PT1477683E

PT1477683E - Motobomba blindada

Info

Publication number: PT1477683E
Application number: PT04008290T
Authority: PT
Inventors: Juergen Groeschel; Ernst Graf
Original assignee: Ksb Ag
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2012-04-27
Also published as: SI1477683T1; DE10322464A1; ES2380820T3; DE10322464B4; DE10322464A8; DK1477683T3; EP1477683A3; PL1477683T3; EP1477683A2; ATE543003T1; EP1477683B1

Description

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DESCRIÇÃO

MOTOBOMBA BLINDADA O objecto da invenção é uma motobomba blindada com um dispositivo que se encontra a montante da câmara do rotor do motor e que visa impedir a passagem dos materiais sólidos contidos no liquido bombeado, e um circuito de liquido para a refrigeração do liquido existente na câmara do rotor.

Os dispositivos para impedir a passagem de materiais sólidos existiam, até agora, na forma de filtros.

Isto significa que no fluxo de líquido constante que se verifica entre a câmara da bomba e a câmara do rotor eram inseridos um ou vários estrangulamentos que retinham as impurezas a partir de um determinado tamanho de partículas.

Tal podia ser feito, por exemplo, com a ajuda de um crivo.

No entanto, este procedimento tinha a desvantagem de que após um determinado período de tempo, conforme a quantidade de partículas, o filtro ficava entupido e impedia a passagem do líquido.

Daí resultava, por sua vez, uma interrupção da permuta do líquido entre a câmara da bomba e a câmara do rotor, que impedia que o calor, gerado na motobomba blindada, pudesse ser dissipado. 2 A partir da EP 0 438 466 BI tornou-se conhecido também um dispositivo de filtro que resolveu o problema de entupimento ou congestão pelo facto de ser formada, entre o corpo e o veio do rotor, uma fenda de filtração limitada por buchas de um material duro e onde as partículas existentes eram reduzidas para um tamanho inofensivo para as fendas seguintes.

Uma outra solução, conhecida a partir da EP 438517 Bl, previa que a permuta de líquido, entre a câmara da bomba e a câmara do rotor, fosse quase ou totalmente parada após o necessário enchimento da câmara do rotor com líquido, uma vez que uma fenda que servia para a purga, havido sido executada de tal forma estreita, que pouco a pouco entupia com as partículas existentes no líquido.

Para mesmo assim se conseguir o arrefecimento do líquido existente na câmara do rotor, era previsto um permutador de calor na câmara do rotor através do qual passava um meio de refrigeração proveniente do exterior.

Este meio de refrigeração podia ser, eventualmente, o líquido bombeado que agora assegurava o arrefecimento do motor mas que não entrava em contacto direto com o líquido na câmara do rotor. A invenção que aqui se pretende descrever segue por um caminho diferente.

Aqui o essencial é que o circuito que se verifica entre a câmara da bomba e a câmara do rotor seja limitado a um mínimo por uma barreira e que a passagem de partículas para a câmara do rotor seja impedida. 3

Tal é realizado na invenção por uma combinação das seguintes caracteristicas: a) Antes da passagem do espaço entre impulsor e corpo da bomba para a área do motor há um disco centrífugo que se encontra fixado no veio da motobomba blindada; b) 0 disco centrífugo está rodeado por um espaço que se alarga conicamente em direção ao lado da bomba; c) 0 disco centrífugo forma uma fenda axial com uma parte do corpo existente entre a parte da bomba e a parte do motor; d) 0 líquido existente na câmara do rotor é conduzido em circuito através de um permutador de calor exterior ao motor. A concepção de acordo com as caracteristicas a) e b) faz com que o efeito de transporte, na direção da centrifugação, produzido pelo disco centrífugo, provoca na parede da câmara, que rodeia o disco centrífugo, devido à configuração cónica desta, uma corrente direcionada para o lado da bomba, da qual resulta dentro da câmara mencionada, uma corrente circulatória constante.

Nesta corrente circulatória são apanhadas partículas sólidas que através do impulsor são reconduzidas para o fluxo bombeado em direção à saída da bomba, o que pode ser feito com a ajuda da rugosidade da superfície do impulsor ou através de pás dorsais no impulsor. 4 A característica c) assume aqui, adicionalmente, a função de uma barreira, de onde resulta uma passagem muito reduzida do liquido. 0 efeito das caracteristicas a) a c) obriga a um permutador de calor para o liquido existente na câmara do rotor, sendo que este permutador de calor, que completa o grupo, se encontra exteriormente à parte da bomba e à parte do motor e está ligado à câmara do rotor através de tubagens. 0 accionamento do circuito de liquido pode ser feito externamente, no entanto, dá-se preferência a um tipo de execução, em que um impulsor montado no veio do grupo assume a manutenção do circuito refrigerado.

Uma barreira contra a passagem do fluido quente bombeado para a câmara do rotor é constituída por um apoio axial do lado da bomba que forma uma fenda radial apertada com a parte do corpo que rodeia o apoio axial.

Finalmente também é possível prever uma rosca do tipo conhecido, disposta numa peça que roda juntamente com o veio e que efetua o transporte na direção do lado da bomba e que também tem um efeito de barreira.

No referente ao apoio do veio do lado da bomba no interior da câmara do rotor dá-se a preferência a um apoio deslizante de cerâmica que, por um lado, é lubrificado diretamente e, por outro, indiretamente através de furos existentes no veio, pelo liquido existente na câmara do rotor da motobomba blindada. 5

Finalmente propõe-se executar o disco centrífugo como elemento elástico, a fim de ficar apto para conseguir o pré-tensionamento do apoio deslizante de cerâmica. 0 disco centrífugo pode ser constituído por um único disco ou ser composto por vários discos. A invenção é explicada mais pormenorizadamente mediante dois exemplos de execução. Eles mostram:

Fig. 1 uma motobomba blindada de acordo com a invenção numa vista parcialmente cortada;

Fig. 2 um recorte da motobomba blindada da Fig. 1, com um disco centrífugo constituído por uma peça única;

Fig. 3 uma representação ampliada do pormenor mostrado no círculo X da Fig. 1;

Fig. 4 um recorte essencialmente correspondente à Fig. 2, com um disco centrífugo composto por três discos elásticos. A motobomba blindada representada na Fig. 1 é constituída, essencialmente, por uma parte de bomba 1 e uma parte de motor 2.

Ao lado da parte do motor 2 encontra-se um permutador de calor 3 que através das tubagens 4 e 5 está ligado à parte do motor 2.

Comum às partes 1 e 2 do grupo, é um veio 6, no qual se encontram um impulsor 7 e um rotor 8. 6

Na tampa 9 do corpo da parte da bomba 1, do lado da pressão, encontra-se um apoio deslizante de cerâmica constituído por um casquilho 10 de apoio, um apoio axial 11 do lado do motor, um apoio axial 12 do lado da bomba e uma manga 13 do apoio.

No apoio axial 11 do lado oposto ao da parte da bomba 1, encontra-se uma roda de bomba 14, que movimenta o líquido que se encontra na câmara do rotor 15, da parte do motor 2 num circuito conduzido através do permutador de calor 3.

Como se vê com maior clareza na Fig. 2, o impulsor 7 possui, no seu lado virado para o espaço 16, entre impulsor e corpo do lado da pressão, pás dorsais 17.

Estas mantêm o transporte na direção da saída 18 da bomba e fazem com que o líquido bombeado, que entra no espaço 16, entre o impulsor e o corpo, e que está misturado com determinados aditivos, saia novamente.

No entanto, em caso de um espaço tradicional, entre impulsor e corpo, a saída das partículas de sujidade seria insatisfatória.

Devido às condições de fluxo que aí se verificam, iria haver uma acumulação de sujidade que, no fim de contas, iria provocar uma abrasão contínua na área das peças que se movem umas contra as outras.

Além disso, existe a possibilidade de as partículas de sujidade penetrarem na câmara do rotor 15. 7

Na motobomba blindada de acordo com a invenção, um tal efeito é evitado, pelo facto de um disco centrífugo 19 montado no veio 6, atirar o líquido sujo, que entra na sua área a montante do apoio axial 12, na direção da parede interior 20 da tampa 9 do corpo.

Uma conceção cónica do espaço 21, que rodeia o disco centrífugo 19, faz com que as partículas de sujidade que se depositam na parede interior 20 obedeçam à força centrífuga e deslizem do diâmetro mais pequeno para o diâmetro maior, sendo levadas por um fluxo em turbilhão na direção do espaço 16, entre o impulsor e o corpo adjacente às pás dorsais 17.

Nas Figs. 2 e 3 as correntes principais que resultam nos espaços 16 e 21 são indicadas por setas, sendo necessário estar atento ao facto de haver uma determinada permuta entre estas correntes principais.

Uma barreira adicional contra a penetração das partículas ainda existentes na câmara do rotor 15 é formada por uma fenda axial 22 situada entre o disco centrífugo 19 e a tampa 9 do corpo.

Uma fenda radial 23, entre o apoio axial 12 e a tampa 9 do corpo, forma uma barreira contra uma permuta do líquido entre o espaço 21 e a câmara do rotor 15 e, portanto, protege a câmara do rotor contra o calor contido no líquido bombeado.

Finalmente, ainda pode ser previsto, dentro da fenda radial 23, no apoio axial 12 que roda juntamente com o veio 6, uma rosca 24 que efectua o transporte na direção do espaço 21.Esta caracteristica é mostrada pela Fig. 3.

Para além da função de centrifugação e da função de parceiro para a formação de uma fenda axial 22, o disco centrífugo 19 assume no grupo representado ainda uma outra função: serve para a aplicação de uma tensão prévia, com efeito sobre a manga 13 do apoio.

Deste modo torna-se possível que a extensão axial da manga 13 do apoio seja alterada para um valor predeterminado, a fim de se adaptar a diferentes alongamentos térmicos.

Na forma de execução da Fig. 2 esta função é assumida por um disco centrífugo 19 metálico, constituído por uma peça apenas, enquanto que na forma de execução da Fig. 4 se trata de um disco centrífugo 26, composto por três discos elásticos 25 individuais. 0 líquido que se encontra na câmara do rotor 15, e que circula por efeito da roda 14 da bomba, serve também para a lubrificação dos apoios axiais 11 e 12.

Isto acontece, por um lado, diretamente pelo líquido circundante e, por outro, estão previstos furos 27 no veio 6, que conduzem o líquido aos apoios axiais 11 e 12.

Através dos furos 28 e uma ranhura 29, este líquido chega finalmente às superfícies deslizantes dos apoios axiais 11 e 12. LISBOA, 17 de ABRIL de 2012

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Motobomba blindada com um dispositivo que se encontra a montante da câmara do rotor (15) do motor (2) e que visa impedir a passagem dos materiais sólidos contidos no líquido bombeado, e um circuito de líquido para a refrigeração do líquido existente na câmara do rotor (15), caracterizado pela combinação das seguintes características: a) Antes da passagem do espaço (16) entre impulsor e corpo da bomba (1) à área do motor (2) há um disco centrífugo (19; 26) que se encontra fixado no veio (6) da motobomba blindada; b) 0 disco centrífugo (19; 26) está rodeado por um espaço (21) que se alarga conicamente em direção ao lado da bomba; c) 0 disco centrífugo (19; 26) forma uma fenda axial (22) com uma parte do corpo (9) existente entre a parte da bomba (1) e a parte do motor (2); d) Através de um permutador de calor (3) exterior ao motor (2) o líquido existente na câmara do rotor (15) é conduzido em circuito.

2. Motobomba blindada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por várias pás dorsais (17) previstas na parte de trás do impulsor (7) da bomba.

3. Motobomba blindada de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por um apoio axial (12) que se encontra na câmara do rotor (15) do lado virado para a bomba (1) e que forma uma fenda radial (23) estreita 2 com a parte do corpo (9) que rodeia o apoio axial (12) .

4. Motobomba blindada de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por uma rosca (24) aplicada num apoio axial (12) que roda juntamente com o veio (6) efectuando o transporte em direção ao lado da bomba.

5. Motobomba blindada de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada por uma roda de bomba (14) disposta no veio (6), para a manutenção do circuito que passa através do permutador de calor (3).

6. Motobomba blindada de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por um apoio deslizante de cerâmica (10, 11,12,13) disposto no veio que, por um lado, é lubrificado diretamente e, por outro, indiretamente através de furos (27) existentes no veio (6), pelo liquido existente na câmara do rotor (15) da motobomba blindada.

7. Motobomba blindada de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por um disco centrífugo (19) elástico que fixa a manga do apoio (13) com pré-tensionamento no veio (6).

8. Motobomba blindada de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o disco centrífugo (26) ser composto por vários discos elásticos (25). LISBOA, 17 de ABRIL de 2012