AGITADOR HORIZONTAL Y PROCEDIMIENTO PARA LA GENERACIÓN DE UNA CIRCULACIÓN EN UNA PISCINA DE DECANTACIÓN CON EL AGITADOR HORIZONTAL.

Agitador horizontal para la generación de una circulación en una piscina de decantación,

en el que un propulsor (2), que presenta varias palas (4), está conectado con un motor de inmersión (1) dispuesto desplazado axialmente con respecto al mismo, en el que el propulsor (2) y el motor de inmersión (1) están configurados de tal forma que durante el funcionamiento del motor de inmersión (1) se genera una circulación (P2) dirigida desde el propulsor (2) hacia el motor de inmersión (1), caracterizado porque unas secciones extremas (7) de las palas (4), que están dispuestas radialmente en el exterior, están dobladas en una dirección opuesta a la dirección principal axial de la corriente (P2) generada por el propulsor

La invención se refiere a un agitador horizontal de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Además, se refiere a un procedimiento para la generación de una circulación en una piscina de decantación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 21.

Se conoce a partir del documento DE 40 15 478 C1 un agitador horizontal. En este caso, un propulsor está conectado con una instalación de accionamiento. La instalación de accionamiento comprende un motor de inmersión, que acciona habitualmente el propulsor a través de un engranaje. El motor de inmersión está dispuesto en este caso axialmente con respecto al propulsor, es decir, que un árbol de accionamiento del motor de inmersión se extiende esencialmente paralelo a un eje de rotación del propulsor.

Además, también se conocen agitadores horizontales, en los que el motor de inmersión se desplaza, en efecto, axialmente con respecto al propulsor, pero no está dispuesto en un plano horizontal que se extiende a través de un eje de rotación del propulsor. Es decir, que el motor de inmersión está dispuesto en este caso o bien por debajo o por encima del plano horizontal que se extiende a través del eje de rotación del propulsor.

Los agitadores horizontales convencionales están instalados en un bastidor, que está montado en la proximidad de la pared de una piscina de decantación o en un puente. A través de la actuación del propulsor se genera una circulación horizontal dirigida desde el motor de inmersión o bien desde el bastidor hacia el propulsor.

La eficiencia de los agitadores horizontales conocidos no es especialmente alta. Aparte de ello, los agitadores horizontales convencionales no son especialmente universales. Para la consecución de la mejor eficiencia posible es necesario, de acuerdo con el estado de la técnica, seleccionar un propulsor adecuado de acuerdo con el tamaño de la piscina de decantación y accionarlo con un número de revoluciones predeterminado adecuado a tal fin. Cada agitador horizontal debe diseñarse, por lo tanto, para el caso de aplicación respectivo. Esto es costoso.

El documento DE-A-39 31 918 publica un agitador horizontal de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El cometido de la invención es eliminar los inconvenientes del estado de la técnica, Deben indicarse en particular un agitador horizontal así como un procedimiento, con los que se puede generar, con eficiencia mejorada, una circulación horizontal en una piscina de decantación. De acuerdo con otro objetivo de la invención debe prepararse un agitador horizontal que se puede emplear a ser posible universalmente.

Este cometido se soluciona a través de las características de las reivindicaciones 1 y 21. Las configuraciones convenientes se deducen a partir de las características de las reivindicaciones 2 a 20.

De acuerdo con la invención, está previsto que el propulsor y el motor de inmersión estén configurados de tal forma que durante el funcionamiento del motor de inmersión se genera una circulación dirigida desde el propulsor hacia el motor de inmersión. De esta manera, se puede mejorar de forma sorprendentemente sencilla la eficiencia de un agitador horizontal. La razón de la mejora de la eficiencia reside esencialmente en que de acuerdo con el objeto de la invención, sobre el lado de aspiración del propulsor no se encuentran impedimentos para la circulación, en particular el motor de inmersión así como un bastidor para el alojamiento del motor de inmersión. Por consiguiente se puede aspirar una cantidad mayor de líquido por unidad de tiempo y se puede acelerar en dirección horizontal.

De acuerdo con una configuración ventajosa, está previsto que se ajuste una modificación elástica de la forma de las palas fabricadas a partir de un material deformable elásticamente, de tal manera que su ángulo de ataque del perfil se incrementa al menos en la zona de una sección que se encuentra radialmente en el exterior a medida que se incrementa la velocidad de rotación de manera predeterminada. Por el concepto de “ángulo de ataque del perfil” se entiende un ángulo, con el que las palas están ajustadas o bien colocadas inclinadas frente a un plano radial que se extiende perpendicularmente al eje de rotación del propulsor. Condicionado por la modificación elástica de la forma de las palas, predeterminada ajustada de la manera definida, se puede conseguir que el propulsor no sólo pueda ser accionado a una velocidad de rotación determinada, sino en un rango de velocidad de rotación o bien rango de número de revoluciones con una alta eficiencia. A medida que se incrementa la velocidad de rotación, se eleva la presión del líquido sobre las palas. Condicionado por su elasticidad ajustada de forma definida, en este caso se incrementa un ángulo de ataque del perfil de las palas en una zona que se encuentra radialmente en el exterior. De esta manera, se adapta el perfil de las palas a las condiciones respectivas, de manera que en un amplio rango de números de revoluciones se puede generar de manera eficiente una circulación. El agitador horizontal propuesto se puede emplear, por lo tanto, de forma universal en piscinas de decantación de diferentes tamaños, sin que para ello deba preverse en cada caso otro propulsor. De esta manera, se puede ahorrar gasto de fabricación.

El propulsor puede presentar dos, tres, cuatro, cinco o más palas. En el propulsor se puede tratar de un propulsor que gira a la izquierda o a la derecha. De manera más conveniente, las palas están fabricadas de un material compuesto reforzado con fibras. La matriz del material compuesto está fabricada de manera más conveniente de plástico. En este caso se puede tratar de resinas conocidas convencionalmente, que son adecuadas para la fabricación de materiales compuestos, por ejemplo resinas epóxido y similares. El material compuesto puede contener, como fibras, fibras de carbono y/o de aramida y/o fibras de polietileno altamente estiradas. El ajuste de la modificación elástica de la forma de las palas se puede realizar a través de la selección, la cantidad y la disposición de las fibras. Además, la modificación elástica de la forma, en particular la modificación elástica del ángulo de ataque del perfil, se puede ajustar a través del espesor del perfil. Para el ajuste de la modificación elástica deseada de la forma de una pala se puede dividir una superficie de la pala en elementos superficiales y se puede asignar un módulo de elasticidad a cada elemento superficial. A continuación se puede ajustar, durante la fabricación, el módulo de elasticidad respectivo a través de la variación del tipo, cantidad y disposición de las fibras así como del espesor del perfil.

De manera más conveniente, el propulsor presenta una densidad en el intervalo de 0,9 a 1,1 g/cm3. La densidad corresponde, por lo tanto, esencialmente a la densidad del medio líquido que rodéale propulsor, en particular aguas residuales a decantar. A través de la adaptación propuesta de la densidad del propulsor al medio líquido circundante se evita una fuerza radial, condicionada por las diferencias de densidad, sobre el eje del propulsor. De esta manera, se eleva la estabilidad de cojinetes que reciben el eje del propulsor.

Secciones extremas que se encuentran radialmente en el exterior de las palas están dobladas en una dirección en contra de la dirección axial principal de la circulación generada por el propulsor. De esta manera, se puede evitar que en la zona de los extremos de las palas se configuren circulaciones laterales radiales no deseadas y opuestas axialmente a la circulación principal. Tales circulaciones laterales reducen la eficiencia del propulsor. La flexión propuesta de las palas encuentra aplicación especialmente en palas configuradas rígidas, cuyo ángulo de ataque del perfil no se modifica esencialmente a medida que se incrementa la velocidad de rotación.

Por el concepto de “sección extrema” se entiende una zona de la pala que se encuentra radialmente en el exterior, que contiene la punta de la pala. La “sección extrema” presenta habitualmente una longitud radial más reducida que la “sección que se encuentra radialmente en el exterior”. Pero también puede ser que la “sección que se encuentra radialmente en el exterior” sea de la misma longitud que la “sección extrema”. En el caso de una combinación de la modificación elástica de la forma de las palas con la flexión de la sección extrema, la pala está configurada de tal forma que también en el caso de una modificación elástica máxima de... [Seguir leyendo]

1. Agitador horizontal para la generación de una circulación en una piscina de decantación, en el que un propulsor (2), que presenta varias palas (4), está conectado con un motor de inmersión (1) dispuesto desplazado axialmente con respecto al mismo, en el que el propulsor (2) y el motor de inmersión (1) están configurados de tal forma que durante el funcionamiento del motor de inmersión (1) se genera una circulación (P2) dirigida desde el propulsor (2) hacia el motor de inmersión (1), caracterizado porque unas secciones extremas (7) de las palas (4), que están dispuestas radialmente en el exterior, están dobladas en una dirección opuesta a la dirección principal axial de la corriente (P2) generada por el propulsor.

2. Agitador horizontal de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se ajusta una modificación elástica de la forma de las palas (4), fabricadas a partir de un material deformable elásticamente, de manera que sus ángulos de ataque del perfil (α1, α2, α3) se incrementan de la manera predeterminada al menos en la zona de una sección (A) que se encuentra radialmente en el exterior a medida que se incrementa la velocidad de rotación.

3. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las palas (4) están fabricadas de un material compuesto reforzado con fibras.

4. Agitador horizontal de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la matriz del material compuesto está fabricada de plástico.

5. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que 3 ó 4, en el que el material compuesto contiene, como fibras, fibras de carbono y/o de aramida y/o de polietileno altamente estirado.

6. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, en el que se ajusta una modificación elástica de la forma de las palas (4) a través de la selección, cantidad y disposición de las fibras.

7. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 ó 6, en el que la modificación elástica de la forma se ajusta a través del espesor del perfil.

8. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el propulsor (2) presenta una densidad en el intervalo de 0,9 a 1,1 g/cm3.

9. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las secciones extremas dobladas (7) en un plano radial ® presentan una curvatura opuesta al sentido de giro (P1) del propulsor (2).

10. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que una longitud de la sección extrema (7) es como máximo 1/5 del radio (R2) de la pala (4).

11. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor de inmersión (1) está instalado axialmente con respecto al propulsor (2).

12. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que para la generación de la circulación (P2) dirigida hacia el motor de inmersión (1) están previstos dos propulsores (2) que giran en sentido opuesto alrededor del mismo eje de rotación.

13. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que aguas abajo del al menos un propulsor (2) están previstos unos elementos de guía de la circulación (8) en forma de placa que se extienden en al menos un plano axial.

14. Agitador horizontal de acuerdo con la reivindicación 13, en el que los elementos de guía de la circulación (8) están fabricados de una chapa o de plástico reforzado con fibras.

15. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 ó 14, en el que los elementos de guía de la circulación (8) se extienden en un plano vertical y/o en un plano horizontal.

16. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, en el que los elementos de guía de la circulación (8) están colocados en el motor de inmersión (1) o en una instalación de accionamiento que comprende el motor de inmersión (1).

17. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor de inmersión (1) o la instalación de accionamiento están fijados en una instalación de movimiento vertical (5) prevista en un bastidor (6).

18. Agitador vertical de acuerdo con la reivindicación 17, en el que los elementos de guía de la circulación (8) están colocados en el bastidor (6) que recibe el motor de inmersión (1).

19. Agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 16 ó 18, en el que un canto de ataque de la corriente (9) de los elementos de guía de la circulación (8) presenta, a medida que se incrementa la distancia radial, una inclinación (γ) o curvatura que apunta en la dirección principal de la corriente (P2).

20. Instalación para la decantación de aguas residuales con una piscina de decantación y al menos un agitador 5 horizontal alojado en ella de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

21. Procedimiento para la generación de una circulación en una piscina de decantación con un agitador horizontal, en el que un propulsor (2), que presenta varias palas (4), está conectado con un motor de inmersión (1) dispuesto axialmente al mismo, en el que el propulsor (2) es girado con el motor de inmersión (1) de tal forma que se genera una circulación (P2) dirigida desde el propulsor (2) hacia el motor de inmersión (1), caracterizado porque para la

10 generación de la circulación (P2) se utiliza un agitador horizontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 19.