BR112014014801B1

BR112014014801B1 - centrífuga de parafuso de tanque de sólidos

Info

Publication number: BR112014014801B1
Application number: BR112014014801-5A
Authority: BR
Inventors: Stefan Terholsen
Original assignee: Gea Mechanical Equipment Gmbh
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2020-07-28
Also published as: CA2857101A1; BR112014014801A2; AU2012358413B2; WO2013092262A3; CA2857101C; CN104093494A; AU2012358413A2; AU2012358413A1; EP2794113B1; SG11201403498PA; MX2014007046A; US20140364297A1; JP2015506263A; KR20140117406A; RU2014129259A; EP2794113A2; DE202011052424U1; CN104093494B; RU2616060C2; UA114718C2

Abstract

RESUMO Patente da Invenção: "CENTRÍFUGA DE PARAFUSO TOTALMENTE ENCAMISADA". A presente invenção refere-se a uma centrífuga de parafuso totalmente encamisada compreendendo um cilindro rotativo (3) tendo em particular um eixo geométrico rotacional orientado horizontalmente um parafuso rotativo (5) arranjado no cilindro (3) pelo menos uma abertura de descarga (19) orientada em um ângulo em relação ao eixo geométrico rotacional da centrífuga de parafuso totalmente encamisada para descarregar sólidos do cilindro (3) na camisa do cilindro (3), onde uma câmara de coleta (25) para sólidos que envolve o cilindro (3) que gira durante operação em algumas seções e que não gira durante operação é associada com pelo menos uma abertura de descarga (19) em que pelo menos um segmento de mangueira (29) não circunferencialmente fechado na seção transversal é arranjado na câmara de coleta (25).

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com o preâmbulo da Reivindicação 1.

[002] Centrífugas de parafuso de tanque de sólidos são conhecidas na técnica nas mais variadas versões, por exemplo, a partir de DE 43 20 265 A1 e WO 2004/058409A1.

[003] A DE 42 38 568 A1 ilustra na Figura 1 que e como detritos podem se acumular em uma câmara de captura de sólidos, quando uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos está em operação. Isto requer repetidas operações de limpeza da câmara de captura de sólidos, para evitar que a operação seja prejudicada ou mesmo que sejam infligidos danos ao sistema de rotação.

[004] Para resolver este problema, é conhecido a partir da U.S. 3.399.828 formar na descarga de sólidos de uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, em sua extremidade cônica, uma câmara de captura de sólidos na qual é arranjado um diafragma montado por tensão e impermeável ao ar que cobre um duto de ar e fechado vedado ao ar com respeito ao ambiente circundante e com respeito à câmara de captura de sólidos. Pela ação do ar comprimido, flutuações de pressão podem ser geradas no diafragma, que ajusta este último em oscilação, assim servindo para soltar os detritos das paredes da câmara de captura, aqui o diafragma.

[005] Embora o problema de detritos assim seja reduzido, o problema ainda parece ser relativamente comprometido em termos de aparelhos e estrutura para gerar flutuações de pressão em diafragmas elásticos. Adicionalmente, é relativamente difícil mudar os diafragmas, uma vez que os diafragmas repetidamente têm que ser montados vedados à pressão na câmara de captura de sólidos.

[006] O objetivo da invenção é eliminar este problema.

[007] A invenção alcança seu objetivo através do tema da reivindicação 1.

[008] De acordo com a invenção, vantajosamente, a despeito de dispor de uma câmara, que é fechada por elastômero, e na qual um gradiente de pressão pode ser gerado pela ação de ar comprimido, movimentos no elemento elastomérico na câmara de captura de sólidos são suficientemente gerados somente pelo impacto dos sólidos, para soltar detritos. Por conseguinte, o número de limpezas na câmara de captura de sólidos pode ser reduzido, em comparação com camâ-ras de captura de sólidos sem um elemento elastomérico. Ademais, o trabalho de manutenção é simplificado em comparação com soluções que utilizem uma câmara de pressão, onde um gradiente de pressão pode ser gerado, uma vez que o elastômero não precisa ser arranjado, de modo a ser vedado à pressão. Ademais, em comparação com tais soluções, não há necessidade de meios para gerar um gradiente de pressão (por exemplo, uma bomba controlável).

[009] Uma vantagem adicional se refere à redução de ruído conseguida, uma vez que o momento do impacto dos sólidos é efetivamente desacoplado vibracionalmente da estrutura ou superfície irradiadora de ruído da centrífuga, e uma vez que o segmento de mangueira implementa uma estrutura de carcaça dupla, tendo um efeito isolador de ruído. Isto também é vantajoso, especialmente para o caso de sólidos duros mais ásperos, e quando houver alta descarga de sólidos per unidade de tempo (para um alto desempenho de sólidos).

[0010] Refinamentos adicionais serão providos pelas sub-reivindicações.

[0011] A invenção será explicada em mais detalhes abaixo fazendo referência a configurações exemplares, em conexão com os desenhos anexos, nos quais:

[0012] A Figura 1 mostra uma seção transversal de uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos incluindo uma câmara de captura de sólidos conhecida;

[0013] A Figura 2 mostra uma seção transversal de uma câmara de captura de sólidos, configurada de acordo com a invenção para uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, particularmente do tipo da Figura 1;

[0014] A Figura 3 mostra uma seção transversal de uma câmara de captura de sólidos da centrífuga de parafuso de tanque de sólidos da Figura 1 no estado sujo; e

[0015] As Figuras 4 e 5 mostram seções transversais de câmaras de captura de sólidos configuradas de acordo com a invenção, em cada caso, para uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, particularmente do tipo da Figura 1.

[0016] A Figura 1 mostra uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos com alojamento não rotativo 1 (ou cobertura tipo capô ou capuz), no qual é arranjado um cilindro rotativo 3 que tem um eixo geométrico horizontal de rotação D. Ademais, um parafuso 5 preferivelmente rotativo em uma velocidade rotacional diferente com respeito ao cilindro 3 é arranjado no citado cilindro 3.

[0017] O cilindro 3 e parafuso 5 incluem, em cada caso, uma porção essencialmente cilíndrica 3a, 5a e uma porção cônica 3b, 5b ligada a esta última. A lâmina de parafuso 3 envolve ambas região cilíndrica e região cônica do corpo de parafuso 9.

[0018] Ademais, o cilindro 3 também tem uma porção cilíndrica adicional 3c também ligada à porção cônica 3b, que define uma câmara de descarga de sólidos corrotativa.

[0019] Um tubo de influxo de estendendo axialmente do centro 13 serve para alimentar o material centrifugável via distribuidor 9 em um espaço de centrifugação 15 entre o parafuso 5 e o cilindro 3.

[0020] Se, por exemplo, uma polpa lodosa for introduzida na cen-trífuga, as partículas sólidas se depositam na parede do cilindro. Uma fase líquida é formada adicionalmente internamente.

[0021] O parafuso montado 5 (rolamento 17a) gira em uma velocidade, em alguma extensão, mais alta ou mais baixa que o cilindro ro-tacionalmente montado 3 (rolamento 17b) e conduz os sólidos ejetados para a porção cônica 3b, e, adicionalmente, para a câmara de descarga cilíndrica de sólidos 11, ligada o parafuso na direção axial e localizada na segunda região cilíndrica 3c do cilindro 3, a citada câmara de descarga de sólidos sendo provida, por sua vez, com pelo menos uma abertura de descarga de sólidos 19 que aqui é orientada do cilindro 3 radialmente para fora. Esta abertura de saída também pode ser orientada angularmente para a direção radial, por exemplo, para obter um efeito de repulsa, economizador de energia, na direção cir-cunferencial (não ilustrado aqui).

[0022] Em contraste, o líquido flui para o diâmetro maior do cilindro na extremidade, traseira da porção cilíndrica do cilindro 3, e, ali, sendo desviado nas aberturas de drenagem 21, aqui com uma barreira ajus-tável 23.

[0023] Os sólidos S que emergem da abertura de descarga de sólidos 19 do cilindro rotativo 3 são coletados em uma câmara de captura de sólidos 23, que envolve a câmara de captura de sólidos anularmente, e cuja seção transversal -aqui do tipo retangular -como pode ser visto, nas Figuras 1 e 3. Esta seção transversal é preferível, mas não obrigatória. Um tubo desviador pode sair preferivelmente verticalmente para baixo (não ilustrado aqui), a partir da câmara de captura de sólidos, ou um recipiente de captura pode ser provido para desviar ou capturar adicionalmente os sólidos lodosos que emergiram.

[0024] A Figura 3 ilustra que, com a centrífuga de parafuso de tanque de sólidos em operação, uma quantidade de acreção 27 pode se formar na câmara de captura de sólidos 25, e, portanto, esta última tem que ser limpa repetidamente.

[0025] Para reduzir o número de operações de limpeza, é provida, de acordo com a Figura 2, uma centrífuga de parafuso de tanque de sólidos (por exemplo, mas não necessariamente do tipo da Figura 1) para arranjar na câmara de captura de sólidos um segmento de mangueira 29 tendo uma seção transversal não plana, e, preferivelmente, não fechada circunferencialmente na seção transversal na circunferência (como na Figura 3). Este segmento de mangueira 29 é preferi-velmente arranjado virtualmente em forma de anel na câmara de captura de sólidos, de modo que o citado segmento de mangueira envolva o cilindro na região da abertura de descarga de sólidos 19 virtualmente completamente, preferivelmente com a exceção de uma abertura de saída em desvio ou recipiente de captura (não ilustrado aqui).

[0026] A seção transversal, na seção perpendicular à câmara, preferivelmente não plana, mas preferivelmente em forma de U, forma de C, ou forma de Q, o lado aberto do C, U, ou Q sendo voltado para a abertura de descarga de sólidos 19. A região fechada não circunferencialmente do segmento de mangueira 29, por conseguinte, é voltada para a abertura de descarga 19. As duas bordas abertas do segmento de mangueira podem ser presas a pequenos suportes 31, 33. As bordas são orientadas paralelas entre si.

[0027] Em operação, sólidos são lançados pela(s) abertura(s) de descarga 19 na câmara de captura de sólidos 25, onde impactam a parte interna voltada para a(s) abertura(s) de descarga 19 do segmento de mangueira 29. Em consequência, movimentos M (essencialmente, do tipo oscilatório) são excitados no segmento de mangueira 29, que per se são elasticamente móveis, qual movimento impede acrea-ção de sólidos ou contribui para soltar sólidos do segmento da mangueira, de novo.

[0028] O número de limpezas pode ser reduzido desta forma., Ademais, é fácil mudar segmento de mangueira 29, uma vez que a câmara ou espaço 37 atrás do segmento de mangueira 29 não precisa ser ou não é projetado para ser vedado à pressão.

[0029] Como pode ser visto na Figura 2, o segmento de mangueira 29 pode ser suportado diretamente em uma região espaçada das regiões de fixação (aqui, suportes 30, 31) na câmara de captura de sólidos 25, aqui em uma região voltada para o lado oposto da abertura de descarga 19 do segmento de mangueira contra a parte interna 38 de uma parede 39 da câmara de captura de sólidos 11 (em forma de U na seção aqui, e formada de paredes orientadas em ângulo reto). Em consequência, em operação, movimentos pronunciados (indicados pela seta M) ocorrem particularmente na região das zonas de canto. Isto é vantajoso em razão de estas também serem regiões, onde, preferivelmente, os depósitos são formados.

[0030] Como pode ser visto na Figura 4, no entanto, o segmento de mangueira 29 também pode ser arranjado de modo a ficar completamente separado (folga G) da parte interna 38 das paredes da câmara de captura de sólidos 11 (separado da conexão direta ou indireta, via suportes 30, 31). Isto é vantajoso, particularmente com respeito à geração de ruído, qual ruído é reduzido aqui mais uma vez em comparação com a Figura 2. Ademais, qualquer ponto do segmento de mangueira pode ser mover livremente, daí impedindo acreação de sólidos e/ou soltando acreação existente novamente.

[0031] O segmento de mangueira é preferivelmente composto inteiramente (Figura 2, Figura 4) de um elastômero (por exemplo, um material de borracha) ou formado de uma parte de compósito, constituído parcialmente de um elastômero (ver Figura 5) e parcialmente de um material não elastomérico, tal como um metal, por exemplo, aço ou similar.

[0032] De acordo com um exemplo vantajoso da Figura 5, o mem-bro base 40 do segmento em forma de mangueira é composto de metal (ou encamisado de metal ou similar) e os membros laterais 41, 42 do segmento de mangueira em forma de II são compostos de elastômero móvel.

[0033] Os membros 41, 42 são consequentemente móveis e o membro base 40 per se é imóvel. Esta variante se mostra especialmente estável e durável, uma vez que a porção ou membro rígido provê uma proteção ao desgaste. O número de operações de limpeza necessário não obstante resulta apreciavelmente reduzida. Uma vez que com o impacto de sólidos, o membro base 40 também é movido via membros 41, 42. Ademais, o material pode deslizar membro metálico, especialmente efetivamente. Lista de Números de Referência Alojamento 1 Cilindro 3 Parafuso 5 Porções cilíndricas 3a, 3c, 5a Porções cônicas 3b, 5b Lâmina de parafuso 7 Corpo do parafuso 9 Câmara de captura de sólidos 11 Tubo de influxo 13 Espaço de Centrifugação 15 Rolamentos 17a, b Abertura de descarga 19 Abertura de drenagem 21 Barreira (Weir) 23 Câmara de captura de sólidos 25 Acreações 27 Segmento de mangueira 29Suportes (Webs) Região 31, 33 35 Espaço 37 Parte interna 38 Parede 39 Membro base 40 Membros 41, 42 Eixo geométrico de rotação D Movimentos M Sólidos S Folga (Gap) G

Claims

1. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, compreendendo: -um cilindro rotativo (3) com um eixo geométrico de rotação, em particular, orientado horizontalmente; -um parafuso rotacionável (5) arranjado no cilindro (3); -pelo menos uma abertura de descarga (19) orientada angulada em relação ao eixo geométrico de rotação da centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, para descarga de sólidos do cilindro (3) no tanque do cilindro (3); -com a pelo menos uma abertura de descarga (19) designada, uma câmara de captura de sólidos (25), envolve parcialmente o cilindro (3) girando durante operação, e que não gira durante operação, -em que pelo menos um segmento de mangueira (29), cuja seção transversal não circunferencialmente fechada, ser arranjado na câmara de captura (25) -em que o segmento de mangueira (29) ser composto de um material elastomérico e projetada como um elemento elastomérico, caracterizada pelo fato de que -na câmara de captura, nenhum gradiente de pressão pode ser gerado pela ação de ar comprimido e o elemento elastomérico não está arranjado na câmara de captura de modo que seja vedado à pressão, -o segmento de mangueira não circunferencialmente fechado (29) ser arranjado virtualmente em forma de anel na câmara de captura de sólidos, de modo que o citado segmento de mangueira envolva o cilindro na região da abertura de descarga de sólidos (19) virtualmente completamente, com a exceção de uma abertura de entrada para um desvio ou recipiente de captura, e -a região não circunferencialmente fechada do segmento de mangueira (29) ter uma seção transversal em forma de U, forma de C ou forma de Q.

2. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segmento de mangueira (29) é projetado e arranjado na câmara de captura de sólidos (25) de maneira que seja excitado a executar movimentos oscilatórios com o impacto de sólidos.

3. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a região (35) do segmento de mangueira (29), tendo a seção transversal não completamente fechada, é voltada para a abertura de descarga (19).

4. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o segmento de mangueira (29) é suportado espaçado das regiões de fixação direta e indireta na câmara de captura de sólidos (25), em pelo menos uma região em sua parte externa voltada para a direção oposta da abertura de descarga (19) contra a parte interna (38) de uma parede (39) da câmara de captura de sólidos.

5. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o segmento de mangueira (29) tem um espaçamento com respeito a todas as partes internas (38) da câmara de captura de sólidos exceto nas regiões de fixação direta e indireta na câmara de captura de sólidos (25).

6. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o segmento de mangueira (29) é composto completamente de um material elastomérico.

7. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o segmento de mangueira (29) é projetado como parte híbrida, composta parcialmente de um material elastomérico e parcialmente de um material rígido.

8. Centrífuga de parafuso de tanque de sólidos, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que um espaço não fechado, de modo a ser vedado a pressão, é formado entre o segmento de mangueira (29) e a câmara de captura de sólidos.