BR102015012394A2 - Extrusor centrifugal for separation of solids and liquids - Google Patents

Abstract

centrífuga extrusora para separação de sólidos e líquidos, refere-se a um equipamento (e) apoiado em um cavalete (1) que recepciona um corpo (2) substancialmente tubular acomodado obliquamente, que em seu interior comporta um rosca (3) de eixo cônico que gira concêntrica a um cesto (4), igualmente dotado de movimento radial, com elementos perfurados (5), a primeira, ou seja, a rosca (3) fazendo o papel de uma extrusora e o segundo, ou seja, o cesto (4) de uma centrífuga na separação de sólidos (6) e líquidos (7) de soluções (8), inclusive aquelas com alta concentrações de umidade, que adentram o equipamento (e) pelo seu bocal de entrada (9) inferior.

Description

CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS BREVE APRESENTAÇÃO

[0001] Trata o presente de um pedido de Patente Invenção de uma CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOSespecialmente de um equipamento de atuação longitudinal oblíqua, dotado de uma rosca cônica que opera interna a um cesto centrífugo com um elemento perfurado, de forma que tal sistema ao girar funciona como uma centrífuga extrusora separando o sólido do líquido ao longo do equipamento.

CAMPO DE APLICAÇÃO

[0002] O equipamento inventado tem o seu campo de aplicação definido no segmento industrial em que haja necessidade de, em alguma fase processual, fazer a separação residual de sólidos e líquidos, como, por exemplo, nas operações de caldeiras (fuligens), separação de caldos em geral, separação de leveduras, processamento de esgoto industrial e doméstico, citricultura, etc.

DO ATUAL ESTADO DA TÉCNICA

[0003] É de conhecimento dos técnicos no assunto as centrifugas e as extrusoras.

[0004] As centrífugas operam por batelada e em altas rotações colocando em risco os trabalhadores, além de sofrerem desgaste acelerado das peças devido as particularidades do seu mecanismo. Geralmente, representam um alto custo de aquisição e manutenção para o setor em que é empregada.

[0005] Por sua vez, as extrusoras tem como princípio de funcionamento o pressionamento efetivado por meio de uma rosca que pressiona a massa até secar. As extrusoras necessitam que a solução a ser processada esteja com uma densidade relativamente alta, caso contrário ocorrerá muito vazamento tornando o processo inviável. Outro ponto negativo é a necessidade de uma estrutura robusta e pesada para uma baixa vazão, o que aumenta o custo.

[0006] O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre a matéria em pareço como oDOCUMENTO:PI0904685-2 U2 - DATA DE DEPÓSITO: 26/11/2009TÍTULO: "FILTRO SEPARADOR DE LÍQUIDOS E SÓLIDOS". RESUMO: constituído por carcaça do filtro provido com bocal e, para conter o filtro por sobre a pá rotativa com escova, acoplado no mancai e na polia do primeiro motor, para ser acoplado na carcaça da centrifuga com dreno, através de anel de vedação, para conter o filtro por sobre a rosca com escova, acoplada no mancai rotativo, na pá rotativa e no mancai rotativo, acoplado à rosca de descarte provida de eixo com a polia do segundo motor, contida pela tampa do descarte com saída do descarte, através do anel de vedação, para ao ser acionado pelas polias no mesmo sentido de direção e com rotações diferentes, quando a solução pesada entra na carcaça do filtro através do bocal de encontro a pá rotativa que, promove a pré filtragem para limpeza e embebição do sólido, o direcionando à rosca que promove a embebição nos seus dois primeiros elos e a saída do líquido pelo dreno da carcaça da centrifuga, e promover a centrifugação do sólido para a rosca de descarte, que o expulsa através da saída de descarte em alta vazão.

[0007] O filtro separador de líquidos e sólidos apresenta alguns problemas funcionais e operacionais, abaixo listados: ν' Ao entrar pelo bocal a solução em processamento encontra a pá rotativa que força a passagem do líquido pelo elemento filtrante, agitando a solução e quebrando as partículas. Apesar de tornar as partículas menores é comum a saturação nesse trecho do equipamento. ν' O filtro funciona em conjunto com uma centrifuga. A solução deve passar por dois mancais (um fixo e outro giratório). Caso o filtro concentre demais o sólido que deve passar para a centrífuga ocorre o entupimento desta passagem travando o processo. ν' Para construir um filtro separador de líquido e sólido grande, essa junção entre o filtro e a centrífuga deve ter o mínimo de abertura, tomando esta operação de alto custo. ν' No caso de a solução processada estar com alta concentração de líquido, portanto com intensa vazão, ao passar pela rosca da centrífuga não consegue segurar totalmente o líquido, eliminando o fluido por onde deveria sair o sólido. ν' Ao sair da centrífuga, o resíduo tem que passar por um mancai giratório. Caso a centrífuga concentre demais o resíduo sólido ocorrerá o entupimento desta passagem travando o processo.

DO NOVO MODELO

[0008] Ciente do estado da técnica, suas lacunas e limitantes, o inventor, após estudos e pesquisas criou aCENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOSem questão, de simples forma construtiva, especialmentede um equipamento apoiado em um cavalete capaz de recepcionar um corpo em um plano oblíquo em cujo interior se denota uma rosca cônica concêntrica a um cesto centrífugo dotados de elementos vazados estrategicamente posicionados para quando do giro da mesma atuar tal como uma centrifuga extrusora comprimindo a solução de encontro as paredes do referido cesto transpassando o líquido através dos elementos vazados e daí para fora do equipamento, ao passo que o sólido é direcionado para outra saída separando assim, de forma eficiente a solução.

[0009] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- a combinação dos dois conceitos, centrifugação e extrusão, possibilita que o equipamento opere de forma simples, eficaz e seja eficiente mesmo quando da secagem de soluções com alta concentração de líquidos.

[0010] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- por se tratar da combinação de dois conceitos de secagem, centrifugação e extrusão, consegue-se obter um alto rendimento de retirada de sólidos mesmo com soluções com grande concentração de líquidos.

[0011] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- o acesso aos seus componentes internos é facilitado reduzindo o tempo de parada e o custo de manutenção.

[0012] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- o equipamento opera em um ângulo de 45° aproveitando a força da gravidade e melhorando sua taxa de rendimento.

[0013] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- um jogo de escovas mantém limpos os furos da centrífuga, concentra e impede que o produto processado passe pela extremidade da rosca.

[0014] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- o cesto gira no sentido horário e anti-horário atendendo da melhor forma as características da solução a ser processada.

[0015] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- existe um motor e um motorredutor. O motor traciona a rosca e o motorredutor traciona o cesto, mantendo-o numa velocidade adequada para o processo. No caso de o cesto girar no mesmo sentido da rosca, porém com rotação diferente (rotação mais baixa que a da rosca), o emprego do motorredutor é para manter a velocidade determinada.

[0016] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- o eixo da rosca é cônico e conforme a solução é empurrada e apertada contra o cesto concomitante a centrifugação. As escovas posicionadas na extremidade da rosca não permitem que a solução em processamento passe entre a rosca e o cesto. No final da rosca, o espaço é pequeno para a passagem, forçando o agrupamento de sólidos e o descarte de líquidos pelos furos da centrífuga.

[0017] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- a limpeza dos furos da centrífuga é realizado pelas escovas. Caso a limpeza não se dê 100% é utilizado jato de líquido em alta pressão por meio de bicos instalados na parte superior do corpo da centrífuga ou pelos bicos instalados no eixo da rosca.

[0018] Na CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS- na parte final do cesto há vãos livres para o descarte dos resíduos sólidos, que são direcionados pela tampa para fora do equipamento. Na parte de baixo do corpo há uma saída para o líquido gerado pela operação.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[0019] Em suma a invenção a centrífuga extrusora apresenta como vantagens mais preponderantes: ■S Simples construtividade - peças de mercado. ■S Baixa rotação - diminui desgaste e riscos de acidente. s Pequeno porte para um volume alto de produção. s Ótimo custo/benefício - possibilita o processamento produto com alta umidade até a obtenção de um resíduo com baixa umidade. s Fator de trabalho 100% - autolimpante com três tipos de limpeza (não há necessidade de interrupções). S Agilidade e praticidade. s Durabilidade do produto.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] Para melhor entendimento da centrífuga extrusora, seguem em anexo os desenhos, os quais estão relacionados abaixo.

Flg. 1 : Vista em perspectiva da centrífuga extrusora para separação de sólidos e líquidos.

Fig.2 : Vista em perspectiva explodidada centrífuga extrusora para separação de sólidos e líquidos.

Fig. 3 : Vista em corte da centrífuga extrusora para separação de sólidos e líquidos.

Fig. 6: Vista em perspectiva parcial da centrífuga extrusora para separação de sólidos e líquidos, mostrando o uso.

DA DESCRIÇÃO TÉCNICA

[0021] A CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS, refere-se a um equipamento(E) apoiado em um cavalete (1) que recepciona um corpo (2) substancialmente tubular acomodado obliquamente, que em seu interior comporta um rosca (3) de eixo cônico que gira concêntrica a um cesto (4), igualmente dotado de movimento radial, com elementos perfurados (5), a primeira, ou seja, a rosca (3) fazendo o papel de uma extrusora e o segundo, ou seja, o cesto (4) de uma centrífuga na separação de sólidos (6) e líquidos (7) de soluções (8), inclusive aquelas com alta concentrações de umidade, que adentram o equipamento (E) pelo seu bocal de entrada (9) inferior.

[0022] Mais particularmente, o equipamento (E) compreendeuma centrífuga extrusora para separação de sólidos e líquidos de soluções (8) inclusive aquelas com alto teor de umidade, sendo constituído por um cavalete (1) que permite o posicionamento obliquo de um corpo (2) substancialmente tubularem cujo interior se localiza uma rosca (3) de eixo cônico, que perfaz o papel da extrusora que ao girar mediante a força motriz proveniente de um motor (10) posicionado em berço anterior (11) no cavalete (1) empurra e pressiona a solução contra as paredes do cesto (4), que faz o papel da centrífuga, que também gira perante a ação do motorredutor (12) no berço superior (13) do mesmo cavalete (1), porém deixando passar o fluido através dos seus elementos perfurados (5) estrategicamente posicionados em umas seções de tais paredes, dessa forma, o líquido é drenado (14) pela porção inferior do corpo (2) do equipamento (E), ao passo que a parte sólida vai se aglomerando e ascendendo até o topo do equipamento (E) onde é extravasada pelo bocal de descarte (15) de resíduos, separando assim o sólido e o líquido da solução por centrifugação e extrusão. Um jogo de escovas (16) mantém limpos os furos dos elementos perfurados (5) do cesto (4) da centrífuga, concentra e impede que o produto processado passe entre a rosca (3) e o cesto (4). No final da rosca (3), o espaço é pequeno para a passagem forçando o agrupamento de sólidos e o descarte de líquidos pelos furos do cesto (4). Caso a limpeza dos furos não se dê 100% é utilizado jato de líquido em alta pressão por meio de bicos (17) instalados na parte superior do corpo (2) do cesto (4) ou pelos bicos (18) instalados no eixo da rosca (3). Tampas de inspeção (19 e 20) facilitam o acesso ao interior do equipamento para a troca de peças e ou manutenção. Complementam o equipamento (E), um mancai e um suporte para gaxeta (21) uma bucha de vedação de desgaste (23), uma tampa do cesto e mancai da rosca (24) um eixo de tracionamento do cesto da centrífuga (25) e uma tampa do mancai (26).

[0022] Portanto, o presente pedido de patente de invenção se reveste de novidade e atividade inventiva graças a conseguir a unir em um único equipamento os benefícios da centrifuga e da extrusora na separação de sólidos e líquidos inclusive nas soluções com alta concentração de umidade, que somado a aplicação industrial o faz merecedor do privilégio de patente.

REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1) CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS,constituído por um cavalete (1) que permite o posicionamento obliquo de um corpo (2) substancialmente tubular caracterizada por compreender uma rosca (3) de eixo cônico que perfaz o papel da extrusora que ao girar mediante a força motriz proveniente de um motor (10) empurra e pressiona a solução contra as paredes do cesto (4), centrífuga, que também gira perante a ação do motorredutor (12), porém deixando passar o fluido através dos seus elementos perfurados (5), dessa forma, o líquido é drenado (14) pela porção inferior do corpo (2) do equipamento (E), ao passo que a parte sólida vai se aglomerando e ascendendo até o topo do equipamento (E) onde é extravasada pelo bocal de descarte (15) de resíduos, separando assim o sólido e o líquido da solução por centrifugação e extrusão; tampas de inspeção (19 e 20) facilitam o acesso ao interior do equipamento para a troca de peças e ou manutenção

2) CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS,de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por caracterizada porum jogo de escovas (16) manter limpos os furos dos elementos perfurados (5) do cesto (4) da centrífuga; pela limpeza se dar por um jato de líquido em alta pressão por meio de bicos (17) instalados na parte superior do corpo (2) do cesto (4) ou pelos bicos (18) instalados no eixo da rosca (3).

3) CENTRÍFUGA EXTRUSORA PARA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS,de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por caracterizada porcomplementarem o equipamento (E), um mancai e um suporte para gaxeta (21) uma bucha de vedação de desgaste (23), uma tampa do cesto e mancai da rosca (24) um eixo de tracionamento do cesto da centrífuga (25) e uma tampa do mancai (26).