa (12), con un bisel
redondeado (19, 190, 191) desde el mencionado borde de entrada (7,
70) hasta la mencionada sección de comienzo (15) de la parte de
retorno del conducto directriz.
4. Rueda directriz de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la mencionada paleta
directriz (6) se encuentra conectada de manera lateral con dicha
pared adyacente al impulsor en el lado exterior de dicha
superficie (120) tangente a la mencionada pared convexa (12), con
una curva (192) desde la base de dicha pared deflectora (16) en la
mencionada paleta directriz hasta la base de la parte de dicha
pared adyacente al impulsor en dicha superficie tangente a dicha
pared convexa, desde el mencionado borde de entrada (7, 70) hasta
dicha sección de comienzo (15) de la parte de retorno del conducto
directriz.
5. Rueda directriz de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el área del conducto
de flujo en dicha sección de comienzo (15) de la parte de retorno
del conducto directriz, se corresponde de manera substancial con
el área del conducto de flujo en el mencionado orificio de entrada
(14), llevándose a cabo el ensanchamiento de las secciones
transversales con funciones difusoras en dicha parte de retorno del
conducto directriz.
6. Rueda directriz de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque dicha superficie
orientada de forma axial hacia dicha pared de cierre y comenzado en
dicha pared adyacente al impulsor que se encuentra antes del
mencionado orificio de entrada respecto a la dirección de avance,
se encuentra definida en la dirección radial saliente por dicha
pared cilíndrica (5) de la envolvente que contiene la rueda
directriz.
7. Rueda directriz de acuerdo con al
reivindicación 1, caracterizada porque la mencionada parte
inicial (40) de los conductos directrices, dispuestos en la
dirección de flujo entre dicho borde de entrada (7) y la posición
de comienzo (13) de la parte de retorno de los conductos
directrices, y la parte anterior (24), respecto a la dirección de
avance, del mencionado borde de entrada hasta la posición de dicha
parte final (23) de la paleta directriz precedente, se encuentran
cerradas en la dirección radial saliente por dicha pared cilíndrica
(5) de la envolvente que contiene la rueda directriz.
8. Rueda directriz de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
proporción entre el diámetro exterior de la rueda directriz (D5) y
el diámetro exterior del impulsor (D2) es menor que 1, 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT2000VI000250A IT1315546B1 (it) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | Ruota direttrice per pompe centrifughe |
| ITVI000250 | 2000-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2207585T3 true ES2207585T3 (es) | 2004-06-01 |
Family
ID=11461421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01126983T Expired - Lifetime ES2207585T3 (es) | 2000-11-14 | 2001-11-13 | Rueda directriz para bombas centrifugas. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1219838B1 (es) |
| AT (1) | ATE252205T1 (es) |
| DE (1) | DE60100983T2 (es) |
| ES (1) | ES2207585T3 (es) |
| IT (1) | IT1315546B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9388822B2 (en) | 2012-02-17 | 2016-07-12 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Guide ring for an impeller pump and impeller pump |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9109602B2 (en) * | 2011-05-13 | 2015-08-18 | Baker Hughes Incorporated | Diffuser bump vane profile |
| RU2536731C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-12-27 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Ступень центробежного многоступенчатого насоса |
| JP6117658B2 (ja) * | 2013-09-06 | 2017-04-19 | 本田技研工業株式会社 | 遠心ポンプ |
| JP6117659B2 (ja) * | 2013-09-06 | 2017-04-19 | 本田技研工業株式会社 | 遠心ポンプ |
| CN104912851A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-16 | 广州广一泵业有限公司 | 一种流道式导叶设计方法 |
| CN107120314A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-09-01 | 哈尔滨电气动力装备有限公司 | 轴封式核主泵压水室 |
| RU2676168C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2018-12-26 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| RU2677299C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2019-01-16 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| RU2677301C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2019-01-16 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| RU2677306C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2019-01-16 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| RU2677304C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2019-01-16 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| RU2677303C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2019-01-16 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| RU2680777C1 (ru) * | 2018-02-14 | 2019-02-26 | Сергей Викторович Яблочко | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса |
| CN112879350B (zh) * | 2021-03-30 | 2025-03-11 | 爱美克空气过滤器（苏州）有限公司 | 风机的蜗壳导流机构、以及风机过滤机组的送风单元 |
| CN115949830B (zh) * | 2022-12-29 | 2024-06-25 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 一种管道内运行装置的运动平衡装置以及管道内运行装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3315350C2 (de) * | 1983-04-28 | 1985-10-03 | Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal | Leitrad für Kreiselpumpen |
| IT1225597B (it) * | 1988-09-26 | 1990-11-22 | Calpeda A Spa | Pompa autoadescante ad eiettore con corona direttrice assiale. |
| IT1234116B (it) * | 1989-06-07 | 1992-04-29 | Novax S R L | Pompa centrifuga autoadescante. |
| ITVI980028A1 (it) * | 1998-02-13 | 1999-08-13 | Calpeda A Spa | Pompa autodescante ad eiettore con dispositivo di controllo del flusso |
-
2000
- 2000-11-14 IT IT2000VI000250A patent/IT1315546B1/it active
-
2001
- 2001-11-13 EP EP01126983A patent/EP1219838B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-13 DE DE60100983T patent/DE60100983T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-13 ES ES01126983T patent/ES2207585T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-13 AT AT01126983T patent/ATE252205T1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9388822B2 (en) | 2012-02-17 | 2016-07-12 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Guide ring for an impeller pump and impeller pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1315546B1 (it) | 2003-02-18 |
| ITVI20000250A1 (it) | 2002-05-14 |
| EP1219838A3 (en) | 2002-07-10 |
| EP1219838B1 (en) | 2003-10-15 |
| EP1219838A2 (en) | 2002-07-03 |
| DE60100983D1 (de) | 2003-11-20 |
| ATE252205T1 (de) | 2003-11-15 |
| DE60100983T2 (de) | 2004-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2207585T3 (es) | Rueda directriz para bombas centrifugas. | |
| ES2331308T3 (es) | Ventilador radial. | |
| ES2327291T3 (es) | Impulsor y ventilador mejorados. | |
| US11359644B2 (en) | Ventilator and deflector plate for a ventilator | |
| ES2709199T3 (es) | Rodete de bomba de lodos | |
| EP1593854B1 (en) | Inlet casing and suction passage structure | |
| EP3133295B1 (en) | Diffuser, airflow generating apparatus, and electrical device | |
| ES2846857T3 (es) | Máquina de canal lateral (compresor, bomba de vacío o soplador) con un conducto de descarga en el separador | |
| ES2896450T3 (es) | Bomba de flujo libre | |
| ES2757567T3 (es) | Ventilador centrífugo de palas múltiples | |
| KR920002084A (ko) | 전기청소기 및 전기청소기에 사용되는 송풍기 어셈블리와 임펠러 | |
| KR102540138B1 (ko) | 이중 임펠러 | |
| KR101616617B1 (ko) | 곡선형 블레이드들을 가지는 송풍기 | |
| US4844687A (en) | Selfpriming centrifugal pump | |
| ES2318497T3 (es) | Bomba centrifuga. | |
| KR101776132B1 (ko) | 고효율 볼텍스 임펠러 | |
| JP2007247622A (ja) | 遠心形ターボ機械 | |
| KR102316724B1 (ko) | 원심펌프 | |
| WO2020115872A1 (ja) | 遠心送風機 | |
| ES2258712T3 (es) | Bomba centrifuga autocebante. | |
| JP2013057275A (ja) | 遠心ポンプ | |
| ES2344942T3 (es) | Conducto de aspiracion. | |
| JP5207928B2 (ja) | 渦巻ポンプ | |
| CN221053987U (zh) | 一种叶轮及充气泵 | |
| US12385499B2 (en) | Blower |