Resumen
Hydraulic system of recirculation of deep waters without external energy contribution, of the type of system of pumping of liquids to superior level with optimized autonomy, in which the potential energy of water dammed to a certain height is harnessed to produce directly usable mechanical energy in the elevation of the flow of water at a level above, even of the discharge, which has been adapted to raise water from great depth, as for example in wells or flooded mines, characterized to be constituted by a combination of hydraulic turbine Pelton type (1) and centrifugal pump (2) by mechanical transmission of multiple axis (3) between the corresponding runners, in which, taking advantage of the operation's own infrastructure, such as wells, chimneys, galleries or hillsides, or building infrastructure specific, the turbine is located at a lower level determined by a height "H" of a drain point (4) of a vol umen of the deep water, used as a source of potential energy, whose jet impinges on the blades or spoons of the turbine driven in free fall through a pipe or pressure gallery (5) ending in "N" number of needle valves or injectors, from where it exits towards a channel, well or lower tank (6), and the pump is submerged in a point of the volume of the deep water located in an upper level of the previous drain point, used for the evacuation towards the outside of the well or of the water mine of the upper level of drainage (7), in such a way that the revolving drive of the impeller of the turbine as a consequence of the jet of water under pressure that falls from the upper drain point, is transmitted through the multiple axis to the impeller of the centrifugal pump, causing the suction of the water from the drainage area, from where it is channeled towards the outside, either to a fluvial channel or to an accessory installation, such as a supe deposit land (8) (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. 5 2. 10 3. 15 4. 20 5. 25 6. 30 7. 35 8. REIVINDICACIONES 9. 1. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, del tipo de sistema de bombeo de líquidos a nivel superior con autonomía optimizada, en la que se aprovecha la energía potencial de agua embalsada a una determinada altura para producir energía mecánica directamente utilizable en la elevación del flujo de agua a una cota por encima, incluso, de la de descarga, que ha sido adaptado para elevar aguas desde gran profundidad, como por ejemplo en pozos o minas inundados, caracterizado por estar constituido por una combinación de turbina hidráulica tipo Pelton (1) y bomba centrífuga (2) mediante trasmisión mecánica de eje múltiple (3) entre los correspondientes rodetes, en la que, aprovechando la propia infraestructura de la explotación, como los pozos, chimeneas, galerías o laderas, o construyendo infraestructuras específicas, la turbina se sitúa en una cota inferior determinada por una altura "H de un punto de desagüe (4) de un volumen del agua profunda, utilizado como fuente de energía potencial, cuyo chorro incide sobre las palas o cucharas de la turbina conducido en caída libre a través de una tubería o galería de presión (5) que termina en número ”N” válvulas de aguja o inyectores, desde donde sale hacia un cauce, pozo o deposito inferior (6), y la bomba se sitúa sumergida en un punto del volumen del agua profunda situado en una cota superior del punto de desagüe anterior, utilizada para la evacuación hacia fuera del pozo o de la mina del agua del nivel superior de drenaje (7), de tal forma que el accionamiento de revolución del rodete de la turbina como consecuencia del chorro de agua a presión que cae desde el punto de desagüe superior, se transmite a través del eje múltiple al rodete de la bomba centrifuga, provocando la succión del agua de la zona de drenaje, desde donde es canalizada hacia el exterior, bien a un cauce fluvial o hasta una instalación accesoria, como un depósito de superficie (8). 10. 2. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, según reivindicación 1, caracterizado porque la turbina hidráulica (1) se sitúa entre 200-300 m por debajo de la bomba centrífuga (2), la cual se sitúa en un punto por encima del nivel de drenaje de entre 30-50 m de la cota 0 de la superficie exterior. 11. 3. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el eje múltiple (3) de transmisión entre rodetes del conjunto turbina-bomba está constituido por un eje horizontal de uno o varios tramos desde el rodete de la turbina, conectado mediante un sistema de piñones a 90° (9) con un eje vertical de uno o varios tramos hasta el rodete de la bomba centrífuga, estando empalmados los sucesivos tramos mediante juntas tipo Cardán (10), y quedando protegidos 12. 5 13. 10 14. 15 15. 20 16. 25 17. 30 18. 35 19. en toda su longitud en el interior de un tubo desmontable en partes (11), perfectamente estanco. 20. 4. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la optimización del rendimiento de la bomba centrífuga a las diferentes condiciones de operación, que es función de la velocidad de giro angular “w” del rodete de la turbina transferida al rodete de la bomba mediante los ejes múltiples de transmisión, se consigue variando el número “N” de inyectores de agua sobre la turbina, conforme a las siguientes relaciones: w = Vjet / R ; Vjet = N / R; donde "R" es el radio de la turbina Pelton y "Vjet" es la velocidad de salida del fluido del inyector. 21. 5. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la optimización del rendimiento de la bomba centrífuga a las diferentes condiciones de operación, que es función de la velocidad de giro angular “w” del rodete de la turbina transferida al rodete de la bomba mediante los ejes múltiples de transmisión, se consigue variando la altura neta “H” de descarga del agua a alta presión, conforme a las siguientes relaciones: w = Vjet / R ; Vjet = Cv V2gH ; donde "R" es el radio de la turbina Pelton, "Vjet" es la velocidad de salida del fluido del inyector, "g" es la aceleración de la gravedad, "H" es la altura neta y "Cv" es el denominado coeficiente de velocidad, cuyo valor se encuentra en el intervalo 0,96 - 0,99. 22. 6. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por disponer un depósito de servicio (12) instalado a nivel de la bomba en la infraestructura de la explotación para la recogida, mediante una tubería de enlace (12) con válvula de apertura-cierre desde el conducto de evacuación hacia el exterior, de parte del caudal de agua drenada, desde el que se tira una segunda tubería o galería de presión (13) hasta un grupo turbina hidráulica-generador (14) de producción de energía eléctrica, que descarga el agua hacia el cauce, pozo o deposito inferior (6). 23. 7. Sistema hidráulico de recirculación de aguas profundas sin aporte energético externo, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el depósito de superficie (8) de recogida del agua extraída es un conducto en forma de silo con un conducto de descarga inferior con válvula de apertura-cierre (15) y grupo de turbina-generador (16) de producción de electricidad.
