Control de bomba dependiente del nivel.

Dispositivo que tiene un depósito de líquido (16) con una o más bombas (14), un dispositivo de control

(18) que enciende o apaga una o más bombas (14) en función del nivel de líquido en el depósito (16), y uno o más sensores (21, 22, 23, 24, 25), conectados al dispositivo de control (18), para detectar uno o más niveles de líquido, en particular niveles de encendido y apagado de las bombas (14), caracterizado por que durante la operación el dispositivo adapta el nivel de apagado de al menos una de las bombas (14) en función de la cantidad de afluencia del líquido que se va a contener en el depósito (16).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07024706.

Solicitante: KSB AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Johann-Klein-Strasse 9 67227 Frankenthal ALEMANIA.

Inventor/es: BRUCKMANN,FRED, GROSCHEL,JURGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección... > Control, p. ej. regulación de las bombas, instalaciones... > F04D15/02 (Parada de bombas, o accionamiento de válvulas en caso de funcionamiento indeseable)

PDF original: ES-2542340_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Control de bomba dependiente del nivel

La invención se refiere a un dispositivo que tiene un depósito de líquido con una o más bombas, un dispositivo de control que enciende o apaga una o más bombas en función del nivel del líquido en el depósito, y uno o más sensores conectados al dispositivo de control, para detectar uno o más niveles de líquido, en particular niveles de encendido y apagado de las bombas, y a un método para operar dichos dispositivos o sistemas asociados a los

mismos.

Dichos dispositivos se utilizan en sistemas de elevación de agua residual que tienen que transportar agua que se acumula debajo del nivel de reflujo de un sistema de tubería y que generalmente se disponen en edificios residenciales. Estos se utilizan principalmente para transportar agua residual que contiene heces que se recoge en los sótanos de dichos edificios residenciales. Por lo tanto también se suele hacer referencia a los mismos como sistemas de elevación de aguas servidas.

Es conocido un dispositivo genérico del documento DE 199 13 530 A1. Una o más bombas se encienden o apagan dependiendo del nivel de líquido en un depósito. Unos módulos sensores conectados al dispositivo de control se utilizan para detectar los niveles de líquido y se disponen en el lado externo de una pared del depósito. Aquí, la evaluación de los módulos sensores está fijada en uno o más niveles de líquido predefinidos. Un módulo sensor que está dispuesto en la superficie del depósito de recogida emite ondas que son reflejadas por la superficie del líquido ubicado en el depósito de recogida. La distancia del nivel del líquido del módulo sensor se calcula a partir del tiempo de propagación de las ondas. Como alternativa, se utilizan módulos sensores dispuestos a diferentes alturas en la pared lateral del depósito de recogida. Las grandes afluencias crean remolinos en el depósito. Los puntos de apagado tienen que ajustarse altos de manera correspondiente, para que las bombas no aspiren aire. Como resultado se pierde el volumen utilizable.

El documento EP 1 559 841 A2 desvela un pozo de recogida de agua residual y un método para la instalación del mismo y/u operación del mismo, en el que un periodo de tiempo entre la detección de dos alturas diferentes del nivel de agua residual se mide por medio de un dispositivo de medición de tiempo. Puesto que el nivel de apagado de la bomba deseado está ubicado fuera del rango de detección del sensor, el tiempo de bombeo de la bomba necesario se determina en función del periodo de tiempo medido. El tiempo de bombeo después del cual se alcanza cierto nivel de apagado predeterminado de la bomba se calcula por medio de un multiplicador de tiempo basándose en este periodo de tiempo medido cuando la bomba está encendida. Una extrapolación de este tipo de tiempo de bombeo de la bomba necesario se ve afectado por incertidumbres, y existe el riesgo de que el nivel de líquido descienda por debajo del nivel de apagado predeterminado. Dicho método no puede utilizarse en aplicaciones con volúmenes de depósito pequeños, como suele ser habitual en los sistemas de bombas de aguas residuales.

El documento DE 101 32 084 A1 desvela un sistema de elevación de aguas residuales que tendrá el mayor volumen de conmutación posible en el sentido de un modo de operación óptimo. Puesto que el área de base del depósito de aguas residuales y el nivel más alto de encendido posible generalmente están predefinidos o limitados por las dimensiones del sistema, se proporciona un diseño con un nivel de apagado muy bajo. Para este fin, se fija una pieza de tubería flexible y que se puede doblar de manera sellada por el primer extremo de la misma en la abertura de succión de la bomba, y el segundo extremo o extremo libre de dicha pieza de tubería se ubica más cerca de la base del depósito de agua residual que la abertura de succión. El material flexible y que se puede doblar de la pieza de tubería tiene la desventaja de que, cuando se transportan líquidos que contienen adiciones sólidas durante el proceso de bombeo, se pliega por la presión negativa o por un doblado provocado por materiales sólidos, y esto puede llevar a una obstrucción de la abertura de succión. El documento EP 0 580 558 A1 presenta un dispositivo para controlar bombas de elevación en un sistema de drenado que comprende un conmutador accionado mediante presión, que genera una señal de control para las bombas de acuerdo con el nivel de líquido del sistema, y que comprende una cámara estanca, flexible, que contiene un fluido y que se va a disponer por debajo del nivel del líquido que se va a elevar. Por medio de un vaciado completo temporalmente periódico del tanque de la bomba, se proporciona una retirada periódica de los depósitos formados en el tanque.

La invención trata así el problema de crear un dispositivo del tipo mencionado en la introducción que proporciona un nivel de apagado de las bombas más seguro utilizando medios menos complejos, con una mejor utilización del volumen disponible del depósito, y en condiciones operativas cambiantes.

De acuerdo con la solución al problema, durante la operación el dispositivo adapta el nivel de apagado de al menos una de las bombas en función de la cantidad de afluencia de líquido que se va a contener en el depósito. Gracias a la adaptación flexible de los niveles de apagado de una o más bombas proporcionados durante la operación, el dispositivo es adecuado para estados operativos cambiantes. Los niveles de conmutación, también referidos en adelante como puntos de conmutación, se adaptan en función de los estados de un dispositivo de acuerdo con la invención o en un sistema equipado con el dispositivo. Estos niveles se cambian hacia o alejándose de la base del depósito durante su operación según sea apropiado. Así se utiliza mejor un volumen disponible predefinido del

depósito. Como ventaja adicional, el mismo dispositivo o un sistema equipado con el dispositivo puede utilizarse para aplicaciones diferentes.

De acuerdo con la invención el dispositivo adapta niveles de apagado de las bombas en función de la cantidad de afluencia del líquido que se va a contener en el depósito. Teniendo en cuenta la cantidad de afluencia, es decir el volumen por unidad de tiempo, el dispositivo también es adecuado para cantidades grandes de afluencia. Aquí, es posible que cuando hay una cantidad grande de afluencia el dispositivo suba los niveles de apagado de las bombas y/o cuando hay una cantidad pequeña de afluencia el dispositivo baje los niveles de apagado de las bombas. Así se garantiza la operación fiable de un dispositivo de acuerdo con la invención o de un sistema equipado con el mismo, incluso cuando hay remolinos en el depósito provocados por la afluencia e incluso cuando se dan inclusiones resultantes de aire en el líquido transportado. No debe haber disponibles reservas de seguridad excesivamente grandes en el diseño del punto de apagado de una bomba durante las fases de operación o en aplicaciones en las que principalmente se den cantidades pequeñas de afluencia. Un dispositivo de acuerdo con la Invención, con su dispositivo de control, puede, durante la operación, bajar los puntos de apagado de las bombas cuando hay cantidades pequeñas de afluencia y así utilizar el volumen del depósito de manera óptima. Cuando hay cantidades grandes de afluencia se mantienen niveles de apagado preajustados y/o se suben los niveles de apagado de las bombas. El dispositivo de control y/o los algoritmos almacenados en el mismo pueden ajustarse de acuerdo con parámetros como corresponda para este fin.

El dispositivo puede determinar el caudal del líquido afluente. Esto se lleva a cabo continuamente durante la operación del dispositivo, determinándose el caudal continuamente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo que tiene un depósito de líquido (16) con una o más bombas (14), un dispositivo de control (18) que enciende o apaga una o más bombas (14) en función del nivel de líquido en el depósito (16), y uno o más sensores (21, 22, 23, 24, 25), conectados al dispositivo de control (18), para detectar uno o más niveles de líquido, en particular niveles de encendido y apagado de las bombas (14), caracterizado por que durante la operación el dispositivo adapta el nivel de apagado de al menos una de las bombas (14) en función de la cantidad de afluencia del líquido que se va a contener en el depósito (16).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que cuando hay una cantidad grande de afluencia el dispositivo sube los niveles de apagado de las bombas (14) y/o cuando hay una cantidad pequeña de afluencia el dispositivo baja los niveles de apagado de las bombas (14).

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el dispositivo determina el flujo del fluido afluente.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el dispositivo determina la cantidad de afluencia midiendo el tiempo de subida del nivel del líquido entre al menos dos niveles de medición.

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que se selecciona un nivel de encendido de una bomba (14) como primer nivel de medición y se dispone un segundo nivel de medición debajo del mismo.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que la cantidad de afluencia se determina cuando las bombas (14) están estacionarlas y antes de cada encendido de una bomba (14).

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el dispositivo de control (18) selecciona los niveles de apagado de las bombas (14) a partir de una pluralidad de niveles de conmutación diferentes en función de la cantidad de afluencia.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los niveles de conmutación y/o niveles de medición se proporcionan por medio de sensores (21, 22, 23, 24) con una o más posiciones de conmutación individuales.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el dispositivo de control (18) está conectado a un sensor (25) para detectar una pluralidad de niveles de líquido.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por un sensor (25) con una señal de salida

continua.

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que el dispositivo de control (18) forma uno o más niveles de conmutación y/o niveles de medición.

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la cantidad de afluencia se mide por medio de un dispositivo de medición que está dispuesto en la tubería de afluencia (17).

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el nivel de líquido se mide por medio de uno o más sensores (21, 22, 23, 24) que están dispuestos fuera del depósito (16).

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el nivel de líquido se mide por medio de un flotador (26) que está dispuesto en el depósito (16) y cuyo movimiento de elevación se convierte en una señal de salida que corresponde al nivel de líquido.

15. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por medios para detectar cantidades de afluencia inaceptablemente grandes y/o medios para generar alarmas.

16. Método, en particular para operar un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15 o un sistema que esté equipado con el mismo y en el que una o más bombas (14) se encienden o se apagan en función del nivel de líquido en un depósito de líquido (16), y uno o más niveles de líquido, en particular niveles de encendido y apagado de las bombas (14) son detectados por sensores (21, 22, 23, 24, 25) que están conectados a un dispositivo de control (18), caracterizado por que durante la operación el nivel de apagado de al menos una de las bombas (14) se adapta en función de la cantidad de afluencia del líquido que se va a contener en el depósito (16).

17. Método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque cuando hay una cantidad grande de afluencia se suben los niveles de apagado de las bombas (14) y/o cuando hay una cantidad pequeña de afluencia se bajan los niveles de apagado de las bombas (14).

18. Método de acuerdo con la reivindicación 16 o 17, caracterizado por que se determina el caudal del liquido afluente.

19. Método de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por que la cantidad de afluencia se determina midiendo el tiempo de subida del nivel del líquido entre al menos dos niveles de medición.

20. Método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que se selecciona una punto de encendido de una bomba (22) como un primer nivel de medición y se dispone un segundo nivel de medición debajo del mismo.

21. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado por que la cantidad de afluencia se determina cuando las bombas (14) están estacionarlas y antes de cada encendido de una bomba (14).

22. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 21, caracterizado por que los niveles de apagado de las bombas (14) se seleccionan a partir de una pluralidad de niveles de conmutación diferentes en función de la cantidad de afluencia.

23. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 22, caracterizado por que los niveles de conmutación y/o niveles de medición se proporcionan por medio de sensores (21, 22, 23, 24) con una o más posiciones de conmutación individuales.

24. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 23, caracterizado por que una pluralidad de niveles de líquido son detectados por un sensor (25) que está conectado a un dispositivo de control (18).

25. Método de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado por que se utiliza un sensor (25) con una señal de salida continua.

26. Método de acuerdo con la reivindicación 24 o 25, caracterizado por que se forman uno o más niveles de conmutación y/o niveles de medición por medio del dispositivo de control (18).

27. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 26, caracterizado por que la cantidad de afluencia se mide por medio de un dispositivo de medición que está dispuesto en la tubería de afluencia (17).

28. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 27, caracterizado por que el nivel de líquido se mide por medio de uno o más sensores (21, 22, 23, 24) dispuestos fuera del depósito (16).

29. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 28, caracterizado por que el nivel de líquido se mide por medio de un flotador (26) que está dispuesto en el depósito (16) y cuyo movimiento de elevación se convierte en una señal de salida que corresponde al nivel de líquido.

30. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 29, caracterizado por que se detectan cantidades de afluencia inaceptablemente grandes y/o se generan alarmas.

31. Uso de un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15 para un sistema de elevación.