ES2989660T3 - Bomba para bombear un fluido - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una bomba para el transporte de un fluido, que comprende una carcasa (4) y un eje de bomba (2) dispuesto en el interior de la carcasa (4) y que puede girar alrededor de un eje (A), con un rodete (34) dispuesto en el eje de bomba (2) de manera fija al giro para actuar sobre el fluido, comprendiendo la bomba (1) además una entrada de bomba (7) para suministrar el fluido al interior y una salida de bomba (6) para descargar el fluido desde el interior, comprendiendo un extremo de la carcasa (4) con una tapa (5, 51, 52), y comprendiendo la bomba (1) un dispositivo de sujeción (10) para fijar la tapa (5, 51, 52) a la carcasa (4), comprendiendo el dispositivo de sujeción (10) un elemento de sujeción (11) y un medio de sujeción (12) que puede disponerse en un orificio (13) del elemento de sujeción (11), comprendiendo el elemento de sujeción (11) una primera superficie de contacto. (111) y una segunda superficie de contacto (112). El medio de sujeción (12) está dispuesto para ser móvil con respecto al elemento de sujeción (11) a lo largo de un eje de sujeción (X) de manera que el elemento de sujeción (11) se sujete entre la carcasa (4) y la tapa (5, 51, 52) mediante la interacción con el medio de sujeción (12) cuando la tapa está en un estado instalado, en donde en el estado instalado se ejerce una fuerza de sujeción sobre la tapa desde la carcasa (4) a través de la primera superficie de contacto (111) hasta la segunda superficie de contacto (112), de manera que la tapa (5, 51, 52) se fija a la carcasa (4) mediante la fuerza de sujeción cuando está instalada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba para bombear un fluido

La invención se refiere a una bomba con carcasa encamisada de acuerdo con el término general de la reivindicación independiente.

Las bombas multietapa para el transporte de un fluido se utilizan en muchas industrias diferentes, en particular para aplicaciones en las que debe generarse una presión elevada. Algunos sectores industriales importantes en los que se utilizan bombas multietapa son, por ejemplo, la industria de procesamiento de petróleo y gas, la industria de generación de energía, la industria química, la industria de aguas limpias y residuales o la industria de la pasta y el papel.

En la industria de procesamiento de petróleo y gas, las bombas multietapa están diseñadas, por ejemplo, para bombear fluidos de hidrocarburos, por ejemplo, para extraer petróleo crudo del yacimiento petrolífero o para transportar petróleo/gas a través de tuberías o dentro de refinerías. Otra aplicación es la inyección de un fluido de proceso, en la mayoría de los casos agua y especialmente agua de mar, en un yacimiento de petróleo. Para tales aplicaciones, estas bombas se diseñan como bombas de inyección (de agua) que bombean agua de mar a alta presión en un pozo que conduce a una zona subterránea de un yacimiento de petróleo.

Para otras aplicaciones, una bomba multietapa puede diseñarse como bomba de alimentación de calderas para una central eléctrica o como bomba de refuerzo, por ejemplo, en un proceso de ósmosis inversa para desalinizar agua, por citar solo algunos ejemplos.

Una bomba multietapa consta de varias etapas, cada una con un impulsor, en las que todos los impulsores están dispuestos uno tras otro en un eje de bomba común. El eje de la bomba se acciona para que gire alrededor de un eje, por ejemplo, mediante un motor eléctrico, de modo que todos los impulsores giren juntos alrededor del eje.

Se conocen varios diseños de bombas multietapa. Una bomba multietapa puede diseñarse como bomba vertical, es decir, el eje de la bomba se extiende en dirección vertical durante el funcionamiento de la bomba, siendo la dirección vertical la dirección de la gravedad. Una bomba multietapa puede configurarse como bomba horizontal, es decir, el eje de la bomba se extiende en dirección horizontal durante el funcionamiento de la bomba, siendo la dirección vertical la dirección de la gravedad. Además, una bomba multietapa puede configurarse como una bomba partida radialmente o una bomba partida axialmente. Otras realizaciones de bombas multietapa son, por ejemplo, bombas seccionales o de carcasa.

Las bombas seccionales constan de varias carcasas de etapas dispuestas una detrás de otra en la dirección axial definida por el eje de la bomba. Las carcasas de etapas se fijan entre sí con la ayuda de tirantes que se extienden a través de todas las carcasas de etapas. La mayoría de las carcasas de etapas constan de una carcasa de aspiración en el lado de entrada de la bomba y una carcasa de descarga en el lado de salida de la bomba. Todas las carcasas de etapas juntas forman la carcasa de la bomba multietapa.

Las bombas de carcasa encamisada también constan de un gran número de carcasas de etapas, similares a las bombas seccionales. Sin embargo, las carcasas de etapas están dispuestas dentro de una envoltura exterior (carcasa encamisada) que rodea las carcasas de etapas, de modo que este tipo de bomba multietapa es una bomba de doble carcasa. La carcasa encamisada está cerrada en sus extremos axiales por una tapa, es decir, una tapa de aspiración o una tapa de descarga. También es posible que las carcasas de etapas estén configuradas de tal manera que juntas formen un cartucho que pueda extraerse de la carcasa encamisada en su totalidad.

Para cerrar la carcasa encamisada en el extremo axial con la tapa, la carcasa encamisada y la tapa se conectan mediante una unión atornillada (o una unión con pernos). En este caso, la tapa y la carcasa encamisada presentan orificios correspondientes para conectarlos entre sí mediante un gran número de tornillos y cerrar así la carcasa encamisada con la tapa. Cuando la bomba está en funcionamiento, la tapa y, por lo tanto, la unión atornillada están expuestas a cargas elevadas, ya que en el interior de la carcasa encamisada se genera una presión elevada que también actúa sobre la tapa y la unión atornillada. Además, en caso de avería de la bomba, puede actuar sobre la tapa un empuje axial hidráulico hacia arriba. En este caso, la presión debe ser absorbida directamente por la unión atornillada. Esto tiene un efecto negativo sobre el comportamiento de estanqueidad de la conexión tapa / carcasa encamisada. Las cargas se transmiten exclusivamente a través de los tornillos de la unión atornillada, lo que puede dar lugar a deformaciones que tienen un efecto negativo sobre el comportamiento de estanqueidad. Esto puede provocar fugas en la carcasa encamisada. Esto puede convertirse en un problema especialmente en el caso de las bombas sumergibles, ya que están sometidas a cargas adicionales debido a la presión del agua.

Los documentos DE 102016205528 A1, US 2008/031732 A1 y US 4380405 A divulgan bombas según el estado de la técnica.

Basándose en este estado de la técnica, el objetivo de la invención es proporcionar una bomba con una carcasa encamisada que evite los efectos desventajosos conocidos en el estado de la técnica, en particular, que permita una solución/diseño más compacto y fácil de montar en comparación con una conexión atornillada convencional y, en particular, que sea adecuada para absorber un empuje axial en caso de mal funcionamiento.

Esta tarea se resuelve mediante una bomba con las características de la reivindicación independiente.

Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones particularmente ventajosas de la invención.

La invención se refiere a una bomba para transportar un fluido, que comprende una carcasa encamisada y un eje de bomba dispuesto en el interior de la carcasa encamisada y giratorio alrededor de un eje. El eje de la bomba comprende un impulsor dispuesto de manera rotacionalmente fija sobre el mismo para actuar sobre el fluido, en donde la bomba comprende, además, una entrada de bomba para suministrar el fluido al interior y una salida de bomba para descargar el fluido del interior. Un extremo, en particular un extremo axial, de la carcasa encamisada está cerrado con una tapa. Además, la bomba comprende una disposición de sujeción para fijar la tapa a la carcasa encamisada, en donde la disposición de sujeción comprende un elemento de sujeción y un medio de sujeción que puede disponerse en un orificio del elemento de sujeción. En este caso, el elemento de sujeción comprende una primera superficie de contacto y una segunda superficie de contacto.

La disposición de sujeción según la invención puede utilizarse para asegurar la tapa en la dirección del eje, en particular en caso de avería, dirigiendo un empuje hidráulico hacia arriba en la carcasa a través del elemento de sujeción. En principio, sin embargo, la tapa también puede conectarse a la carcasa a través del elemento de sujeción, en particular, fijarse a la carcasa encamisada (por ejemplo, para cerrar la carcasa encamisada con la tapa).

La bomba según la invención se caracteriza porque los medios de sujeción están dispuestos para ser móviles con respecto al elemento de sujeción a lo largo de un eje de sujeción de tal manera que el elemento de sujeción se sujeta entre la carcasa encamisada y la tapa mediante la interacción con los medios de sujeción (dispuestos en el orificio del elemento de sujeción) en un estado instalado de la tapa, en donde, en el estado montado, se ejerce una fuerza de sujeción sobre la tapa desde la carcasa encamisada a través de la primera superficie de contacto hasta la segunda superficie de contacto (o, en el estado montado, la fuerza de sujeción también se ejerce sobre la carcasa encamisada desde la tapa a través de la segunda superficie de contacto hasta la primera superficie de contacto), de modo que, en el estado montado, la tapa queda fijada a la carcasa encamisada mediante la fuerza de sujeción (en particular, fijada en una dirección del eje). De este modo, en caso de avería de la bomba, la tapa puede fijarse en la dirección del empuje hidráulico resultante.

El estado instalado es, por lo tanto, el estado en donde la tapa está fijada a la carcasa encamisada, en donde la fuerza de sujeción se genera en particular por el elemento de sujeción que se sujeta entre la tapa y la carcasa encamisada.

Debido a que el elemento de sujeción está sujeto entre la carcasa encamisada y la tapa cuando esta está instalada, las cargas (de funcionamiento) ya no se transmiten (exclusivamente) a través de las uniones atornilladas, sino a través del elemento de sujeción, que preferiblemente se sujeta en forma forzada y ajustada. El resultado es un flujo de fuerza favorable de la tapa a la carcasa encamisada a través del elemento de sujeción.

La bomba según la invención con la disposición de sujeción según la invención garantiza, por lo tanto, en particular que la presión sobre la tapa y las fuerzas resultantes no tienen que ser absorbidas por una unión atornillada, sino que se transmiten en gran parte a la carcasa encamisada a través del elemento de sujeción, lo que conduce a una descarga considerable de los medios de sujeción. De este modo, el medio de sujeción solo está sometido a una pequeña parte de las fuerzas y momentos de sujeción por transmitir. A diferencia de la técnica anterior, el medio de sujeción no es el componente principal sometido a carga. El medio de sujeción fija el elemento de sujeción (después de un proceso de sujeción) en su posición (en el estado montado). En comparación con la técnica anterior, los medios de sujeción pueden ser significativamente más pequeños (medios de sujeción más cortos y/o de menor diámetro).

Es una realización particularmente preferida de la invención si la bomba comprende una pluralidad de disposiciones de sujeción. En particular, la pluralidad de disposiciones de sujeción puede entenderse en el sentido de al menos dos disposiciones de sujeción. Sin embargo, también podrían utilizarse 20 (u otra pluralidad de) disposiciones de sujeción, por ejemplo. En la práctica, ambos extremos axiales de la bomba también pueden cerrarse con una tapa. El lado de aspiración, con una tapa de aspiración y el lado de descarga, con una tapa de descarga. La tapa de aspiración se sujeta preferiblemente con una primera pluralidad de disposiciones de sujeción y la tapa de descarga, con una segunda pluralidad de disposiciones de sujeción.

La disposición de sujeción según la invención comprende un elemento de retención. En una realización, el elemento de retención está dispuesto entre el elemento de sujeción y la carcasa encamisada en el estado montado de tal manera que la fuerza de sujeción se ejerce (o transmite) desde la carcasa encamisada a través del elemento de retención a la primera superficie de contacto en el estado montado. En una realización alternativa, el elemento de retención está dispuesto entre el elemento de sujeción y la tapa en el estado montado de tal manera que la fuerza de sujeción se ejerce sobre la tapa por el elemento de retención a través de la segunda superficie de contacto en el estado montado.

Entre otras cosas, el elemento de retención puede simplificar la fijación de la disposición de sujeción a la tapa y a la carcasa encamisada.

En particular, el elemento de retención puede comprender un orificio de sujeción. En el estado montado, los medios de sujeción están dispuestos en el orificio de sujeción de tal manera que el elemento de sujeción se sujeta entre la carcasa encamisada y la tapa a través del elemento de retención. Por lo tanto, el medio de sujeción está dispuesto tanto en el orificio del medio de sujeción como en el orificio de sujeción del elemento de retención. Cuando el elemento de sujeción se sujeta en el estado montado con el medio de sujeción, el elemento de sujeción está dispuesto con respecto al elemento de retención (guiado hacia el elemento de retención) de tal manera que se sujeta a través del elemento de retención.

En la práctica, el elemento de retención también puede incluir un orificio adicional. En el estado montado, un medio de retención está dispuesto en el orificio adicional de tal manera que el elemento de retención se fija a la carcasa encamisada o a la tapa. El medio de retención puede ser, por ejemplo, un tornillo, un pasador o un perno, que se estira / gira en el orificio adicional para colocar el elemento de retención en la carcasa encamisada o la tapa. Esto facilita la fijación de la tapa (transferencia al estado instalado) y también permite una disposición de sujeción más estable.

En una realización particularmente preferida, el elemento de sujeción puede estar diseñado como un elemento de sujeción en forma de cuña, por lo que en particular la primera superficie de contacto puede ser una primera superficie de contacto cónica y la segunda superficie de contacto puede ser una segunda superficie de contacto anular (o en forma de segmento anular). En particular, por anular puede entenderse que la superficie de contacto corresponde a la superficie de una sección anular / segmento anular.

Para simplificar la ubicación de la disposición de sujeción, la carcasa encamisada o la tapa pueden comprender una protuberancia en donde la disposición de sujeción se sujeta/dispone entre la carcasa encamisada y la tapa en el estado montado. Si la bomba comprende una pluralidad de medios de sujeción, la tapa o la carcasa encamisada comprende preferiblemente una pluralidad de protuberancias o una ranura en donde las disposiciones de sujeción se sujetan entre la carcasa encamisada y la tapa en el estado montado.

No es necesario que la tapa se fije a la carcasa encamisada únicamente mediante la fuerza de sujeción de la disposición de sujeción. A fin de permitir una mejor fijación de la tapa a la carcasa encamisada, esta puede comprender un saliente, en donde la tapa está dispuesta sobre un saliente de tal manera que la tapa está soportada por el saliente en una dirección axial del eje. Mientras que la tapa está soportada en la dirección axial por el saliente, la tapa está soportada en una dirección opuesta a la dirección axial por la disposición de sujeción, en particular una pluralidad de disposiciones de sujeción, de modo que la tapa está sujeta en la dirección axial y en la dirección opuesta a la dirección axial. Para ello, la tapa puede comprender en particular un hombro con el que la tapa se dispone a continuación sobre el saliente. Tanto el saliente como el hombro pueden ser circunferenciales, de modo que el saliente se extiende a lo largo de una circunferencia interior de la carcasa encamisada y el hombro se extiende a lo largo de una circunferencia, en particular exterior, de la tapa.

Alternativamente, también podría disponerse una pluralidad de medios de sujeción en ambos lados de la tapa (con referencia al eje o a la dirección axial) para sujetar la tapa en la dirección axial y en la dirección opuesta a la dirección axial (y, por lo tanto, para sujetar la tapa en el estado montado). Ambos lados se refieren, por lo tanto, a un lado de la tapa que mira hacia el interior y al lado opuesto de la tapa, que mira hacia el exterior.

En particular, la disposición de sujeción actúa como un dispositivo de transmisión de empuje que transmite un empuje axial hidráulico ascendente (empuje axial hidráulico que tira de la tapa hacia el interior en caso de avería (de la bomba)) desde la tapa hasta la carcasa encamisada.

Como ya se ha mencionado con anterioridad, la bomba comprende preferiblemente una pluralidad de medios de sujeción. En particular, las disposiciones de sujeción están diseñadas como segmentos de piezas anulares. En el estado montado, estos segmentos de piezas anulares pueden estar dispuestos a una distancia uniforme entre sí a lo largo de la circunferencia de la tapa. Los segmentos anulares pueden disponerse en las protuberancias o en la ranura circunferencial.

En la práctica, el medio de sujeción puede estar diseñado como un tornillo de sujeción. En este caso, el tornillo de sujeción está dispuesto en el orificio del elemento de sujeción. El orificio comprende una rosca correspondiente a una rosca de tornillo del tornillo de sujeción, de modo que el tornillo de sujeción puede moverse a lo largo del eje de sujeción mediante rotación en el orificio (alrededor del eje de sujeción) de tal manera que el elemento de sujeción puede sujetarse entre la carcasa encamisada y la tapa interactuando con el tornillo de sujeción en el estado montado de la tapa. A medida que la rotación hace que el tornillo de sujeción se mueva con respecto al elemento de sujeción, el elemento de sujeción puede sujetarse entre la tapa y la carcasa encamisada. El tensado se consigue, por ejemplo, presionando un extremo del tornillo contra una superficie de la tapa (o de la carcasa encamisada), con lo que la fuerza necesaria para el tensado se transmite al elemento de sujeción. Alternativamente, la fuerza necesaria para el apriete puede ejercerse sobre el elemento de sujeción colocando el tornillo de sujeción en el orificio de sujeción del elemento de retención y guiando el elemento de sujeción hacia el elemento de retención mediante la rotación del tornillo de sujeción, aprisionándolo así al elemento de retención.

El asentamiento de la rosca debido a la relajación, que generalmente se produce con las uniones atornilladas de carga principal de la técnica anterior, ya no es relevante debido a la disposición según la invención. El medio de sujeción también puede diseñarse como un pasador de sujeción o un perno de sujeción.

En una realización especialmente preferida, el elemento de sujeción está diseñado como una cuña anular (elemento de sujeción en forma de cuña adaptado a la forma redonda de la tapa), especialmente si la disposición de sujeción está diseñada como un segmento anular y el tornillo de sujeción se guía a través del orificio de la cuña anular. Como ya se ha mencionado, la bomba comprende preferiblemente una pluralidad de las disposiciones de sujeción, de modo que las cuñas anulares se sujetan en dirección radial y axial en las protuberancias o en la ranura (anular) por medio de los tornillos de sujeción y fijan así la tapa. La tapa comprende preferiblemente superficies de contacto planas en la ranura / las protrusiones, contra las que pueden apoyarse los elementos de sujeción con una superficie de cuña (o apoyarse en el estado montado).

En la práctica, la bomba puede estar configurada como una bomba multietapa. La bomba multietapa comprende una pluralidad de etapas dispuestas en serie con respecto al eje, en donde la pluralidad de etapas comprende al menos una primera etapa y una última etapa, en donde cada etapa presenta una carcasa de etapa y un impulsor para actuar sobre el fluido, y cada impulsor está fijado en rotación en el eje de la bomba. En particular, la bomba puede ser también una bomba sumergible y/o una bomba multifásica. En particular, la bomba es preferiblemente una bomba con carcasa encamisada.

A continuación, la invención se explica con más detalle haciendo referencia a los dibujos.

Los dibujos muestran:

Fig. 1a una vista esquemática en sección transversal de una realización de una bomba multietapa según la invención en una sección a lo largo de un eje;

Fig. 1b la realización según Fig. 1a en una sección transversal perpendicular a la dirección axial a lo largo de la línea de sección ll-ll en la Fig. 1a;

Fig. 2a una vista esquemática en sección transversal de una disposición de sujeción según la invención con un elemento de sujeción y un orificio de sujeción;

Fig. 2b una vista esquemática en sección transversal de una realización no conforme a la invención;

Fig. 2c una vista esquemática en sección transversal de una disposición de sujeción según la invención con un elemento de retención;

Fig. 3a una vista tridimensional esquemática de una disposición de sujeción según la invención con un elemento de retención y un orificio de sujeción;

Fig. 3b otra vista tridimensional esquemática de la disposición de sujeción según la invención mostrada en la Fig. 3a;

Fig. 4a una vista esquemática en sección transversal de una sección de una realización de una bomba multietapa según la invención en una sección a lo largo de un eje;

Fig. 4a una vista esquemática en sección transversal de una sección parcial de la Fig. 4a.

La Fig. 1a muestra una sección transversal esquemática de una realización de una bomba multietapa según la invención, que está etiquetada en su totalidad con el número de referencia 1. La bomba 1 multietapa está diseñada como bomba centrífuga para transportar un líquido desde una entrada 7 de bomba hasta una salida 6 de bomba.

En la siguiente descripción de una realización preferida de la bomba 1 muiltietapa según la invención, se describe a modo de ejemplo una configuración en donde la bomba 1 multietapa está diseñada como una bomba horizontal con carcasa encamisada con una carcasa multietapa, es decir, como una bomba de doble carcasa. La bomba multietapa puede diseñarse, por ejemplo, como bomba 1 del tipo BB5.

Se entiende de por sí que la invención no se limita a tales realizaciones. Por ejemplo, la bomba multietapa puede diseñarse como una bomba multifásica vertical.

La bomba 1 multietapa está compuesta por una carcasa 4 encamisada y una pluralidad de etapas 3, cada una de las cuales tiene un impulsor 34 para presurizar el líquido. Todos los impulsores 34 están dispuestos uno tras otro en un eje 2 de bomba, que está diseñado para girar alrededor de un eje A. El eje 2 de la bomba se extiende centralmente a través de la carcasa 4 encamisada y está soportado por cojinetes radiales (no mostrados) y al menos un cojinete axial (no mostrado). Además, los sellos del eje (no mostrados), por ejemplo, sellos mecánicos, se prevén de una manera conocida en la técnica. Los sellos del eje impiden que el líquido se escape a lo largo del eje 2 de la bomba desde el interior 8 de la carcasa 4 encamisada hacia el exterior.

El eje A define una dirección axial (así como una dirección opuesta a la dirección axial), por lo que el eje A está definido por el eje longitudinal del eje 2 de la bomba, es decir, el eje de rotación alrededor del cual gira el eje 2 de la bomba durante el funcionamiento. Una dirección perpendicular al eje A se denomina “dirección radial”. El término “axial” se utiliza con el significado general de “en la dirección axial” o “con respecto a la dirección axial”. Del mismo modo, el término “radial” se utiliza con el significado común de “en la dirección radial” o “con respecto a la dirección radial”.

Todos los impulsores 34 están montados en el eje 2 de la bomba en forma rotacionalmente fija. El eje 2 de la bomba es accionado por una unidad de accionamiento (no mostrada), por ejemplo, un motor eléctrico. En la realización mostrada en la Fig. 1a, la unidad de accionamiento está dispuesta fuera de la carcasa 4 encamisada y acoplada al eje 2 de la bomba de una manera conocida. En otras realizaciones, la unidad de accionamiento puede estar dispuesta en el interior de la carcasa 4 encamisada.

La Fig. 1a muestra la bomba 1 multietapa en una vista esquemática en sección transversal en un corte a lo largo del eje A. Para una mejor comprensión, la Fig. 1b muestra la bomba 1 multietapa en una sección transversal perpendicular al eje A a lo largo de la línea seccional ll-ll de la Fig. 1a.

La carcasa 4 encamisada está cerrada por una tapa, en particular por dos tapas. En la realización de acuerdo con la Fig. 1a, la carcasa encamisada está cerrada en su primer extremo axial por una tapa 51 de succión y, en su segundo extremo axial, por una tapa 52 de presión. La tapa 51 de succión y la tapa 52 de presión están conectadas a la carcasa 4 a través de un medio 10 de sujeción de acuerdo con la invención, que está dispuesto en una protuberancia 18. La tapa 51 de succión y la tapa 52 de presión están soportadas por un saliente 20, por lo que la tapa 51 de succión y la tapa 52 de presión están fijadas a la carcasa encamisada a través de los medios 10 de sujeción. Por lo tanto, la bomba está instalada.

El eje 2 de la bomba pasa centralmente a través de la tapa 51 de succión y la tapa 52 de presión. La carcasa 4 está sujeta entre la tapa 51 de succión y la tapa 52 de presión. La carcasa 4 es tubular y no está sujeta al eje de la bomba. La carcasa 4 es tubular y se extiende coaxialmente al eje 2 de la bomba desde el primer extremo axial hasta el segundo extremo axial. Además, la carcasa 4 encamisada está diseñada para alojar la pluralidad de etapas 3, de modo que la pluralidad de etapas 3 queden encerradas en la carcasa 2 encamisada.

Por supuesto, la carcasa no tiene que estar cerrada con dos tapas. Un extremo axial de la bomba también puede formar parte de la carcasa, de modo que solo el otro extremo axial esté cerrado con una tapa.

La bomba 1 multietapa tiene la pluralidad de etapas 3, que comprende al menos una primera etapa 31 y una última etapa 33. La pluralidad de etapas 3 puede comprender, además, una o más etapas 32 intermedias. Todas las etapas 32 intermedias están dispuestas, con respecto al eje A, entre la primera etapa 31 y la última etapa 33. Todas las etapas 31, 32, 33 están dispuestas una detrás de otra en el interior 8 de la carcasa 4 encamisada, de manera que la carcasa 4 encamisada encierra todas las etapas 31, 32, 33. La primera etapa 31 está situada junto a la entrada 7 de la bomba cerca de la tapa 51 de succión y recibe el líquido a baja presión de la entrada 7 de la bomba. La última etapa 33 está situada junto a la tapa 52 de salida y descarga el líquido a alta presión a través de la salida 6 de la bomba. El flujo de líquido a través de la bomba 1 multietapa se muestra en la Fig. 1a mediante las flechas de línea continua sin número de referencia.

En la realización mostrada en la Fig. 1a, la bomba 1 multietapa comprende tres etapas 32 intermedias, por lo que la bomba 1 multietapa tiene cinco etapas 31, 32, 33. Debe entenderse que el número de cinco etapas 31, 32, 33 es solo un ejemplo. En otras realizaciones, la bomba multietapa puede comprender menos de cinco etapas, por ejemplo solo dos etapas, es decir, no hay etapa intermedia. En otras realizaciones, la bomba multietapa puede comprender más de cinco etapas, por ejemplo ocho etapas.

Cada etapa 31, 32, 33 de la pluralidad de etapas 3 comprende una carcasa 30 de etapas, un impulsor 34 para presurizar el líquido y un difusor 9 configurado para rodear el impulsor 34 y para recibir el líquido del impulsor 34. El difusor 9 de la última etapa 33 está configurado de tal manera que forma simultáneamente la carcasa 30 de etapas de la última etapa 33.

Las carcasas 30 de etapas están dispuestas en serie con respecto al eje A.

La carcasa 30 de etapas de la primera etapa 31 se apoya contra una parte 41 estacionaria de la bomba 1 multietapa, en donde la parte 41 estacionaria es estacionaria con respecto a la carcasa 4. Cada una de las siguientes carcasas 30 de etapas hace tope con la respectiva carcasa 30 de etapas precedente. De este modo, todas las carcasas 30 de etapas forman una carcasa interior de bomba, que también se denomina cartucho.

Las carcasas 30 de etapas se fijan entre sí mediante una pluralidad de tirantes 42. Cada tirante 43 se extiende a lo largo del eje A paralelo al eje de la bomba 2 y a través de todas las carcasa 30 de etapa 30. Los tirantes 42 se tensan por medio de tensores 43 de una manera conocida en la técnica anterior.

Todos los impulsores 34 están configurados como impulsores 34 radiales con una pluralidad de álabes impulsores que desvían un flujo de fluido de una dirección generalmente axial a la dirección radial.

Todos los difusores 9 están configurados como difusores 9 radiales y dispuestos de tal manera que rodean el respectivo impulsor 34 radialmente hacia fuera. Detrás de cada difusor 9 de la primera etapa 31 y de todas las etapas 32 intermedias, se prevé en cada caso una pluralidad de canales 91 de guía para desviar el flujo generalmente radial del fluido en la dirección axial y guiar el fluido desde el respectivo difusor 9 hasta el lado de succión del impulsor 34 de la siguiente etapa. Preferiblemente, los canales 91 de guía están delimitados por álabes de guía, que pueden estar curvados para desviar suavemente el fluido. El difusor 9 de la última etapa 33 está configurado de tal manera que guía el fluido hacia la salida 6 de la bomba.

Como puede verse en la Fig. 1b, esta realización de la bomba 1 multietapa comprende una pluralidad de disposiciones 10 de sujeción, concretamente tres disposiciones 10 de sujeción por tapa 5, 51, 52, estando dispuesta cada disposición 10 de sujeción en una protuberancia 18 de la tapa 5 (tapa 51 de succión y/o tapa 52 de descarga).

Estas disposiciones 10 de sujeción están dispuestas a una distancia uniforme entre sí a lo largo de una circunferencia de la tapa 5.

La Fig. 2a muestra una vista esquemática en sección transversal de la disposición 10 de sujeción según la invención con un elemento 14 de retención y un orificio 16 de sujeción en el estado montado.

La disposición 10 de sujeción comprende un elemento 11 de sujeción y un medio 12 de sujeción dispuesto en un orificio 13 del elemento 11 de sujeción. El medio 12 de sujeción está diseñado como un tornillo 12 de sujeción y el elemento 11 de sujeción está diseñado como un elemento 11 de sujeción en forma de cuña, en donde la primera superficie 111 de contacto es una primera superficie 111 de contacto cónica y la segunda superficie 112 de contacto es una segunda superficie 112 de contacto anular.

En el estado montado, el tornillo 12 de sujeción está dispuesto en el orificio 16 de sujeción del elemento 14 de retención, de tal manera que el elemento 11 de sujeción queda aprisionado entre la carcasa 5 y la tapa 4 a través del elemento 14 de retención. Para ello, el tornillo 12 de sujeción está dispuesto tanto en el orificio 13 del elemento 11 de sujeción como en el orificio 16 de sujeción del elemento 14 de retención.

El elemento 14 de retención también comprende un orificio adicional 17. Un medio 15 de retención, que está diseñado como un perno 15, está dispuesto en el orificio 17 adicional de tal manera que el elemento 14 de retención está fijado a la carcasa 4 encamisada.

La tapa 5 comprende una protuberancia 18 o una ranura 18, en donde está dispuesto (al menos parcialmente) el elemento 11 de sujeción.

Para permitir una mejor fijación de la tapa 5 a la carcasa 4 encamisada, la carcasa 4 encamisada comprende un saliente 20, en donde la tapa 5 está dispuesta con su hombro 22 sobre el saliente 20 de tal manera que la tapa 5 está soportada en la dirección axial por el saliente 20. Mientras que la tapa 5 está soportada en la dirección axial del eje A por el saliente 20, la tapa está soportada en una dirección opuesta a la dirección axial por la disposición 10 de sujeción, en particular una pluralidad de disposiciones de sujeción, de manera que la tapa 5 está asegurada en la dirección axial y en la dirección opuesta a la dirección axial (y, por lo tanto, está en el estado montado).

Al fijar la disposición 10 de sujeción a la bomba 1 (es decir, al pasarla al estado de instalación), la disposición 10 de sujeción con el elemento 14 de retención, en donde el tornillo 12 de sujeción ya está dispuesto en el orificio 13 y el orificio 16 de sujeción, se desplaza hacia la tapa 5 y la carcasa 4 encamisada. Aquí, el elemento 11 de sujeción se introduce en la protuberancia 18. A continuación, el perno 15 se inserta a través del orificio 17 adicional en la carcasa 4 encamisada para fijar el elemento 14 de sujeción. A continuación, el elemento 11 de sujeción se sujeta girando el tornillo 12 de sujeción en el orificio 13. El orificio 13 está provisto de una rosca (no representada) que corresponde al tornillo 12 de sujeción, de modo que el tornillo 12 de sujeción gira en el orificio 13 alrededor de un eje de tensión X.

Esto hace que el elemento 11 de sujeción se mueva en la dirección del elemento 14 de retención, de modo que el elemento 11 de sujeción queda aprisionado entre la tapa 5 y la carcasa 4 encamisada mediante la interacción con el tornillo 14 de sujeción a través del elemento 14 de retención.

Por lo tanto, en el estado montado, se ejerce una fuerza de sujeción desde la carcasa 4 encamisada sobre el elemento 14 de retención a través de la primera superficie 111 de contacto hacia la segunda superficie 112 de contacto en la tapa 5 (o desde la tapa 5 a través de la segunda superficie 112 de contacto hacia la primera superficie 111 de contacto a través del elemento 14 de retención en la carcasa 4 encamisada).

La Fig. 2b muestra una vista esquemática en sección transversal de una realización de la disposición 10 de sujeción en el estado montado. La estructura es básicamente análoga a la estructura de la versión según la Fig. 2a, pero la disposición 10 de sujeción solo comprende el elemento 11 de sujeción y el medio 12 de sujeción, que está diseñado como un tornillo 12 de sujeción. Esta realización sin elemento de sujeción no es conforme a la invención.

Al fijar la disposición 10 de sujeción a la bomba 1 (es decir, al pasarla al estado de instalación), la disposición 10 de sujeción se desplaza hacia la tapa 5 y la carcasa 4 encamisada. El elemento 11 de sujeción se introduce en la protuberancia 18. Para ello, la protuberancia 18 puede constar de una “parte más grande” para poder introducir el elemento 11 de sujeción y una parte más pequeña para la fijación, de modo que la protuberancia 18 y el elemento 11 de sujeción interactúen como un cierre de bayoneta.

A continuación, el elemento 11 de sujeción se sujeta mediante la rotación del tornillo 12 de sujeción en el orificio 13. El orificio 13 comprende una rosca (no mostrada) correspondiente al tornillo 12 de sujeción, de modo que el tornillo 12 de sujeción gira en el orificio 13 alrededor del eje de sujeción X. El elemento 11 de sujeción se desplaza a lo largo del eje de sujeción X en la dirección de la cabeza 120 de tomillo del tomillo 12 de sujeción, de modo que el elemento 11 de sujeción queda aprisionado entre la tapa 5 y la carcasa 4 encamisada al interactuar con el tomillo 12 de sujeción, en el sentido de que el extremo del tornillo 12 de sujeción opuesto a la cabeza de tornillo 120 se apoya en una superficie de la tapa 5.

En el estado montado, la fuerza de sujeción se ejerce desde la carcasa 4 encamisada a través de la primera superficie 111 de contacto hacia la segunda superficie 112 de contacto de la tapa 5 (o desde la tapa 5 a través de la segunda superficie 112 de contacto hacia la primera superficie 111 de contacto de la carcasa 4).

La Fig. 2c muestra una vista esquemática en sección transversal de una disposición 10 de sujeción según la invención en el estado montado con el elemento 14 de retención.

La estructura es fundamentalmente análoga a la estructura del diseño mostrado en la Fig. 2a, pero el elemento 14 de retención no incluye un orificio de sujeción para el elemento 11 de sujeción. El medio 12 de sujeción también está diseñado como un tornillo 12 de sujeción.

Al fijar la disposición 10 de sujeción a la bomba 1 (es decir, al pasarla al estado de instalación), el elemento 11 de sujeción con el tornillo 12 de sujeción se introduce en la protuberancia 18. A continuación, el elemento 14 de retención se lleva a la posición correspondiente en la carcasa 4 encamisada. A continuación, el perno 15 se introduce a través del orificio 17 adicional en la carcasa 4 encamisada para fijar el elemento 14 de retención. El medio 11 de sujeción se sujeta girando el tornillo 12 de sujeción en el orificio 13. El orificio 13 comprende la rosca correspondiente al tornillo 12 de sujeción (no representada), de modo que el tornillo 12 de sujeción gira en el orificio 13 alrededor del eje de sujeción X. Aquí, el elemento 11 de sujeción se mueve en la dirección de la cabeza 120 del tornillo, de modo que el elemento 11 de sujeción se sujeta entre la tapa 5 y la carcasa 4 encamisada interactuando con el tornillo 14 de sujeción, en el sentido de que el extremo del tornillo 12 de sujeción opuesto a la cabeza del tornillo 120 se apoya en una superficie de la tapa 5.

En el estado montado, la fuerza de sujeción se ejerce desde la carcasa 4 encamisada sobre el elemento 14 de retención a través de la primera superficie 111 de contacto hasta la segunda superficie 112 de contacto en la tapa 5 (o desde la tapa 5 a través de la segunda superficie 112 de contacto hasta la primera superficie 111 de contacto a través del elemento 14 de retención en la carcasa 4 encamisada).

La Fig. 3a muestra una vista tridimensional esquemática de una disposición 10 de sujeción según la invención con un elemento 14 de retención y un orificio 16 de sujeción. La Fig. 3b muestra otra vista tridimensional esquemática de la disposición 10 de sujeción según la invención mostrada en la Fig. 3a.

La disposición 10 de sujeción está diseñada como un segmento 10 anular.

El elemento 11 de sujeción está diseñado como una cuña 11 anular (elemento 11 de sujeción en forma de cuña adaptado a una forma redonda de la tapa) y el tornillo 12 de sujeción está guiado a través del orificio 13 de la cuña 11 anular. La primera superficie 111 de contacto cónica está en contacto con el elemento 14 de retención, mientras que la segunda superficie 112 de contacto anular está dispuesta sobre la tapa (no mostrada) en el estado montado.

Esta configuración es particularmente preferible si se utiliza un gran número de disposiciones 10 de sujeción.

La Fig. 4a muestra una vista esquemática en sección transversal de una sección de una realización de una bomba 1 multietapa según la invención en una sección a lo largo del eje A. La Fig. 4a muestra una vista esquemática en sección transversal de una sección parcial de la Fig. 4a.

La disposición 10 de sujeción presenta una estructura análoga a la disposición de sujeción mostrada en la Fig. 2a.

Para permitir una mejor sujeción de la tapa 5 a la carcasa 4 encamisada, la carcasa 4 encamisada comprende aquí también el saliente 20, por lo que la tapa 5 está dispuesta con el resalte 22 en el saliente 20 de tal manera que la tapa 5 está soportada por el saliente 20 en la dirección axial. Mientras que la tapa 5 está soportada en la dirección axial del eje A por el saliente 20, la tapa está soportada en la dirección opuesta a la dirección axial por la disposición 10 de sujeción, en particular una pluralidad de disposiciones de sujeción, de manera que la tapa 5 está asegurada en la dirección axial y en la dirección opuesta a la dirección axial. Además, la tapa 5 está fijada adicionalmente a un cartucho 60 de la bomba (en particular a una carcasa de aspiración del cartucho 60) mediante una pluralidad de pernos 21.

El medio 10 de sujeción actúa como un dispositivo de transmisión de empuje que transmite el empuje axial hidráulico ascendente F (empuje axial hidráulico que tira de la tapa 5 en dirección al interior 8 en caso de avería (de la bomba)) desde la tapa 5 a la carcasa 4 encamisada. La fuerza se transmite a lo largo de la flecha F mediante el elemento 11 de sujeción.

Gracias a la disposición según la invención, se puede evitar, de este modo, que las cargas (de funcionamiento) ya no se transmitan a través de uniones atornilladas, sino a través del elemento 11 de sujeción, que se aprieta preferiblemente en forma forzada y ajustada.

Los medios 12 de sujeción solo se cargan con una pequeña parte de las fuerzas y momentos que deben transmitirse. A diferencia de la técnica anterior, el medio 12 de sujeción no es, por lo tanto, el componente principal sometido a carga. El medio 12 de sujeción fija el elemento 11 de sujeción (después de un proceso de sujeción) en su posición (en el estado montado entre la tapa y la carcasa encamisada). En comparación con la técnica anterior, los medios 11 de sujeción y todos los demás tornillos, pernos u otros medios de fijación utilizados para la tapa pueden ser, por lo tanto, significativamente más pequeños (medios de sujeción más cortos y/o de menor diámetro).

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Bomba para el transporte de un fluido, que comprende una carcasa (4) encamisada y un eje (2) de bomba dispuesto en el interior de la carcasa (4) encamisada y orientable alrededor de un eje (A), con un impulsor (34) dispuesto en el eje (2) de la bomba en forma rotacionalmente fija para actuar sobre el fluido, en donde la bomba (1) presenta, además, una entrada (7) de bomba para suministrar el fluido al interior (8) y una salida (6) de bomba para descargar el fluido del interior (8), en donde un extremo de la carcasa (4) encamisada está cerrado con una tapa (5, 51, 52) y la bomba (I) comprende un medio (10) de sujeción para fijar la tapa (5, 51, 52) a la carcasa (4) encamisada, en donde el medio (10) de sujeción comprende un elemento (11) de sujeción y un medio (12) de sujeción que puede disponerse en un orificio (13) del elemento (11) de sujeción, en donde el elemento (11) de sujeción comprende una primera superficie (111) de contacto y una segunda superficie (112) de contacto, en donde los medios (12) de sujeción están dispuestos en forma móvil con respecto al elemento (11) de sujeción a lo largo de un eje de sujeción (X), de tal manera que el elemento (11) de sujeción se tensa entre la carcasa (4) encamisada y la tapa (5, 51, 52) mediante la cooperación con los medios (12) de sujeción en un estado instalado de la tapa (5, 51, 52), en donde, en el estado montado, se ejerce una fuerza de sujeción desde la carcasa (4) encamisada a través de la primera superficie (111) de contacto a la segunda superficie (112) de contacto sobre la tapa (5, 51,52), de modo que la tapa (5, 51, 52) queda fijada a la carcasa (4) encamisada por la fuerza de sujeción en el estado montado,

caracterizada porque la disposición (10) de sujeción comprende un elemento (14) de retención que está dispuesto entre el elemento (11) de sujeción y la carcasa (4) encamisada en el estado montado, de modo que la fuerza de sujeción se ejerce desde la carcasa (4) encamisada a través del elemento (14) de retención sobre la primera superficie (111) de contacto en el estado montado;

o bien la disposición (10) de sujeción comprende un elemento (14) de retención que, en el estado montado, está dispuesto entre el elemento (11) de sujeción y la tapa (5, 51, 52) de tal manera que la fuerza de sujeción es ejercida sobre la tapa (5, 51, 52) por el elemento (14) de retención a través de la segunda superficie (112) de contacto en el estado montado.

2. Bomba de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el elemento (14) de retención comprende un orificio (16) de sujeción y el medio (12) de sujeción está dispuesto en el orificio (16) de sujeción en el estado montado de tal manera que el elemento (12) de sujeción se sujeta entre la carcasa (4) encamisada y la tapa (5, 51, 52) a través del elemento (14) de retención.

3. Bomba de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el elemento (14) de retención comprende un orificio (17) adicional y, en el estado montado, un medio (15) de retención está dispuesto en el orificio (17) adicional y un receptáculo correspondiente en la carcasa (4) encamisada o la tapa (5, 51, 52) de tal manera que el elemento (14) de retención está sujeto a la carcasa (4) encamisada o la tapa (5, 51, 52).

4. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento (11) de sujeción es un elemento ( I I ) de sujeción en forma de cuña y la primera superficie (111) de contacto es una primera superficie (111) de contacto cónica y la segunda superficie (112) de contacto es una segunda superficie (112) de contacto anular.

5. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (4) encamisada o la tapa (5, 51, 52) comprende una protuberancia (18), en donde la disposición (10) de sujeción se sujeta entre la carcasa (4) encamisada y la tapa (5, 51, 52) en el estado montado.

6. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde la carcasa (4) encamisada comprende un saliente (20) y la tapa está dispuesta sobre el saliente (20) de tal manera que la tapa (5, 51, 52) está soportada en dirección axial por el saliente (20).

7. Bomba de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la tapa (5, 51, 52) está dispuesta con un hombre (22) sobre el saliente (20) de la carcasa (4) encamisada.

8. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de medios (10) de sujeción.

9. Bomba de acuerdo con las reivindicaciones 5 y 8, en donde la protuberancia (18) está diseñada como una ranura (18) circunferencial, en donde los medios (10) de sujeción están sujetados entre la carcasa (4) encamisada y la tapa (5, 51, 52) en el estado montado.

10. Bomba de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en donde los medios (10) de sujeción en el estado montado están dispuestos a una distancia uniforme entre sí a lo largo de una circunferencia de la tapa (5, 51, 52).

11. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el medio (12) de sujeción es un tornillo (12) de sujeción y el orificio (13) comprende una rosca correspondiente al tornillo (12) de sujeción, de tal manera que el tornillo (12) de sujeción está dispuesto para ser desplazable a lo largo del eje de sujeción (X) mediante rotación en el orificio (13) alrededor del eje de sujeción (X), de tal manera que el elemento (11) de sujeción se tensa entre la carcasa (4) encamisada y la tapa (5, 51, 52) mediante cooperación con el tornillo (12) de sujeción en el estado montado de la tapa (5, 51, 52).

12. Bomba de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el medio (15) de retención es un tomillo (15) o un perno.

13. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores diseñada como bomba (1) multietapa que comprende una pluralidad de etapas (3) dispuestas en serie con respecto al eje (A), en donde la pluralidad de etapas (3) comprende al menos una primera etapa (31) y una última etapa (33), presentando cada etapa (3) una carcasa (30) de etapa y un impulsor (34) para actuar sobre el fluido, en donde cada impulsor (34) está fijado rotacionalmente al eje (2) de la bomba.