BR112012000463A2 - secador rotativo para instalações para a produção de macadames betuminosos com o uso de materiais reciclados - Google Patents

Abstract

SECADOR ROTATIVO PARA INSTALAÇÕES PARA A PRODUÇÃO DE MACADAMES BETUMINOSOS COM O USO DE MATERIAIS RECICLADOS A presente invenção refere-se a um secador rotativo para insta- lações para a produção de macadames betuminosos com o uso de materiais reciclados compreende um cilindro rotativo vazado (2), meio de aquecimento (9) conectado a uma extremidade (4) do cilindro (2), uma seção de alimentação de agregado (7) conectada a uma extremidade (3), (4) do cilindro (2), e uma seção de retirada de material seco (8) conectada à outra extremidade (3), (4), uma seção de inserção (24) para a inserção de material reciclado no cilindro (2), a seção de inserção sendo conectada a uma porção intermediária do cilindro (2). O interior do cilindro (2) é axialmente dividido em uma primeira zona de troca de calor por convecção (12), equipada com lâminas de inclinação de material (14), e em uma segunda zona de troca de calor por radiação e condução, e a seção de inserção de material cortado (24) é posicionada dentro da primeira zona de troca de calor (12). Um primeiro grupo (25) de lâminas de inclinação (14) é montado circunferencialmente dentro do cilindro (2) entre a seção de inserção (24) e a segunda zona de troca de caIor (13).

Description

Relatório Descritivo da Patente de lnvenção para "SECADOR ROTATIVO PARA INSTALAÇÕES PARA A PRODUÇÃO DE MACADA- MES BETUMINOSOS COM O USO DE MATERIAIS RECÍCLADOS". A presente invenção refere-se a um secador rotativo para insta- 5 lações para a produção de macadames betuminosos com o uso de materiais reciclados do tipo indicado no preâmbulo da reivindicação 1. Ele é um tipo de secador que compreende um cilindro rotativo vazado que pelo menos em operação é angulado de modo que suas extre- midades estejam em alturas diferentes em relação ao solo. Em geral, o ân- lO gulo do eixo é aproximadamente vários graus em relação à horizontal. Conectado a uma extremidade do cilindro existem meios de a- quecimento normalmente consistindo em um queimador que gera uma cha- ma que se prolonga dentro do cilindro. Os vapores da combustão então passam através do restante do 15 cilindro e alcançam uma chaminé, usualmente conectada à extremidade do cilindro oposto à extremidade conectada ao queimador. Também conectada às duas extremidades do cilindro existe uma

E seção de alimentação através da qual os agregados a serem secados são inseridos, e uma seção de retirada através da qual os materiais tratados são 20 extraídos do cilindro. Dependendo de se a seção de alimentação é conectada à ex- tremidade a qual o queimador é conectado ou à outra extremidade, o seca dor é referido como cocorrente (visto que a direção de alimentação dos va- pores e do material é a mesma) ou em contracorrente (visto que a direção 25 de alimentação dos materiais é oposta àquela dos vapores). Contudo, indiferente do tipo de secador, a seção de alimentação é sempre conectada ao ciiindro na extremidade que, em operação, é mais alta acima do solo, de modo que o efeito combinado de rotação do cilindro e angulação faz com que o material seja alimentado através do cilindro. 30 Dentro do cilindro existem usualmente muitas séries de lâminas designadas para misturar e alimentar o material sendo processado, bem como para facilitar troca de calor.

Em particular, as lâminas pretendidas somente para alimentação podem adotar uma forma muito espiral em relação ao eixo de rotação, en- quanto que aquelas também pretendidas para mistura e/ou troca de calor normalmente se prolongam pelo menos principalmente paralelas com o eixo 5 de rotação.

Dependendo de sua estrutura, as Iâminas para mistura e/ou tro- ca de calor podem geralmente serem divididas em lâminas de inclinação e lâminas de contenção.

As primeiras são lâminas caracterizadas em que elas têm uma boca para o material cuja Iargura é significantemente maior do que a profundidade da lâmina (compreendida para ser a distância entre a borda da Iâmina e seu ponto mais interno), bem como um perfil que impede a for- mação de rebaixos.

Referidas lâminas são designadas para coIetar o mate- rial à medida que elas passam na zona de rotação inferior e o derrama para fora de modo que ele se distribui através dos vapores de combustão que passam através da parte central do cilindro.

Com uma construção adequada é possÍvel descarregar mais do que 8Ô°/o do material contido nas Iâminas de inclinação praticamente imedia- tamente após elas terem alcançado o ponto mais alto da rotação (somente naquele momento sua boca está faceando para baixo). Em contraste, as Iâ- minas de contenção são lâminas em que a largura da boca é geralmente comparável (o mesmo como ou ievemente menor do que/maior do que) a profundidade, e elas têm um perfil arredondado que forma um rebaixo capaz de reter o material.

Estas lâminas são designadas para minimizar a quanti- dade de material descarregado para se distribuir através dos vapores de combustão.

Com a forma descrita é possível assegurar que durante rotação elas passam o ponto mais alto tendo descarregado ainda menos do que 2Ó°/o do material inicialmente carregado.

O interior do cilindro é axialmente dividido, começando na pri- meira extremidade, em uma primeira zona de troca de caior, em que troca de calor ocorre principaimente por convecção, e uma segunda zona de troca de caior, em que troca de calor ocorre principalmente por radiação e condu- ção.

A troca de calor diferente é alcançada pelo uso de lâminas de inclina-

ção na primeira zona de troca de calor onde a temperatura dos vapores é mais baixa, e lâminas de contenção na segunda zona de troca de calor onde a temperatura é significantemente mais alta devido à presença da chama.

Com relação aos materiais reciclados, instalações para a produ- 5 ção de macadames betuminosos usuaimente usam materiais obtidos de cor- te existente em superfícies de estrada, que são normalmente misturadas com novos agregados em proporções predeterminadas.

Por esta razão, os secadores para qual a presente invenção é pretendida compreendem uma seção de inserção para inserção de material 10 reciclado no ciiindro, a seção de inserção sendo conectada a uma porção in- termediária do cilindro.

Em particular, a seção de inserção pode ou não pode ser conectada ao cilindro a uma mudança em seu diâmetro.

De acordo com a técnica anterior, a seção de inserção está po- sicionada entre as primeira e segunda zonas de troca de calor, de modo que 15 os materiais reciclados são submetidos a aquecimento, principaimente por condução e radiação.

Também de acordo com a técnica anterior, a seção de inserção compreende uma ou mais aberturas radiais produzidas na parede do cilin- . dro, e um alimentador para direcionar o material reciclado para as aberturas 20 a partir do exterior.

Dentro do cilindro, pode existir uma estrutura tubular co- axial com o cilindro e designada para impedir a entrada de material reciclado a partir da passagem diretamente através dos vapores de combustão, desvi- ando-o a uma tangente ao longo da parede lateral do cilindro (ver, por e- xemplo, patente EP 1 624 109). 25 Contudo, todos os tipos de secadores da técnica anterior (se do tipo em contra-correte ou cocorrente) têm desvantagens.

Em particular, todas as instalações da técnica anterior têm iimi- tes relacionados a possibilidade de usar material reciclado.

Os limites acima predeterminados de aproximadamente 15 - 2O°/j, o betume contido no mate- 30 rial reciclado usualmente faz com que o material se torne acondicionado jun- to, fixando-se às lâminas e ao cilindro.

Uma segunda desvantagem das instalações da técnica anterior é o fato que elas não podem garantir boa mistura dos agregados quentes e do material cortado frio que é adicionado, significando que a distribuição de temperatura é muito inconstante no material cortado, causando a formação de emissões que são nocivas ao ambiente. 5 Nesta situação a técnica proposta que forma a base da presente invenção é proporcionar um secador rotativo para instalações para a produ- ção de macadames betuminosos com o uso de materiais reciclados que su- peram as desvantagens acima mencionadas.

Em particular, a técnica proposta da presente invenção é pro- lO porcionar um secador rotativo para instalações para a produção de maca- dames betuminosos que permite o uso de uma quantidade maior de material reciclado do que as instalações da técnica anterior.

A presente invenção também tem uma técnica proposta para proporcionar um secador rotativo para instalações para a produção de ma- 15 cadames betuminosos que garante mistura dos agregados quentes e mate- riais reciclados frios que é melhor do que a mistura em instalações da técni- ca anterior.

Ainda uma outra técnica proposta da presente invenção é pro- . porcionar um secador rotativo para instalações para a produção de maca- 20 dames betuminosos que garante concordância com os regulamentos de im- pacto ambiental, isto é, que minimize a formação de emissões nocivas.

A técnica proposta especificada e os objetivos indicados são substancialmente alcançados por um secador rotativo para instalações para a produção de macadames betuminosos com o uso de materiais reciclados 25 conforme descrito nas reivindicações em anexo.

Características adicionais e as vantagens da presente invenção são mais aparentes na descrição detalhada preferida, não limitando a con- cretização de um secador rotativo para instalações para a produção de ma- cadames betuminosos com o uso de materiais reciclados ilustrado nos de- 30 senhos acompanhantes, em que: - a figura 1 é uma vista laterai de um secador produzido de acor- do com a presente invenção;

- a figura 2 é uma seção axial longitudinal do secador da figura 1: - a figura 3 é uma vista axonométrica do secador seccionado da figura 2; 5 - a figura 4 mostra um detalhe do secador da figura 3 com algu- mas partes em corte para melhor ilustrar outras; - a figura 5 mostra outro detalhe do secador da figura 3; - a figura 6 é um corte transversal do secador da figura 1 de a- cordo com a Iinha Vl - Vi, com alguns detalhes antecedentes cortados para clareza; - a figura 7 é uma vista axonométrica a partir do exterior e do to- po de uma peça intermediária do secador da figura 1 com algumas partes cortadas para melhor ilustrar outras (o cilindro é visto a partir do lado oposto àquele na figura 1); e - a figura 8 ilustra o secador da figura 2, mostrando o meio de aquecimento 9. Com referência aos desenhos acompanhantes, o numeral 1 de- nota como um todo o secador rotativo para instalações para a produção de macadames betuminosos com o uso de materiais reciclados, produzido de acordo com a presente invenção- No modo conhecido, o secador 1 compreende primeiro um cilin- dro rotativo vazado 2 que tem uma primeira extremidade 3, uma segunda ex- tremidade 4 e um eixo de rotação 5 se prolongando a partir do primeira ex- tremidade 3 para a segunda extremidade 4. Embora não ilustrado nos desenhos acompanhantes, pelo me- nos em operação o eixo de rotação 5 é angulado de modo que a primeira ex- tremidade 3 e a segunda extremidade 4 estão em alturas diferentes acima do solo.

Vantajosamente, o ângulo do eixo é aproximadamente vários graus (usualmente entre 2° e 6°) em relação à horizontai, de modo que o cilindro 2 é praticamente reclinado.

Além disso, o cilindro 2 tem uma direção predeterminada de ro- tação que na concretização ilustrada é anti-horária com referência à figura 6.

A rotação do cilindro 2 é tornado possÍvel por dois anéis de suporte 6 que * têm mancais dentro dos mesmos, anéis 6 que na prática são suportados por uma estrutura de instalação.

A rotação do cilindro 2 é acionada por meios de acionamento de motor adequados do tipo conhecido (não ilustrados). 5 Dependendo das concretizações, o cilindro 2 pode compreender um corpo único com um diâmetro constante ao longo do comprimento total (conforme ilustrado nos desenhos acompanhantes), ou dois ou mais corpos que são axialmente aiinhados e têm os mesmos ou diferentes diâmetros.

O cilindro 2 também tem uma seção de alimentação de agregado 7 conectada 10 ao cilindro 2 na extremidade 3, 4 que, em operação, é mais alta acima do so- lo, e uma seção de retirada de material seco 8 conectada ao cilindro 2 na ou- tra extremidade 3, 4. Nos desenhos acompanhantes, em que o secador 1 é do tipo contracorrente, a seção de alimentação 7 é conectada à primeira extremida- 15 de 3, enquanto que a seção de retirada 8 é conectada à segunda extremida- de 4. Consequentemente, a concretização ilustrada em operação tem a primeira extremidade 3 mais alta do que a segunda extremidade 4. Em geral, no cilindro 2, uma direção de alimentação de material 20 é sempre identificada, indo a partir da seção de alimentação 7 para a seção de retirada 8. Nos desenhos acompanhantes, a seção de alimentação 7 e a seção de retirada 8 não são mostradas em detalhe, visto que elas geralmen- te compreendem no modo conhecido admissões e descargas em ou próxi- 25 mas às duas extremidades do cilindro 2. Conectados à segunda extremidade 4 do cilindro 2 existem mei- os de aquecimento 9 (somente visíveis na figura 8) preferivelmente consis- tindo em um queimador.

A figura 8 ilustra esquematicamente ambas as chama 10 produzida pelo queimador e a direção 11 de fluxo dos vapores.

Os 30 últimos se movem a partir do queimador em direção a uma chaminé (não i- lustrada) conectada à primeira extremidade 3 do cilindro 2. O interior do cilindro 2 é axialmente dividido, começando na pri-

meira extremidade 3, em uma primeira zona de troca de calor 12, em que troca de calor ocorre principalmente por convecção, e uma segunda zona de troca de calor 13, em que troca de calor ocorre principalmente por radiação e condução.

Em particular, a primeira zona de troca de calor 12 é vantajosa- 5 mente produzida de tal modo que ela cria um distribuidor de material através dos vapores de combustão, enquanto que a segunda zona de troca de calor 13 é produzida de tal modo que ela impede, ou pelo menos minimiza, interfe- rência entre o material e a chama 10 (e, portanto, o material que se distribui para baixo). A primeira zona de troca de calor 12 é equipada com uma plura- lidade de lâminas de inclinação de material 14, enquanto que na concretiza- ção ilustrada, a segunda zona de troca de calor 13 é equipada com uma plu- ralidade de lâminas de contenção de material 15. Os termos lâminas de in- clinação 14 e Iâminas de contenção 15 se referem às lâminas do tipo conhe- cido capazes de maximizar e minimizar respectivamente a distribuição de material dentro do cilindro 2. Vantajosamente, em geral elas podem adotar a forma conhecida indicada no começo desta descrição.

Em particular, as lâminas de inciinação 14 preferivelmente prin- cipalmente consistem em pelo menos um elemento moldado 16 (vantajosa- mente metal) prolongando-se ao longo da superfície interna 18 do cilindro 2, e tendo uma primeira borda longitudinal 17 (o termo Iongitudinal sendo com- preendido com referência à direção de extensão do eixo de rotação 5) embu- tida à superfície interna 18 do cilindro 2, e uma segunda borda longitudinal 19 distanciada a partir da superfície interna 18 do ciiindro 2, formando a bo- ca de Iâmina.

O elemento moldado 16 também tem duas bordas Iaterais 20 (transversais à direção longitudinal) respectivamente faceando em direção à primeira extremidade 3 e em direção à segunda extremidade 4 (dependendo da direção de alimentação de material, as bordas laterais 20 podem também serem definidas como a borda frontal e a borda traseira). Uma descrição mais detalhada das várias lâminas usadas na concretização ilustrada é proporcionada abaixo.

Além disso, conforme mostrado nos desenhos acompanhantes,

a primeira zona de troca de calor 12, próxima à primeira extremidade 3, é também equipada com lâminas espirais 21, fechadas juntas e moldadas, que garantem inserção correta dos agregados no cilindro 2, enquanto que a se- gunda zona de troca de calor 13 é também equipada, na zona que na prática 5 circunda a chama 10, com uma estrutura protetora tubular 22 coaxial com o cilindro 2, também moldada, mas que não é parte da presente invenção. Embora não visível, existem lâminas na superfície interna 18 de cilindro 2 mesmo na estrutura protetora tubular 22. Finalmente, no queima- dor, a segunda zona de troca de calor 13 é equipada com outras Iâminas moldadas 23 principalmente radiais e longitudinais para descarregamento de material para a seção de retirada 8. O tipo de secador 1 para o qual a presente invenção é pretendi- da também compreende uma seção de inserção 24 para inserção de materi- al reciclado cortado no cilindro 2, a seção de inserção sendo conectada a uma porção intermediária do cilindro 2. Enquanto que em concretizações convencionais a seção de in- serção 24 está posicionada entre as primeira e segunda zonas de troca de calor 12, 13, de acordo com a presente invenção, ela está posicionada den- tro da primeira zona de troca de calor 12, conforme ilustrado nas Figuras 2 e

3. Portanto, de acordo com a presente invenção, pelo menos um primeiro grupo 25 de lâminas de inclinação de material 14 é montado circunferenci- almente dentro do cilindro 2 entre a seção de inserção 24 e a segunda zona de troca de calor 13. Nos desenhos acompanhantes, as lâminas de inclinação 14 do primeiro grupo 25 são todas idênticas, são montadas dentro do cilindro 2 de tal modo que elas estejam todas na mesma posição em relação a extensão axial do cilindro 2 (em outras palavras, as lâminas de inclinação 14 do pri- meiro grupo 25 formam um anel único de lâminas ao redor do eixo de rota- ção 5), e elas são constantemente distribuidas ao longo da circunferência do cilindro 2. Em qualquer caso, em outras concretizações, as lâminas de incli- nação 14 do primeiro grupo 25 podem ser produzidas ou dispostas diferen- temente, por exemplo, elas podem ter formas e/ou dimensões diferentes, ou elas podem ser divididas em dois ou mais anéis de lâminas, ou elas podem b ser posicionadas de modo que elas estejam axialmente afastadas, etc.

No caso de um secador em contracorrente 1, a presença das lâminas de inclinação 14 à jusante da seção de inserção 24 permite ambos 5 aquecimento aperfeiçoado do material reciclado cortado comparado com as instalações da técnica anterior, e, acima de tudo, mistura aperfeiçoada dos agregados quentes e material cortado frio, reduzindo os gradientes de tem- peratura dentro do material sendo processado comparado com os secadores da técnica anterior. 10 Na concretização ilustrada, as lâminas de inclinação 14 do pri- meiro grupo 25 compreendem um elemento moidado 16, aparafusado a e- lementos moldados em L 26 adequados soldados à superfície interna 18 do cilindro 2 (Figura 5 - verificar que em todos os desenhos acompanhantes as conexões soldadas entre as várias partes não são ilustradas), e cujas bordas 15 laterais 20 são abertas.

Além disso, vantajosamente, as lâminas de inclinação 14 do primeiro grupo 25 são providas com uma pluralidade de furos atravessantes 27 designados para permitir que parte do material sendo processado passe, . na concretização ilustrada tendo a forma de um losango.

Graças aos furos 20 atravessantes 27, durante a primeira etapa da rotação (etapa ascendente) parte do material captado por cada lâmina de inclinação 14 cai para baixo, misturando e sendo coIetado pela próxima Iâmina de inclinação 14. Desse modo, em algumas aplicações é possÍvel aperfeiçoar adicionalmente a mis- tura dos agregados e dos materiais reciclados. 25 Contudo, dependendo dos requerimentos, algumas ou todas das lâminas de inciinação 14 do primeiro grupo 25 podem ainda serem produzi- das sem furos atravessantes 27, tendo um elemento moldado sóiido 16. No referido caso, a desvantagem da mistura reduzida do que ocorre com lâmi- nas de inclinação perfuradas 14 pode ser compensada pela vantagem de um 30 aumento no rendimento térmico da instalação graças ao aquecimento de to- do o material por convecção.

Em outras palavras, as lâminas de inclinação 14 do primeiro grupo 25 podem também ser produzidas com uma estrutura similar àquela das Iâminas de inclinação 14 localizadas no outro lado da seção de inserção

24. Conforme as figuras 2 e 3 revelam, na concretização iiustrada, 5 as lâminas de inclinação 14 Iocalizadas entre a primeira extremidade 3 e a seção de inserção 24 são agrupadas em três sucessivos anéis 28 de lâmi- nas radialmente afastados entre si. Além disso, todas as lâminas são produ- zidas com elementos moldados tendo um perfil praticamente idêntico, mas de comprimento diferente, aparafusados em elementos moldados em L 26 adequados que são soIdados ao cilindro 2. Cada lâmina de inclinação 14 dos dois anéis 28 de Iâminas mais próximas à seção de alimentação 7 tem, soldada ao elemento moldado 16 na segunda borda longitudinal 19, uma pluralidade de outros elementos mol- dados em L 26 designados para suportar seções 29, também em forma de L, que aumentam Iocalmente a capacidade da lâmina de inclinação 14. Con- forme as figuras 3 e 5 mostram, o comprimento das Seções em forma de L 29 é aproximadamente a metade do comprimento da respectiva Iâmina de inclinação 14 e elas são alternadamente presas à porção da lâmina 14 em direção à primeira extremidade 3 e à porção da lâmina 14 em direção à se- gunda extremidade 4. Em outras concretizações, não ilustradas, o secador 1 pode compreender um segundo grupo de lâminas de inclinação 14 montado cir- cunferencialmente dentro do cilindro 2 próximo à seção de inserção 24 e em um lado do mesmo em direção à primeira extremidade 3. Pelo menos algu- mas das lâminas de inclinação 14 do segundo grupo são providas com uma pIuralidade de furos atravessantes 27 designados para permitir que parte do material sendo processado passe através, similar àquelas descritas acima para as lâminas de inclinação 14 do primeiro grupo 25. Dependendo dos requerimentos, o secador 1 pode também compreender meio 30 para alimentação vagarosa de material a partir da se- ção de alimentação 7 em direção à seção de retirada 8. Na concretização ilustrada, o referido meio vagaroso 30 com-

preende uma pluralidade de partições de fechamento presas à borda lateral 20, faceando em direção à seção de retirada 8, do elemento moldado 16 de uma pIuralidade de ambas lâmina de inclinação 14 e de lâmina de recipiente

15. As partições de fechamento podem fechar a borda lateral 10 do elemen- 5 to moldado 16 ou completamente (similar àquelas conectadas às Iâminas de contenção 14 do anel intermediário 28 - figura 3), ou somente parcialmente (similar àquelas conectadas à borda Iateral 20 do anel 28 das lâminas de in- clinação à montante da seção de inserção 24 nos desenhos acompanhantes - figura 5). Em contraste, em outras concretizações não ilustradas, o meio 10 vagaroso 30 pode compreender uma ou mais partições anulares que se pro- longam transversalmente em relação ao eixo de rotação 5, montado na su- perfície interna 18 do cilindro 2. A presente invenção pode ser aplicada indiferente da forma da seção de inserção de materiais reciclados 24. 15 Contudo, a seção de inserção de material cortado 24 preferivel- mente compreende pelo menos uma abertura radial 31 produzida através da . parede lateral do cilindro 2, bem como no exterior do cilindro 2, meio 32 para alimentação do material cortado às aberturas 31. Vantajosamente, a seção de inserção 24 também compreende 20 pelo menos uma estrutura 33 que cobre a abertura 31, presa à superfície in- terna 18 do cilindro 2 à montante da abertura 31 relativa à direção de alimen- tação de material, prolongando-se na direção de alimentação e distanciada a partir da superfície interna 18 do cilindro 2 à jusante da abertura 31 (nova- mente relativo à direção de alimentação). Desse modo, a abertura 31 é pos- 25 ta em comunicação com o interior do cilindro 2, mas, ao mesmo tempo, a es- trutura de cobertura 33 protege a abertura 31 a partir dos agregados que chegam. Consequentemente, a mistura dos agregados com o material reci- clado somente ocorre à jusante da estrutura de cobertura 33. Em uma primeira concretização, não ilustrada, a abertura 31 é 30 anular e se prolonga ao redor da circunferência total do cilindro 2. A estrutu- ra de cobertura 33 é também anular. Contudo, nas concretizações preferidas, a seção de inserção 24 compreende uma pluralidade de aberturas radiais 31 distribuídas circunfe- rencialmente na superfície interna 18 do cilindro 2 e cobertas pela estrutura de cobertura 33. Enquanto que na figura 7 as aberturas 31 são independen- tes entre si, em outras concretizações, elas podem ser obtidas pela produ- 5 ção de uma abertura anular única 31, prolongando-se ao redor da circunfe- rência total do cilindro 2, e parcialmente cobrindo a mesma (por exemplo, a partir do interior do cilindro 2) para formar as aberturas individuais 31. Na concretização ilustrada, a estrutura de cobertura 33 compre- ende uma pluralidade de pIacas separadoras 34 distribuídas circunferenci- lO almente ao longo da superfície interna 18 do cilindro 2 de modo que entre cada par de placas separadoras adjacentes 34 existe pelo menos uma aber- tura radial 31. Vantajosamente, as placas separadoras 34 são produzidas de ta! modo que elas formam uma pIuralidade de primeiros canais 35 inserção guiada do material cortado no cilindro 2. Deve ser notado que as placas se- paradoras 34 podem também serem usadas para dividir do interior uma a- bertura anular única 31 em uma pluralidade de aberturas 31 conforme indi- cado acima.

Conforme mostrado na figura 5, na concretização preferida, as placas separadoras 34 se prolongam radialmente ao longo do eixo de rota- ção 5 ao Iongo das trajetórias espirais centradas no eixo de rotação 5. Elas também têm um primeiro lado terminal 36 em direção à seção de retirada 8, e um segundo lado terminal 37 em direção à seção de alimentação 7, e elas são vantajosamente posicionadas de modo que durante rotação do cilindro 2, o segundo lado terminal 37 de cada placa separadora 34 precede angu- larmente o primeiro Iado terminal 36 da mesma placa separadora 34 (em ou- tras palavras, elas são posicionadas de modo que os primeiros canais 35 que elas formam são angulados em direção à seção de retirada 8 durante a parte ascendente da rotação). Além disso, na concretização ilustrada, a estrutura de cobertura 33 compreende partições de cobertura 38 montadas sobre as aberturas 31, distanciadas das mesmas, e conectadas aos painéis separadores 34. Vantajosamente, a estrutura de cobertura 33 é também equipa-

da com guia e elementos de alimentação 39 para o material que chega a partir da seção de alimentação 7 que forma segundos canais 40 designados para guiar o material que chega a partir da seção de alimentação 7 até que ele é misturado com o material reciclado.

Na concretização ilustrada, a guia 5 e elementos de aiimentação 39 para os agregados são formados pelas pla- cas separadoras 34 que se projetam para cima em relação às partições de cobertura 38. O meio de alimentação de material cortado 32, na concretização ilustrada (figuras 5 e 6) compreende primeiro uma câmara anular 41 produ- lO zida ao redor do exterior do cilindro 2 na seção de inserção 24. Uma plurali- dade de concavidades 42 se prolongam dentro da câmara anular 41 a partir do exterior do cilindro 2, e é circunferencialmente distribuídas ao longo da superfície externa do cilindro 2 de modo que entre cada par de concavidades adjacentes 42, existe uma abertura 31 (na figura 7, as concavidades 42 são cortadas para cIareza). Um duto 43 para alimentação do material cortado à câmara anular 41 se abre na câmara anular 41 para alimentar o material em um lado do cilindro 2 que durante rotação se move para cima (na figura 6, para uma primeira aproximação, a descarga do duto de alimentação 43 na câmara anular 41 é substancialmente alinhada com a tangente vertical ao lado externo do cilindro 2 que se move para cima durante rotação). Além disso, vantajosamente, as concavidades 42 são anguladas em relação à superfície externa do cilindro 2 na direção do movimento (ou, em outras palavras, para frente em relação a sua trajetória de movimento). O duto de alimentação 43 é também equipado com uma partição móvel 44 designada para desviar o fluxo de material reciclado, ou na câmara anular 41 (posição mostrada com uma iinha contínua na figura 6), ou em di- reção a uma descarga secundária 45 (posição ilustrada com uma linha trace- jada na figura 6, e visível na figura 4). Na concretização iiustrada, a passa- gem entre as duas posições ocorre sobre uma articulação 46 presa ao duto de alimentação 43. Deve também ser notado que a figura 7 mostra a parte do cilin- dro 2 a qual a seção de inserção 24 é conectada de um ponto de vista pró-

ximo à posição do duto de alimentação 43 e que na referida figura os meios 4 de alimentação 32 são completamente removidos.

A operação do secador 1 deriva diretamente do o que é descrito acima, e é resumida abaixo com referência ao secador em contracorrente 1 5 mostrado nos desenhos acompanhantes.

Para outros tipos de secadores 1, a operação é similar às modificações relevantes.

O cilindro 2 é feito para girar com uma velocidade geralmente variável entre 6 e 11 revoluções por minuto, e os agregados são inseridos através da seção de alimentação 7. Ao mesmo tempo, o queimador é supri- lO do com a mistura ar-combustível, e gera a chama 10 conforme ilustrado na figura 8. Os vapores gerados pela combustão, em seguida, fluem ao Iongo do cilindro total 2 e são evacuados através da chaminé.

A temperatura da chama 10 usualmente varia entre 1600 e 1300°C, enquanto que a temperatura dos vapores, operando regularmente, 15 varia aproximadamente entre 900 e 150°C (respectivamente na zona próxi- ma à chama 10 e na entrada da chaminé). Nos desenhos acompanhantes, as lâminas espirais 21 alimen- tam os agregados a partir da primeira extremidade 3 para as lâminas de in- clinação 14 que coletam os mesmos e permitem que os mesmos caiam, dis- 20 tribuindo através dos vapores de combustão, ao mesmo tempo garantindo mistura correta.

Operando regularmente, o material reciclado é inserido no duto de alimentação 43 e cai nas concavidades 42 da câmara anular 41, que o coleta, durante sua rotação ascendente.

A ação combinada da forma das 25 concavidades 42 e a rotação do cilindro 2 faz com que praticamente todo o material reciclado penetre nas aberturas radiais 31. Qualquer material que não entra pode, em qualquer caso, ser coletado por um dreno 47 localizado no fundo da câmara anular 41, em seguida ser enviado de volta para o duto de alimentação 43. 30 O material reciclado que entra nas aberturas 31, em seguida, flui ao longo dos primeiros canais de alimentação 35 formados peias placas se- paradoras 34. Quando ele vai para fora dos primeiros canais 35, ele se mis-

tura com os agregados que chegam de cima através dos respectivos segun- . dos canais de guia 40 também formados pelas placas separadoras 34. Neste ponto, a mistura de agregados e materiais reciclados al- cança as lâminas de inclinação 14 do primeiro grupo 25 que, na concretiza- 5 ção ilustrada, permite que parte dela caia, se distribuindo através dos vapo- res de combustão e libera parte dela através de seus furos atravessantes 27. A mistura é, em seguida, coletada pelas lâminas de contenção 15, em seguida feita passar para fora da estrutura tubuiar 22 até que eia al- cance a seção de retirada 8 onde ela usualmente chega a uma temperatura 10 de aproximadamente 200°C.

A presente invenção trás vantagens importantes.

Graças à presente invenção, um secador rotativo foi provido que permite o uso de uma quantidade maior de material reciclado do que nas instalações da técnica anterior, visto que ele garante mistura aperfeiçoada 15 dos agregados quentes e dos materiais reciclados frios, impedindo o betume presente no material reciclado de tornar-se acondicionado junto e bloquean- do o secador. lsto é também possÍvel porque o material reciclado é melhor dis- tribuído nos agregados com a consequência adicional que o gradiente de 20 temperatura no material é também lim itado.

Além disso, consequentemente, graças a presente invenção, é possivel ao mesmo tempo minimizar, se não eliminar, a formação de emis- sões que são nocivas ao ambiente.

Deve também ser notado que a presente invenção é relativa- 25 mente fácil de produzir e que mesmo o custo ligado a implementação da in- venção não é muito alto.

A invenção descrita acima pode ser modificada e adaptada a vá- rios modos sem, desse modo, fugir do escopo do conceito inventivo.

Além disso, todos os detalhes da invenção podem ser substituí- 30 dos com outros elementos técnicos equivalentes e na prática de todos os materiais usados, bem como as formas e dimensões dos vários componen- tes, podem variar de acordo com os requerimentos.

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES . 1. Secador rotativo para instalações para a produção de maca- dames betuminosos com o uso de materiais reciclados compreendendo: um cilindro rotativo vazado (2) tendo uma primeira extremidade (3), uma segun- 5 da extremidade (4), e um eixo de rotação (5) prolongando-se a partir da pri- meira extremidade para a segunda extremidade (4) e, pelo menos, em ope- ração, sendo angulado de modo que a primeira extremidade e a segunda ex- tremidade (4) estão em alturas diferentes acima do solo, o cilindro (2) tendo uma d ireção predeterminada de rotação; meio de aquecimento (9) conecta- lO do à segunda extremidade (4) do cilindro (2); uma seção de alimentação de agregado (7) conectada ao cilindro (2) na extremidade (3), (4) que em ope- ração está mais alta acima do SOIO, e uma seção de retirada de material se- co (8) conectada ao ciiindro (2) na outra extremidade (3), (4), dentro do cilin- dro (2), uma direção de alimentação de material sendo identificada a partir 15 da seção de alimentação (7) para a seção de retirada (8); e uma seção de inserção (24) para inserção de material reciclado cortado no cilindro (2), a seção de inserção sendo conectada a uma porção intermediária do cilindro (2); o interior do cilindro (2) sendo axialmente dividido, começando na primei- ra extremidade (3), em uma primeira zona de troca de calor (12), em cuja 20 troca de calor ocorre principalmente por convecção, equipada com uma plu- raiidade de lâminas de inclinação de material (14), e em uma segunda zona de troca de calor (13), em cuja troca de calor ocorre principaimente por radi- ação e condução; o secador sendo caracterizado em que a seção de inser- ção de material cortado (24) é posicionada dentro da primeira zona de troca 25 de calor (12), e pelo menos um primeiro grupo (25) de Iâminas de inclinação (14) é montado circunferencialmente dentro do cilindro (2) entre a seção de inserção (24) e a segunda zona de troca de calor (13), e em que o secador é um secador em contracorrente (1) em que a seção de alimentação (7) é co- nectada à primeira extremidade (3) do cilindro (2), e a seção de retirada (8) à 30 segunda extremidade (4).
2. 2. Secador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos algumas das Iâminas de inclinação (14) do primeiro grupo (25) são providas com uma pluralidade de furos atravessantes (27) designados para permitir que parte do materiai sendo processado passe a- través dos mesmos.
3. 3. Secador, de acordo com qualquer uma das reivindicações an- 5 teriores, caracterizado pelo fato de que ele também compreende um segun- do grupo de lâminas de inclinação (14) montado circunferencialmente dentro do cilindro (2) próximo à seção de inserção (24) e a um lado do mesmo o- posto ao lado em direção da segunda zona de troca de calor (13), pelo me- nos algumas das Iâminas de inclinação (14) do segundo grupo sendo provi- lO das com uma pIuralidade de furos atravessantes (27) designados para per- mitir que parte do material sendo processado passe através dos mesmos.
4. 4. Secador, de acordo com qualquer uma das reivindicações an- teriores, caracterizado pelo fato de que as lâminas de inclinação (14) princi- palmente compreendem pelo menos um elemento moldado (16) prolongan- do-se ao longo da superfície interna do cilindro (2) (18) e tendo uma primeira borda longitudinai (17) embutida na superfície interna do cilindro (2) (18) e uma segunda borda longitudinal (19) que é distanciada a partir da superflcie interna do cilindro (2) (18), formando uma boca de Iâmina, o elemento mol- dado (16) também tendo duas bordas laterais (20) respectivamente fa- ce4ando em direção à primeira extremidade (3) e em direção à segunda ex- tremidade (4).
5. 5. Secador, de acordo com qualquer uma das reivindicações an- teriores, caracterizado pelo fato de que ele também compreende meios (30) para alimentação vagarosa de material a partir da seção de alimentação (7) em direção à seção de retirada (8).
6. 6. Secador, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o meio vagaroso (30) compreende uma ou mais partições anula- res montadas na superfície interna do cilindro (2) (18).
7. 7. Secador, de acordo com as reivindicações 4 e 5 ou 4 e 6, ca- racterizado pelo fato de que o meio vagaroso (30) compreende uma plurali- dade de partições de fechamento presas à borda Iateral, faceando em dire- ção à seção de retirada (8), do elemento moldado (16) de uma pluralidade de lâminas de inclinação (14). .
8. 8. Secador, de acordo com qualquer uma das reivindicações an- teriores, caracterizado pelo fato de que a seção de inserção de material cor- tado (24) compreende pelo menos uma abertura radial (31) produzida atra- 5 vés da parede lateral do cilindro (2), meios (32) para alimentação do material cortado à abertura (31), referido meio localizado fora do cilindro (2), e pelo menos uma estrutura de cobertura (33) para a abertura (31) presa à superfí- cie interna do cilindro (2) (18) à montante da abertura (31) relativa à direção de alimentação de material, a estrutura prolongando-se na direção de ali- lO mentação e sendo distanciada a partir da superfície interna do cilindro (2) (18) à jusante da abertura (31), reiativo à direção de alimentação, para colo- cação da abertura (31) em comunicação com o interior do cilindro (2).
9. 9. Secador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a seção de inserção (24) compreende uma pluralidade de referi- 15 das aberturas radiais (31) distribuídas circunferencialmente na superfície in- terna do cilindro (2) (18) e cobertas pela estrutura de cobertura (33).
10. 10. Secador, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pe- lo fato de que a estrutura de cobertura (33) também compreende uma plura- lidade de placas separadoras (34) circunferenciaimente distribuídas ao longo 20 da superfície interna do cilindro (2) (18) de modo que entre cada par de pla- cas separadoras adjacentes (34) exista pelo menos uma abertura radial (31), as placas separadoras (34) formando uma pIuralidade de primeiros canais (35) para inserção de material cortado.
11. 11. Secador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado 25 pelo fato de que as placas separadoras (34) se prolongam radialmente ao longo do eixo de rotação (5) ao longo de trajetórias espirais centradas no ei- xo de rotação (5), e têm um primeiro lado terminal (36) em direção à seção de retirada (8) e um segundo lado terminal (37) em direção à seção de ali- mentação (7), também sendo caracterizado pelo fato de que a estrutura de 30 cobertura (33) compreende partições de cobertura (38) montadas sobre as aberturas (31), distanciadas das mesmas, e conectadas aos painéis separa- dores (34).
12. 12. Secador, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as pIacas separadoras (34) são posicionadas de tal modo que durante rotação do cilindro (2) o segundo lado terminal (37) de cada pla- ca separadora (34) preceda angularmente o primeiro lado terminal (36) da 5 mesma pIaca separadora (34).
13. 13. Secador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que a estrutura de cobertura (33) é também equipada com guia e elementos de alimentação (39) para o material prove- niente da seção de alimentação (7).
14. 14. Secador, de acordo com a reivindicação 13 e qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que a guia e elemen- tos de alimentação (39) são formados pelas placas separadoras (34).
15. 15. Secador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o meio de alimentação de material cor- tado (32) compreende uma câmara anular (41) produzida ao redor do exteri- or do cilindro (2) na seção de inserção (24), e pluralidades de concavidades (42) que se prolongam a partir do cilindro (2) e são distribuldas circunferen- cialmente ao longo da superfície externa do cilindro (2), entre cada par de concavidades adjacentes (42) existindo uma das aberturas (31), e um duto (43) para alimentação do material cortado para a câmara anular (41).
16. 16. Secador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o duto de alimentação (43) se abre na câmara anular (41) em um Iado do cilindro (2) que se move para cima durante a rotação.