BR112013002374B1

BR112013002374B1 - Separador centrífugo, transportador helicoidal, e, dispositivo de suporte

Info

Publication number: BR112013002374B1
Application number: BR112013002374-0A
Authority: BR
Inventors: Jie Zheng; Claes Wase; Rolf Ridderstrale
Original assignee: Alfa Laval Corporate Ab
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2020-06-16
Also published as: KR20130045939A; WO2012025416A3; RU2013113630A; BR112013002374A2; RU2538583C2; JP2013536073A; JP5852118B2; EP2422882B1; EP2422882A1; WO2012025416A2; KR101477440B1; CN103052448A

Abstract

separador centrífugo, transportador helicoidal, e, dispositivo de suporte. a presente invenção se refere a um separador centrífugo (1) que inclui um rotor (2) que é rotativo em torno de um eixo de rotação (r), o rotor (2), incluindo uma câmara de separação (10) com uma entrada (7, 9, 11) para uma mistura líquida obtendo partículas sólidas, pelo menos uma saída de líquido 18, 19, 20) para um líquido separado da mistura líquida, e uma saída de sólidos (22, 26, 27) para as partículas sólidas separadas em que um transportador helicoidal (3) é colocado para girar dentro do rotor (2) em torno do eixo de rotação (r) em uma velocidade diferente da velocidade do rotor (2), o transportador helicoidal (3) tendo pelo menos um filete transportador (3c) para transportar as partículas sólidas separadas na câmara de separação (10) em direção e para fora da saída de sólidos (22) em que o filete transportador (3c) é provido com elementos resistentes ao desgate (23) colocados ao longo de sua borda e os elementos resistentes ao desgaste (23) são separados com um espaço intermediário (23 a) entre os elementos mutuamente adjacentes resistentes ao desgaste (23).

Description

SEPARADOR CENTRÍFUGO, TRANSPORTADOR HELICOIDAL, E, DISPOSITIVO DE SUPORTE.

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um separador centrífugo que inclui um rotor que é rotativo em torno de um eixo de rotação o rotor incluindo uma câmara de separação com uma entrada para uma mistura líquida obtendo partículas sólidas, pelo menos uma saída de líquido para um líquido separado da mistura líquida, e uma saída de sólidos para as partículas sólidas separadas, em que um transportador helicoidal é colocado para girar dentro do rotor em torno do eixo de rotação em uma velocidade diferente da velocidade do rotor, o transportador helicoidal tendo pelo menos um filete transportador para transportar as partículas sólidas separadas no rotor em direção e para fora da saída de sólidos, em que o filete transportador é provido com elementos resistentes ao desgaste colocados ao longo de sua borda.

[002] Um problema geral associado a esse tipo de separador centrífugo é que os filete(s) transportador(es) pode(m) se desgastar rapidamente em casos em que os sólidos separados sejam muito abrasivos. Tais sólidos separados, irão, sob certas condições, formar um torta sólida, muito abrasivo e rígido na parede interna do rotor, principalmente devido às propriedades inerentes dos sólidos separados em combinação com altas forças centrífugas resultantes da rotação de alta velocidade do rotor. Consequentemente, os elementos resistentes ao desgaste são colocados ao longo da borda; isto é, na periferia do filete transportador para protegê-los contra esses sólidos abrasivos.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO.

[003] Existem muitos documentos conhecidos da arte anterior em relação aos elementos resistentes ao desgaste presos à borda do filete transportador. Ambos os documentos da arte anterior US 4519496 A e WO 94/13403 A1 descrevem um transportador helicoidal conhecido com elementos resistentes ao desgaste (ou as chamadas telhas) presas ao filete transportador, em que as

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 9/29 / 16 telhas adjacentes são colocadas de uma maneira lado a lado ao longo da borda do filete do transportador para protegê-los do desgaste. Métodos conhecidos de fixação de tais telhas de cerâmica ou chapas de carboneto de tungstênio envolvem rebitagem, soldagem e ligação por epóxi às chapas de reforço as quais em seguida são soldadas ao filete transportador. Essas telhas são feitas de um material resistente ao desgaste, relativamente caro e pode ser muito complexo e consumir muito tempo o fato de prendê-los todos à borda do filete transportador o que por sua vez aumentará o custo total de produção do transportador helicoidal. Além do mais, usar um material resistente ao desgaste de densidade relativamente alta, por exemplo, carboneto de tungstênio de aproximadamente 13-16 g/cm^3, e colocando telhas desse material na borda do filete transportador, irá aumentar o peso total e em particular, o momento de inércia do transportador helicoidal, em que a energia exigida para girar o transportador helicoidal é aumentada. Foi descoberto também que embora essas telhas conhecidas proporcionem uma boa proteção contra o desgaste, pode ser ainda difícil descarregar a torta sólida rígida da parede interior do rotor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Um objetivo principal da presente invenção é proporcionar um separador centrífugo e um transportador helicoidal que reduza os problemas acima mencionados.

[005] Esse objetivo é alcançado por um separador centrífugo de acordo com a reivindicação 1 e um transportador helicoidal de acordo com a reivindicação 16, respectivamente. Portanto, de acordo com a presente invenção a separador centrífugo definido anteriormente é caracterizado pelo fato de que elementos resistentes ao desgaste são separados, com um espaço intermediário entre os elementos resistentes ao desgaste mutuamente adjacentes.

[006] Consequentemente, de acordo com a presente invenção, os elementos resistentes ao desgaste não são colocados de uma maneira lado a lado (i. e.,

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 10/29 / 16 limitando-se um ao outro) ao longo da borda do filete transportador. Ao invés disso, eles são distribuídos a uma distância entre um e outro, deixando partes intermediárias, i. e., ditos espaços intermediários do filete transportador sem qualquer elemento resistente ao desgaste. Consequentemente, poucos elementos resistentes ao desgaste são colocados ao longo da borda, i.e., na periferia do filete transportador, reduzindo tanto o peso e em particular o momento de inércia como também o tempo e o custo de produção total do transportador helicoidal. A distância entre os elementos resistentes ao desgaste pode variar dependendo das circunstancias. Entretanto, espaçar muito os elementos resistentes ao desgaste pode resultar em uma proteção inadequada contra o desgaste ao filete transportador. Nesse caso, a proteção ao desgaste pode ser melhorada reduzindo simplesmente a distância entre os elementos resistentes ao desgaste. O espaçamento dos elementos resistentes ao desgaste pode ser determinado em relação a diferentes aspectos, tais como, as condições operacionais do transportador helicoidal ou ainda do custo versus a durabilidade do transportador helicoidal.

[007] A presente invenção poderia aparentar resultar em uma proteção ao desgaste geralmente mais pobre com o filete transportados tendo partes intermediárias desprotegidas entre os elementos resistentes ao desgaste. Entretanto, foi surpreendentemente descoberto que esse arranjo tem vantagens particulares. Embora os elementos resistentes ao desgaste estejam separados, eles ainda proporcionam proteção às partes intermediárias, i.e., ditos espaços intermediários do filete transportador. No espaçamento, os elementos resistentes ao desgaste isolados, é alcançado um efeito de corte na torta sólida e rígido. Este efeito de corte irá libertar a torta abrasivo rígido; tornando-o mais fácil para descarregar e menos prejudicial ao filete transportador. Entretanto, em separação de alta velocidade de misturas líquidas deixando uma torta sólida rígida na parede interna do rotor, os elementos resistentes ao desgaste deveriam ser feitos de um material que fosse também mais rígido do

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 11/29 / 16 que a torta sólida rígida, tais como cerâmicas oxidas e não oxidas, metais, diamante ou qualquer material compósito ou uma combinação deles.

[008] De acordo com uma configuração da presente invenção, a extensão do espaço intermediário ao longo da borda do filete transportador é várias vezes maior do que a extensão de cada elemento resistente ao desgaste ao longo da borda do filete transportador. Consequentemente, os elementos resistentes ao desgaste atuam como um tipo de insertos de corte e podem tomar a forma de insertos relativamente pequenos ou porções de material resistente ao desgaste sendo fixados ao filete transportador em uma distância relativamente longa entre um e outro. Por exemplo, a extensão dos espaços intermediários pode ser de 2-10 vezes a extensão de cada elemento resistente ao desgaste ao longo da borda do parafuso. Consequentemente, isso reduz adicionalmente o custo de produção do transportador helicoidal, uma vez que não é necessário prover um grande número de telhas de tamanho considerável próximos um do outro. Além do mais, provendo os elementos resistentes ao desgaste na forma de porções ou de pedaços menores, em particular quando usando um material resistente ao desgaste relativamente frágil (por exemplo, cerâmica) reduz o risco de que se quebrem em pedaços durante a operação danificando assim o rotor e/ou o transportador helicoidal.

[009] De acordo com uma configuração adicional da presente invenção o transportador helicoidal é feito de um polímero. Um material polimérico tal como plástico ou nylon é usado devido à sua baixa densidade, estabilidade química e baixo custo de produção. Entretanto, a baixa resistência ao desgaste desse material limitou grandemente a sua aplicação em separadores centrífugos. Com a presente invenção, entretanto, todo o transportador helicoidal com o filete transportador pode ser moldado em uma peça inteira de material polimérico, em que os elementos resistentes ao desgaste são separados e anexados ao filete transportador para proteção contra desgaste adequada.

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[0010] De acordo ainda com outra modalidade da invenção a superfície do transportador helicoidal compreende ainda um revestimento resistente ao desgaste. Assim, o transportador helicoidal do material polimérico é reforçado com o revestimento resistente ao desgaste, desse modo, a combinação dos elementos resistentes ao desgaste e o revestimento resistente ao desgaste fornece uma proteção ao desgaste de custo efetivo para todo o transportador helicoidal. Tal revestimento deve ser alcançado através de vários tipos de métodos de revestimento. Um tal método é, por exemplo um revestimento de aspersão de pasta fluida usando aglutinantes orgânicos e partículas resistentes ao desgaste. A porcentagem de volume das partículas resistentes ao desgaste pode ser variada, mas, deve ser de preferência maior do que 30 por cento do total de pasta fluida e partículas com distribuição de tamanho adequado podem ser usadas a fim de alcançar uma alta densidade de embalagem. Os aglutinantes incluem resinas sintéticas e naturais, tais como acrílicos, poliésteres, resinas de melamina e epóxis. As partículas resistentes ao desgaste podem ser de diferentes óxidos, carburetos, nitritos e diamantes, os quais têm diferentes rigidezes e proporcionam diferentes resistências ao desgaste. O revestimento de aspersão de pasta fluida pode ser executada facilmente por qualquer máquina de aspersão comercial disponível no mercado. As principais vantagens dessa configuração são a proteção ao desgaste aumentada, baixo custo de produção e variação de espessura do revestimento.

[0011] De acordo com uma configuração adicional da presente invenção os elementos resistentes ao desgaste são pelo menos parcialmente embutidos no material do filete de transportador. Os elementos resistentes ao desgaste podem, por exemplo, ser montados no material do filete do transportador. O filete do transportador pode pelo menos ser colocado com ranhuras dentro das quais os elementos resistentes ao desgaste serão ajustados e adicionalmente fixados por qualquer meio de fixação comum, tais como, aparafusamento,

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 13/29 / 16 ajuste mecânico, ou colagem ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, o material do filete transportador poderia ser colocado com ranhuras na forma de orifícios cilíndricos, dentro dos quais, os elementos resistentes ao desgaste tendo porções rosqueadas podem ser aparafusados. Através dessa configuração, os elementos resistentes ao desgaste estão pelo menos parcialmente integrados ao filete transportador, onde é possível prover um transportador helicoidal que tenha uma superfície de filete transportador suave com os elementos resistentes ao desgaste sendo expostos através de partes não embutidas ou através das aberturas das ranhuras. Consequentemente, cada elemento resistente ao desgaste é descarregado com a superfície do filete transportador. Entretanto, os elementos resistentes ao desgaste podem também ser colocados para salientar-se levemente para fora ou para perfurar a borda ou superfície do filete transportador. Em particular, eles podem ser colocados para se salientar radialmente algo em torno de 0,1 0,5 mm, para intensificar o efeito de corte tangencial na torta sólida rígida no rotor.

[0012] De acordo com outra configuração da presente invenção, o material do filete transportador é configurado com ranhuras recortadas para receber os elementos resistentes ao desgaste da forma correspondente, tal que, os elementos resistentes ao desgaste fiquem retidos contra as forças centrífugas durante a rotação do transportador helicoidal. Os elementos resistentes ao desgaste podem ser de forma diferente, por exemplo, em forma de disco, de cubo, triangular, trapezoidal, forma de T, forma serrilhada ou de forma irregular. Consequentemente, as ranhuras são de forma correspondente a prover uma forma de fixação mantendo os elementos resistentes ao desgaste contra as forças centrífugas resultantes da rotação do transportador helicoidal durante a operação.

[0013] De acordo ainda com outra configuração da presente invenção, as ranhuras recortadas são providas em uma superfície do filete transportador

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 14/29 / 16 faceando a direção da saída dos sólidos do rotor, as ranhuras recortadas estendendo-se radialmente para prover aberturas na borda radialmente externa do filete transportador em que os elementos resistentes ao desgaste são ajustados para dentro das ranhuras tal que fiquem expostos através de ambas as aberturas na direção radial e as aberturas na direção axial na superfície do filete transportador. Através dessa configuração, os elementos resistentes ao desgaste fornecem o efeito de corte na torta sólida rígida em partes do filete transportador que estão mais expostas aos sólidos abrasivos. Além do mais, os elementos resistentes ao desgaste são pelo menos parcialmente integrados ao filete transportador através das ditas ranhuras recortadas, provendo um filete transportador que tem uma superfície relativamente suave com elementos resistentes ao desgaste integrados, os quais provêm a ação de corte na dita direção radial e na dita direção axial (i. e., a superfície voltada para saída de sólidos do rotor).

[0014] De acordo com uma configuração adicional da presente invenção, o rotor e o transportador helicoidal formam uma porção cilíndrica e uma porção cônica ao longo do eixo de rotação, os elementos resistentes ao desgaste sendo colocados em uma zona de transição entre a porção cilíndrica e a porção cônica. Consequentemente, não é necessário colocar os elementos resistentes ao desgaste ao longo de todo o comprimento do filete transportador. Ao invés, eles são colocados apenas ao longo da porção do filete transportador o qual é afetado pela torta sólida abrasivo rígido. Foi descoberto que esse lugar, em muitos exemplos, está colocado na zona de transição entre a porção cilíndrica e a porção cônica do transportador helicoidal.

[0015] De acordo com outra configuração da presente invenção, o rotor é colocado com um dispositivo de suporte para o transportador helicoidal, o dispositivo de suporte incluindo um membro de retenção colocado na saída de sólidos do rotor, o membro de retenção e a ponta do transportador helicoidal

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 15/29 / 16 estando configurados para cooperar de tal maneira que o membro de retenção, recebe e suporta de forma giratória a ponta do transportador helicoidal para prender uma folga entre os elementos resistentes ao desgaste no filete transportador e a parede interior do rotor. Através dessa configuração, o dispositivo de suporte irá contra atacar qualquer movimento translacional do transportador helicoidal em relação ao rotor, durante a operação. De outra forma, os elementos resistentes ao desgaste poderiam entrar em contato com a parede interior do rotor e danificá-la. Em alguns casos, o transportador helicoidal poderia ser montado para permitir um certo movimento translacional, em uma direção ao longo do eixo de rotação, relativa ao rotor. Entretanto, se o transportador helicoidal se mover muito em direção à saída de sólidos do rotor, existe um risco de que a porção cônica (ou a dita zona de transição entre a porção cilíndrica e a porção cônica) do transportador helicoidal, entre em contato com a parede interna do rotor. Isso, geralmente não é um problema durante a operação, uma vez que os sólidos separados acumulados irão empurrar o transportador helicoidal em uma direção a partir da saída de sólidos e manter os elementos resistentes ao desgaste em uma distância a partir da parede interior do rotor. Entretanto, durante a fase de partida da separação, quando o rotor está vazio de sólidos acumulados, e especialmente se a separador centrífugo está colocada com um eixo vertical de rotação (i.e., como um separador centrífugo de pendurar) existe um risco de que os elementos resistentes ao desgaste entrem em contato com a parede interior do rotor e o danifique. Adequadamente, essa configuração irá fixar uma folga entre os elementos resistentes ao desgaste no filete transportador e o interior da parede do rotor.

[0016] De acordo com outra configuração da invenção, o membro de retenção tem uma extremidade côncava para receber e suportar uma ponta afilada do transportador helicoidal. Assim, o membro de retenção e a ponta do transportador helicoidal estão configurados para cooperar de tal maneira que o

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 16/29 / 16 membro de retenção recebe de forma giratória e suporta a ponta do transportador helicoidal.

[0017] De acordo com uma outra configuração da presente invenção o membro de retenção tem uma extremidade afilada e adaptada para engatar-se em um rebaixo na ponta do transportador helicoidal. Assim, o membro de retenção e a ponta do transportador helicoidal estão configurados para cooperar de uma tal maneira que o membro de retenção recebe de forma giratória e suporta a ponta do transportador helicoidal.

[0018] De acordo com uma outra configuração da presente invenção o transportador helicoidal é montado para permitir um certo movimento translacional , em uma direção ao longo do eixo de rotação, relativo ao rotor, o dispositivo de suporte sendo colocado com um mecanismo de ajuste para mudar a posição do membro de retenção em uma direção ao longo do eixo de rotação em que é alcançado um ajuste de posição e a folga do transportador helicoidal relativo ao rotor. Consequentemente, essa configuração fornece meios para ajustar a folga entre os elementos resistentes ao desgaste no filete transportador e a parede interior do rotor.

[0019] De acordo com ainda outra configuração da presente invenção, o mecanismo de ajuste do dispositivo de suporte inclui um membro de retenção rosqueado, o qual é aparafusado a um corpo retentor colocado no rotor, em que o membro de retenção é colocado para ser aparafusado no corpo do fixador para mudar a posição do membro de retenção ao longo do eixo de rotação.

[0020] De acordo com outra configuração da presente invenção o dispositivo de suporte é conectado ao rotor através de dispositivos de fixação que podem ser liberados. O dispositivo de suporte pode ser preso através de qualquer meio de fixação, tal como aparafusando-o ou prendendo-o a uma extremidade aberta do rotor, i.e, na extremidade de saída de sólidos do rotor. O dispositivo de suporte irá assim formar uma extensão do rotor na

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 17/29 / 16 extremidade do mesmo incluindo aberturas formando as saídas sólidas.

[0021] A invenção se refere também a um transportador helicoidal como também a um dispositivo de suporte para a separador centrífugo definida acima.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] A invenção será explicada a seguir através de uma descrição de uma configuração com referência aos desenhos anexos.

[0023] Fig. 1 mostra um separador centrífugo de acordo com a invenção.

[0024] Fig. 2 mostra uma vista de um transportador helicoidal de acordo com a invenção.

[0025] Fig. 3 mostra uma vista seccional do dispositivo de suporte para o transportador helicoidal de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA CONFIGURAÇÃO DA INVENÇÃO.

[0026] A Fig. 1 mostra um separador centrífugo 1 de acordo com uma configuração da invenção. A separador centrífugo 1 inclui um rotor 2 o qual gira a uma certa velocidade em torno de um eixo vertical de rotação R, e um transportador helicoidal 3 que é colocado no rotor 2 e giratório em torno do mesmo eixo de rotação R mas em uma velocidade que difere da velocidade de rotação do rotor 2.

[0027] A separador centrífugo 1 pretende ser suspensa verticalmente de uma maneira indicada por WO 99/65610 A1. O dispositivo necessário para suspender e direcionar a separador centrífugo 1 não está, entretanto, descrito aqui.

[0028] O rotor 2 tem uma porção de rotor superior essencialmente cilíndrica 2 a, e uma porção de rotor inferior essencialmente conica2b, as porções do rotor 2 a e 2b sendo conectadas uma a outra por parafusos.

Membros de conexão alternativa podem com certeza ser usados. A porção de

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 18/29 / 16 rotor cilíndrica 2a, inclui uma extensão axialmente para cima na forma de um eixo rotor oco 4, o qual é conectado a um dispositivo acionador (não mostrado) para girar o rotor 2 em torno do eixo de rotação R.

[0029] Um eixo oco adicional 5 se estende para dentro do rotor 2 através do interior do eixo de rotor oco 4. Esse eixo oco 5 suporta o transportador helicoidal 3 por meio de parafusos 6, é acionadamente conectado ao parafuso transportado e é daqui em diante chamado de eixo transportador 5. O transportador helicoidal 3 inclui uma porção superior transportadora cilíndrica 3 a, a qual se estende axialmente para dentro da porção de rotor inferior cônica 2b, e um filete transportador 3c que se estende de uma maneira helicoidal ao longo da porção cilíndrica superior 3a e da porção cônica inferior 3b do transportador helicoidal 3. O transportador helicoidal 3 pode, com certeza, ter mais do que um filete transportador 3c, por exemplo, dois ou três filetes transportadores, os quais, todos, se estendem de uma maneira helicoidal ao longo do interior do rotor 2.

[0030] Um tubo de entrada 7 para uma mistura líquida que é para ser tratada no rotor 2 se estende através do eixo transportador 5 e lava para dentro de uma luva central 8 no interior do transportador helicoidal 3. A luva central 8 delimita uma câmara interna 9 para a mistura líquida em que a câmara interna 9 se comunica com uma câmara separadora 10 através de canais de distribuição que se estendem radialmente 11.

[0031] A câmara de separação 10 é um espaço anular que circunda a câmara interna 9 e inclui uma pilha de discos de separação cônicos truncados 12. A pilha é ajustada radialmente dentro da porção cilíndrica 3a do transportador helicoidal 3 e colocada coaxialmente ao eixo de rotação R. Os discos de separação cônicos 12 são mantidos juntos axialmente entre uma chapa de suporte cônica superior truncada 13 e uma chapa de suporte cônica inferior truncada 14. Como pode ser visto, a placa de suporte inferior 14 é formada em um só pedaço, juntamente com a luva central 8. Os discos de

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 19/29 / 16 separação 12 incluem furos que formam canais 15 para o fluxo axial e a distribuição de liquido através da pilha de discos de separaçao12. A chapa de suporte inferior 14 inclui um furo correspondente (não mostrado), em que os canais de distribuição 11 se comunicam com os canais 15 para o fluxo axial de líquido na pilha de discos de separação 12. A chapa de suporte superior 13 inclui um número de furos 16 ao quais conectam radialmente um espaço anular interno 17, dentro da pilha de discos de separação 12, com uma câmara de saída de líquido 18. Tal líquido pode ser, por exemplo, óleo. Um chamado disco de emparelhamento 19 para descarregar líquido purificado é colocado dentro da câmara de saída 18. O disco de emparelhamento 19 é fixo e conectado firmemente ao tubo de entrada 7, em que o disco de emparelhamento 19 se comunica com um canal de saída 20 estendendo-se em um tubo de saída que circunda o tubo de entrada 7.

[0032] A porção cilíndrica 3a do transportador helicoidal 3 circunda radialmente a pilha de discos de separação 12, em que a porção cilíndrica 3 a inclui um número de aberturas que se estendem axialmente 21 as quais são distribuídas em torno do eixo de rotação R. As aberturas que se estendem radialmente 21 são providas para permitir que as partículas separadas passem através e se depositem na parede interna da porção cilíndrica 2 a do rotor 2. O liquido, é claro, também poderá passar através das aberturas 21 na porção cilíndrica 3a do transportador helicoidal 3.

[0033] O rotor 2 tem em sua extremidade inferior uma saída de sólidos 22 para partículas separadas (sólidos). Em conexão com essa saída de sólidos 22, o rotor poderia ser circundado por um recipiente (não mostrado) para interceptar e coletar os sólidos que deixam a saída de sólidos 22. Os sólidos são transportados por meio do filete transportador 3c em direção e para fora da saída de sólidos 22. Adequadamente, durante a operação, o transportador helicoidal 3 é colocado para girar a uma velocidade diferente da velocidade do rotor 2, em que os sólidos são descarregados pelo filete transportador 3c do

Petição 870200006863, de 15/01/2020, pág. 20/29 / 16 transportador helicoidal 3. Essa velocidade diferencial entre o rotor 2 e o transportador helicoidal 3 pode ser constante ou variada de uma maneira conhecida, dependendo de, por exemplo, da secura desejada nos sólidos descarregados e/ou da quantidade de torque necessária para acionar o transportador helicoidal 3 para a descarga de sólidos. Se os sólidos forem muito difíceis de descarregar, o rotor 2 pode mesmo ser operado em um ciclo que inclui uma fase de descarga de sólidos de velocidade rotacional mais baixa do que a da fase de separação. Dessa maneira, os sólidos são descarregados mais facilmente a medida que as forças centrifugas dentro do rotor 2 são reduzidas a uma velocidade inferior. Uma maneira conhecida de operar a separador centrífugo em tal ciclo, é descrito adicionalmente no WO 2011/053224 A1. Além do mais, depois de uma operação interrompida (ou pausada) a separador centrífugo pode precisar ser limpa antes de ser religada. Consequentemente poderia haver alguma mistura de sólidos e líquidos que permanecesse dentro da pilha de discos de separação 12, o que precisa ser limpo antes de resumir a operação de separação. Isso pode ser alcançado, trazendo o transportador helicoidal 3 com a pilha de discos de separação 12 para dentro da rotação dentro de um rotor fixo (e vazio)2. Dessa maneira, a mistura restante será jogada fora da pilha e da parede interna do rotor fixo, onde é facilmente descarregada fora da saída de sólidos 22 por meio da força de gravidade e do transportador helicoidal giratório 3.

[0034] O transportador helicoidal 3 é feito em uma só peça de um material polimérico, tal como plástico ou nylon, os quais poderiam ser de fibra reforçada. A porção cônica 3b tem um interior oco ou uma cavidade, que pode ser tanto vedada quanto aberta para os arredores. Se desejado, a cavidade poderia ser preenchida com algum material com uma baixa densidade, tal como plástico celular ou semelhante. Além do mais, a porção cônica inferior 2b do rotor 2 é colocada com um dispositivo de suporte 24 ao transportados de parafuso, o que é descrito em conexão com a fig. 3.

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[0035] A Fig. 2 mostra o transportador helicoidal 3 isolado e mostrando uma porção aumentada do filete transportador 3c provido com elementos resistentes ao desgaste 23 colocados ao longo da borda do filete transportados. Os elementos resistentes ao desgaste 23 são separados com um espaço intermediário entre elementos resistentes ao desgaste mutuamente adjacentes 23, i.e., deixando as partes intermediárias do filete transportados livres de elementos resistentes ao desgaste. A extensão das partes intermediárias do filete transportador 3c é pelo menos cinco vezes maior do que a extensão de cada elemento resistente ao desgaste 23 ao longo da borda do filete 3c. Como pode ser visto, os elementos resistentes ao desgaste 23 são na forma de insertos de corte relativamente pequenos ou de pequenas porções do material resistente ao desgaste, as quais são presas ao filete transportador 3c a uma distância relativamente longa, uma da outra. Os elementos resistentes ao desgaste 23 são feitos de um metal ou composto de diamante com bordas relativamente afiadas colocadas para cortar a torta abrasivo rígido.

[0036] Os elementos resistentes ao desgaste 23 são colocados apenas ao longo de uma porção do filete transportador 3c. Adequadamente, os elementos resistentes ao desgaste 23 são colocados ao longo de uma porção do filete transportador 3c que é colocado em uma zona de transição 3 ab entre a porção cilíndrica 3a e a porção cônica 3b do transportador helicoidal 3. Essa porção do filete transportador 3c é nessa configuração particular, exposta ao máximo pela torta sólida rígida. Assim, nessa configuração, foi descoberto que os sólidos tenderam a se acumular e fazer uma torta abrasivo rígido nessa zona de transição entre a porção cilíndrica 2 a e a porção cônica 2b na parede interna do rotor 2.

[0037] Como pode ser visto, os elementos resistentes ao desgaste 23 são parcialmente embutidos no material do filete transportador, em que o material é configurado com ranhuras recortadas 3d para receber os elementos resistentes ao desgaste 23 da forma correspondente. Essas ranhuras recortadas

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3dsao providas na superfície do filete transportador faceando a direção da saída de sólidos 22, do rotor 2, as ranhuras recortadas 23 estendendo-se radialmente para prover aberturas na borda radialmente externa do filete transportador 3c, em que os elementos resistentes ao desgaste 23 são ajustados nas ranhuras 3dtal que sejam expostos através de ambas as aberturas na direção radial e as aberturas na direção axial na dita superfície do filete transportador. Nesse caso, cada ranhura inferior 3d tem uma forma trapezoide para prover um ajuste de forma para fixar um elemento resistente ao desgaste na forma trapezoidal 23 contra a força centrífuga resultante da rotação do transportador helicoidal 3 durante a operação. Além do mais, esses elementos resistentes ao desgaste 23 são firmemente fixados às ranhuras 3d usando cola de resina epóxi.

[0038] A Fig. 3 mostra a porção cônica inferior 2b do rotor 2 é colocada com o dispositivo de suporte 24 para o transportador helicoidal 3. O dispositivo de suporte 24 inclui um corpo retentor em forma de taça 25 formando uma extensão da porção de rotor cônica inferior 2b. Uma parte do fundo do corpo em forma de taça é provida com orifícios de saída axial e radial 26 e 27 para descarregar os sólidos do rotor 2. O corpo em forma de taça 25é, além do mais, provido com um membro de retenção 28 o qual é possível de ser aparafusado à parte central do fundo do corpo retentor 25. Como pode ser visto, o membro de retenção 28 tem a forma de um parafuso rosqueado com uma extremidade afiada 29 adaptada para se engajar a um rebaixo 30 em um disco 31 colocado para a ponta do transportador helicoidal 3. Assim, o membro de retenção 28 e a ponta do transportador helicoidal 3 são configurados para cooperar de uma tal maneira que o membro de retenção 28 receba rotativamente e suporte a ponta do transportador helicoidal 3 para fixar uma folga entre os elementos resistentes ao desgaste no filete transportador e a parede interior do rotor. Adequadamente, o dispositivo de suporte 24 irá contra atacar qualquer movimento translacional do

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[0039] Nessa configuração, o transportador helicoidal 3 é montado para permitir um certo movimento translacional, em uma direção ao longo do eixo de rotação R, relativa ao rotor 2. Um mecanismo de ajuste para mudar a posição do membro de retenção 28 e assim o transportador helicoidal em uma direção ao longo do eixo de rotação R é provido nessa configuração. Isso é alcançado aparafusando-se o membro de retenção 28 no corpo retentor em forma de taça 25 em que o ajuste da posição e a folga entre os elementos resistentes ao desgaste 23 no filete transportador 3c e a parede interna do rotor 2 é alcançado. O membro de retenção 28 é travado em uma posição desejada por meio de uma porca 31 a qual é rosqueada em uma parte do membro de retenção 28 disposto do lado de fora do corpo retentor 25.

[0040] Todo o dispositivo de suporte 24 é conectado de forma a poder ser liberado da porção cônica inferior 2b do rotor 2 por meio de parafusos ou pinos 32 os quais são aparafusados em rebordos de montagem 33 e 34 colocados em parte da aba superior do corpo retentor em forma de taça 25 e uma parte de aba inferior correspondente à porção do rotor cônica, respectivamente.

[0041] A invenção não é limitada à configuração descrita, mas pode ser variada e modificada dentro do escopo das reivindicações estabelecidas a seguir.

Claims

1. Separador centrífugo (1) compreendendo um rotor (2) que é rotativo em torno de um eixo de rotação (R), o rotor (2), incluindo uma câmara de separação (10) com uma entrada (7, 9, 11) para uma mistura líquida obtendo partículas sólidas, pelo menos uma saída de líquido (18, 19, 20) para um líquido separado da mistura líquida, e uma saída de sólidos (22, 26, 27) para as partículas sólidas separadas em que um transportador helicoidal (3) é colocado para girar dentro do rotor (2) em torno do eixo de rotação (R) em uma velocidade diferente da velocidade do rotor (2), o transportador helicoidal (3) tendo pelo menos um filete transportador (3c) para transportar as partículas sólidas separadas no rotor (2) em direção e para fora da saída de sólidos (22) em que o filete transportador (3c) é provido com elementos resistentes ao desgaste (23) colocados ao longo de sua borda, caracterizado pelo fato de que os elementos resistentes ao desgaste (23) são separados com um espaço intermediário (23a) entre os elementos resistentes ao desgaste (23) mutuamente adjacentes.

2. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extensão do espaço intermediário (23a) ao longo da borda do filete transportador (3c) é várias vezes maior do que a extensão de cada elemento resistente ao desgaste (23) ao longo da borda do filete transportador (3c).

3. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o transportador helicoidal (3) é feito de polímero.

4. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a superfície do transportador helicoidal (3) inclui adicionalmente um revestimento resistente ao desgaste.

5. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que os elementos resistentes ao desgaste (23) estão

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2 / 4 pelo menos parcialmente embutidos no material do filete do transportador (3c).

6. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os elementos resistentes ao desgaste (23) são fixados ao filete transportador por moldagem, aparafusamento, ajuste mecânico, colagem ou ainda qualquer combinação dos mesmos.

7. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que o material do filete transportador (3 c) é configurado com ranhuras recortadas (3d) para receber os elementos resistentes ao desgaste (23) de forma correspondente, tal que os elementos resistentes ao desgaste (23) sejam retidos contra as forças centrífugas durante a rotação do transportador helicoidal.

8. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as ranhuras recortadas (3d) são providas em uma superfície (3e) do filete transportador que faceia na direção da saída de sólidos (22) do rotor (2), as ranhuras recortadas (3d) se estendendo radialmente para prover aberturas (3d’) na borda radialmente externa do filete transportador (3c), em que os elementos resistentes ao desgaste (23) são ajustados dentro das ranhuras (3d) tal que eles estejam expostos através de ambas as aberturas (3d’) na direção radial e as aberturas (3d’’) na direção axial na superfície (3e) do filete transportador (3c).

9. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o rotor (2) e o transportador helicoidal (3) formam uma porção cilíndrica (2a, 3a) e uma porção cônica (2b, 3b) ao longo do eixo de rotação (R), os elementos resistentes ao desgaste (23) sendo colocados ao longo de uma porção do filete transportador (3c) o qual é colocado em uma zona de transição (3ab) entre a porção cilíndrica e a porção cônica.

10. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das

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3 / 4 reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o rotor (2) é colocado com um dispositivo de suporte (24) para o transportador helicoidal (3), o dispositivo de suporte (24) incluindo um membro de retenção (28) preso ao rotor (22) e colocado em uma parte central da saída de sólidos (22), o membro de retenção (28) e a ponta (30) do transportador helicoidal (3) sendo configurados para cooperar de uma maneira tal que o membro de retenção (28) recebe rotativamente e suporta a ponta do transportador helicoidal (3) para prender uma folga entre os elementos de resistência ao desgaste (23) no filete transportador (3c) e a parede interior do rotor (2).

11. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 10 caracterizado pelo fato de que o membro de retenção (28) tem uma extremidade côncava adaptada para receber e suportar uma ponta afiada do transportador helicoidal (3).

12. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o membro de retenção (28) tem uma extremidade côncava (29) adaptada para se encaixar com um rebaixo na ponta (30) do transportador helicoidal (3).

13. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o transportador helicoidal (3) é montado para permitir um certo movimento translacional, em uma direção ao longo do eixo de rotação (R), relativa ao rotor (2), o dispositivo de suporte (24) sendo colocado com um mecanismo de ajuste (25, 28, 31) para mudar a posição do membro de retenção (28) em uma direção ao longo do eixo de rotação (R), em que um ajuste da posição e da folga do transportador helicoidal (3) relativa ao rotor (2) é alcançada.

14. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de ajuste do dispositivo de suporte (24) inclui um membro de retenção rosqueado (28), o qual é possível de ser aparafusado a um corpo retentor (25) colocado no rotor (2), em que o

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4 / 4 membro de retenção (28) é colocado para ser aparafusado no corpo retentor (25) para mudar a posição do membro de retenção (28) ao longo do eixo de rotação (R).

15. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de suporte (24) é conectado ao rotor (2) através de um meio de fixação que pode ser liberado (32).

16. Transportador helicoidal (3), caracterizado pelo fato de ser para um separador centrífugo (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.

17. Dispositivo de suporte (24), caracterizado pelo fato de ser para um separador centrífugo como definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 15.