La patente ha sido impulsada por el catedrático de Ingeniería Química y Materiales y profesor de la Udima Ricardo Díaz, junto a Lorenzo Gaya y Carlos Mayo del Río. La invención tiene por objeto un sistema de bombeo hidráulico de agua u otro fluido incompresible realizado a alta presión y sin consumo energético externo, ya que en su fundamento técnico solo requiere para su mantenimiento multietapa de una fuente de energía potencial disponible a un nivel superior del fluido a bombear, como un embalse de agua o un deposito elevado construido en el curso de una corriente fluvial.
No obstante, el sistema está concebido, y es donde encuentra especial utilidad, para operar en circuito cerrado, alimentando sistemas hidráulicos anexos que requieren o mejoran su rendimiento operando a alta presión o caudal de fluido de carga, como minicentrales hidroeléctricas, módulos de membranas en equipos de ultrafiltración, ósmosis inversa, etc, según un proceso cíclico en el que el agua recogida en el embalse de suministro inferior es retornada al embalse de carga superior mediante una bomba alimentada por fuentes de energía renovables.
El objetivo es realizar el bombeo de fluido incompresible con la mayor eficiencia energética posible. El sistema se basa en una máquina hidráulica de desplazamiento positivo formada por al menos dos columnas paralelas de carga vertical alimentadas desde el embalse o contenedor superior, que terminan en cada uno de sus extremos en sendos conjuntos de dos cilindros coaxiales con pistan.
Así mismo dos cilindros actuadores superiores interconectados por su base por una tubería transversal y provistos de tuberías de evacuación en sus cabezales, con válvulas de carga y descarga, y dos cilindros de trabajo de succión-impulsión del líquido a bombear desde el embalse inferior a través de tuberías con 30 válvulas antirretorno, siendo los cilindros actuadores y de trabajo solidarios a través del vástago común de los correspondientes pistones.
Proceso cíclico
Al estar dimensionados los cilindros actuadores y de trabajo de forma que los correspondientes pistones ejerzan la misma fuerza en ambos de ellos, según una relación constante de presiones-secciones, partiendo de una situación inicial de cilindros actuadores llenos del fluido de carga y uno de los de trabajo lleno del fluido líquido a bombear, se consigue por la acción sincronizada de las válvulas de carga y descarga, un proceso cíclico en el que mientras un cilindro de trabajo está en impulsión, el otro está en succión, con el consiguiente bombeo del líquido a presión.
El campo técnico de esta invención es el de las instalaciones o sistemas de bombeo de líquidos que utilizan máquinas o bombas de desplazamiento positivo, caracterizadas por una disposición de cilindros con pistón que actúan por emboladas que transforman la energía del fluido de trabajo en energía mecánica.
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