BR102013003795B1 - Bomba e conjunto de recirculação para uma bomba - Google Patents

Abstract

bomba e conjunto de recirculação para uma bomba. a presente invenção refere-se a uma bomba (1) para transporte de um fluido (2) em forma de uma mistura multifase, sendo que, durante a operação, o fluido (2) previsto com uma pressão de entrada em um lado de baixa pressão (lp) da bomba, por meio de um rotor da bomba (4), montado em um estator de bomba (3), girável ao redor de um eixo de giro (a), pode ser transportado para um lado de alta pressão (hp) da bomba, e um eixo rotor (5) está de tal modo disposto dentro de uma passagem de eixo (6) que entre o eixo rotor (5) e a passagem do eixo (6), em uma fenda anelar (21), pode ser formada uma película lubrificante de um fluido lubrificante (200), formado ao fluido (2), e no eixo rotor (5) está previsto um conjunto separador (7), com o qual, em estado operacional, para prover o fluido lubrificante (200), pode ser separado, na fenda anelar (21), uma quantidade predeterminável de uma substância por meio de uma força centrifuga a partir do fluido (2), caracterizado pelo fato de que está previsto um conjunto de recirculação (8), de maneira que um gás (201) pode ser recirculado com o auxílio do conjunto de separação (7).

Description

[001] A presente invenção se refere a uma bomba para o transporte de um líquido bombeado, em forma de uma mistura multifase, bem como um conjunto de recirculação para uma bomba, de acordo com o preâmbulo das reivindicações independentes 1 e 15.

[002] Segundo o estado da técnica, constitui uma medida bem conhecida separar substâncias do fluido bombeado, através dos componentes rotativos de bombas e fazer a lubrificação da bomba ou dos estrangulamentos, ou seja, vedações anelares, com o próprio produto separado, o que oferece a vantagem evidente que então não será necessário prover lubrificante especial para este trabalho de lubrificação. Isto pode ser especialmente vantajoso quando o provimento do lubrificante, por exemplo, a lubrificação de um eixo do rotor da bomba, que sustenta o rotor da bomba, somente é possível em regime de dificuldades especiais. Outra vantagem reside em que se pode dispensar no lado que não é do acionamento, uma vedação de eixo devido ao emprego de um mancal auto lubrificante, ou seja, lubrificado pelo produto, porque o eixo não mais precisa ser conduzido para o exterior, em direção da atmosfera. Como exemplos importantes, além de um grande número de outros empregos, deve-se mencionar bombas para o transporte de misturas multifase como, por exemplo, para o transporte de óleo cru. Estas bombas frequentemente precisam ser operadas em locais de acesso muito difícil, frequentemente muitas centenas de metros, até mesmo alguns milhares de metros, abaixo da superfície do mar, onde as bombas precisam operar de modo confiável em condições extremas e por espaços de tempo consideráveis.

[003] Um problema até agora solucionado apenas de uma maneira insuficiente apresenta-se, todavia, no transporte desses produtos de bombeamento como, por exemplo, no caso de uma mistura multifase, que além do óleo cru também contém gás natural e frequentemente também água e especialmente parcelas de substâncias prejudiciais como, por exemplo, areia. Os ingredientes adicionais ocorrem que são prejudiciais para o emprego em lubrificação. Assim sendo, o especialista compreende imediatamente que, por exemplo, especialmente ingredientes duros como areia podem influenciar de forma negativa extensa a lubrificação, Se, por exemplo, um lubrificante sujo com areia for usado para lubrificar um eixo rotor de uma roda de bomba, a areia pode ocasionar no lubrificante consideráveis danos em peças a serem lubrificadas, porque os grãos de areia duros podem danificar as superfícies dos componentes a serem lubrificados e que frequentemente consistem de metal relativamente macio, em último caso, pode resultar na falha da bomba.

[004] Por isso, é conhecido no estado da técnica que esses componentes lubrificados, por exemplo, expostos a um lubrificante sujo com areia, produzir com uma têmpera especial, a fim de que a areia contida no lubrificante não possa prejudicar as superfícies, ou seja, a fim de reduzir ao menos parcialmente o desgaste das peças correspondentes que, de forma justificada, possam ser alcançados períodos de duração, ou seja, intervalos de manutenção econômicos, justificados.

[005] No caso, a têmpera das peças correspondentes, por exemplo, do eixo rotor de uma roda móvel da bomba, ou seja, da contrapar- te formadora do mancal do eixo rotor, de natureza estática ou rotativa, bem como componentes do mancal , constituindo isto naturalmente uma medida que por um lado é muito complexa e, portanto, dispendiosa e, em última análise, não soluciona realmente o problema porque até mesmo a peça temperada com o tempo da carga de fricção, por exemplo, devido à areia contida no lubrificante, não pode resistir permanentemente. Outro ponto é que também, por exemplo, a largura da fenda do lubrificante entre as faces dos mancais rotativas e/ou estáti- cas não podem frequentemente ser reduzidas para a medida desejada porque do contrário a influência prejudicial de substâncias duras e não compressíveis como areia , seria tão grande que um desgaste prematuro dos mancais correspondentes seria inevitável. Pelo fato de que a fenda do mancal não pode ser ajustada de uma forma ótima devido a tais restrições, a tranquilidade da marcha nos componentes montados poderá ser influenciada de forma negativa, e através da fenda de lubrificação não ajustada de uma maneira ótima, podem surgir vibrações prejudiciais durante a operação, o que em última análise também pode resultar em um desgaste prematuro.

[006] Outro dispositivo conhecido da patente européia EP 12154903.4 prever separar o fluido da bomba através de um conjunto de separação. No caso, as substâncias líquidas ou sólidas do fluido da bomba são separadas reciprocamente e as parcelas líquidas são usadas como meio lubrificante de peças rotativas da bomba, especialmente para a lubrificação do eixo do rotor da bomba.

[007] Constitui desvantagem do dispositivo descrito que somente podem ser separadas substâncias sólidas ou líquidas, embora também substâncias gasosas influenciem negativamente o comportamento de lubrificação do lubrificante porque, por exemplo, a viscosidade, ou seja, a ductilidade no fluido de bombeamento usado como lubrificante para ser usado como lubrificante é deficiente ou até mesmo inadequado.

[008] Portanto, constitui objeto da presente invenção propor uma bomba para o transporte de um fluido de bombeamento na forma de uma mistura multifase, na qual o fluido da bomba simultaneamente pode ser usado par a lubrificação de peças rotativas da bomba, especialmente para a lubrificação do eixo rotor do rotor da bomba, sendo que as influências danosas, conhecidas do estado da técnica, das substâncias sobre o processo da lubrificação são evitadas na maior extensão possível.

[009] Os objetos da invenção que solucionam esta tarefa se caracterizam conforme as reivindicações independentes 1 e 14.

[0010] As reivindicações dependentes se referem a modalidades especialmente vantajosas da invenção.

[0011] A invenção abrange, portanto, uma bomba para o transpor te de um fluido de bombeamento na forma de uma mistura multifase, sendo que no estado de operação, o fluido de bombeamento oferecido como uma pressão inicial em um lado de baixa pressão da bomba, por meio de um rotor da bomba, montado em um estator da bomba, girá- vel ao redor de um eixo de giro, pode ser transportado para um lado de alta pressão da bomba, e um eixo rotor está de tal modo integrado em uma passagem de eixo que entre o eixo rotor e a passagem do eixo, em uma fenda anelar, pode ser conformada uma película de lubrificante, formada de um fluido de bombeamento, estando previsto no eixo rotor um conjunto separador, com o qual no estado de trabalho, para prover o fluido lubrificante, na fenda anelar pode ser separada do fluido de bombeamento na fenda anelar uma quantidade predetermi- nável de uma substância, com o emprego de força centrífuga. De acordo com a invenção, está previsto um conjunto de recirculação, de maneira que o gás pode ser recirculado com o auxílio do conjunto de separação.

[0012] Portanto, é essencial para a invenção que esteja previsto um conjunto de recirculação com o qual, no estado operacional, pode ser recirculada uma quantidade predeterminável de um gás, na prática frequentemente gás natural. O gás, que pode ser separado do fluido de bombeamento, será essencialmente separado do fluido de bombe- amento com o auxílio do conjunto separador e especialmente através da força centrífuga, atuante no conjunto de separação. Para tanto, o fluido de bombeamento a ser transportado pela bomba pode ser uma mistura multifase que abrange óleo cru e gás natural carregados com areia e que, por exemplo, a partir de uma fonte bruta é transportado pela bomba até um local de armazenagem. No caso, o fluido de bom- beamento está sujeito no conjunto de separação rotativo as forças centrífugas ali atuantes, em virtude da rotação. Em virtude da maior densidade da areia, em comparação com a parcela líquida e gasosa do fluido de bombeamento, apresentando as parcelas gasosas também uma densidade menor do que as parcelas líquidas se produzem um enriquecimento da areia sob o efeito da força centrífuga na borda externa, bem como as parcelas líquidas no centro e as parcelas gaso-sas no interior, por exemplo, dentro de uma câmara anelar no conjunto de separação. Outra causa da separação do gás do fluido de bombe- amento é, por exemplo, a diferença da pressão entre o conjunto de recirculação e o lado de alta pressão da bomba. No caso, o fluido da bomba se desloca do lado da alta pressão da bomba até o conjunto de recirculação, ou seja, na direção de uma fonte de gás, onde o gás é separado do fluido de bombeamento, passando dali para uma determinada direção, preferencialmente na direção do lado de alta pressão da bomba, onde passa a escoar.

[0013] Desta maneira, forma-seno interior da câmara anelar uma fase intensamente enriquecida com gás do fluido de bombeamento que através de um conjunto de recirculação de acordo com a invenção pre-ferencialmente será escoada em movimento de retorno para o lado de alta pressão da bomba, sendo usado para a lubrificação, por exemplo, do eixo rotor, fluido de bombeamento não enriquecido com gás. A retirada do fluido de lubrificação deverá ser usada para a lubrificação verifica-se no caso em um diâmetro situado mais externamente da câmara anelar do conjunto de separação, onde se acumulou uma fase do fluido de bombeamento com uma concentração menor de gás e de areia. Uma fase intensamente enriquecida com areia do fluido de bombea-mento forma-se na borda externa da câmara anelar do conjunto de separação, de onde, a partir de uma linha de separação correspondente, de preferência, será retornada para o lado de baixa pressão da bomba, não sendo usado para a lubrificação, por exemplo, do eixo rotor.

[0014] Compreende-se, automaticamente, que desta maneira substâncias aleatórias do fluido de bombeamento, que apresentam diferenças de densidade correspondentes, podem ser separados com o conjunto separador e as parcelas gasosas, por meio do conjunto de recirculação, de preferência, são recirculadas para o lado de alta pressão, de maneira que, por exemplo, a parcela do fluido de bombeamen- to que deve ser usada para a lubrificação, possui uma viscosidade adequada predeterminada que não é demasiado elevada ou demasiado reduzida, porque parcelas gasosas com o conjunto de recirculação e com a ajuda do conjunto de separação, podem ser removidas.

[0015] Assim sendo, pela presente invenção torna-se possível pela primeira vez de separar não somente substâncias sólidas ou líquidas, mas também substâncias gasosas que influenciam negativamente o comportamento de lubrificação, afastando-as de tal maneira do fluido de bombeamento a ser transportado e fazendo a sua recirculação através do conjunto de recirculação que é oferecida uma fase limpa do fluido de bombeamento , suficientemente purificado de substâncias, e pode ser usado para a lubrificação de peças rotativas da bomba, sendo que as influências prejudiciais conhecidas do estado da técnica, com relação às substâncias, agindo sobre o processo da lubrificação, são amplamente evitadas. No caso, de acordo com a composição mais exata e com a consistência do fluido de bombeamento, ou seja, das substâncias, podem também ser relevantes, por exemplo, fenômenos de misturas ou de soluções que influenciam adicional-mente, de forma positiva, o processo da recirculação. Assim sendo, por exemplo, é possível que parcelas de gás, em viscoses mais eleva das e/ou em componentes fluidos de maior densidade podem ser dissolvidos ou , por exemplo, inclusos na forma de bolhas e desta maneira, através do conjunto de recirculação de acordo com a invenção, também são separadas e recirculadas. Naturalmente também outros processos já conhecidos podem contribuir que através do conjunto de recirculação possam ser separados não apenas componentes de densidade menor, porém também aqueles com uma densidade maior, porque são arrastados pelos componentes de maior densidade.

[0016] Como medida especial, a passagem do eixo forma um man-cal de eixo que abrange uma bucha estacionária e uma luva de eixo giratória, sendo que a fenda anelar entre a bucha estacionária e a luva de eixo giratória pode ser assim conformado. Especialmente, a passagem do eixo forma vantajosamente um ponto de estrangulamento.

[0017] A vantagem desta medida reside no fato os pontos de estrangulamento, ou seja, vedações anelares que servem para a separação de estágios de pressão, lubrificam constantemente o rotor e o estabilizam e servem para a separação da pressão , de maneira que o rotor durante o seu movimento revolvente, sempre será lubrificado apenas com líquido.

[0018] O conjunto de recirculação abrange uma linha adutora, uma linha de recirculação e um meio para o aumento da pressão, especialmente um senfim transportador e/ou uma linha estriada. Em um exemplo especialmente preferido para a prática, encontram-se, por exemplo, os meios para aumentar a pressão na linha de recirculação, isto é, a linha está internamente estriada parcialmente ou completamente e/ou possui um senfim de transporte, de maneira, com o especialista imediatamente compreenderá, a pressão na linha de recircula- ção, semelhante ao efeito de um estrangulador, é majorada acima da pressão do lado de alta pressão da bomba, ou seja, de uma fonte de gás. Além disso, para adução do fluido de bombeamento no conjunto de recirculação, o conjunto de recirculação está unido com o lado da alta pressão através de uma linha adutora, em regime de fluxo, com o lado de alta pressão da bomba, conforme já mencionado, de maneira que o fluido de bombeamento no estado operacional flui do lado de alta pressão da bomba até o conjunto de recirculação. Para a recircu- lação do gás, o conjunto de recirculação está unido através de uma linha de recirculação com o lado de alta pressão da bomba e/ou com uma fonte de gás. No caso, a linha de recirculação é configurada de tal maneira que através dos meios para aumento da pressão é possível regular uma pressão na linha de recirculação maior do que no lado da alta pressão da bomba e/ou da fonte de gás, podendo o gás ser transportado do conjunto de recirculação para o lado de alta pressão e/ou para a fonte de gás, sendo que com a designação de fonte de gás deve-se compreender, por exemplo, uma área para a coleta do gás, um recipiente coletor do gás, ou uma linha que conduz o gás para uma região fora da bomba.

[0019] O conjunto de recirculação, no caso, deve ser considerado como tendo sido configurado como componente integral das bombas. Por exemplo, a linha adutora e de recirculação podem, por exemplo, constituir um componente integrante do alojamento da bomba, especialmente uma perfuração ou uma abertura de ligação semelhante à perfuração que se estende dentro do alojamento da bomba, ou seja, no estator da bomba ou na passagem do eixo ou também poderá ser concretizado por linhas separadas que unem o conjunto de recircula- ção e/ou a câmara de separação.

[0020] Especialmente, o conjunto de separação que acompanha a rotação do eixo rotor ao redor do eixo de giro, abrange uma câmara anelar, na qual, para a separação da substância, está prevista uma abertura de separação, preferencialmente alinhada em sentido tangencial. Como uma medida preferida, o conjunto de separação abran- ge, para a separação do gás, uma primeira abertura de separação e/ou para a separação da substância, apresentam uma segunda abertura de separação e/ou para a separação do fluido lubrificante, apresenta uma terceira abertura de separação. A primeira abertura de separação, para a separação do gás, está unida em regime de fluxo com o conjunto de recirculação e/ou com a linha de recirculação, de maneira que a segunda abertura de separação , para a eliminação da substância, através de uma linha de escoamento, está unida com o lado de baixa pressão da bomba, em regime de fluxo.

[0021] Como as substâncias a serem separadas possuem densida des diferentes, forma-se no interior da câmara anelar do conjunto separador, na primeira abertura de separação, uma fase do fluido de bombe- amento intensamente enriquecida com gás. A retirada do fluido de lubrificação deverá ser usada para a lubrificação, verifica-se no caso na terceira abertura de separação, um diâmetro da câmara anelar do conjunto separador, situada mais externamente, onde se acumulou uma fase do fluido de bombeamento com reduzida concentração de gás e de substância sólida, por exemplo, areia. Uma fase intensamente enriquecida com areia do fluido de bombeamento se forma na borda externa da câmara anelar do conjunto de separação, de onde, através da segunda abertura de separação e uma linha de separação correspondente, preferencialmente será escoada de volta para o lado da baixa pressão da bomba, não sendo usada para a lubrificação, por exemplo, do eixo rotor.

[0022] No caso, naturalmente, também a linha de recirculação e de separação podem ser componentes integrantes para o alojamento da bomba, especialmente perfurações ou aberturas de ligação semelhantes a perfurações que se estendem dentro do alojamento da bomba, ou seja, no estator da bomba, ou a linha de recirculação e de separação podem também ser produzidas por linhas separadas que interligam as aberturas de separação do conjunto separador com o conjun- to / linha de recirculação e/ou com o lado de baixa pressão da bomba, ou outros pontos, com pressão menor.

[0023] A fim de que, por exemplo, a passagem do eixo, na qual está montado o eixo rotor da bomba, ou a fenda anelar entre a bucha estacionária e a luva de eixo giratório, possam ser abastecidas de uma maneira ótima com a fase limpa da substância do fluido de bombea- mento para a lubrificação, a fenda anelar, por meio de uma abertura de lubrificante, está de tal modo unida em regime de fluxo com a terceira abertura de escoamento do conjunto de separação que o fluido de lubrificação, ao menos parcialmente isento da substância, pode ser conduzido para a fenda anelar para lubrificar a passagem do eixo, podendo ser aduzida através da abertura de lubrificante.

[0024] Em uma variante especial, uma linha adicional de lubrificante poderá ser prevista de tal maneira que uma quantidade predetermi- nável de fluido de lubrificação pode ser removida do conjunto de separação, especialmente para alimentar outro ponto de lubrificação da bomba. No caso, naturalmente também a linha de lubrificante, especialmente um componente integrante do alojamento da bomba, pode constituir também uma perfuração ou abertura de união semelhante a uma perfuração que se estende no alojamento da bomba, ou seja, no estator da bomba, ou a linha de lubrificante poderá também ser concretizada com uma linha separada que une o conjunto de separação da câmara separadora com outro ponto de separação da bomba.

[0025] De acordo com o emprego e o exemplo de execução, o conjunto de separação pode estar unido ou separavelmente com o eixo rotor, podendo o conjunto separador estar conformado especialmente como um disco separador que pode ser atarraxado com o eixo rotor. No caso, naturalmente também é possível que o conjunto separador seja um componente integrante do eixo rotor, sendo que o conjunto de separação pode ser especialmente um disco de separação que está unido integralmente com o eixo rotor.

[0026] Além disso, a invenção abrange um conjunto de recircula- ção para uma bomba de acordo com a invenção.

[0027] A seguir, a invenção será explicada mais detalhadamente com base no desenho. As Figuras mostram esquematicamente:

[0028] Figura 1 - o estado da técnica no exemplo de uma bomba com disco de separação

[0029] Figura 2 - um exemplo de execução de uma bomba de acordo com a invenção com conjunto de recirculação

[0030] Figura 3 - uma apresentação detalhada de um exemplo de execução de uma bomba de acordo com a invenção, com conjunto de recirculação.

[0031] É válido para a descrição seguinte das Figuras que todos os números de referência que se referem nos exemplos a característica do estado da técnica, possuam um apóstrofe e todos os números de referência que se referem à característica de exemplos de execução de acordo com a invenção sejam grafados sem apóstrofe.

[0032] A Figura 1 apresenta o estado da técnica baseado em uma bomba, sendo que a construção da passagem do eixo como conjunto separador é mostrada um pouco mais detalhadamente. A bomba que a seguir será ao todo designada com o número de referência 1’ , serve de uma maneira bem geral para o transporte de um fluido de bombe- amento 2’ na forma de uma mistura multifase, isto é, a mistura multifa- se consiste de diferentes substâncias sólidas, líquidas e gasosas. Essencialmente, as substância s são areia e gás que estão previstas como impurezas ao fluido de bombeamento 2’, em quantidades não toleráveis. No presente caso, o fluido de bombeamento 2’ é óleo cru que se encontra com uma pressão de entrada em um lado de baixa pressão LP’ da bomba 1’ e que, em estado de serviço, é transportado através de um rotor da bomba (não mostrado) em um estator da bomba (não mostrado), girável ao redor de um eixo de giro A’, de acordo com a seta P’, sendo deslocado para um lado de alta pressão HP’ da bomba 1’. No caso, o rotor da bomba está de tal modo conformado e disposto através de um eixo rotor 5’ em uma passagem de eixo 6’, que entre o eixo rotor 5’ e a passagem do eixo 6’, em uma fenda anelar 21’, pode ser formada uma película lubrificante, constituída de um fluido lubrificante 200’, formado a partir do fluido de bombeamento 2’. Além disso, pode-se verificar que no eixo rotor 5’ está previsto um conjunto separador 7’, com o qual , em estado de serviço, para oferecer o fluido lubrificante 200’, pode ser separada uma quantidade predeter- minável da substância , através de uma força centrífuga, a partir do fluido de bombeamento 2’.

[0033] Conforme esquematicamente apresentado na Figura 1, para a adução do fluido de bombeamento 2’ que abrange a substância, ou seja, aqui o óleo cru, o conjunto de separação 7’, conformado como disco separador , atarraxado com o eixo rotor 5’ da bomba 1’ e com parafusos 70’, através de uma linha adutora, está unido com o lado de alta pressão HP’ da bomba 1’. O disco de separação é recoberto por uma cobertura D’, através da qual o fluido de bombeamento 2’ é conduzido para o disco de separação.

[0034] O disco de separação da Figura 1 mostra, detalhadamente,uma câmara anelar com disco separador que acompanha a rotação, juntamente com o eixo rotor 5’ ao redor do eixo de rotação A’, sendo que na câmara anelar, para a separação das substâncias, está prevista uma abertura de escoamento alinhada essencialmente em sentido tangencial. A abertura de escoamento está unida para o escoamento de substância separada, ou seja, no presente exemplo para o escoamento de areia enriquecida no óleo cru, através de uma linha de escoamento 721’, com o lado de baixa pressão LP’ da bomba 1’. No caso, a areia apresenta uma densidade mais alta do que o fluido de lubrifi- cação 200’ que é finalmente usado para lubrificar o eixo rotor 5’.

[0035] A fim de que o fluido lubrificante 200’ para a lubrificação do eixo rotor 5’ possa ser disponibilizado na passagem do eixo 6’, a fenda anelar 21’, por meio de uma abertura de lubrificante 22’, está de tal modo unido em regime de fluxo com o conjunto de separação 7’ que o fluido lubrificante 200’, ao menos parcialmente liberto de areia, pode ser aduzido até a fenda anelar 21’, para a lubrificação da passagem do eixo 6’, sendo esta adução feita através da abertura do lubrificante 22’.

[0036] Além disso, adicionalmente está de tal modo prevista uma linha condutora de lubrificante 10’ que uma quantidade predeterminá- vel de fluido lubrificante 200’ pode ser removida do disco separador, especialmente para a alimentação de outro ponto de lubrificação da bomba 1’, que não são explicitamente apresentados aos pontos lubrificantes adicionais, por motivos de visibilidade. No caso, o fluido lubrificante 200’, ramificado pela linha de lubrificante 10’ e que é usado para lubrificar outros componentes da instalação que estão situados fora da bomba 1’, ou seja, que não fazem parte da bomba 1’.

[0037] Como já mencionado, o conjunto de separação 7’, ou seja, aqui o disco separador, está separavelmente unido com o eixo rotor 5’, mas também é possível que o conjunto separador 7’ seja componente integrante do eixo rotor 5’, sendo o conjunto separador 7’ especialmente um disco separador, integralmente unido como eixo rotor 5’.

[0038] De uma maneira bem generalizada, e especialmente no exemplo de execução especial das Figuras 2 e 3, a bomba de acordo com a invenção serve para o transporte de um fluido de bombeamento na forma de uma mistura multifase. A bomba, que em seguida será ao todo designada pelo número de referência 1, serve de uma maneira bem generalizada para o transporte de um fluido de bombeamento 2, em forma de uma mistura multifase, isto e', o fluido de bombeamento consiste de diferentes substâncias sólidas, líquidas e gasosas. As substâncias são essencialmente areia e gás que estão previstas como impurezas no fluido de bombeamento 2, em quantidades não toleráveis. O fluido de bombeamento 2, por exemplo, óleo cru que está disponibilizado com uma pressão de entrada em um lado de baixa pressão LP da bomba 1 e que em estado operacional, por meio de um rotor de bomba 4, montado através de um estator de bomba 3, gira- velmente ao redor de um eixo de giro A de acordo com a seta P, pode ser transportado para um lado de alta pressão HP da bomba, e um eixo rotor 5 está de tal modo disposto em uma passagem de eixo 6 que entre o eixo rotor 5 e a passagem do eixo 6, em uma fenda anelar 28, pode ser conformada uma película lubrificante de um fluido lubrificante 200, com composto do fluido de bombeamento 2. Além disso, no eixo rotor 5 está previsto um conjunto separador 7 com o qual, em estado inativo, para prover o fluido lubrificante 200, na fenda anelar 21, poderá ser separada uma quantidade predeterminável de uma substância por meio de uma força centrífuga, podendo ser separado fluido de bombeamento 2. De acordo com a invenção, está previsto um conjunto de recirculação 8, de maneira que o gás 201 pode ser recirculado com o auxílio do conjunto de separação 7.

[0039] Conforme esquematicamente apresentado na Figura 2, a passagem de eixo 6 abrange uma bucha 9 estacionária e uma luva de eixo giratória 10. A fenda anelar 21 - conforme no presente exemplo de execução - pode ser conformada tanto entre a bucha 9 estacionária e a luva de eixo giratória 10, como também pode ser conformada diretamente entre o eixo rotor 5 e a passagem do eixo 6.

[0040] Além disso, o conjunto de recirculação 8, mostrado na Figura 2, abrange uma linha adutora 81, uma linha de recirculação 82 e um meio para o aumento da pressão 83, especialmente um senfim de transporte e/ou uma linha estriada. Para a adução do fluido de bombe- amento 2, o conjunto de recirculação 8 está unido em regime de fluxo pela linha adutora 81 com o lado de alta pressão HP da bomba, de maneira que o fluido de bombeamento 2 flui a partir do lado de alta pressão HP da bomba até o conjunto de recirculação 8.

[0041] O conjunto de separação 7, ou seja, o disco de separação que acompanha a rotação como eixo rotor 5 ao redor do eixo de rotação A, abrange, detalhadamente, uma câmara anelar na qual está previsto, para a separação da substância, uma abertura de escoamento, preferencialmente alinhada em sentido tangencial. No presente exemplo de execução especialmente preferido, o conjunto de separação 7, ou seja, o disco de separação, para a separação do gás 201, abrange uma primeira abertura de escoamento 71 e/ou para a separação da substância, abrange uma segunda abertura de separação 72 e/ou para a separação do fluido lubrificante, abrange uma terceira abertura de escoamento 73.

[0042] Para que o gás 201 separado seja escoado na direção de recirculação 8 e/ou na linha de recirculação 82, a primeira abertura de separação 71 para a separação do gás 201 está unido em regime de fluxo com o conjunto de recirculação 8 e/ou com a linha de recircula- ção 82. Para recircular o gás 201, o conjunto de recirculação 8, através da linha de recirculação 82, está unido em regime de fluxo com o lado de alta pressão HP da bomba e/ou de uma fonte de gás. No caso, os meios de aumento da pressão 83 serão necessários, a fim de gerarem uma pressão na linha de recirculação 82, pressão esta que é maior do que no lado da alta pressão HP da bomba e/ou da origem do gás, de maneira que o gás 201 pode ser transportado do conjunto de recirculação 8 para o lado de alta pressão HP da bomba e/ou para a fonte do gás. Conforme já mencionado, o conjunto de recirculação 8 está conformado como componente integrante no estator da bomba 3, mas também é possível que o conjunto de recirculação 8 seja um conjunto de recirculação 8 externo, unido em comparação com a bomba.

[0043] Para eu o fluido lubrificante 200 possa ser disponibilizado para a lubrificação, a fenda anelar 21, por meio da abertura de lubrificante 22 está de tal modo unido em regime de fluxo com a terceira abertura de separação 73 do conjunto separador 7 que o fluido lubrificante 200, ao menos parcialmente liberto da substância, pode ser conduzido até a fenda anelar 21 para lubrificar a passagem do eixo 6, sendo esta adução feita através da abertura de lubrificante 22.

[0044] Além disso, adicionalmente, está prevista de tal maneira uma linha de meio lubrificante que uma quantidade predeterminada de fluido lubrificante 200 pode ser removida do disco separador, especialmente pára a alimentação de outros pontos a serem lubrificados na bomba 1, sendo que estes pontos de lubrificação adicionais não são explicitamente apresentados por motivos de melhor visibilidade. No caso, o fluido lubrificante 200 ramificado pela linha lubrificante, que é usado para a lubrificação de outras partes de separação, sendo que estas se encontram fora da bomba, ou seja, não fazem parte da bomba 1.

[0045] A segunda abertura de separação 72, para o escoamento de substância separada, ou seja, no presente caso para o escoamento da areia enriquecida no óleo cru, está unida através de uma linha de escoamento 721 com o lado de baixa pressão LP da bomba 1. No caso, pela areia possui uma densidade mais alta do que o fluido lubrificante 200 que é usado para lubrificar o eixo rotor 5.

[0046] A linha de escoamento 721 está conformada como compo nente integrante na passagem do eixo 6 ou estator da bomba 3, mas pode também estar prevista como uma linha de escoamento separada e adicional 721, por exemplo, na parte externa, no alojamento da bomba.

[0047] Como uma medida vantajosa está previsto um Segundo ponto de estrangulamento 74 que serve para aumentar a resistência, a fim de evitar um escoamento direto do fluido da bomba 2.

[0048] Compreende-se que em todos os exemplos de execução apresentados a título de exemplo nas Figuras, da invenção devem ser compreendidos apenas a título de exemplo e a invenção abrange es-pecialmente e de forma completa todas as combinações adequadas dos exemplos de execução descritos.

Claims (15)

1. Bomba para o deslocamento de um fluido de bombea- mento (2) na forma de uma mistura multifase, sendo que no estado operacional o fluido de bombeamento (2), disponibilizado no estado operacional com uma pressão de entrada em um lado de baixa pressão (LP) da bomba, através de um rotor de bomba (4), montado gira- velmente ao redor de um eixo de giro (A) em um estator da bomba (3), pode ser transportado para um lado de alta pressão (HP) da bomba, e um eixo rotor (5) está de tal modo disposto em uma passagem de eixo (6) que entre o eixo rotor (5) e a passagem do eixo (6), em uma fenda anelar (21) pode ser conformada uma película lubrificante de um fluido lubrificante (200), formado do fluido de bombeamento (2),caracterizada pelo fato de queno eixo rotor (5) está previsto um conjunto separador (7), que roda em conjunto com o eixo do rotor e com o qual, no estado operacional, para prover o fluido lubrificante (200) na fenda anelar (21), uma quantidade predeterminada da substância pode ser separada do fluido de bombeamento (2), através de uma força centrífuga e está previsto um conjunto de recirculação (8), de maneira que o gás (201) pode ser recirculado com o auxílio do conjunto de separação (7).

2. Bomba de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a passagem do eixo (6) forma um mancal de eixo abrangendo uma bucha estacionária (9) e uma luva de eixo (10) giratória.

3. Bomba de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a passagem do eixo (6) constitui um ponto de estrangulamento.

4. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a fenda anelar (21) pode ser conformado entre a bucha (9) estacionária e a luva do eixo giratória (10).

5. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o conjunto de recircula- ção (8) abrange uma linha adutora (81), uma linha de recirculação (82) e um meio para aumentar a pressão (83), especialmente abrangendo um senfim de transporte e/ou uma linha estriada.

6. Bomba de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o conjunto de recirculação (8) para a adução do fluido de bombeamento (2) pela linha adutora (81) está unido em regime de fluxo com o lado de alta pressão (HP) da bomba, de maneira que o fluido de bombeamento (2), no estado operacional flui do lado de alta pressão (HP) da bomba até o conjunto de recirculação (8).

7. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o conjunto de separação (7), que acompanha a rotação do eixo rotor (5) ao redor do eixo de giro (A), abrange uma câmara anelar na qual, para a separação da substância, está prevista uma abertura de separação preferencialmente de alinhamento tangencial.

8. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o conjunto de separação (7) para a separação do gás (201) abrange uma primeira abertura de separação (71) e/ou para a separação de uma substância abrange uma segunda abertura de separação (72), e/ou para a separação do fluido lubrificante abrange uma terceira abertura de separação (73).

9. Bomba de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a primeira abertura de separação (71) para a separação do gás (201) está unida em regime de fluxo com o conjunto de re- circulação (8), especialmente com a linha de recirculação (82).

10. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizada pelo fato de que para a recirculação do gás (201), o conjunto de recirculação (8) pode ser unido em regime de fluxo atra- vés de linha de recirculação (82) com o lado de alta pressão (HP) da bomba e/ou com uma fonte de gás.

11. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizada pelo fato de que a linha de recirculação (82) está de tal modo conformada que através dos meios para o aumento da pressão (83) poderá ser proporcionada uma produção da linha de re- circulação (82) em nível mais alto do que no lado da alta pressão (HP) da bomba e/ou da fonte de gás, e o gás (201) pode ser transportado desde o conjunto de recirculação (8) para o lado da alta pressão (HP) da bomba e/ou para a fonte de gás.

12. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o conjunto de recircula- ção (8) está conformado como componente integrante no estator da bomba (3).

13. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que a segunda abertura de escoamento (72) para a remoção da substância, através de uma linha de separação de escoamento (721), está unida em regime de fluxo com o lado de baixa pressão da bomba (LP) e/ou a fenda anelar (21), através de uma abertura de lubrificante (22), está de tal modo unido em regime de fluxo com a terceira abertura de escoamento (73) do conjunto separador (7) que o fluido lubrificante (200), ao menos parcialmente liberto da substância, pode ser conduzido para a fenda anelar (21) para lubrificar a passagem do eixo (6), sendo conduzido através da abertura de lubrificante (22).

14. Bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que está prevista de tal maneira uma linha de lubrificante que uma quantidade predeterminada de fluido lubrificante (200) pode ser removida do conjunto separador (7), especialmente para alimentar outro ponto de lubrificação da bomba (1).

15. Conjunto de recirculação (8) para uma bomba (1) como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 até 14.

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