BR102015025126A2 - aperfeiçoamento em elemento eliminador de névoa - Google Patents

Abstract

aperfeiçoamento em elemento eliminador de névoa. o presente resumo refere-se a uma patente de invenção para elemento eliminador de névoa (1), pertencente ao campo dos equipamentos de filtragem, compreendido: por leito de fibras (2); por duas gaiolas geralmente concêntricas cilíndricas, externa (3) e interna (3)’; por flange extremo superior (4) de montagem ou por fechamento superior (4); e por base extrema inferior (5) que incorpora meios de drenagem da fase líquida; o leito de fibra (2) formado por camada de retenção (6) da fase líquida e por camada de drenagem (7); e adicionalmente, dito eliminador prevê dispositivo (20) de escoamento da fase líquida para fora do corpo do eliminador compreendido: por camada de fibra de drenagem inferior em forma de coroa circular (21), disposta sob e em comunicação com o leito de fibras (2); por base (5) formada por placa em forma de disco que fecha a extremidade inferior do corpo do elemento eliminador de névoa (1) e dotada de faixa periférica em forma de coroa circular (23), disposta sob a camada de fibras de drenagem inferior em forma de coroa circular (21) e provida de aberturas (24) e funil inferior (26), no qual abrem as aberturas (24).

Description

“APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA” [001] INTRODUÇÃO - O presente relatório descritivo refere-se a uma patente de invenção para elemento eliminador de névoa, pertencente ao campo dos equipamentos de filtragem, mais especificamente filtros e processos de filtração para separação de partículas líquidas dispersas em gases, que foi aperfeiçoado para ser eficiente e simplificar a instalação na qual é usado.

[002] ESTADO DA TÉCNICA - Eliminadores de névoas de leito de fibra, também conhecidos como “fibre bed”, são basicamente leitos de fibras de vidro, poliéster, polipropileno, teflon, cerâmica ou similares, instalados entre duas gaiolas ou estruturas metálicas ou plásticas, geralmente concêntricas, de modo que, ao atravessar este leito, a corrente de gases com partículas líquidas dispersas de diversos tamanhos, que podem variar de muitos micra até frações de micron, sejam capturadas pelos mecanismos de impacto inercial, interceptação direta e difusão browniana pelas fibras, coalescidas e posteriormente drenadas.

[003] A tecnologia tradicional de fabricação de eliminadores de névoas de leito de fibra pressupõe a captação, coalescência e drenagem das névoas coletadas por gravidade.

[004] São conhecidos elementos eliminadores de névoa tubulares 100 de tipo de “fluxo direto” (forward flow) (fig. 7), nos quais o fluxo de gás 201 atravessa de fora para dentro do elemento ou elementos eliminadores de névoa tubulares 100’ de tipo “fluxo reverso” (reverse flow) (fig. 8), nos quais o fluxo atravessa de dentro para fora, sendo que tanto em um como no outro, a drenagem é feita na ou junto à superfície de saída dos gases, superfície essa interna ou ex- terna nos eliminadores de “fluxo direto” ou “fluxo reverso”, respectivamente, e o escoamento do liquido coletado 200 para fora do corpo do elemento eliminador de névoa é feito em posição central ou periférica da base 101 deste.

[005] Assim, no elemento de “fluxo direto” tubular usual 100 (fig. 7), o liquido 200 coalesce e é drenado pela superfície interna do mesmo, alcança as paredes laterais e, por gravidade, a base 101 do elemento, de onde dito líquido coletado 200 é direcionado para um tubo de drenagem 300, derivado do centro da base 101, e posteriormente flui para recuperação ou de volta ao processo.

[006] No elemento de “fluxo reverso” tubular usual 100’ (fig. 8), o líquido coletado 200 escorre pela superfície externa e é drenado para um espelho de captação 301 sobre o qual a base 101 do elemento 100’ está disposta e de onde, referido líquido 200 é removido também através de tubo de drenagem 300, derivado do espelho de suportação do(s) elementos.

[007] Esses elementos eliminadores de névoa 100, 100’ podem fazer parte de instalações de tipo vaso 302 (figs. 7, 8) dotado de parede transversal divisória (espelho) 301 que o divide em compartimento superior 303 e inferior 304, este dotado de entrada de gás “sujo” 305 e saída inferior 306 de líquido e o compartimento superior 303 é dotado de saída de gás “limpo” 307; dito(s) elemento(s) elimi-nador(es) de névoa(s) de tipo de “fluxo direto” 100 (fig. 7) fica(m) dentro do compartimento inferior 304, pendurado(s) no espelho 301, sob abertura deste, através de flange superior 102 e o(s) elemen-to(s) eliminador(es) de névoa de tipo “fluxo reverso” 100’ (fig. 8) fi-ca(m) disposto(s) no compartimento superior 303, sobre abertura do espelho 301, montado(s) neste através de flange incorporado na base 101 e tem a extremidade superior fechada.

[008] Eliminadores de névoa do tipo acima podem ser vistos, por exemplo, no documento US 3, 540,190 de 1970, entre outros.

[009] São conhecidos eliminadores de névoa cujo leito de fibras é composto por duas camadas de fibra concêntricas, uma camada de captação da fase líquida e uma camada de drenagem da fase líquida que pode ocupar posições interna ou externa no leito de fibras quando o eliminador é de tipo de “fluxo direto” ou de tipo de “fluxo reverso”, respectivamente.

[010] Eliminadores de névoa do tipo acima podem ser vistos, por exemplo, no documento US 4, 086,070 de 1978, entre outros.

[011] Embora esses eliminadores de névoas usuais e as instalações que usam os mesmos sejam eficientes, alguns inconvenientes podem ser observados.

[012] Assim é que quando o eliminador de névoa é de tipo de “fluxo direto”, ele exige o uso da tubulação de drenagem montada na sua base e selagens. Ocorre que as instalações que fazem uso do eliminador de névoa normalmente são de grande porte e podem conter um grande número de eliminadores e consequentemente de tubulações de drenagem e selagens, o que complica e onera o custo da instalação.

[013] Por outro lado, quando o eliminador de névoa é de tipo de “fluxo reverso” exige também tubulação (ões) de drenagem no espelho e selagem (ns), o que pode também complicar e onerar a instalação. Ainda, dependendo das características do liquido coletado e considerando que este escoa sobre o espelho, entre a base do eliminador e a tubulação de drenagem, a superfície do espelho pode ser comprometida através, por exemplo, de corrosão.

[014] Diante desses, dentre outros, inconvenientes tem sido desejável construções para os elementos eliminadores de névoa aptas a solucioná-los [015] OBJETIVOS DA INVENÇÃO - Assim, o objetivo da presente patente é prover um eliminador de névoa aperfeiçoado para superar os inconvenientes observados no estado da técnica, particularmente relacionados com o escoamento do liquido coletado para fora do corpo do eliminador.

[016] Outro objetivo é prover um eliminador de névoa aperfeiçoado que propicia prover uma instalação aperfeiçoada que faz uso do eliminador.

[017] Outro objetivo é prover um eliminador e instalação com construção e fabricação mais simples que as usuais.

[018] Ouro objetivo é prover um eliminador que mesmo sem fazer uso do copo de selagem permita a segregação dos líquidos coletados.

[019] DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO - Tendo em vista os inconvenientes acima aludidos e no propósito de superá-los e visando atender aos objetivos acima relacionados, foi desenvolvido o aperfeiçoamento em elemento eliminador de névoa, objeto da presente patente, o qual apresenta como diferencial em relação aos do estado da técnica o fato de, ao invés de o escoamento do líquido coletado, para fora do corpo do eliminador, ser no centro ou na periferia da base deste, como ocorre usualmente, referido presente elemento eliminador de névoa aperfeiçoado proporciona escoamen- to do líquido retido para fora do seu corpo através de aberturas de drenagem dispostas em região da sua base imediatamente sob a extremidade inferior do leito de fibras, sendo que referido elimina-dor, na presente construção, pode ainda ser associado a um funil inferior de coleta e segregação do líquido drenado.

[020] Essa construção traz benefícios para o usuário. Assim é que nos elementos eliminadores de névoa de tipo de “fluxo direto” dispensa a necessidade do uso do tubo de drenagem derivado do centro da base do eliminador e as selagens. Nos elementos eliminadores de névoa de tipo de “fluxo reverso” elimina a tubulação de drenagem e selagens derivada do espelho sobre o qual fica montado o eliminador. Tudo isso simplifica e diminui os custos da instalação.

[021] A possibilidade do uso de funil coletor do líquido drenado montado sob a base do eliminador de tipo “fluxo direto” permite que o liquido seja direcionado para a periferia do vaso. Isto tem particular importância quando as névoas captadas diferem do liquido de processo e devem ser segregadas por algum motivo.

[022] Ainda, nos elementos (velas) de “fluxo reverso”, a quantidade de líquido drenada para o espelho é minimizada ou eliminada, de modo que os efeitos associados a esse líquido na superfície do espelho são reduzidos, como, por exemplo, a corrosão.

[023] Apesar dessas vantagens acima aludidas, proporcionadas pelo presente elemento eliminador de névoa, os níveis de complexidade da sua construção e fabricação e o seu custo são aproximadamente equivalentes aos dos usuais, não atuando assim com desestimulo à adoção do eliminador aperfeiçoado, conforme outro objetivo da invenção.

[024] DESENHOS ILUSTRATIVOS DA INVENÇÃO - Os desenhos anexos referem-se ao aperfeiçoamento em elemento eliminador de névoa, objeto da presente patente, nos quais: [025] A fig. 1 mostra o elemento eliminador de névoa na versão de “fluxo direto” em perspectiva explodida;

[026] A fig. 2 mostra - o montado, em vista lateral, com corte parcial e a indicação de funcionamento;

[027] A fig. 3 mostra um detalhe ampliado do elemento eliminador de névoa;

[028] A fig. 4 mostra uma variante do elemento eliminador de névoa com funil para segregação dos líquidos drenados;

[029] A fig. 5 mostra o elemento eliminador de névoa na versão de “fluxo reverso” em corte e a indicação de funcionamento;

[030] A fig. 6 mostra a base do elemento eliminador de névoa, em planta inferior e exemplos de duas opções de aberturas de drenagem;

[031] A fig. 7 mostra um eliminador de névoa tipo “fluxo direto” e a indicação de sua instalação conforme o estado da técnica; e [032] A fig. 8 mostra um eliminador de névoa tipo “fluxo reverso” e a indicação de sua instalação conforme o estado da técnica.

[033] DESCRIÇÃO DETALHADA COM BASE NAS FIGURAS -Conforme ilustram as figuras acima relacionadas, o elemento eliminador de névoa 1, objeto da presente patente, destina-se a eliminar a fase liquida de um gás composto por fase gasosa e fração de fase liquida, gerado em instalações industriais de vários tipos, o qual deve ser descartado, processado ou recirculado para o processo.

[034] Quando o elemento eliminador de névoa 1 é de tipo tubular de “fluxo direto”, ou seja, no qual o gás atravessa o elemento elimina-dor de névoa de fora para dentro, do maior diâmetro para o menor diâmetro, dito eliminador, no presente aperfeiçoamento, é compreendido, substancialmente (figs. 1 a 4): por leito de fibras 2; por duas gaiolas geralmente concêntricas cilíndricas, externa 3 e interna 3’, entre as quais fica confinado o leito de fibras 2; por flange extremo superior 4 de montagem no espelho do vaso receptor do elemento; e por base extrema inferior 5 que incorpora meios de drenagem da fase líquida; dito leito de fibras 2 pode ser de tipo composto por, pelo menos, duas camadas de fibras concêntricas permeáveis ao gás: camada externa de fibra de captação da fase liquida 6, que é constituída de fibras de menor diâmetro orientadas de maneira aleatório selecionada para ser atravessada pela fase gasosa e reter a fase líquida; e camada interna de drenagem da fase líquida 7, que é constituída de fibras de maior diâmetro orientadas para favorecer a drenagem da fase líquida retida por gravidade.

[035] No presente aperfeiçoamento e isso constituindo o elemento principal a ser protegido na patente, o elemento eliminador de névoa 1, quando de tipo de “fluxo direto”, é compreendido: por leito de fibra 2 formado por, pelo menos, duas camadas de fibra longitudinais concêntricas: camada externa 6 de retenção da fase líquida e camada interna 7 de drenagem da fase líquida e adicionalmente, dito elemento eliminador de névoa 1 é formado por dispositivo 20 de escoamento da fase líquida para fora do corpo do eliminador compreendido, substancialmente: por camada de fibra de drenagem inferior em forma de coroa circular 21, disposta sob, adjacente e em comunicação fluída com as extremidade inferior do leito de fibras 2, formado pelas camadas de fibra de retenção 6 e drenagem 7; dito dispositivo 20 de escoamento da fase líquida para fora do corpo do eliminador é compreendido ainda por base 5 formada por placa em forma de disco plano que fecha a extremidade inferior do corpo do elemento eliminador de névoa 1, a qual pode ser dotada de ressalto central 22, que penetra na extremidade inferior da passagem interna do corpo do elemento eliminador de névoa 1 e dotada de faixa periférica em forma de coroa circular 23 disposta sob a camada de fibras de drenagem inferior em forma de coroa circular 21; dita faixa periférica em forma de coroa circular 23 provida de aberturas 24 de escoamento, por gravidade, da fase líquida para fora do corpo do elemento eliminador de névoa 1.

[036] A faixa periférica em forma de coroa circular 23 pode ser independente da gaiola, estar soldada à base ou ser uma cinta independente da gaiola ou da base colocada independentemente.

[037] As fibras da camada de fibras de drenagem inferior em forma de coroa circular 21 são propositadamente projetadas para não atravessar as aberturas de drenagem 24.

[038] A gaiola externa 3 pode ter cinta anelar inferior 25 (fig. 3) que confina externamente a camada de drenagem inferior em forma de coroa circular 21 e que é montada originalmente na gaiola ou colocada a posteriori e a gaiola interna ter cinta anelar inferior 25’.

[039] Opcionalmente, o elemento eliminador de névoa 1 pode ser provido de funil inferior 26 (fig. 4) dentro do qual abrem as aberturas de escoamento 24, provido de flange superior de montagem 27 dotado de furos passantes que ficam alinhados a correspondentes furos passantes previstos em faixa periférica da base 5; ditos furos alinhados receptores de parafusos de fixação.

[040] Assim, quando em funcionamento (fig. 2), o elemento elimina-dor de névoa 1 de tipo de “fluxo direto” aperfeiçoado fica disposto dentro de câmara inferior 304 do vaso, montado pendurado em abertura do espelho 301 deste através do flange superior 4. O gás 201, que entra na câmara inferior 304 através da entrada do vaso, atravessa o elemento eliminador de névoa 1 de fora para dentro, a fase gasosa “limpa” 202 sobe através da passagem interna do elemento 1, sai pela abertura superior deste, circula pela câmara superior 303 e saí pela saída do vaso. A fase liquida retida 200 escoa para baixo, por gravidade, pela camada externa de retenção 6, mas preferencialmente pela camada interna de drenagem 7, pela camada de drenagem inferior e forma de coroa circular 21 atravessa as aberturas de escoamento 24 da base 5 saindo do corpo do eliminador e, se for o caso, dita fase líquida escoa através do funil inferior 26.

[041] Dentro da construção básica acima descrita, pleiteia-se que o elemento eliminador de névoa 1, objeto da presente patente, possa receber modificações de construção, dimensionamento, materiais, configurações funcionais e ornamentais, sem que fuja do âmbito de proteção.

[042] Dentro disso, o elemento eliminador de névoa 1 aperfeiçoado apresenta algumas modificações quando é de tipo “fluxo reverso”, ou seja, é atravessado de dentro para fora (fig. 5) relativamente ao de tipo de “fluxo direto” acima descrito.

[043] Assim, o leito de fibra 2 é composto: por camada interna de retenção da fase líquida 6; e por camada externa de drenagem da fase líquida 7 e é previsto fechamento superior 4. O dispositivo 20 de escoamento da fase líquida para fora do corpo do eliminador é composto: pela camada adicional de drenagem inferior em forma de coroa circular 21; e base inferior aberta 5 constituída por placa em forma de coroa circular definida: por abertura central 30 alinhada à passagem interna do elemento eliminador de névoa 1; por faixa em forma de coroa circular 31 disposta sob a camada de drenagem inferior em forma de coroa circular 21 e dotada de aberturas de escoamento 32; e por faixa periférica projetada para fora de sob o corpo do elemento 1 e constitutiva de flange inferior de montagem 33.

[044] Ambas as gaiolas, externa 3 e interna 3’, têm cintas anelares inferiores fixas ou removíveis 34, 34’ que confinam a camada de drenagem inferior em forma de coroa circular 21.

[045] Quando em uso, o elemento eliminador de névoa 1 de tipo de “fluxo reverso” (fig. 5) fica disposto na câmara superior 303 do vaso montado sobre abertura do espelho 301 através do seu flange inferior de montagem 33. O gás 201, que entra pela entrada e circula pela câmara inferior 304 do vaso atravessa a abertura do espelho 30, a abertura 30 da base do elemento eliminador de névoa 1, entrada na passagem interna deste e atravessa referido elemento eliminador de névoa 1 de dentro para fora, tal que a fase gasosa “limpa” 202, circula pela câmara superior 303 e saí pela saída do vaso. A fase liquida retida 200 escoa para baixo, por gravidade, pela camada externa de retenção 6, mas preferencialmente pela camada interna de drenagem 7, pela camada de drenagem inferior em forma de coroa circular 21 e atravessa as aberturas de escoamento 32 da base 5.

[046] As aberturas de escoamento 24, 32 da base 5 (fig. 6) podem variar de 10% a 90% da área da faixa em forma de coroa circular da base 5, ficarem dispostas e terem configurações, dimensões e serem em quantidades quaisquer conforme a necessidade em função das expectativas de volume do liquido a ser drenado.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, compreendido: por leito de fibras (2); por duas gaiolas geralmente concêntricas cilíndricas, externa (3) e interna (3)’, entre as quais fica confinado o leito de fibras (2); por flange extremo superior (4) de montagem no espelho do vaso receptor do elemento ou por fechamento superior (4); e por base extrema inferior (5) que incorpora meios de drenagem da fase líquida; dito leito de fibras (2) pode ser de tipo composto: por camada de fibra de captação da fase liquida (6); e por camada de drenagem da fase líquida (7), caracterizado por leito de fibra (2) formado por camada externa (6) de retenção da fase líquida e por camada interna (7) de drenagem da fase líquida; e adicionalmente, dito eliminador prevê dispositivo (20) de escoamento da fase líquida para fora do corpo do eliminador compreendido, substancialmente: por camada de fibra de drenagem inferior em forma de coroa circular (21), disposta sob, adjacente e em comunicação fluída com as extremidade inferior do leito de fibras (2), este formado pelas camadas de fibra de retenção (6) e drenagem (7); por base (5) formada por placa em forma de disco que fecha a extremidade inferior do corpo do elemento eliminador de névoa (1) e dotada de faixa periférica em forma de coroa circular (23), disposta sob a camada de fibras de drenagem inferior em forma de coroa circular (21) e provida de aberturas (24) de escoamento, por gravidade, da fase líquida para fora do corpo do elemento eliminador de névoa.

2) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela base (5) poder ser dotada de ressalto central (22), que penetra na extremidade inferior da passagem interna do corpo do elemento elimina- dor de névoa (1).

3) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela gaiola externa (3) e a gaiola interna (3)’ terem respectivas cintas anelares inferiores (25), (25)’ soldadas ou sobrepostas que confinam externa e internamente a camada de drenagem inferior em forma de coroa circular (21).

4) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por funil inferior (26) dentro do qual abrem as aberturas de escoamento (24), provido de flange superior de montagem (27) dotado de furos passantes que ficam alinhados a correspondentes furos passantes previstos em faixa periférica da base (5); ditos furos alinhados receptores de parafusos de fixação.

5) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por leito de fibra (2) composto: por camada interna de retenção da fase líquida (6); e por camada externa de drenagem da fase líquida (7); o dispositivo (20) de escoamento da fase líquida para fora do corpo do eli-minador é composto: pela camada adicional de drenagem inferior em forma de coroa circular (21); e base inferior aberta (5) constituída por placa em forma de coroa circular definida: por abertura central (30) alinhada à passagem interna do elemento eliminador de névoa (1); por faixa em forma de coroa circular (31) disposta sob a camada de drenagem inferior em forma de coroa circular (21) e dotada de aberturas de escoamento (32); e por faixa periférica soldada ou sobreposta projetada para fora de sob o corpo do elemento (1) e constitutiva de flange inferior de montagem (33).

6) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por ambas as gaiolas, externa (3) e interna (3)’, têm cintas anelares inferiores (34), (34)’ soldadas ou sobrepostas que confinam a camada de drenagem inferior em forma de coroa circular (21).

7) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, de acordo com a reivindicação 1 ou 5, caracterizado pelas aberturas de escoamento (24), (32) da base (5) podem variar de 10% a 90% da área da faixa em forma de coroa circular da base (5), na qual ditas aberturas apresentam-se dispostas e ditas aberturas podem ter configurações, dimensões e serem em quantidades quaisquer.

8) “APERFEIÇOAMENTO EM ELEMENTO ELIMINADOR DE NÉVOA”, de acordo com a reivindicação 1 ou 5, caracterizado pelas fibras da camada adicional de drenagem inferior em forma de coroa circular (21) serem selecionadas para não atravessar as aberturas (24) e (32) da base (5).