BR112014022934B1 - separador de centrífuga, sistema de controle de descarga para um separador de centrífuga, e, método para controlar a descarga intermitente de um separador de centrífuga - Google Patents

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Abstract

âSEPARADOR DE CENTRÃFUGA, SISTEMA DE CONTROLE DE DESCARGA PARA UM SEPARADOR DE CENTRÃFUGA, E, MÃTODO PARA CONTROLAR A DESCARGA INTERMITENTE DE UM SEPARADOR DE CENTRÃFUGAâ A invenção refere-se a um separador de centrÃ-fuga tendo um espaço de separação com um conjunto de placas de separação, uma entrada configurada para alimentar um produto fluido a ser separado no espaço de separação, a entrada e o espaço de separação sendo conectados de uma maneira que medeia a pressão, uma primeira e uma segunda saÃ-da que se estende do espaço de separação para descarga de duas fases do produto. Um sistema de controle de descarga é configurado para acionar a abertura da segunda saÃ-da em uma condição do acionador, em que o sistema de controle de descarga compreende um sensor disposto para determinar a pressão de entrada e/ou o fluxo de entrada do produto fluido, e a condição do acionador é associada com uma diminuição do fluxo de entrada com relação à pressão de entrada,(...).

Description

SEPARADOR DE CENTRÍFUGA, SISTEMA DE CONTROLE DE DESCARGA PARA UM SEPARADOR DE CENTRÍFUGA, E, MÉTODO PARA CONTROLAR A DESCARGA INTERMITENTE DE UM SEPARADOR DE CENTRÍFUGA Campo Técnico
[0001] A invenção refere-se a um separador de centrífuga para separação de um produto fluido, compreendendo um sistema de controle de descarga para controlar a descarga intermitente de uma fase separada do produto fluido, e a um método de controlar a descarga intermitente de um separador de centrífuga.
[0002] Em particular, a invenção diz respeito a um separador de centrífuga de acordo com o preâmbulo de acordo com a reivindicação 1, a um sistema de controle de descarga para um separador de centrífuga como este e a um método para controlar a descarga intermitente de um separador de centrífuga como este.
Fundamentos Da Tecnologia
[0003] Durante a operação de um separador de centrífuga de descarga intermitente, lama coletada na porção radialmente externa do espaço de separação precisa ser descarregada de maneira a manter uma boa eficiência de separação. Por outro lado, descarga é um distúrbio no processo de separação e assim acredita-se que tem uma baixa frequência de descarga. Indicando o nível de lama no espaço de separação e para iniciar descarga quando a lama atinge um certo nível o cronômetro da descarga pode ser melhorado.
[0004] Várias técnicas para indicar o nível de lama em um separador de centrífuga são previamente conhecidas em que o nível de lama no espaço de separação é indicado por meio de indicação de canais que se estendem do espaço de separação para centro do rotor. Os canais de indicação são adaptados para passagem de um líquido de indicação através de sua extremidade radialmente externa que é posicionada para ser bloqueada pela lama coletada a um nível predeterminado no espaço de separação.
[0005] GB 099256 A descreve um rotor do separador de centrífuga fornecido com dois canais de indicação que se estendem de duas diferentes distâncias radiais do eixo do rotor, enquanto que o nível de lama pode ser indicado monitorando a diferença na pressão, fluxo ou turbidez nos dois canais de indicação.
[0006] US 3642196 A descreve um outro um rotor de centrífuga com um canal de indicação e um arranjo que fornece uma medição da diferença entre a pressão no canal de indicação e a pressão do líquido separado.
[0007] Uma desvantagem com estas soluções é que o rotor foi fornecido com uma característica extra isto é, pelo menos um canal de indicação, enquanto que retromontagem é mais difícil de obter.
Sumário Da Invenção
[0008] É um objetivo da invenção fornecer um separador de centrífuga em que o nível de lama no espaço de separação pode ser indicado por meios simples que podem ser ajustados a um separador de centrífuga. Também é um objetivo melhorar a indicação do nível da lama, de maneira tal que a lama seja descarregada do espaço de separação de uma maneira cronometrada de maneira a obter bom desempenho de separação das fases de um produto fluido separado e ao mesmo tempo com um mínimo de distúrbio do processo de separação devido à parada durante a descarga.
[0009] Assim, um separador de centrífuga é fornecido compreendendo uma armação, um rotor disposto para rotação na armação em tomo de um eixo rotacional e formando em si um espaço de separação. No espaço de separação um conjunto de placas de separação é disposto, estendendo de uma porção radialmente externa do espaço de separação a uma porção radialmente interna do espaço de separação. O conjunto de placas de separação pode ser uma pilha de discos frustocônicos, distribuídos ao longo do eixo rotacional. O separador de centrífuga compreende uma entrada configurada para alimentar um produto fluido (uma mistura líquida de componentes) a ser separados no espaço de separação. O separador de centrífuga é configurado, de maneira tal que o espaço de separação seja conectado à entrada de uma maneira que medeia a pressão durante operação normal do separador, tal como de uma maneira que se comunica com a pressão. Maneira que medeia a pressão significa que a pressão na entrada deve ser relacionada à pressão no espaço de separação, tal como uma mudança de pressão no espaço de separação resulta em uma mudança de pressão na entrada durante operação normal do separador. Por operação normal entende-se durante o processo de separação de um produto fluido em condições de operação normais, tais como na velocidade rotacional do rotor e com níveis de produção do fluido no rotor. O separador ainda compreende uma primeira saída que se estende da porção radialmente interna do espaço de separação para descarga de uma primeira fase do produto tendo uma menor densidade (um primeiro componente da mistura), e uma segunda saída que se estende da porção radialmente externa do espaço de separação para descarga intermitente de uma segunda fase do produto tendo uma maior densidade (um segundo componente da mistura). A segunda fase do produto é frequentemente referida como a fase de lama, uma vez que pode compreender partículas, mas também pode ser uma fase líquida essencialmente sem partículas, enquanto que a primeira e segunda fases são fases líquidas imiscíveis, tais como óleo e água. A segunda saída pode ser na forma de uma pluralidade de portas de descarga que são abertas por meio de um deslizamento da operação. O separador ainda compreende um sistema de controle de descarga configurado para acionar a abertura da segunda saída em uma condição do acionador. O sistema de controle de descarga compreende um sensor disposto para determinar a pressão de entrada e/ou o fluxo de entrada do produto fluido, e a condição do acionador é associada com uma diminuição do fluxo de entrada com relação à pressão de entrada, indicando uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada.
[00010] Equivalentemente, a condição do acionador pode ser associada com um aumento na pressão de entrada com relação ao fluxo de entrada do produto fluido.
[00011] Desta forma o nível da segunda fase no espaço de separação, e assim o cronômetro da descarga da segunda fase, pode ser indicada por meio de monitoramente simples posicionado fora do rotor, cujo meio pode ser retromontado em um separador de centrífuga sem ter que desmontar o rotor.
[00012] Se o separador de centrífuga for conectado a um sistema em que o fluxo de entrada do produto fluido no separador entrada é controlado para ter uma pressão constante, um sensor de pressão de entrada não é necessário para o sistema de controle de descarga indicar uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada. A condição do acionador é assim associada com uma diminuição do fluxo de entrada com relação à pressão constante de entrada. Alternativamente, se o fluxo de entrada do produto fluido for controlado para ter um fluxo constante, um sensor de fluxo de entrada não é necessário para o sistema de controle de descarga indicar uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada. Assim, a condição do acionador é associada com um aumento na pressão de entrada com relação ao fluxo constante de entrada do produto fluido. Se o fluxo de entrada do produto fluido for predeterminado, mas não constante, informação da quantidade do fluxo de entrada pode ser inserida no sistema de controle de descarga a partir dia um dispositivo que controla o fluxo, tais como uma bomba de entrada, e também neste caso um sensor de fluxo de entrada não é necessário para o sistema de controle de descarga indicar uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada.
[00013] O sistema de controle de descarga pode compreender um sensor de pressão de saída disposto para determinar a pressão na primeira saída, em que a pressão de entrada é compensada pela pressão de saída, de maneira tal a representar uma queda de pressão. A condição do acionador é assim associada a um aumento na queda de pressão sobre o separador de centrífuga com relação ao fluxo do produto fluido e menos dependente ou independente de quaisquer componentes, tais como vários tipos de saídas, ou distúrbios à jusante do espaço de separação. Como uma modalidade o separador de centrífuga compreende um dispositivo de bomba conectado à primeira saída, em que a queda de pressão é compensada pela contribuição da pressão do dispositivo de bomba na pressão de saída.
[00014] A entrada pode ser uma entrada hermética. Uma entrada hermética é selada a partir das redondezas do rotor e é disposta para ser preenchida com produto fluido durante operação. Assim, a entrada e o espaço de separação são conectados de uma maneira que se comunica com a pressão. A primeira saída ainda pode ser uma saída hermética. Uma saída hermética é selada a partir das redondezas do rotor e é disposta para ser preenchida com produto fluido durante operação.
[00015] A entrada pode compreender um tubo de entrada configurado para ser submerso no produto fluido alimentado no rotor durante operação normal. Por submerso, entende-se que pelo menos parte do tubo de entrada compreendendo uma abertura para fornecer o produto fluido no rotor é submerso no produto fluido. Assim, a entrada e o espaço de separação são conectados de uma maneira que medeia a pressão. O tubo de entrada pode ser estacionário e configurado para se estender em uma câmara de entrada formada no rotor. Em uma modalidade o tubo de entrada compreende uma flange anelar que se estende para fora em uma direção radial, de maneira tal que a flange seja submersa no produto fluido alimentado no rotor durante operação normal. O rotor pode compreender um conjunto de discos configurado para acelerar o produto fluido sendo alimentado na câmara de entrada. O conjunto de discos faz com que o nível do produto fluido na câmara de entrada se mova para o eixo rotacional, de maneira tal a facilitar que o tubo de entrada seja submerso no produto fluido alimentado no rotor durante operação normal. Um separador de centrífuga e uma entrada dispositivo deste tipo ainda é descrito em EP 0225707 Bl. A configuração da entrada dispositivo com relação ao espaço de separação e os discos de separação é descrita na figura 2 de EP 0225707 Bl. Em uma outra modalidade o tubo de entrada estacionário, tal como em uma entrada convencional sem a flange mencionada anteriormente e discos anelares, é submerso no produto alimentado no rotor fornecendo um fluxo de entrada relativamente alto durante operação normal. Também nesta modalidade o espaço de separação é conectado à entrada de uma maneira que medeia a pressão durante operação normal do separador de centrífuga, uma vez que o tubo de entrada é submerso no produto fluido.
[00016] A condição do acionador pode ser a razão entre a quantidade de fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga e um expoente positivo da pressão de entrada ou queda de pressão cai abaixo de um valor limítrofe. O expoente positivo pode ser 0,5 ou próximo de 0,5. O expoente positivo pode ser calibrado por medições iniciais em um separador de centrífuga específico ou um tipo específico de separador de centrífuga. Alternativamente, a relação geral entre pressão de entrada e fluxo do produto fluido, pode ser inicialmente medida e armazenada por um separador específico, e a condição do acionador pode ser a relação entre a pressão de entrada e fluxo do produto fluido diverge da relação geral armazenada entre pressão de entrada e fluxo do produto fluido.
[00017] A condição do acionador alternativamente pode ser o derivatizado do tempo da razão entre a quantidade de fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga e o expoente positivo da pressão de entrada ou queda de pressão cai abaixo de um valor limítrofe. Isto tem a vantagem de ser independente da relação entre pressão de entrada e fluxo do produto fluido durante operação normal e em baixos níveis de lama.
[00018] O sensor de pressão de entrada pode ser localizado perto do separador de maneira a minimizar a queda de pressão da pressão sensor no espaço de separação.
[00019] Ainda, um sistema de controle de descarga para um separador de centrífuga de acordo com a porção de pré-caracterização de acordo com a reivindicação 1 é fornecido em que o sistema de controle de descarga configurado para acionar a abertura da segunda saída em uma condição do acionador, e em que o sistema de controle de descarga compreende um sensor disposto para determinar a pressão de entrada e/ou o fluxo de entrada do produto fluido, e a condição do acionador é associada com uma diminuição do fluxo de entrada com relação à pressão de entrada, indicando uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada.
[00020] Ainda, um método para controlar a descarga intermitente de um separador de centrífuga de acordo com o é previamente descrito é fornecido, o método compreendendo as etapas de;
  • - detectar a pressão na entrada do separador de centrífuga,
  • - determinar o fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga,
  • - mediante detecção de uma condição do acionador associada com uma diminuição na quantidade de fluxo do produto fluido com relação à pressão de entrada, acionar a abertura da segunda saída para descarregar a segunda fase do produto, em que a condição do acionador pode ser a razão entre a quantidade de fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga e a raiz quadrada da pressão de entrada cai abaixo de um valor limítrofe.
[00021] Ainda objetivos, características, aspectos e vantagens adicionais da invenção ficarão evidentes na seguinte descrição detalhada, bem como a partir dos desenhos.
Descrição Resumida Dos Desenhos
[00022] Modalidades da invenção serão agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos esquemáticos em anexo, em que
[00023] Figura 1 mostra um separador de centrífuga tendo uma entrada hermética e um sistema de controle de descarga.
[00024] Figura 2 mostra um gráfico da relação entre a pressão de entrada e a vazão quadrada, e a aproximação linear correspondente.
[00025] Figura 3 mostra um gráfico de um parâmetro relacionado à razão entre o fluxo de entrada e a raiz quadrada da pressão de entrada de um produto fluido alimentado em um separador de centrífuga.
[00026] Figura 4 mostra um gráfico de um parâmetro relacionado à razão entre o fluxo de entrada e a raiz quadrada da pressão de entrada de um produto fluido alimentado em um outro separador de centrífuga.
[00027] Figura 5 mostra uma entrada de um separador de centrífuga fornecido com discos de aceleração.
Descrição Detalhada
[00028] Com referência à figura 1 um separador de centrífuga 1 é mostrado, tendo uma armação 2 com uma parte da armação superior 3 e uma parte da armação interior 4. Um rotor separador 5 é disposto para rotação na armação em tomo de um eixo rotacional (x). O rotor compreende uma pá 6 que é suportada na parte da armação inferior por meio de um rolamento superior 7 e um inferior 8. O rolamento superior é elasticamente conectado à armação por meio de um dispositivo de mola 9. Um motor elétrico 10 compreendendo um estator do motor 11 conectado à parte da armação inferior e um rotor do motor 12 conectado à pá é configurado para acionar a pá e assim o rotor separador. O rotor separador compreende uma tigela 13 que forma em si um espaço de separação 14. No espaço de separação um conjunto de discos de separação frustoconical 15 é disposto ao longo do eixo rotacional. Os discos de separação se estendem de uma porção radialmente externa do espaço de separação, o espaço da lama 16, a uma porção radialmente interna 17 do espaço de separação. O separador é ainda fornecido com uma entrada hermética compreendendo um canal de entrada 19 formado na pá. A entrada ainda compreende canais 20 formados no rotor e que se estendem do canal de entrada para o espaço de separação. A entrada é hermeticamente selada das redondezas do separador por meio de uma selagem 21 na interface entre a parte de rotação do canal de entrada e uma parte estacionária 22 do canal de entrada.
[00029] O separador mostrado na figura 1 tem uma primeira saída 23 na forma de uma saída hermética que se estende e que se comunica com a porção radialmente interna 17 do espaço de separação e conectando-o a um canal de saída 24. A primeira saída compreende um dispositivo de bomba giratória 25. A primeira saída é hermeticamente selada das redondezas do separador por meio de uma selagem 26 na interface entre a parte giratória e a parte estacionária da saída.
[00030] O separador ainda compreende uma segunda saída 27 que se estende do espaço da lama 16 para um espaço fora do rotor, e compreendendo uma pluralidade de portas. A abertura da segunda saída é controlada por meio de um deslizamento da operação 28 disposto para ser axialmente deslocável no rotor entre uma primeira posição onde a segunda saída é fechada e uma segunda posição onde a segunda saída é aberta. O deslocamento do deslizamento da operação é realizado por meio do controle da quantidade de água de operação nas câmaras posicionadas abaixo do deslizamento da operação, conforme sabido na tecnologia. A adição e remoção da água de operação nas câmaras posicionadas abaixo do deslizamento da operação é controlada por um dispositivo de controle de água de operação 29.
[00031] O separador ainda compreende um sistema de controle de descarga 30 compreendendo uma unidade de controle 31 conectada ao dispositivo de controle de água de operação 29, e disposta para acionar a abertura da segunda saída em uma condição do acionador. O sistema de controle de descarga ainda compreende um sensor de pressão de entrada 32 e um sensor de fluxo 33, disposto para sensibilizar a pressão e do fluxo no canal de entrada. Um sensor de pressão de saída 34 é disposto para sensibilizar a pressão no primeiro canal de saída.
[00032] Uma vez que o sistema de controle de descarga é responsável somente pela informação que pode ser alcançada pelas medições nas partes externas do separador (tal como no canal de entrada e primeiro canal de saída) retromontagem que sai das instalações é possível, sem ter que desmontar o separador.
[00033] Durante a operação do separador de centrífuga 1 o motor 10 fornece um momento de acionamento na pá 6 para levar o rotor 5 em rotação. Um produto fluido, sendo uma mistura líquida de componentes, é preparada para fluir no separador através dos canais de entrada 22, 19 e 20 e no espaço de separação 14. No espaço de separação o produto fluido é submetido a forças centrífugas, e uma primeira fase do produto tendo uma menor densidade e uma segunda fase do produto tendo uma maior densidade (a fase de lama, compreendendo partículas sólidas densas) são separadas do produto fluido. A separação é facilitada pelos discos de separação frustoconical 15. A primeira fase do produto é transportada radialmente para dentro entre os discos de separação e para a primeira saída 23, por meio das forças centrífugas. A primeira fase é então descarregada através da primeira saída 23 e 24 por meio do dispositivo de bomba 25. A segunda fase é transportada radialmente para fora e coletada no espaço da lama 16. Embora o processo de separação continue, a quantidade de lama no espaço da lama aumenta, enquanto que a interface 35 entre s lama acumulada no espaço da lama e o produto fluido no espaço de separação 14 seja deslocado radialmente para dentro. Uma vez que a interface é deslocada radialmente para dentro e aproxima a porção radialmente externa dos discos de separação, descobriu-se que a resistência do fluxo sobre a entrada e a primeira saída do separador aumenta. Também descobriu-se que em um separador de centrífuga configurado, de maneira tal que o espaço de separação seja conectado à entrada de uma maneira que medeia a pressão durante operação normal do separador de centrífuga, isto tende a aumentar a pressão e/ou diminuir o fluxo na entrada do separador de centrífuga dependendo de como o fluxo é mantido através da entrada, por exemplo, como uma bomba de entrada é configurada. No separador de centrífuga mostrado na figura 1, em que a entrada é hermeticamente selada a partir das redondezas do separador, a entrada e o espaço de separação são conectados de uma maneira tal que medeia a pressão. A maior resistência do fluxo é detectada pelo sensor de pressão de entrada 32 detectando uma pressão crescente e/ou o sensor de fluxo 33 detectando uma diminuição no fluxo. A pressão detectada pelo sensor de pressão de entrada pode ser compensada pela pressão detectada pelo sensor de pressão de saída 34 de maneira a evitar a influência de quaisquer flutuações à jusante. A pressão de saída pode ser compensada pela contribuição da pressão do dispositivo de bomba 25.
[00034] Os valores de pressão e fluxo sensibilizados são comunicados à unidade de controle 31 em que um parâmetro é determinado com base na razão entre a quantidade de fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga e a raiz quadrada da pressão de entrada. O parâmetro preferivelmente pode ser disposto em média sobre um período de tempo de corrida, tais como 10 s. Quando o parâmetro cai abaixo de um valor limítrofe que corresponde tipicamente a 95-98 % do valor médio máximo durante operação normal este é considerado como uma condição para acionar a descarga da segunda fase através das segundas saídas. Mediante o preenchimento desta condição do acionador, a unidade de controle inicia descarga pelo dispositivo de controle de água de operação 29.
[00035] Assim, o deslizamento da operação é deslocado, as segundas saídas são abertas e a fase de lama é descarregada do espaço da lama por meio de forças centrífugas.
[00036] Figura 2 mostra um exemplo de um gráfico da relação entre o aumento da pressão (o negativo da queda de pressão) e a vazão quadrada em um separador de centrífuga que corresponde a um mostrado na figura 1. O separador é fornecido com uma entrada hermética e uma saída hermética, e a saída é fornecida com um dispositivo de bomba. Medições de pressão de entrada e vazão são mostradas como pontos e uma aproximação linear que corresponde à pressão de entrada sendo proporcional ao quadrado da vazão (isto é, a raiz quadrada da pressão de entrada correspondentemente sendo proporcional à vazão) é inserida como uma linha. O exemplo mostra que a aproximação linear da relação entre a pressão de entrada e a vazão quadrada é surpreendentemente exata, em particular em vazões normais de cerca de 30 m3/h e acima. Assim descobriu-se que esta relação pode formar uma base para acionamento da descarga.
[00037] Na figura 3 um gráfico do parâmetro previamente descrito é mostrado para um separador que corresponde a um mostrado na figura 1, com o tempo. Este separador é fornecido com um dispositivo de bomba 25 na primeira saída dando uma contribuição para a pressão no canal de saída. O parâmetro no gráfico é a razão kv, entre o fluxo Q e a raiz quadrada da queda de pressão média durante um período de 10 s (e no gráfico normalizado contra o máximo do valor médio durante operação). A queda de pressão é neste caso a diferença entre pressão de entrada medida, p dentro, e pressão de saída medida, p fora , corrigido pela contribuição da pressão do dispositivo de bomba pbomba, que pode ser estimado para a pressão do líquido no tigela separador na rotação do corpo rígido (p bomba «0,5 p ω2 (rexterno 2- interno 2), em que p é a densidade líquida, co é a rotação angular e rexterno erinneré o raio externo e intemo do corpo líquido);
Figure img0001
[00038] Atingindo um limiar do parâmetro a cerca de 97 % da descarga máxima normalizada é acionado (linha vertical). Depois da descarga o procedimento é iterado.
[00039] Para um separador que corresponde a um mostrado na figura 1, mas sem nenhum dispositivo de bomba na primeira saída, um gráfico similar do parâmetro (agora sem nenhuma contribuição da pressão de um dispositivo de bomba) é mostrado na figura 4. Novamente, descarga pode ser iniciada a cerca de 97 % do máximo normalizado, mas este exemplo mostra descarga a cerca de 94 % do máximo normalizado.
[00040] Observou-se durante os experimentos que o método descrito de acionar a descarga foi pelo menos tão efetiva quanto um método baseado na medição da turbidez na primeira fase do produto na primeira saída.
[00041] Figura 5 mostra a porção central do rotor de um outro separador de centrífuga fornecido com uma entrada na forma de uma tubulação estacionária 36, que se estende em uma câmara de entrada 37 (câmara de recebimento) formada em uma porção central do rotor do separador de centrífuga. A tubulação de entrada é fornecida com uma flange anelar 38 que se estende em uma direção radial. A partir da câmara de entrada, canais 39 (que correspondem a canais 20 no separador mostrado na figura 1) se estendem para o espaço de separação 14. A câmara de entrada 37 e o espaço de separação 14 são separadas por uma parede 40 formada no rotor. A câmara de entrada é fornecida com um conjunto de discos de aceleração anelares 41 dispostos ao longo do eixo rotacional (x). Um separador de centrífuga e uma entrada dispositivo do tipo mostrado na figura 5 é ainda descrito em EP 0225707 Bl. A configuração da entrada dispositivo e os discos anelares com relação a outras partes do separador, tais como o espaço de separação e aos discos de separação é descrito na figura 2 de EP 0225707 B1. Deve-se notar que uma entrada deste tipo não é necessariamente uma entrada hermética, uma vez que a câmara de entrada 37 não é necessariamente selada a partir das redondezas do separador.
[00042] Durante operação de um separador de centrífuga tendo uma entrada dispositivo conforme mostrado na figura 5 um produto fluido, sendo uma mistura líquida de componentes, é preparada para fluir no separador através da tubulação de entrada 36 e na câmara de entrada 37. Devido a forças viscosas na mistura líquida que flui entre a tubulação de entrada não giratória e as partes giratórias do rotor mistura líquida flui em tomo da borda da flange 38 e no conjunto de discos anelares 41. O efeito disto é que a flange é submersa em produto fluido alimentado no rotor durante operação normal. Dependendo da magnitude do fluxo de entrada, a mistura líquida passará através de um número maior ou menor das passagens entre os discos 41, conforme mostrado no lado esquerdo da figura 5 (baixo fluxo) e lado direito (alto fluxo). Nas passagens restantes entre os discos 41 uma superfície líquida livre 42a (baixo fluxo), 42b (alto fluxo), é formada. A mistura então flui para os canais 39 e no espaço de separação 14.
[00043] Similar ao que foi descrito com relação à Figura 1, lama acumulará na porção externa do espaço de separação durante operação do separador. Isto aumentará a resistência do fluxo dos canais 39, sobre os discos de separação e para a primeira saída, conforme previamente discutido. O nível da superfície líquida livre 42, 43, então se moverá para dentro e a pressão na tubulação de entrada 36 aumentará. Assim, também o separador de acordo com Figura 5 é configurado, de maneira tal que a entrada e o espaço de separação são conectados de uma maneira que medeia a pressão durante operação normal do separador de centrífuga. Assim, um separador de centrífuga configurado de acordo com Figura 5 permite o acionamento da descarga monitorando a pressão na entrada e o fluxo do produto fluido no separador.
[00044]Alternativamente, aumentando a extensão radial da flange 38 de maneira que seja submersa no produto fluido alimentado no rotor durante operação normal mesmo ausente o conjunto de discos 41, o nível de fluido resultante sendo indicado pelas linhas pontilhadas 43 a (baixo fluxo) e 43b, um efeito similar é alcançado.
[00045] Ainda em uma outra modalidade o fluxo de entrada durante condições de operação normais é suficiente para submergir o tubo de entrada na câmara de entrada mesmo se não houver flange no tubo de entrada, tais como em um separador entrada convencional.

Claims (14)

  1. Separador de centrífuga (1), compreendendo uma armação (2), um rotor (5) disposto para girar na armação em tomo de um eixo rotacional (x) e formar em si um espaço de separação (14) em que um conjunto de placas de separação (15) é disposto, que se estendem de uma porção radialmente externa (16) do espaço de separação a uma porção radialmente interna (17) do espaço de separação, uma entrada configurada para alimentar um produto fluido a ser separado no espaço de separação, em que o separador de centrífuga é configurado, de maneira tal que o espaço de separação é conectado à entrada de uma maneira que medeia a pressão durante operação normal do separador de centrífuga, uma primeira saída (23) que se estende da porção radialmente interna do espaço de separação para descarga de uma primeira fase do produto tendo uma menor densidade, um segunda saída (27) que se estende da porção radialmente externa do espaço de separação para descarga intermitente de uma segunda fase do produto tendo uma maior densidade, um sistema de controle de descarga (30) configurado para acionar a abertura da segunda saída em uma condição do acionador, caracterizado pelo fato que o sistema de controle de descarga compreende um sensor (32, 33) disposto para determinar a pressão de entrada e/ou o fluxo de entrada do produto fluido, e a condição do acionador é associada com uma diminuição do fluxo de entrada com relação à pressão de entrada, indicando uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada.
  2. Separador de centrífuga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor é um sensor de pressão disposto para determinar a pressão de entrada.
  3. Separador de centrífuga, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle de descarga compreende um sensor de pressão de saída (34) disposto para determinar a pressão na primeira saída, e em que a pressão de entrada é compensada pela pressão de saída, de maneira a representar a queda de pressão sobre a primeira entrada e a saída.
  4. Separador de centrífuga, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um dispositivo de bomba (25) conectado à primeira saída em que a pressão de entrada é compensada pela contribuição da pressão do dispositivo de bomba pela pressão de saída.
  5. Separador de centrífuga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a entrada é uma entrada hermética.
  6. Separador de centrífuga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a entrada compreende um tubo de entrada configurado para ser submerso no produto fluido alimentado no rotor durante operação normal do separador de centrífuga.
  7. Separador de centrífuga, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o tubo de entrada compreende uma flange (38) que se estende para fora em uma direção radial, de maneira tal que a flange seja submersa no produto fluido alimentado no rotor durante operação normal.
  8. Separador de centrífuga, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o rotor compreende um conjunto de discos (41) configurado para acelerar o produto fluido sendo alimentado no espaço de separação.
  9. Separador de centrífuga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a condição do acionador é a razão entre a quantidade de fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga e um expoente positivo da pressão de entrada cai abaixo de um valor limítrofe.
  10. Separador de centrífuga, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o expoente positivo da pressão de entrada é 0,5, ou próximo de 0,5.
  11. Separador de centrífuga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio de sensibilização da pressão de entrada é localizado perto do separador.
  12. Sistema de controle de descarga (30) de um separador de centrífuga, como definido na reivindicação 1, o sistema de controle de descarga configurado para acionar a abertura da segunda saída em uma condição do acionador, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle de descarga compreende um sensor (32,33) disposto para determinar a pressão de entrada e/ou o fluxo de entrada do produto fluido, e a condição do acionador é associada com uma diminuição do fluxo de entrada com relação à pressão de entrada, indicando uma crescente resistência do fluxo à jusante da entrada.
  13. Método para controlar a descarga intermitente de um separador de centrífuga, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 all, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de;
    • - detectar a pressão na entrada do separador de centrífuga,
    • -determinar o fluxo do produto fluido alimentado no separador centrífugo,
    • - mediante detecção de uma condição do acionador associada com uma diminuição na quantidade de fluxo do produto fluido com relação à pressão de entrada, acionar a abertura da segunda saída para descarregar a segunda fase do produto.
  14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a condição do acionador é a razão entre a quantidade de fluxo do produto fluido alimentado no separador de centrífuga e a raiz quadrada da pressão de entrada cai abaixo de um valor limite.
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