BOMBA TUBULAR DE OSCILACION OPTIMIZADA.

Bomba tubular cuyo dispositivo rotor y de guía está conectado a un tubo elevador,

en la que un árbol propulsor del dispositivo rotor dispuesto dentro del tubo elevador está conectado a un accionamiento dispuesto arriba del tubo elevador, una linterna de múltiples partes transmite el peso del accionamiento a una fundación, un elemento de soporte externo de suyo conocido está dispuesto en el tubo elevador y/o en el codo y el tubo elevador desemboca en una carcasa de codo resistente a la presión, caracterizada porque un alojamiento transmisor de potencia, guía y junta para el elemento de soporte exterior (17) está dispuesto en una placa base (2.4) de una carcasa de codo (2.3) resistente a la presión

Bomba tubular de oscilación optimizada.

La invención se refiere a una bomba tubular cuyo dispositivo rotor y de guía está conectado a un tubo elevador, en la que un árbol propulsor del dispositivo rotor dispuesto dentro del tubo elevador está conectado con un accionamiento dispuesto arriba del tubo elevador, una linterna de múltiples partes transmite el peso del accionamiento a una fundación, en el tubo elevador y/o en el codo está dispuesto un elemento de soporte externo de suyo conocido y el tubo elevador desemboca en una carcasa de codo resistente a la presión.

Las bombas tubulares de este tipo se conocen, por ejemplo, por el KSB-Kreiselpumpenlexikon, página 262, 3a. edición, Julio 1989. Generalmente están diseñadas para una etapa y sirven para la elevación de grandes caudales de líquidos, aplicándose como rotor frecuentemente un impulsor axial o semiaxial. El rotor tiene postconectado un dispositivo de guía que desemboca en uno o más tubos elevadores, con cuya ayuda se evacua un líquido bombeado. Dentro de los tubos elevadores se encuentra dispuesto un árbol propulsor del rotor. Una linterna múltiple dispuesta en un primer plano superior de fundación absorbe las fuerzas del accionamiento. El peso del codo, tubo elevador, de las piezas del tubo elevador, el árbol y el peso del tubo de suspensión, que envuelve el árbol y soporta el dispositivo rotor y de guía, son soportados por un segundo plano inferior de fundación. Para ello, en la zona de transición entre el tubo elevador y codo se encuentra conformada una brida de entrada del codo apoyada sobre una traviesa. En función de la longitud de los tubos elevadores se encuentran dispuestos en su interior soportes para los cojinetes de guía del árbol.

Por razones de mantenimiento, la bomba tubular está equipada de un conjunto rotor extraíble. Para ello, después de quitar el accionamiento, la linterna y, eventualmente, un dispositivo para un rotor variable se saca del tubo elevador todo el conjunto rotor. Ello evita tener que abrir tuberías fijadas a la conexión del lado de impulsión de la bomba.

La página 222 del KSB-Kreiselpumpenlexikon muestra una forma de realización de una bomba tubular en la que se usa una boquilla de succión en vez de una tubería de succión. En esta forma de realización, la bomba tubular oscila libremente en una cámara de succión o en un reservorio de succión. En función de la longitud de este tipo de bombas tubulares suspendidas libremente, en ocasiones su comportamiento oscilatorio puede producir oscilaciones de resonancia desfavorables que influencian negativamente el comportamiento de marcha de la bomba tubular. Por este motivo, los componentes de bomba son construidos en fundición que, con vistas a las oscilaciones, poseen una buena atenuación propia.

Otra medida para la solución de problemas de oscilaciones de este tipo se muestra en el documento JP 62-107299. Allí se da a conocer una así llamada bomba de agotamiento de etapas múltiples. Las bombas de agotamiento de este tipo están realizadas muy largas y delgadas. En comparación con bombas tubulares, a alturas muy grandes solamente pueden transportar caudales reducidos. En las figuras 4 y 5 se muestran soluciones conocidas que con la ayuda de traviesas y pisos intermedios disponen un soporte en la zona de las etapas de bomba. Contrariamente, se propone como perfeccionamiento conseguir una estabilización de la bomba de agotamiento con la ayuda de una pluralidad de cables tensores dispuestos distribuidos sobre el perímetro de la parte de bomba. Con dicho propósito, los cables tensores son elevados hasta la linterna de motor y arriostradas.

La invención toma por base el problema de mejorar el comportamiento oscilatorio de bombas tubulares por los medios más sencillos y con un coste de fabricación reducido.

La solución de dicho problema prevé que un alojamiento transmisor de potencia, guía y junta para el elemento de soporte exterior está dispuesto en una placa base de una carcasa de codo resistente a la presión. Mediante dicha solución, todo el peso del tubo elevador es transmitido a la placa base de la carcasa de codo por el camino más corto a través del elemento de soporte, con lo que se crea la posibilidad de extracción de la parte de bomba junto con los tubos elevadores, a través de la carcasa del codo. Con un emplazamiento de la bomba tubular sobre sólo un plano de fundación, éste es también, al mismo tiempo, el plano que absorbe adicionalmente las fuerzas del accionamiento. Mediante el apoyo del elemento de soporte exterior directamente sobre la placa base de la carcasa de codo resulta la ventaja sustancial de que en el plano de soporte del elemento de soporte se crea en cierto sentido un nodo definido de oscilaciones para el sistema capaz de oscilar y compuesto de accionamiento y bomba. Ello también es el caso en un emplazamiento de suyo conocido de la bomba tubular en dos planos de fundación. El entonces plano superior de fundación absorbe las fuerzas del accionamiento y el plano inferior de base absorbe las fuerzas de la parte de bombeo con piezas del tubo elevador y codo, manteniéndose para el sistema completo de la bomba tubular el nodo de oscilaciones en la placa base de la carcasa de codo.

De este modo, para el cálculo de oscilaciones de la bomba tubular se tienen en cuenta únicamente, partiendo del plano de apoyo del elemento de soporte sobre la placa base, la longitud de la parte de bombeo hasta el elemento de soporte exterior y la longitud de la estructura arriba del elemento de soporte exterior. De esta manera, la parte de bombeo no rotativa, incluso las piezas del tubo elevador y codo conectadas, forma un sistema pendular desde el punto de vista técnico de oscilaciones, mientras que la parte rotativa, compuesta de rotor con árbol forma otro sistema pendular desde el punto de vista técnico de oscilaciones. En primer lugar, para el cálculo de oscilaciones de la bomba tubular deben evaluarse de forma calculatoria estos dos sistemas pendulares.

Para ello, las configuraciones prevén que la placa base es un componente de la linterna de múltiples partes o que la placa base es un componente de una carcasa de codo resistente a la presión integrado a la linterna. Por consiguiente, mediante la integración a la placa base puede determinarse en forma definida y de modo sencillo la longitud de oscilación de la parte de bomba inmóvil. Y para el cálculo de oscilaciones de la parte de bombeo rotativa se asume como longitud pendular su longitud hasta el soporte para el alojamiento de las fuerzas axiales.

Con propósitos de mantenimiento, del modo de suyo conocido se quita de la linterna el accionamiento y, a continuación de abrir una tapa de presión dispuesta en la carcasa de codo se saca de la carcasa de codo la parte de bomba completa con codo, tubo elevador, árbol, rotor y las demás piezas montadas. Esta solución tiene la ventaja de que puede prescindirse completamente de un tubo de suspensión largo que hasta ahora era necesario para la transmisión de pesos del conjunto rotor y de las piezas montadas. En otro modo ventajoso, ello reduce el número de componentes capaces de oscilar. De este modo es posible conseguir un calculo de oscilaciones más sencillo y, al mismo tiempo, más preciso.

Otra configuración prevé que el árbol transmisor de fuerzas conectado al conjunto rotor está montado en la linterna y arriba de la abertura de presión de la parte de bomba. Consecuentemente, para el cálculo del comportamiento oscilatorio de las partes rotativas resulta una longitud a tener en cuenta mayor que la longitud del tubo elevador con la parte de bomba conectada.

Un modelo de fabricación de la invención se muestra en los dibujos y, a continuación, se explica en detalle. Muestran:

La figura 1, una bomba tubular en sección,

las figuras 2 + 3, una ilustración ampliada del apoyo de la parte de bomba y

la figura 4, una forma de realización en una construcción de múltiples etapas.

La bomba tubular suspendida libremente, mostrada en la figura 1, dispone de un motor 1, cuyo peso y fuerzas reactivas son transmitidas por medio de una linterna 2 a una fundación 3, que absorbe también las fuerzas de una parte de bomba 4. La linterna 2 conformada de múltiples partes se compone de una linterna de motor 2.1 que envuelve un cojinete axial 5 de un árbol 6 y su acoplamiento de árbol 7. La linterna de motor 2.1 se apoya por medio de una linterna intermedia 2.2 sobre una carcasa de codo 2.3 configurada de forma resistente a la presión en la linterna 2. Desde su placa base 2.4, los pesos del motor 1 son transmitidos a la fundación...

1. Bomba tubular cuyo dispositivo rotor y de guía está conectado a un tubo elevador, en la que un árbol propulsor del dispositivo rotor dispuesto dentro del tubo elevador está conectado a un accionamiento dispuesto arriba del tubo elevador, una linterna de múltiples partes transmite el peso del accionamiento a una fundación, un elemento de soporte externo de suyo conocido está dispuesto en el tubo elevador y/o en el codo y el tubo elevador desemboca en una carcasa de codo resistente a la presión, caracterizada porque un alojamiento transmisor de potencia, guía y junta para el elemento de soporte exterior (17) está dispuesto en una placa base (2.4) de una carcasa de codo (2.3) resistente a la presión.

2. Bomba tubular según la reivindicación 1, caracterizada porque la placa base (2.4) es un componente de la linterna (2) de múltiples partes.

3. Bomba tubular según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la placa base (2.4) es un componente de una carcasa de codo (2.3) resistente a la presión integrado a la linterna (2).

4. Bomba tubular según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque el árbol (6) conectado al conjunto rotor para transmitir fuerzas está montado en la linterna (2, 2.1) y arriba de la abertura de presión de la parte de bomba (4).

5. Bomba tubular según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque un nodo de oscilaciones para un cálculo de oscilaciones de las partes de bomba (4) no rotativas está conformado entre la placa base (2.4) y el elemento de soporte exterior (17).

6. Bomba tubular según la reivindicación 5, caracterizada porque una longitud pendular (PL_P) de la parte de bomba (4) y una longitud pendular (PL_A) de la parte de accionamiento (1, 2) se extiende desde el nudo de oscilaciones en la placa base (2.4).

7. Bomba tubular según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque el nudo de oscilaciones situado en la placa base (2.4) está dispuesto dentro de una longitud pendular (PL_R) de la parte de bomba (4) rotativa formada por el árbol (6) y el rotor (12).

8. Bomba tubular según la reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizada porque la distancia entre el cojinete axial (5) y el rotor inferior (12) determina la longitud pendular (PL_R) de la parte de bomba (4) rotativa.

9. Bomba tubular según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el nodo de oscilaciones está dispuesto en una abertura de la placa base (2.4).

10. Bomba tubular según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la parte de bomba (4) puede pasar a través de la placa base (2.4).