BR0311565B1 - centrìfuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço com disco aparador e processo para seu funcionamento. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CENTRÍFU-GA DE PARAFUSO SEM-FIM DE INVÓLUCRO MACIÇO COM DISCOAPARADOR E PROCESSO PARA SEU FUNCIONAMENTO"

A presente invenção refere-se a uma centrífuga de parafusosem-fim de invólucro maciço segundo o preâmbulo da reivindicação 1 e aum processo para seu funcionamento.

Uma centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço gené-rica mostra a DE 195 00 600 C1. A DE 40 14 552 C1 mostra um separadorcom eixo de rotação vertical com um disco aparador e um disco de bloqueioentre os quais pode ser alimentado um gás para impedir a desgaseificaçãode solventes.

A centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço publicadana DE 43 20 265 A1 é dotada no lado de saída de líquido de uma barragemque apresenta uma passagem. Alocado à passagem está um disco de es-trangulamento, disposto parado durante a rotação do tambor em relação aesse, o qual pode ser deslocado axialmente mediante uma bucha roscada.Girando a bucha roscada, pode ser alterada a distância entre a barragem eo disco de estrangulamento. A alteração da seção transversal de descargaocorrente com isso provoca uma alteração do nível de líquido no tambor decentrífugação de maneira que é possível executar um ajuste contínuo destenível de líquido deslocando o disco de estrangulamento.

Da DE 39 04 151 A1 é conhecido um disco de acumulação so-bre o parafuso sem-fim. Bocais na circunferência externa servem de minimi-zação do consumo de energia. Um processamento de produtos sensíveis,sob fechamento estanque de gases em relação ao ambiente, não é possívelcom esta construção.

Da DE 198 30 653 C1 é conhecido realizar a descarga de líqui-do de uma centrífuga aberta de parafuso sem-fim de invólucro maciço medi-ante um disco aparador ligado em série com uma vedação de labirinto paraconduzir de volta gotinhas do produto. Segundo esta construção, não é ne-cessária nenhuma vedação em relação ao espaço externo. Entretanto,existe interesse em centrífugas de parafuso sem-fim de invólucro maciçocom discos de aparar nas quais o espaço de produto é vedado para fora. Arealização de tal centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço commeios construtivos simples é tarefa da invenção.

A invenção soluciona esta tarefa pelo objeto da reivindicação 1.

Com a invenção também deve ser criado um processo simplespara a operação da centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço deacordo com a invenção, Isso é indicado na reivindicação 15.

A câmara de bloqueio com a alimentação de líquido de bloqueio -especialmente preferida em combinação com os dois discos de bloqueio ede sifão - possibilita, de maneira construtiva simples e favorável em termosde custo, uma vedação confiável do espaço de centrífugação em relação àatmosfera circundante. Na DE 198 30 653 C1 genérica, em contrapartida, oproduto pode chegar pela vedação de labirinto em contato com a atmosferacircundante.

Câmaras de bloqueio são conhecidas, por si, ainda de centrífu-gas com eixo de rotação vertical, sendo que a essas é conduzido tambémum líquido de bloqueio separado (DE 196 31 226). Câmaras de bloqueiocom separadores desse tipo também são conhecidas na DE 657 473. Toda-via, até agora não se pensou nisso ou também não foi considerado vantajo-so realizar com centrífugas com eixo de rotação horizontal também umacâmara de bloqueio a qual é solicitada por um líquido de bloqueio separadoindependente do material de centrífugação.

Quando do estabelecimento de uma pressão no interior do apa-relho de decantação ou da centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro ma-ciço, um gás (como por exemplo, CO2), dissolvido no material de centrífuga-ção (por exemplo, uma bebida), escaparia, sem a disposição da câmara debloqueio com dois discos sifão e da alimentação de líquido de bloqueio,eventualmente em parte da centrífuga de parafuso sem-fim de invólucromaciço. A invenção impede isso.

Com o disco de bloqueio ou de sifão na câmara de bloqueiopode ser estabelecida, de maneira simples, uma pressão suficiente de ma-neira que um gás como CO2 é retido na (fase) líquida. Variando o diâmetrodo disco de bloqueio e de sifão, a pressão na câmara de bloqueio pode servariada sendo que ela importa em, de preferência até 4 bar, especialmente0,5 a 2,5 bar. A pressão influencia a espécie da substância sólida e/ou desua consistência.

Especialmente preferido, em um espaço anelar da câmara debloqueio desembocam o tubo de alimentação e um furo de escoamento quepossibilitam a alimentação e a descarga contínuas do líquido de bloqueio àe da câmara de bloqueio. Com isso, de maneira muito mais simples do quena DE 196 31 226 A1, torna-se possível uma limpeza contínua da câmarade bloqueio e é impedida, efetivamente, a formação de depósitos na câmarade bloqueio. Com isso, a centrífuga toma conta também de elevados requi-sitos de higiene.

Uma vez que o transporte do líquido para fora efetua-se com umdisco de raspar, ligado especialmente diretamente em série com a câmarade bloqueio, um gás dissolvido como CO2 pode ser retido, pelo menos am-plamente, no líquido a ser removido ou a ser processado o que muito simpli-fica o processamento de produtos, como cerveja.

De maneira especial, a câmara de bloqueio como o disco deraspar são dispostos, em relação ao mancai principal do tambor, no lado dotambor ou em direção ao tambor o que possibilita configurar a construção demaneira muito simples. Com isso, resulta não só uma vedação duradouraem relação à atmosfera circundante mas talvez também uma vedação emrelação a contaminações de produto por névoa de óleo do mancai principaldo lado do líquido (aqui não representado).

Outras construções vantajosas podem ser depreendidas dasdemais reivindicações dependentes.

A seguir, a invenção é explicada, em pormenores, com base emexemplos de execução referindo-se aos desenhos. Os desenhos mostram:

Figura 1 um corte através de uma centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço de acordo com a invenção; e

Figura 2 uma ampliação de recorte da figura 1.A figura 1 mostra uma centrífuga de parafuso sem-fim de invólu-cro maciço 1 com um tambor 3 com um eixo de rotação vertical no qual édisposto um parafuso sem-fim 5. O tambor 3 e o parafuso sem-fim 5 apre-sentam, cada um, um setor essencialmente cilíndrico e um setor que aqui éadelgaçante.

Um tubo de entrada centrado 7 que se estende axialmente servede alimentação do material de centrífugação 8 através de um distribuidor 9,situado perpendicularmente ao tubo de entrada 7, no espaço de centrífuga-ção 11 entre o parafuso sem-fim 5 e o tambor 3.

Se, por exemplo, for conduzida uma pasta lamacenta à centrífu-ga, mais para dentro, forma-se uma fase líquida.

O parafuso sem-fim 5 suportado pelo mancai 6 gira com umavelocidade pouco menor ou maior do que o tambor 3 e transporta a subs-tância sólida centrifugada S em direção ao setor cônico para fora do tambor3 a uma descarga de substâncias sólidas (aqui não representado).

O líquido, em contrapartida, corre em direção ao diâmetro maiordo tambor na extremidade traseira do setor cilíndrico do tambor 3 e ali éconduzido através de uma barragem 15 para uma câmara 17 que segueaxialmente ao espaço de centrifugação propriamente dito com um diâmetromenor em comparação ao espaço de centrifugação.

Na câmara 17 (veja também figura 2) é disposto um disco apa-rador 19 para a descarga da fase líquida L à qual segue um canal de des-carga 20 que remove a fase líquida L para fora do tambor 3. O disco apara-dor 19 é disposto diretamente no tubo de entrada 7, que fica parado durantea operação, sendo que entre o disco aparador 19 e tubo de entrada 7 é rea-Iizada uma disposição vedada isenta de fenda.

De preferência, na região conicamente adelgaçante do tambor3, o parafuso sem-fim 1 apresenta - antes da descarga da substância sólida(aqui não apresentado) - um primeiro disco de sifão 21 que se estende par-tindo do parafuso sem-fim 5 radialmente para fora à câmara de centrifuga-ção 11 e imerge no nível de líquido P1.

Pela imersão, a região interna ou a região de centrifugação noespaço de centrifugação 11 (aqui à direita do disco de sifão 21) e fechadahermeticamente em relação ao ambiente ou à atmosfera circundante. Tam-bém se poderia pensar em dispor outros discos de sifão na região cônica dotambor 3 para influenciar destarte a consistência das substâncias sólidas(aqui não apresentado).

Na câmara 17, no lado do disco aparador 19 que é virada para oespaço de centrifugação, é disposto um ressalto anelar 23 que se estenderadialmente do diâmetro interno da câmara 17 em direção para dentro.

Entre o primeiro disco de sifão 21 e o ressalto anular 23 forma-se na operação da centrífuga um nível de líquido P1, já que o disco de sifão21 e o ressalto anular se sobrepõem, ou que os dois elementos correspon-dentes são ajustados um sobre o outro.

Entre o ressalto anelar 23 situado mais próximo do disco apara-dor 19 e o disco aparador 19, o nível de líquido P2, em contrapartida, chegaaqui até a abertura de entrada 25 do disco aparador. Estrangulando o disco aparador 19 pode ser variado aqui o nível de líquido.

No lado do disco aparador 19 afastado do disco anelar 23, es-tende-se a câmara 17 radialmente para dentro até a proximidade do tubo dealimentação ou até um diâmetro que é menor do que o diâmetro do parafusosem-fim e desemboca em uma passagem axial 27 à qual, no sentido axial, segue um espaço anelar 29 que funciona como câmara de bloqueio, espaçoanelar este que, por sua vez, desemboca em um canal de descarga axial 31para o líquido de bloqueio na circunferência externa do tubo de entrada 7 edo canal de descarga 21 para o material de centrifugação, sendo que o di-âmetro interno do canal de descarga 31 para material de bloqueio é menor do que o diâmetro da passagem 27 de maneira que o líquido de bloqueioque transborda da câmara de bloqueio 19 escoa através de canal de des-carga 31.

Na câmara de bloqueio ou no espaço anelar 29 é disposto, fixo,outro disco de sifão ou disco de bloqueio 33 que se estende partindo do lado de dentro radialmente para fora até para dentro da câmara de bloqueio.Um tubo de alimentação 35 que vai do lado de fora para dentro da centrífu-ga - aqui paralelamente ao tubo de entrada 7 na circunferência externadeste - possibilita a alimentação direta de um líquido de bloqueio indepen-dente do material de centrífugação, como água, do lado de dentro para acâmara de bloqueio 29.

Um furo de escoamento 37 - aqui indo na circunferência externado espaço anelar 29 de maneira acutângula radialmente para fora do tambor3 - possibilita o escoamento contínuo do líquido de bloqueio para fora doespaço anelar 29, o que causa uma limpeza contínua vantajosa.

Na operação - quer dizer, com giros do tambor 3 e do parafusosem-fim 5 - forma-se no espaço anelar 29 um nível de líquido P3 do líquidode bloqueio que veda o interior do tambor 3 em relação à atmosfera circun-dante se a quantidade de alimentação de líquido de bloqueio à câmara debloqueio for maior do que a quantidade de descarga, ajustada pelo dimensio-namento do furo de escoamento 37. Água em excesso que não escoa pelofuro de escoamento 37 corre pelo canal de descarga 31 para fora.

Com o segundo disco de sifão 33 na câmara de bloqueio 29,contudo, pode ser estabelecida, de maneira simples, uma pressão suficientede maneira que gás é retido no líquido. Variando o dispositivo do disco debloqueio e de sifão 33 pode ser variada a pressão na câmara de bloqueio29. A pressão influencia o modo de transporte da substância sólida e/ou desua consistência.Lista de números de referência

1 centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço 2 mancai 3 tambor 5 parafuso sem-fim 7 tubo de entrada 8 material de centrífugação 9 distribuidor 11 espaço de centrífugação 13 canal de descarga 15 barragem 17 câmara 19 disco aparador 20 canal de descarga 21 disco de bloqueio e de sifão 23 ressalto anelar 25 abertura de entrada 27 passagem 29 espaço anelar 31 canal de descarga 33 disco de bloqueio e de sifão 35 tubo de alimentação 37 furo de escoamento P1, P2, P3 nível do líquido S substância sólida centrifugada

Claims (17)

1. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço coma) um tambor giratório (3) com um eixo de rotação horizontalque cerca um espaço de centrifugação (11),b) um parafuso sem-fim (5) giratório disposto no tambor (3),c) pelo menos uma descarga de líquido e pelo menos umadescarga de substâncias sólidas, sendo que a descarga delíquido efetua-se com um disco aparador (19) ligado em sé-rie com uma câmara (29),caracterizado pelo fato de qued) a câmara (29) apresenta um espaço anelar (29) com umdisco de bloqueio e de sifão (33) disposto nela,e) sendo que a câmara (2Q) é uma câmara de bloqueio es-tanque (29) para a vedação do espaço de centrifugação(11) em relação ao ambiente mediante um líquido de blo-queio ao qual é alocado diretamente um tubo de alimenta-ção (35) para o líquido de bloqueio separado, indepen-dente do material de centrifugação, ef) o parafuso sem-fim (1) apresenta um segundo disco desifão (21) que se estende partindo do parafuso sem-fim (5)radialmente para fora ao espaço de centrifugação (11).

2. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a câmara de blo-queio (29) é ligada em série imediatamente com o disco aparador (19).

3. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o segundodisco de sifão (21) é disposto sobre o parafuso sem-fim (2) antes da descar-ga de substância sólida.

4. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o segundo disco desifão (21) sobre o parafuso sem-fim (2) é disposto na região conicamenteadelgaçante.

5. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de queno espaço anelar (29) desembocam o tubo de alimentação (35) e um furo deescoamento (37) que possibilitam a alimentação e a descarga contínuas dolíquido de bloqueio à e da câmara de bloqueio (29).

6. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com uma das reivindicações anteriores caracterizada pelo fato de que otambor (3) e o parafuso sem-fim (5) apresentam, cada um, um setor essenci-almente cilíndrico e um setor adelgaçante, sendo que ao setor cilíndrico segueuma câmara (17) com um diâmetro preferivelmente menor em comparaçãoao espaço de centrífugação no qual é disposto o disco aparador (19).

7. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com uma das reivindicações anteriores caracterizada pelo fato de que nacircunferência interna da câmara (17) é disposto um ressalto anelar (23).

8. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que acâmara (17) estende-se radialmente para dentro no lado o disco aparador(19) afastado do disco anelar (23) até um diâmetro que é menor do que odiâmetro do parafuso sem-fim (5) e de que a câmara (17) desemboca emuma passagem (27) e à qual, no sentido axial, segue um espaço anelar (29)que desemboca em um canal de descarga axial (31) para o líquido de blo-queio, sendo que o diâmetro interno do canal de descarga (31) é menor doque o diâmetro da passagem (27) de maneira que o líquido de bloqueio quetransborda da câmara de bloqueio (19) pode ser escoado através de canalde descarga (31).

9. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, de acor-do com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de queno espaço anelar (29) é colocado ou configurado perpendicularmente nacircunferência interna da câmara do primeiro disco de bloqueio e de sifão(33) que se estende partindo de dentro radialmente para fora para dentro doespaço anelar (29).

10. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, deacordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato deque o tubo de alimentação (35) é disposto paralelamente a um tubo de en-trada (7) para material de centrífugação na sua circunferência externa.

11. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, deacordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato deque o furo de escoamento (37) vai partindo da circunferência externa do es-paço anelar (29), especialmente de maneira acutângula, em direção ao eixode rotação radialmente para fora do tambor (3).

12. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, deacordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato deque o primeiro disco de sifão (21) e o ressalto anelar (23) são ajustados umao outro de tal maneira que quando da operação da centrífuga, forma-se umnível de líquido P1 entre eles.

13. Centrífuga de parafuso sem-fim de invólucro maciço, deacordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato deque o disco aparador (19) é disposto vedado sobre o tubo de entrada (7),parado durante o funcionamento.

14. Processo para a operação de uma centrífuga de parafusosem-fim de invólucro maciço, como definido em uma das reivindicações an-teriores, caracterizado pelo fato de que para dentro de uma câmara estan-que (29), para a vedação do espaço de centrífugação (11) em relação aoambiente, é levado um líquido de bloqueio separado independente do mate-rial centrifugo através de um tubo de alimentação (35).

15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que pela descarga permanente de líquido de bloqueio realiza-seuma limpeza contínua da câmara de bloqueio (29).

16. Processo, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracte-rizado pelo fato de que variando o diâmetro do disco de bloqueio e de sifão(33) é ajustada a pressão na câmara de bloqueio (29).

17. Processo, de acordo com a reivindicação 14, 15, ou 16,-ca-racterizado pelo fato de que a pressão no espaço de centrífugação importaem até 4 bar, especialmente 0,5 a 2,5 bar.