ES2245452T3

ES2245452T3 - Bomba de diafragma.

Info

Publication number: ES2245452T3
Application number: ES95308267T
Authority: ES
Inventors: Peter Clarke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 2006-01-01
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: EP0713009A2; GB9423174D0; DE69534315D1; EP0713009A3; EP0713009B1; DE69534315T2

Abstract

SE PRESENTA UNA BOMBA DE DIAFRAGMA (10) QUE COMPRENDE: UNA CAMARA (12) QUE SE ABRE EN LAS PARTES DEL EXTREMO OPUESTO PARA SUMINISTRAR UNA ENTRADA (14) Y UNA SALIDA (16), Y QUE INCLUYE UNA ABERTURA (30) DEFINIDA ENTRE LA ENTRADA Y LA SALIDA; UN DIAFRAGMA FLEXIBLE (40) QUE TIENE UNA REGION INTERNA (42) Y UNA REGION EXTERNA (44). LA REGION EXTERNA SE SELLA CONTRA LA SUPERFICIE DE LA CAMARA QUE RODEA LA ABERTURA PARA CERRAR LA ABERTURA, LA CAMARA Y EL DIAFRAGMA DEFINEN DE ESTA FORMA UN CONDUCTO (50) QUE SUMINISTRA UNA COMUNICACION FLUIDA ENTRE LA ENTRADA Y LA SALIDA; UNA VALVULA DE ENTRADA DE UN SOLO SENTIDO (25) ACOPLADA A LA ENTRADA (14) Y UNA VALVULA DE SALIDA DE UN SOLO SENTIDO (27) ACOPLADA A LA SALIDA (16); LA REGION INTERNA (42) DEL DIAFRAGMA (40) PUEDE EFECTUAR UN MOVIMIENTO DE VAIVEN DENTRO DE LA CAMARA (12) MEDIANTE LO CUAL CUANDO SE PRODUCE EL MOVIMIENTO DE VAIVEN DE LA REGION INTERNA EL FLUIDO ES IMPULSADO AL INTERIOR POR MEDIO DE LA VALVULA DE ENTRADA Y EXPELIDO POR MEDIO DE LA VALVULA DE SALIDA, EL DIAFRAGMA ESTA ANGULADO DE MANERA QUE EL PLANO DEL DIAFRAGMA MIRE HACIA LA SALIDA (16).

Description

Bomba de diafragma.

La presente invención se refiere a una bomba de diafragma. La bomba de diafragma de la presente invención tiene una aplicación particular, pero no exclusiva, en el campo del bombeado de aguas residuales.

Las aguas residuales comprenden un medio líquido que arrastra una gran cantidad de material sólido en suspensión y a menudo comprende bolsas de gas tal como metano o aire.

La presencia de bolsas de gas en las aguas residuales puede a menudo deteriorar la eficiencia de la bomba debido a la compresibilidad del gas.

La patente US 2351304 descubre un aparato de transferencia de fluidos que comprende una carcasa, un diafragma flexible soportado en dicha carcasa y cooperando con ella para formar una cámara de bomba por encima de dicho diafragma, conductos de entrada y salida en la parte superior de dicha carcasa, válvulas situadas en los conductos con el asiento de la válvula inclinado con respecto a un plano horizontal, siendo adyacente la porción de dicho asiento de válvula de entrada situada en la posición más elevada a dicha válvula de salida con al menos una porción de esta ultima estando situada por encima de la porción de la válvula de entrada que está situada en la posición más elevada por lo que el fluido o gas relativamente ligero de entrada que en otro caso tendería a acumularse inmediatamente debajo de dicha válvula de entrada pasara a dicha válvula de salida y escapará a través de ella, no existiendo estructura interviniente alguna que interfiera con tal flujo.

La patente US 1834957 descubre un bomba de descarga abierta que tiene una estructura de bomba que forma un conducto de paso de agua y que comprende un elemento cuya pared superior es horizontal y cuya pared inferior tiene una porción paralela al flujo horizontal de agua y otra porción contigua a la primera que se inclina hacia arriba hasta que está en alineación horizontal con la pared superior, formando la última porción junto con la pared superior y las paredes laterales del elemento una salida horizontal, comprendiendo también dicha estructura un elemento de boca de descarga que tiene una base con abertura unida al primer elemento en proximidad a los bordes de dicha salida, dicho elemento de boca de descarga teniendo paredes superior e inferior conformadas de manera que faciliten un conducto para el agua sustancialmente directo a través de la estructura y para evacuar el agua saliente de forma sustancialmente horizontal, y una válvula de descarga asentada horizontalmente dentro de dicha estructura contra los bordes de dicha salida y articulada longitudinalmente en el borde de la salida formada por la pared superior para facilitar paso libre al flujo de salida de agua y material de sedimentos, siendo en pendiente hacia arriba la pared inferior de dicha boca de descarga a lo largo de una distancia predeterminada para mantener sumergida la válvula en todo momento y dando origen la porción inclinada de la pared inferior de dicho elemento y la pared inferior inclinada de dicha boca de descarga a
que la posición media de operación de la válvula sea sustancialmente paralela al flujo de agua a través de dicha salida.

La patente US 3358610 descubre una bomba de diafragma que tiene una carcasa cóncava y una pared comprendida por un diafragma flexible sujeto con abrazadera alrededor de un labio de borde de la carcasa. Una extensión hacia fuera de la carcasa a un lado de y separada del labio de borde lleva una manilla montada de forma giratoria que tiene una porción que se extiende sobre el diafragma y lo sujeta. El diafragma puede así ser fácilmente desmontado para facilitar un paso sin obstrucciones al interior de la bomba. La carcasa tiene válvulas de entrada y salida cuyos ejes están dispuestos formando un ángulo sustancial entre ellos, y el diafragma se mueve sustancialmente a lo largo de la bisectriz de ese ángulo.

La patente US 2811929 descubre una bomba de diafragma del tipo de simple efecto de descarga y succión que tiene un cuerpo de bomba con una pared que define parcialmente una cámara de bombeo dotada de una entrada de líquido con válvula y una salida de líquido con válvula, y medios para iniciar y para incrementar de forma elástica el régimen de flujo de salida del líquido de dicha cámara.

La presente invención tiene un objeto de proporcionar una bomba proyectada para permitirle purgarse a sí misma de las bolsas de gas durante la operación normal.

La invención proporciona una bomba de diafragma de acuerdo con la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.

Una realización a título de ejemplo de la presente invención se describe con referencia al dibujo que se acompaña, referido como Figura 1, el cual muestra una vista en sección de una bomba de diafragma de acuerdo con la presente invención.

En referencia a la Figura 1, se designa en general como 10 una bomba de diafragma adecuada para bombear aguas residuales y comprende una cámara 12 con la forma de un cuerpo hueco alargado que tiene aberturas en extremos opuestos, la cual para su utilización se monta sobre una estructura de soporte 1 mediante patas 13. La abertura en el extremo izquierdo de la cámara sirve como una entrada 14 y la que está en el extremo opuesto, a mano derecha, sirve como una salida 15. La entrada 14 y la salida 16 están construidas para conducir fluido a través de las mismas en una dirección indicada por las flechas F. Se notará que la bomba está construida y su montaje dispuesto de tal forma que las flechas F se extienden de forma horizontal y que la salida 16 está a una altura mayor que la entrada 14.

La entrada y salida 14, 16 están provistas cada una de bridas de conexión anular 18. Las bridas de conexión anular 18 son bridas en ángulo recto en el sentido de que ocupan un plano que forma ángulo recto con las flechas F y sirven como medios para que se conecten a la cámara 12 un conjunto de válvula de entrada 24, que incluye una válvula unidireccional de entrada 25, y un conjunto de válvula de salida 26, que incluye una válvula unidireccional de salida 27.

Se apreciará que el empleo de bridas en ángulo recto 18 de esta manera permite la conexión de los conjuntos de válvula 24, 26 a la cámara 12 de forma tal que los ejes centrales de los conjuntos de válvula se extienden en línea horizontal de forma convenientemente dispuesta.

La bomba 10 incluye también una abertura 30 en una superficie superior de la cámara 12 entre la entrada 14 y la salida 15, y un diafragma flexible 40. El diafragma flexible 40 incluye una región interior 42 y una región exterior 44, haciendo junta la última contra la superficie de la cámara que rodea la abertura 30, cerrando por ello la abertura 30. El volumen encerrado por el diafragma 40 y la cámara 12 puede calificarse como un pasadizo de fluido 50 que proporciona comunicación fluida entre la entrada y la salida. De una inspección de la Figura 1, puede verse que el plano del diafragma 40, representado por la línea X - X^{1}, tiene una pendiente hacia arriba desde la línea horizontal con un ángulo pequeño al igual que hace una porción 12a de la superficie superior de la cámara vecina a la salida 16 en aproximadamente el mismo ángulo. La bomba 10 incluye también un medio de accionamiento 100 que es capaz de operar para mover de forma alternativa la región interior 42 del diafragma hacia y desde la cámara en una dirección indicada por la flecha D (que es ortogonal a la línea X - X^{1}).

Durante el uso, el medio de accionamiento 100 desplaza de forma alternativa la región interior 42 del diafragma hacia y desde la cámara 12. Durante el movimiento de ascenso, la válvula de salida 27 se cierra y el fluido es succionado hacia dentro del pasadizo 50 a través de la válvula de entrada 25. Durante el movimiento de descenso, la válvula de entrada 25 se cierra y el fluido es expulsado desde la válvula de salida 27.

Durante el uso, hay una tendencia a que las bolsas de gas se acumulen en la cámara 12 en la región del diafragma 40. Las bolsas de aire se forman como consecuencia de un tubo con fugas o de que se succione aire hacia dentro junto con las aguas residuales durante el movimiento previo de ascenso. Las bolsas de metano se forman como una consecuencia de la descomposición química de las aguas residuales. Estas bolsas tienen un efecto adverso sobre la eficiencia de la bomba.

La altura diferencia entre la entrada 14 y la salida 16 y el carácter de pendiente en ascenso de la superficie superior del pasadizo 50, que en la realización descrita incluye el diafragma 40 y la porción 12a de la superficie superior, estimulan el paso de la bolsa de gas a la salida 16. Además, el hecho de que el diafragma 40 forme ángulo respecto a la horizontal de manera que "se enfrenta" a la salida asegura que una componente de su movimiento durante el movimiento alternativo tiene lugar en la dirección de flujo del fluido expelido desde la salida (indicado por la flecha F). De esta manera, el movimiento alternativo del diafragma puede propulsar las bolsas de gas hacia la salida 16 y expelerlas desde ella.

En otras realizaciones (no representadas), el ángulo de posición del diafragma 40 puede ser acentuado aún más de tal forma que haya un diferencial de pendiente entre, por ejemplo, el diafragma 40 y la porción 12a, con lo que se exagere el efecto de propulsión antes mencionado.

Aunque la presente invención ha sido descrita con gran énfasis respecto a una bomba de aguas residuales, los principios de la presente invención pueden ser también empleados en otros campos en los que se bombeen otros medios.

Claims

1. Una bomba de diafragma (10) montada para su uso que comprende:

: una cámara (12) que está abierta en porciones opuestas de extremo para proporcionar una entrada (14) y una salida (16), e incluyendo una abertura (30) definida en una superficie de la cámara (12) entre la entrada (14) y la salida (16), la entrada (14) y la salida (16) estando construidas para conducir flujo a través de las mismas en una dirección en general horizontal y estando la salida (16) dispuesta e una altura mayor que la entrada (14);

: un diafragma flexible (40) que tiene una región interior (42) y una región exterior (44), haciendo junta la región exterior (44) contra la superficie de la cámara (12) que rodea la abertura (30) para cerrar la abertura (30), la cámara (12) y el diafragma (40) definiendo por ello un pasadizo (50) que proporciona comunicación fluida entre la entrada (14) y la salida (16);

: una válvula unidireccional de entrada (25) conectada a la entrada (14) y una válvula unidireccional de salida (27) conectada a la salida (16);

: la región interior (42) siendo capaz de moverse de forma alternativa dentro de la cámara (12), con lo que con el movimiento alternativo de región interior (42) el fluido es succionado hacia dentro a través de la válvula de entrada (25) y expelido a través de la válvula de salida (27),

: caracterizada porque:

: el diafragma (40) forma ángulo de tal forma que el plano del diafragma (40) se enfrenta a la salida (16);

: la superficie superior que define el pasadizo (50) tiene una pendiente en ascenso desde la horizontal desde generalmente el punto medio entre la entrada (14) y la salida (16) hasta la zona adyacente a la salida (16); y

: la superficie superior que define el pasadizo (50) incluye el diafragma (40) y la superficie (12a) de la cámara (12) que rodea la abertura (30), y el plano del diafragma (40) tiene una pendiente en ascenso más pronunciada que la de la superficie (12a) de la cámara (12) que rodea la abertura (30).

2. Una bomba de diafragma (10) de acuerdo con la Reivindicación 1 caracterizada porque los ejes centrales de la entrada (14) y la salida (16) están dispuestos de forma que sean paralelos entre sí y separados entre sí horizontalmente.