AGITADOR HORIZONTAL Y DISPOSITIVO PARA PRODUCIR UN FLUJO EN UN TANQUE DE DECANTACIÓN CON EL AGITADOR HORIZONTAL.

Agitador horizontal para producir un flujo en un tanque de decantación,

donde un propulsor (2) que presenta una pluralidad de palas (4) se encuentra conectado a un motor sumergible (1) que se encuentra dispuesto desplazado axialmente con respecto al mismo, donde aguas abajo del propulsor (2) se proporcionan elementos (8) de conducción del flujo en forma de placas que se extienden al menos en un plano axial, caracterizado porque el propulsor (2) y el motor sumergible (1) se encuentran conformados de modo tal que durante el funcionamiento del motor sumergible (1) es producido un flujo (P2) en la dirección desde el propulsor (2) hacia el motor sumergible (1)

La presente invención hace referencia a un agitador horizontal conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Por la solicitud DE 40 15 478 C1 se conoce un agitador horizontal. En este caso, un propulsor se encuentra conectado a un dispositivo de accionamiento. El dispositivo de accionamiento comprende un motor sumergible que por lo general acciona el propulsor mediante un engranaje. En este caso, el motor sumergible se encuentra dispuesto de forma axial con respecto al propulsor, es decir que un árbol de accionamiento del motor sumergible marcha esencialmente de forma paralela con respecto a un eje de rotación del propulsor.

Asimismo, se conocen también agitadores horizontales en los cuales el motor sumergible, si bien se encuentra dispuesto de forma desplazada con respecto al propulsor, no se encuentra sin embargo dispuesto en un plano horizontal que se extiende a través de un eje de rotación del propulsor. Es decir que en este caso el motor sumergible se encuentra dispuesto por debajo o por encima del plano horizontal que se extiende a través del eje de rotación del propulsor.

Los agitadores horizontales convencionales son colocados en un armazón que se encuentra montado próximo a la pared de un tanque de decantación o en un puente. A través de la acción del propulsor se produce un flujo horizontal dirigido desde el motor sumergible, así como desde el armazón, hacia el propulsor.

La eficiencia de los agitadores horizontales conocidos no es particularmente elevada. Aparte de ello, los agitadores horizontales convencionales no son especialmente universales. Para alcanzar una eficiencia lo mejor posible, de acuerdo al estado del arte, es necesario escoger un propulsor adecuado de acuerdo al tamaño del tanque de decantación y operar dicho propulsor con un régimen de revoluciones por minuto predeterminado, apropiado para ello. Por tanto, cada agitador horizontal debe ser diseñado de acuerdo al respectivo caso de aplicación. Esto último es costoso.

Es objeto de la presente invención el eliminar las desventajas en relación al estado del arte. En particular debe ser indicado un agitador horizontal mediante el cual, con una eficiencia mejorada, pueda ser producido un flujo horizontal en un tanque de decantación. De acuerdo a otro objetivo de la invención debe ser proporcionado un agitador horizontal que pueda ser utilizado del modo más universal posible.

Este objeto se alcanza a través de las características de la reivindicación 1. Conformaciones convenientes resultan de las características de las reivindicaciones 2 a 20.

El documento US-A- 4 566 801 revela un agitador horizontal conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

De acuerdo a la presente invención se prevé que aguas arriba de al menos un propulsor se proporcionen elementos de conducción del flujo en forma de placas que se extienden al menos en un plano axial. Bajo el concepto “plano axial” se comprende un plano que se extiende paralelamente con respecto al eje de rotación del propulsor o que contiene al eje de rotación. Al proporcionar los elementos de conducción del flujo en forma de placas se impide la formación de un flujo entrecruzado. Los flujos entrecruzados son desfavorables, puesto que reducen la eficiencia del agitador.

Los elementos de conducción del flujo, de manera conveniente, se encuentran realizados de chapa o de plástico reforzado con fibras. Estos pueden extenderse en un plano vertical y/o en un plano horizontal. Los elementos de conducción del flujo pueden ser montados en un armazón que aloja al motor sumergible o también en la base de un tanque de decantación. No obstante, es posible montar los elementos de conducción del flujo en el motor sumergible

o en un dispositivo de accionamiento que comprende al motor sumergible. El dispositivo de accionamiento, junto con el motor sumergible, puede comprender un engranaje.

El motor sumergible o el dispositivo de accionamiento pueden estar montados en un dispositivo de desplazamiento vertical proporcionado en el armazón. Esto posibilita un ascenso o un descenso del agitador horizontal en el tanque de decantación.

De acuerdo a otra conformación se prevé que un borde de ataque de los elementos de conducción del flujo, con una distancia radial que se incrementa, presente una inclinación o una curvatura dirigida hacia la dirección principal de flujo. De este modo se garantiza que no puedan acumularse suciedades que forman entrecruzamientos en los elementos de conducción del flujo. Dicha suciedad es más bien desplazada condicionada a través del flujo a lo largo del borde de ataque inclinado o curvado, hasta ser arrastrada por un elemento conductor del flujo.

De acuerdo a una conformación ventajosa se prevé que una deformación elástica de las palas realizadas de un material que se deforma elásticamente sea regulada de forma tal que su ángulo de ataque del perfil se incremente de una forma predeterminada con una velocidad de rotación creciente al menos dentro del área de una sección externa radial. Bajo el concepto “ángulo de ataque del perfil” se comprende un ángulo mediante el cual las palas son ajustadas, así como colocadas de forma oblicua, con respecto a un plano radial que se extiende verticalmente en relación el eje de rotación del propulsor. En función de la deformación elástica de las palas, predeterminada y regulada de forma definida, puede lograrse que el propulsor no sea operado con una eficiencia elevada sólo en el caso de una velocidad de rotación determinada, sino en una gama de revoluciones por minuto, así como en una gama de velocidades de rotación. Con una velocidad de rotación creciente aumenta la presión hidrostática sobre las palas. Condicionado a través de su elasticidad regulada de forma definida, un ángulo de ataque del perfil de las palas se incrementa de este modo hacia un área radial externa. De este modo, el perfil de las palas se adapta a las respectivas condiciones, de manera que, en una amplia gama de revoluciones por minuto, un flujo puede ser producido de forma eficiente. El agitador horizontal sugerido puede utilizarse con ello de forma universal en tanques de decantación de diferentes tamaños, sin que para ello deba proporcionarse respectivamente un propulsor adicional. De esta manera puede ahorrarse en cuanto a los costes de fabricación.

El propulsor puede presentar dos, tres, cuatro, cinco o más palas. El propulsor puede consistir en un propulsor que rota hacia la derecha o en uno que rota hacia la izquierda. De manera conveniente, las palas se encuentran realizadas de un material compuesto reforzado con fibras. La matriz del material compuesto, de forma ventajosa, se encuentra realizada de plástico. En este caso pueden emplearse materiales resinosos convencionales que sean adecuados para la fabricación de compuestos, por ejemplo resina epoxi y similares. El material compuesto, como fibras, puede contener fibras de carbono, de aramida y/o de polietileno altamente extendido. La regulación de la deformación elástica de las palas puede tener lugar a través de la selección, la cantidad y la disposición de las fibras. Asimismo, la deformación elástica, en particular la deformación elástica del ángulo de ataque del perfil, puede ser regulada a través del grosor del perfil. Para la regulación de la deformación elástica de una pala puede ser subdividida una superficie de la pala en elementos de la superficie y a cada elemento de la superficie puede ser asociado un módulo de elasticidad. Seguidamente, durante la fabricación, puede ser regulado el respectivo módulo de elasticidad a través de la variación de la clase, la cantidad y la disposición de las fibras, así como a través del grosor del perfil.

De manera conveniente, el propulsor presenta una densidad en el rango de 0,9 a 1,1 g/cm3. Con ello, la densidad corresponde esencialmente a la densidad del medio líquido que rodea al propulsor, en particular aguas residuales a ser decantadas. A través de la adecuación sugerida de la densidad del propulsor al medio líquido circundante es evitada sobre el eje del propulsor una fuerza radial condicionada por las diferencias de densidad. De esta manera se incrementa la durabilidad de los soportes que alojan al eje del propulsor.

De acuerdo a otra característica ventajosa de la conformación, las secciones del extremo externas radiales de las palas se encuentran curvadas en una dirección opuesta a la dirección axial principal de flujo producida por el propulsor. Con ello puede evitarse que se formen flujos laterales no deseados, contrarios... [Seguir leyendo]

1. Agitador horizontal para producir un flujo en un tanque de decantación, donde un propulsor (2) que presenta una pluralidad de palas (4) se encuentra conectado a un motor sumergible (1) que se encuentra dispuesto desplazado axialmente con respecto al mismo, donde aguas abajo del propulsor (2) se proporcionan elementos (8) de conducción del flujo en forma de placas que se extienden al menos en un plano axial, caracterizado porque el propulsor (2) y el motor sumergible (1) se encuentran conformados de modo tal que durante el funcionamiento del motor sumergible (1) es producido un flujo (P2) en la dirección desde el propulsor (2) hacia el motor sumergible (1).

2. Agitador horizontal conforme a la reivindicación 1, donde los elementos (8) de conducción del flujo se encuentran realizados de una chapa o de plástico reforzado con fibras.

3. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde los elementos (8) de conducción del flujo se extienden en un plano vertical y/o en un plano horizontal.

4. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde los elementos (8) de conducción del flujo son montados en un armazón (6) que aloja al motor sumergible (1).

5. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde los elementos (8) de conducción del flujo se encuentran montados en el motor sumergible (1) o en un dispositivo de accionamiento que comprende al motor sumergible (1).

6. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde el motor sumergible (1) o el dispositivo de accionamiento se encuentra fijado en un dispositivo de desplazamiento vertical (5) que se encuentra proporcionado en el armazón (6).

7. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde un borde de ataque (9) de los elementos (8) de conducción del flujo, con una distancia radial que se incrementa, presenta una inclinación (γ) o una curvatura dirigida hacia la dirección principal de flujo (P2).

8. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde una deformación elástica de las palas (4) realizadas de un material que se deforma elásticamente es regulada de forma tal que su ángulo de ataque del perfil (α1, α2, α3) se incrementa de una forma predeterminada con una velocidad de rotación creciente al menos dentro del área de una sección (A) externa radial.

9. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde las palas (4) se encuentran realizadas de un material compuesto reforzado con fibras.

10. Agitador horizontal conforme a la reivindicación 9, donde una matriz del material compuesto se encuentra realizada de plástico.

11. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones 9 a 10, donde el material compuesto, como fibras, contiene fibras de carbono, de aramida y/o de polietileno altamente extendido.

12. Agitador horizontal conforme a las reivindicaciones 8 y 9, donde la deformación elástica de las palas (4) es regulada a través de la selección, la cantidad y la disposición de las fibras.

13. Agitador horizontal conforme a la reivindicación 8, donde la deformación elástica es regulada a través del grosor del perfil.

14. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde el propulsor (2) presenta una densidad en el rango de 0,9 a 1,1 g/cm3.

15. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde las secciones del extremo (7) externas radiales de las palas (4) se encuentran curvadas en una dirección opuesta a la dirección axial principal de flujo (P2) producida por el propulsor.

16. Agitador horizontal conforme a la reivindicación 15, donde las secciones del extremo (7) curvadas presentan una curvatura opuesta a la dirección de rotación (P1) del propulsor (2) en un plano radial (R).

17. Agitador horizontal conforme a las reivindicaciones 15 ó 16, donde una longitud de la sección del extremo (7) asciende a lo sumo a 1/5 del radio (R2) de la pala (4).

18. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde el motor sumergible (1) se encuentra montado de forma axial con respecto al propulsor (2).

19. Agitador horizontal conforme a una de las reivindicaciones precedentes, donde para la producción de un flujo (P2) orientado hacia el motor sumergible (1) se proporcionan dos propulsores (2) que rotan en el sentido inverso alrededor del mismo eje de rotación.

20. Dispositivo para decantar aguas residuales con un tanque decantador y al menos un agitador horizontal allí alojado conforme a una de las reivindicaciones precedentes.