BR112014028789B1 - Separador com um tambor de separador - Google Patents

Abstract

aparelho de acionamento para uma disposição de separador. a presente invenção refere-se a aparelho de acionamento para um tambor de separador que tem um eixo geométrico giratório (d) e uma linha de fluxo de entrada para um material que deve ser processado por centrifugação, em que um fuso de acionamento (2) para o tambor de centrífuga é fornecido, sendo possível que o dito fuso de acionamento gire por meio de um motor (20, 21) que é projetado como um acionador direto e tem um estator (21) e um rotor (20) em que o aparelho de acionamento é disposto em um alojamento de acionamento (4) que tem uma seção de alojamento de motor (16) que é projetada na forma de uma estrutura protegida contra explosões que é encapsulada de uma maneira resistente a pressão em que o motor que compreende o estator (20) e o rotor (21) é acomodado.

Description

[0001] A invenção refere-se a um aparelho de acionamento para uma disposição de separador de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[0002] Um separador com um acionador direto, cujo aparelho de acionamento apresenta um motor acionador elétrico com um estator e um rotor, ou rotor de motor, que se alinha ao fuso de acionamento, é conhecido do documento WO 2007/125066 A1, em que o estator é rigorosamente conectado à estrutura de máquina e o rotor de motor, o fuso de acionamento, o tambor de centrífuga e o alojamento formam uma unidade que é sustentada elasticamente na estrutura de máquina e oscila durante a operação. Nesse caso, o dispositivo de mancal é disposto entre o motor e o tambor. É também proposto acomodar o sistema de lubrificação dos dispositivos de mancal sobre uma divisão sobre o motor acionador.

[0003] Exemplos adicionais de separadores com acionador direto são encontrados nos documentos DE 10 2007 060 588 A1 e DE 10 2007 061 999 A1 ou EP1 617 952 B2.

[0004] Do documento DE 10 2008 059 335 A1, é edema conhecido por aprimorar ainda mais a construção e a disposição do sistema de lubrificação dos separadores com eixo geométrico giratório vertical tendo o sistema de lubrificação para lubrificar a disposição de mancal, que é, preferencialmente, projetado como um circuito de lubrificação e um reservatório de coleta de lubrificante, em que todo o circuito de lubrificação e pelo menos o reservatório de coleta de lubrificante são, preferencialmente, dispostos axialmente acima do rotor de motor do motor acionado por eletricidade e em que o lubrificante pode ser alimentado a partir do reservatório de coleta de lubrificante diretamente para a região do mancal de manga, ou para a região acima do mancal de manga, através de uma passagem de lubrificante que é formada no alojamento ou sobre o mesmo e se estende para a área do mancal de manga, ou para a área acima do mancal de manga, em que toda a disposição de mancal do fuso de acionamento é disposta axialmente acima da base inferior do reservatório de coleta de lubrificante.

[0005] Essa forma de construção provou-se ser inerentemente bem sucedida uma vez que é uma construção particularmente curta. Uma vez que é preferencialmente não usado para o circuito de lubrificação, o fuso pode ser usado para outras tarefas, assim como uma alimentação de produto, por exemplo, através de um fuso oco.

[0006] Para diferentes aplicações de separadores, é também necessário, entretanto, projetar os componentes de modo que possam ser usados em uma área denominada sem riscos, isto é, os motores devem ser de um projeto encapsulado de modo ajustado por pressão, baseado especialmente no documento EN 60079 parte I padrão ou - em países fora da UE- possivelmente com base em padrões nacionais correspondentes.

[0007] Portanto, existe especialmente uma exigência para um projeto à prova de explosões adequado do aparelho de acionamento para o separador ou para a criação de um acionador de separador à prova de explosões. A criação de tal aparelho de acionamento é, portanto, o objetivo da invenção.

[0008] A invenção alcança o objetivo por meio do conteúdo de objetivo da reivindicação 1.

[0009] Em resumo, um ou uma pluralidade de recursos vantajosos subsequentes são realizados, sendo comum aos mesmos o fato de que, vantajosamente, promovem ou possibilitam a realização de um aparelho de acionamento especificamente vantajoso de projeto à prova de explosões para separadores.

[0010] Em primeiro lugar, o acionador é, preferencialmente, realizado como um acionador direto uma vez que oferece a vantagem de uma forma de construção compacta de modo que o projeto do tipo à prova de explosões é facilitado. O fuso de acionamento, por meio de sua uma extremidade, sustenta o tambor de separador de uma maneira resistente à rotação. Na extremidade oposta do fuso de acionamento, por outro lado, em uma modalidade preferencial, o rotor do motor é preso no fuso de uma maneira resistente à rotação.

[0011] Nesse caso, a seção de alojamento de motor - ou preferencialmente mesmo apenas a seção de alojamento de motor - que acomoda o motor com o estator e o rotor, tem, especificamente, um projeto encapsulado de modo ajustado por pressão. A seção de alojamento de motor, preferencialmente, tem apenas o estator e o rotor. A construção preferencialmente inclui apenas um único guia de transmissão rotatória (superior) entre as partes giratórias e estacionárias do acionador, que torna significantemente mais fácil alcançar a encapsulação de modo ajustado por pressão.

[0012] Preferencialmente, para assegurar um tipo de construção compacto, a disposição de mancal de separação está, além disso, localizada parcialmente ou preferencialmente, completamente entre o tambor de separador e o motor, especialmente o rotor do motor, em que a disposição de mancal pode consistir em dois dispositivos de mancais separados em pontos de mancal separados.

[0013] O fato de que o motor em uma modalidade preferencial funcione sem separar a disposição de mancal e a disposição de mancal do separador é também usado para o motor encapsulado de modo ajustado por pressão, se torna vantajosamente possível de acordo com uma variante especialmente preferencial por meio da inclusão de partes de acionamento do separador em relação ao espaço encapsulado de modo ajustado por pressão ou no mesmo.

[0014] Os pontos de mancal podem ser lubrificados em uma primeira variante vantajosa por meio de um sistema de lubrificação de circulação de óleo. Como uma segunda variante vantajosa, um sistema de lubrificação de quantidade mínima (com gotículas de óleo injetadas na região dos mancais em intervalos especificados) é uma possibilidade. O alojamento de mancal não deve ser especialmente encapsulado, embora possa ser fornecido uma vez que nenhum componente elétrico esteja presente ou acomodado no mesmo.

[0015] Uma vez que com a última variante de lubrificação mencionada apenas uma quantidade pequena de óleo é consumida, a alimentação em um espaço à prova de explosões é simplificada uma vez que a passagem para injeção de uma quantidade muito pequena de óleo deve apenas ter um projeto muito pequeno.

[0016] É também vantajoso, nesse caso compacto e simples, se o motor com a sua seção de alojamento de motor seja flangeado na seção de alojamento de mancal do separador. Se a seção de alojamento de motor com o estator e o rotor tem um projeto encapsulado de modo ajustado por pressão em um tipo de construção à prova de explosões, tal encapsulamento pode, novamente, ser vantajosamente dispensado na região da seção de alojamento de mancal, o que simplifica a construção. Isso se torna especialmente possível de uma maneira simples quando todo o dispositivo de mancal - e preferencialmente o sistema de lubrificação para alimentação de óleo e possivelmente descarga de óleo - está disposto dentro/sobre da seção de alojamento de mancal sobre o próprio motor ou sobre os componentes do motor.

[0017] Todo o acionador é preferencialmente desacoplado da estrutura de separador com relação a vibrações e é ainda mais vantajoso e sustentado de forma simples na mesma por meio de mancais esféricos elásticos.

[0018] É vantajoso se a frequência natural desse sistema for equiparada a uma faixa de < 1.300 rotações por minuto, preferencialmente, < 1.100 rotações por minuto. Não deveria, especialmente, ser situada em uma frequência de ressonância do sistema e também não se situar próxima à faixa de ressonância. A velocidade de operação deveria, preferencialmente, desviar de tais frequências/velocidades de giro por pelo menos +/- 5%, especialmente +/- 10%.

[0019] É particularmente vantajoso se a seção de alojamento de motor tenha uma parte de cobertura verticalmente em direção ao topo que é adjacente à parte giratória de modo que o vão é formado entre a parte de cobertura e a parte giratória. Nesse caso, de acordo com uma primeira variante vantajosa, o vão é formado entre a parte de cobertura da seção de alojamento de motor e o reservatório de coleta de lubrificante e, de acordo com uma segunda variante que deve ser realizada vantajosamente, um dos vãos, ou o vão, é formado entre a parte de cobertura e o fuso de acionamento. O motor pode ser fechado em direção ao fundo. A seção de alojamento de motor, de acordo com uma modalidade, adicionalmente, vantajosa que suplementa as variantes vantajosas do parágrafo anterior, é fechada em direção ao fundo de uma maneira simples com uma cobertura presa e preferencialmente destacável que, se é destacável, possibilita o acesso ao motor no outro lado. Desse modo, a transmissão rotatória de guia deve ser realizada de forma simples em um lado apenas do acionador encapsulado.

[0020] Uma câmara de captura de óleo, em que um elemento de alimentação para o retorno de óleo é anexado, é especialmente, preferencialmente também formada entre o rotor e os mancais giratórios inferiores da disposição de mancal de separação.

[0021] Nesse caso, é também vantajoso formar um tipo de construção à prova de explosões se o diâmetro externo da câmara de captura giratória tem um vão definido em direção à seção de alojamento de motor, que é dimensionado de tal forma que uma descarga é prevenida no evento de uma explosão pra fora a partir do interior do motor. O dimensionamento do vão pode ser projetado de acordo com a invenção (estreito e axialmente de comprimento suficiente) de modo que, apesar do vão entre as partes giratórias e não giratória do acionador, um tipo de construção à prova de explosões é possível. As dimensões de vão adequadas podem ser determinadas em um simples teste, dependendo da construção. Tal determinação é necessária, uma vez que em contraste com motores encapsulados de modo ajustado por pressão disponíveis comercialmente com mancais giratórios em ambos os lados do rotor, influencias do tambor de separador, especialmente em caso de desequilíbrios, devem ser levados em consideração. Como um ponto de partida, entretanto, nesse caso os valores padrões dos padrões aplicáveis podem ser aplicados.

[0022] Alternativamente (ou também adicionalmente, se aplicável), esse vão, ou tal vão, pode também ser fornecido em outro ponto, isso é entre o alojamento de motor e o fuso de acionamento ou acima do dispositivo de mancal entre um anel acima do dispositivo de mancal e o fuso de acionamento.

[0023] O motor é, preferencialmente, um motor resfriado por água. Também, uma parte do alojamento é preferencialmente projetada como uma câmara de resfriamento (preferencialmente com uma conexão de refrigerante a um circuito de resfriamento) a fim de integrar de modo à mesma no interior da construção. Um motor resfriado por ar, em que a circulação de ar é criada por meio de uma ventoinha externa independente, é concebível como uma alternativa. Essa ventoinha está localizada embaixo do motor do lado de fora da seção de alojamento 16. Ao invés de câmaras de resfriamento no caso do motor resfriado por água, o motor tem aletas (não mostrado) apara a dissipação do calor.

[0024] O estator é preferencialmente, disposto diretamente na circunferência interior da seção de alojamento de motor e o rotor é preso na circunferência externa do fuso de acionamento de tal forma que tanto o rotor quanto o estator seguem movimentos de precessão do tambor de modo que durante a operação o rotor se move radialmente em relação ao estator apenas como resultado do desequilíbrio e influencias de torque do tambor de separador. Um projeto à prova de explosões tem sido particularmente ausente até o presente momento, no caso de tais construções, entretanto, no guia de transição em apenas um lado do alojamento de motor ainda pode ser realizado com um vão dimensionado estreitamente. Toda a unidade (que tem pelo menos o motor com estator e rotor e a seção de alojamento de motor) é sustentada em uma estrutura de máquina 15 por meio de elementos elásticos 14 através da região de flange 13.

[0025] O rotor do motor é preferencialmente preso no fuso de uma maneira simples por meio de um fixador de parafuso. Nesse caso, o rotor pode ser empurrado contra um colar de fuso, por exemplo.

[0026] Alternativamente, uma interconexão completa também pode ser criada, entretanto, fixando-se o rotor contra a câmara de captura de óleo que é guiada no fuso e contra pelo menos o mancal giratório inferior. Nesse caso, um colar de fuso sobre tal mancal giratório constitui o batente. Fixado nesse contexto significa uma interconexão das partes que é produzida aparafusando-se firmemente para baixo.

[0027] O alojamento de motor é projetado de forma especialmente vantajoso em um tipo de construção encapsulada de modo ajustado por pressão de modo que resiste a uma pressão de explosão no interior do motor de um mínimo de 1 MPa (10 bar), especialmente de um mínimo de 1,5 MPa (15 bar). Em casos especiais, o alojamento pode também ser projetado de modo que resiste a uma pressão de um mínimo de 2 (20) ou até mesmo 3 MPa (30 bar).

[0028] A cobertura, como a terminação inferior do alojamento de acionamento, é preferencialmente dotada de longos vãos em direção ao alojamento de modo que a descarga no evento de uma explosão no interior do motor é excluída (não mostrado).

[0029] A disposição de mancal giratório do separador é preferencialmente projetada de modo que não pode ser deslocada para cima no evento de uma explosão no interior do motor. Uma possível limitação da distância é efetuada por meio de um anel acima do mancal de rolo cilíndrico. Alternativamente, preferencialmente são usados mancais giratórios que não possuem folga, ou possuam apenas uma pequena folga, na direção axial.

[0030] O alojamento de motor à prova de explosões é criado como uma variante mais vantajosa, com motor, que pode ser de um projeto à prova de explosões sem os mancais e também sem que o sistema de lubrificação tenha que ser posicionado no interior da área encapsulada de modo ajustado por pressão.

[0031] Uma razão - que é o motivo pelo qual tais construções não foram desenvolvidas até agora - é o domínio da equiparação de frequência do acoplamento elástico à estrutura de máquina que como resultado da massa mais elevada de um motor à prova de explosões disponível comercialmente tem um projeto mais complicado e mais desfavorável do que com motores leves padrão. Além disso, o dimensionamento do vão entre as partes giratórias e estacionárias do acionador e a equiparação de componentes de acionador envolvidos devem ser governados por meio de influencias do separados específico.

[0032] Uma segunda razão é que para tais aplicações que foram inertes anteriormente aciona que por meio de dispositivos adicionais externos assegurou a segurança em áreas arriscadas por meio de uma encapsulação pressurizada positivamente com gás inerte. Como resultado, no novo acionador, dispositivos adicionais são dispensados.

[0033] Outro aspecto é o vão e o comprimento do vão contra uma ignição de faísca no evento de uma explosão. O desenvolvimento necessário de um controle preciso, outra configuração e os testes necessários foram evitados até agora no caso de acionadores de separador.

[0034] Além disso, até o presente momento, os mancais giratórios em ambos os lados do rotor sempre foram uma parte componente do motor, além disso, no caso de motores encapsulados de modo ajustado por pressão conhecidos para a área de risco.

[0035] Outras modalidades vantajosas são reveladas nas reivindicações independentes permanecentes.

[0036] A invenção é descrita com mais detalhes com referencia ao desenho baseado em uma modalidade exemplificadora. No desenho:

[0037] A Figura 1 mostra uma representação esquemática de uma seção através de um aparelho de acionamento para uma disposição de separador, da qual apenas uma metade em um lado do eixo geométrico giratório é mostrada;

[0038] A Figura 2 mostra uma representação esquemática de uma seção através de um segundo aparelho de acionamento para uma disposição de separador, da qual apenas uma metade em um lado do eixo geométrico giratório é mostrada; e

[0039] A Figura 3 mostra uma representação esquemática de três disposições de mancais diferentes para um dispositivo de mancal para um aparelho de acionamento para uma disposição de separador;

[0040] A Figura 4 mostra uma representação esquemática de uma modalidade variante do aparelho de acionamento de acordo com a invenção para uma disposição de separador de acordo com a Figura 1 com uma estrutura de máquina completa;

[0041] A Figura 5 mostra uma representação esquemática de uma modalidade variante do aparelho de acionamento de acordo com a invenção para uma disposição de separador de acordo com a Figura 2 com uma estrutura de máquina completa;

[0042] A Figura 6 mostra uma ampliação detalhada de uma representação esquemática de uma modalidade variante do aparelho de acionamento de acordo com a invenção para uma disposição de separador de acordo com a Figura 2, que especificamente mostra um dispositivo de mancal para o aparelho de acionamento; e

[0043] A Figura 7 mostra um diagrama esquemático dos elementos giratórios de um separador.

[0044] As Figuras 1 e 2 mostram um aparelho de acionamento 1 para um tambor de separador 36 - que não é mostrado no presente documento, mas é mostrado esquematicamente na Figura 7 - de uma disposição de separador, em que o tambor de separador é preferencialmente projetado para o processamento contínuo de produto, tem um eixo geométrico giratório vertical e para a folga e/ou separação das fazes de produto tem um pacote que consiste em placas de separação instaladas no tambor. O tambor também pode preferencialmente ter um projeto cone individual ou cone duplo.

[0045] O tambor de separador pode ser girado por meio de um fuso de acionamento 2. O tambor, que não é mostrado no presente documento, pode ser assentado, ou é assentado no estado instalado (no topo na Figura 1), na extremidade superior do fuso de acionamento 2. Para entender esse recurso, é feita referencia adicionalmente à técnica anterior referida na introdução. O fuso de acionamento 2, com um, preferencialmente, eixo geométrico giratório vertical, pode ser girado por meio de um aparelho de acionamento 3, mostrado na Figura 1, que está acomodado em um alojamento de acionamento 4, do qual é guiado para fora, nesse caso apenas o fuso de acionamento 2 e opcionalmente e vantajosamente uma ou mais conexões de fluido 5 (por exemplo, conexões de lubrificação) e/ou conexões elétricas 5’ para, preferencialmente, guias selados 6, 7 do alojamento de acionamento 4. Deve ser adicionalmente mencionado que uma caixa de terminal 37 para conexões elétricas em um projeto encapsulado de modo ajustado por pressão, pode ser disposta na seção de alojamento de motor 16.

[0046] Uma das conduções mais elétricas é guiada em um ou mais guias 6 através do alojamento de acionamento 4 e especialmente através da seção de alojamento de motor 16 para o interior da mesma. Preferencialmente, apenas um guia elétrico é guiado para o interior da própria área encapsulada (seção de alojamento de motor 16).

[0047] Nesse caso, o alojamento de acionamento 4 é projetado completamente de modo que cumpre os testes de proteção de explosão de modo que um teste de ignição de faísca "padronizado" no interior do alojamento não leva a uma descarga a partir do alojamento de acionamento 4 para o lado de fora. Entretanto, preferencialmente, nem todas as partes componentes do acionador são especialmente encapsuladas.

[0048] Isso pode ser explicado em mais detalhes abaixo.

[0049] O alojamento de acionamento 4 tem uma pluralidade de elementos. Contados entre esses elementos está uma seção de alojamento de mancal 9, na circunferência interior da qual estão dispostos um ou mais dispositivos de mancal 10, 11 para a sustentação giratória do fuso de acionamento. Nesse caso, o dispositivo de mancais 10, 11 são projetados como mancais giratórios que estão axialmente a uma distância um do outro. Cada um desses dispositivos de mancal 10, 11 pode, por sua vez, consistir em um ou mais mancais giratórios. O dispositivo de mancal superior 10 é também denominado como um mancal de manga e o dispositivo de mancal inferior 11 como um mancal de base. O peso do tambor, do fuso de acionamento e de todas as partes associadas entre os mesmos são sustentados nesse em uma etapa 12 do alojamento de mancal 9 através do mancal de manga. Em direção ao topo, o mancal de manga, através do(s) seu(s) anel(anéis) cilíndrico(s), sustenta o fuso através de um colar formado no mesmo. O anel 28 é fixado entre o anel interno de mancal e o colar de fuso nesse caso (Consulte a Figura 6). Acima do anel 28, em direção à cobertura do anel 29, está um espaço livre de 40 > 0,3 mm, especialmente, > 0,5 mm. O mancal de manga 10 é, portanto, bem assegurado contra deslocamentos axiais.

[0050] A seção de alojamento de mancal 9, em uma região de flange 13, é sustentada através de um ou mais elemento(s) elástico(s) 14 em uma estrutura de máquina 15 que é apenas parcialmente mostrada no presente documento.

[0051] Adjacente à extremidade inferior da seção de alojamento de mancal 9 está uma seção de alojamento de motor 16 que é projetada em um tipo de construção à prova de explosões, especificamente em um tipo de construção encapsulada de modo ajustado por pressão. Nesse caso, a seção de alojamento de motor 16 é aparafusada de modo firme na seção de alojamento de mancal 9 por parafuso 17. A seção de alojamento de motor tem uma camisa - preferencialmente cilíndrica com nervuras - e uma cobertura inferior 18 que nesse caso também é presa na seção de alojamento de motor 16 por meio de parafusos 19.

[0052] Disposto na seção de alojamento de motor 16 está um motor elétrico que tem um estator 20 e um rotor 21.

[0053] O estator 20 é vantajosamente preso diretamente na circunferência interna da seção de alojamento de motor 16 no presente documento, que possibilita um tipo de construção particularmente compacto. O rotor 21, por outro lado, é preso na circunferência externa do fuso de acionamento 2. Em tal modo, o fuso de acionamento 2, na sua extremidade voltada para a direção oposta do tambor, pode ser diretamente girado por meio do motor elétrico.

[0054] Uma vez que o fuso de acionamento 2 é influenciado pelo tambor 36 do separador (Consultar o diagrama esquemático da Figura 7 que mostra como a força de desequilíbrio F e o torque giroscópico Ms, Mx age sobre o tambor), segue, por exemplo, os movimentos no interior da folga do mancal giratório e a deformação de carga dos mancais giratórios e no caso de desequilíbrios do tambor 36 que leva a deflexões radiais "c" (o eixo geométrico real Q do tambor nesse caso se situa em um ângulo ao eixo geométrico giratório vertical w realmente pretendido) o fuso 2 é inclinado de modo que o rotor 21 se move radialmente em relação ao estator 20 (Figura 7, deflexão "d") em consideração a linha de inclinação.

[0055] Assentado sobre o fuso de acionamento 2 está um reservatório de coleta de lubrificante 8 - que serve para a coleta de óleo - que está conectado ao fuso de acionamento de uma maneira resistente à rotação e cogira consequentemente com o mesmo durante a operação e tem uma base em direção ao fundo, que se estende, assim, radialmente para fora e, então, axialmente para cima, em que o mesmo engloba radialmente o alojamento de flange 9 em determinadas seções. Projetando-se para o interior do reservatório de coleta de lubrificante 8, em que um nível de óleo radial é formado a partir do lado de fora para dentro durante a operação com giros do fuso de acionamento 2, está um elemento de alimentação similar a uma bomba centrípeta não giratória 22 ou um cano de alimentação para o bombeamento de óleo que está disposto na seção de alojamento de mancal. A abertura do elemento de alimentação 22 se projeta para fora radialmente no presente documento.

[0056] O elemento de alimentação 22 se abre no interior de um furo 23 na seção de alojamento de mancal 9, que serve como uma linha de óleo 23. Tal linha de óleo 23, por sua vez, se abre para o interior de uma conexão fluida/de um guia 5 de modo que o óleo pode ser direcionado por meio de um circuito externo (com dispositivos de limpeza e resfriamento, se aplicável). O óleo limpo e/ou resfriado pode então ser alimentado de volta por meio de outro guia - não mostrado no presente documento- para uma região dos mancais, especialmente o mancal de manga. Alternativamente, a linha de óleo 23 também pode ser roteada diretamente para os mancais de modo que o óleo passe através do mesmo e volte para o reservatório (para o circuito de óleo, também consultar o documento DE 10 2007 061 999 A1, a Figura 1, por exemplo).

[0057] O reservatório de coleta de lubrificante 8 tem um formato cilíndrico vantajoso em certas seções na sua circunferência interior e exterior.

[0058] Formado na sua extremidade superior, radialmente em direção ao interior, está um rebordo 24 que se estende para diretamente em frente da circunferência externa da seção de alojamento de mancal não giratória 9, em que um primeiro vão 25 é formado, entretanto, entre essas duas partes, das quais, uma gira e a outra, não.

[0059] A seção de alojamento de motor tem também uma parte superior de cobertura 26 que na região de uma etapa 38 preferencialmente se engata em uma etapa correspondente da camisa e é conectada à mesma, formando uma unidade, que a seção de alojamento de motor na sua circunferência interna é preferencialmente também penetrada por meio do reservatório de coleta de lubrificante 8 e que, além disso, também forma a parte do alojamento de motor 16 que é anexada à seção de alojamento de mancal 9. A parte de cobertura 26 pode ser aparafusada, por exemplo, ao alojamento de motor 16 restante.

[0060] Entre o reservatório de coleta de lubrificante - que durante a operação gira com fuso de acionamento - e a parte de cobertura 26, um segundo vão 27 é formado.

[0061] Preferencialmente, pelo menos um dos vãos, ou ambos os vãos 25 e 27, é, ou são, de dimensões estreitas e longas axialmente de tal modo que nenhuma chama pode penetrar para fora da câmara de acionamento através do vão, ou vãos 25, 27. A princípio, tal vão dimensionado de acordo com a Figura 1 no vão 27 é suficiente, uma vez que apenas isso leva para uma região em que meios de operação elétricos estão presentes ou em que as partes acionadas por energia elétrica são dispostas. De tal forma, o reservatório de coleta de lubrificante 8 de uma forma simples e vantajosa também forma uma parte da seção de alojamento de motor encapsulada de modo ajustado por pressão 16. A cobertura anular 26, que fecha o alojamento de motor 16 em direção ao topo entre o motor e o alojamento de mancal até o vão 27, forma outra parte essencial.

[0062] A posição diametral do vão 27 é preferencialmente calculada de modo que se situa em um diâmetro maior do que o diâmetro externo do rotor, que facilita a montagem.

[0063] Como resultado, uma proteção de explosão eficaz é alcançada de uma maneira de construção inerentemente simples. É essencial que o vão 27 que é formado no lado de fora na seção de alojamento de motor 16 é formado/dimensionado de tal forma que no evento de uma explosão no interior do motor nenhuma chama/faísca pode penetra-lo para o lado de fora. Nesse caso- diferente de no caso de motores elétricos à prova de explosões para outros propósitos- especialmente, deve-se prestar muita atenção no caso d dimensionamento do vão mudar a posição das partes que giram durante operação, devido a movimentos induzidos pelo separador e deformações. Os vãos devem ser dimensionados de modo que as partes que giram durante a operação, por um lado, certamente não se fixem em partes que inerentemente não giram durante a operação, mas por outro lado, uma proteção de descarga adequada ainda é alcançada. Uma vez que o vão durante a operação mude constantemente como resultado dos movimentos induzidos pelo separador e deformação devido ao fato de as partes giratórias tais como o fuso de acionamento nem sempre se situarem no centro do vão anular, não foi dada consideração agora para um projeto de modo ajustado por pressão de um acionador de separador, projetado como um acionador direto, que é disposto completamente debaixo da disposição de mancal e o rotor o qual se situa diretamente no fuso de acionamento, enquanto o estator é fixado no alojamento de acionamento e é exposto elasticamente na estrutura de máquina com toda a unidade de acionamento de modo que todas as partes sigam o movimento de precessão das partes giratórias. Por meio de uma modalidade adequada no senso inventivo, entretanto, um projeto de modo ajustado por pressão ainda é possível. Isso se aplica especialmente se apenas um único guia de transmissão rotatória é fornecido em uma extremidade do alojamento de motor uma vez que apenas no presente documento faz o efeito do vão de mudança, então tem um impacto, que como resultado do dimensionamento de vão adequado pode ser controlado de tal modo que as partes que giram e não giram durante operação não entram diretamente em contato no vão, mas a proteção de descarga ainda é assegurada como resultado de um vão suficientemente longo e estreito.

[0064] Modificações, alternativas e equivalentes são concebíveis no escopo da invenção.

[0065] Assim, de acordo com a modalidade exemplificadora da Figura 2 a parte de cobertura anular superior 26, por meio da sua circunferência interior, não se junta ao reservatório de coleta de lubrificante 8, mas se estende radialmente próxima ao fuso de acionamento 2, em que um vão restante 27’ é novamente projetado de tal modo que durante os testes de explosão ou a explosão no motor não ocorre nenhuma descarga de faísca da seção de alojamento de motor. O diâmetro externo do fuso pode, nesse caso, ser formado por meio do fuso de acionamento 2 diretamente ou por uma manga ou uma seção de manda correspondente (não mostrado no presente documento) que desequilibra o fuso de acionamento 2.

[0066] Como no caso da modalidade de acordo com Figura 1, um guia elétrico pode ser guiado para a seção de alojamento de motor 16 a fim de fornecer o motor com uma corrente elétrica. Nesse caso, o reservatório de coleta de lubrificante 8 se situa completamente acima da parte de cobertura 26 ou do alojamento de motor 16 em um tipo de construção encapsulado de modo ajustado por pressão e o próprio não forma uma parte da seção de alojamento de motor 16. Como resultado disso, a construção na direção axial é levemente mais longa do que a construção de acordo com Figura 1, mas compreende suas vantagens em outros aspectos com respeito à proteção contra explosão.

[0067] Especialmente vantajoso é o fato de que todo o dispositivo de mancal e o dispositivo de lubrificação se situam completamente do lado de fora da seção de alojamento de motor 16 e que a respeito disso nenhuma medida especial - especialmente nenhum tipo de construção encapsulado - deve ser tomada nessas seções do alojamento de acionamento 4 que não devem ser fornecidas eletricamente com energia, a fim de continuar a realizar completamente um acionador para separadores em um tipo de construção à prova de explosões.

[0068] Medidas vantajosas, que servem ou são necessárias para o projeto à prova de explosões, geralmente foram também tomadas nas seções do aparelho de acionamento que se situa no lado de fora da área encapsulada de modo ajustado por pressão.

[0069] De acordo com as Figuras 1 e 2, o dispositivo de mancal tem um mancal de manga superior 10 e o mancal de base inferior 11 que está axialmente a uma distância do mesmo de modo que o rotor é guiado no estator.

[0070] A Figura 3 ilustra que um dos mancais, preferencialmente o mancal de manga superior 10, tem dois mancais giratórios individuais que são projetados como mancais giratórios de contato angular 10a, b que são dispostos no fuso de acionamento 2 em um projeto X, O ou tandem.

[0071] É dada preferência à disposição X e a disposição O em que ambos os mancais giratórios em contato angular (especialmente mancais esféricos com contato angular) são presos axialmente no topo e no fundo do fuso de acionamento 2 por meio de um anel ou um degrau de fuso em que cada caso de modo que apenas axialmente exista uma pequena folga, que tem um feito vantajoso com respeito às dimensões do vão. Nas Figuras 1 e 2, os dois mancais, mostrados em uma disposição tandem em cada caso, são presos axialmente no fundo no degrau 12 do alojamento de mancal e no topo por meio de um anel 28 que é preso no fuso de acionamento 2 e gira desse modo, tal anel, por sua vez, se situa debaixo da cobertura anular não giratória 29 que é presa (por exemplo, com parafusos) na seção de alojamento de mancal 9. Nesse caso, uma vedação similar a um labirinto contra o escape de óleo em direção ao fuso de acionamento é também formada. No caso de outra modalidade vantajosa, em que as disposições de mancal e a seção de alojamento 4 juntas são integradas no interior do espaço encapsulado de modo ajustado por pressão, a provisão também deve ser feita para apenas um vão 27" (entre a cobertura anular 29 e o fuso 2) em direção ao fuso de acionamento 2, que adicionalmente/alternativamente pode ser de um projeto à prova de chamas (Consultar as explicações em relação a Figura 6). Esse vão 27", entretanto, é fornecido como uma adição no caso da variante da Figura 1.

[0072] No caso das disposições X ou O dos mancais, o anel 28, como um elemento limitador axialmente para o caso de explosão o motor, pode ser omitido. Em outros aspectos, o material do anel 28 ou da duplicata (cobertura anular 29) é preferencialmente bronze ou latão devido ao fato de que no caso de explosão o emparelhamento de material - preferencialmente aço e bronze - agem contra o desenvolvimento da faísca de uma maneira particularmente eficaz.

[0073] Mostrada esquematicamente na Figura 4 está uma modalidade variante do aparelho de acionamento 3 de acordo com a invenção para uma disposição de separador de acordo com Figura 1. Uma diferença à modalidade de acordo com Figura 1 existe em uma camisa de resfriamento 30 opcional mostrada de um modo mais claro na seção de alojamento de motor 16, que inclui a unidade que consiste em rotor 21 e estator 20 e em que pode circular fluido de resfriamento que faz seu caminho através das conexões de refrigerante 31 para o interior da camisa de resfriamento 30 ou é transportado para fora da mesma. Além disso, a estrutura de máquina 15 em suas aberturas tem placas de cobertura 32 que são presas na estrutura de máquina 15 por meio de elementos de conexão adequados. Por meio de placas de cobertura 32, o aparelho de acionamento 3 é localizado em um espaço que novamente é separado do ambiente e pode acomodar partes do dispositivo de circulação de óleo ou sistema de resfriamento de lubrificação. O espaço não é vedado em direção ao ambiente, entretanto. A estrutura de máquina 15 é sustentada em um leito de máquina 34 preferencialmente através de elementos de amortecimento 33.

[0074] Mostrada esquematicamente na Figura 5 está uma modalidade variante do aparelho de acionamento 3 de acordo com a invenção para uma disposição de separador de acordo com Figura 2. Uma mudança na modalidade de acordo com Figura 2 existe novamente na camisa de resfriamento 30 que inclui a unidade que consiste em rotor 21 e estator 20 e em que pode circular fluido de resfriamento que faz seu caminho através das conexões de refrigerante 31 para o interior da camisa de resfriamento 30 e é transportado para fora da mesma. Além disso, a estrutura de máquina 15 em suas aberturas tem as placas de cobertura 32 também nesse caso, que são apertadas na estrutura de máquina 15 por meio de elementos de conexão adequados.

[0075] Outra variante é mostrada na Figura 6. A variante de acordo com Figura 6 preferencialmente apresenta a disposição tandem dos mancais de acordo com Figura 3c).

[0076] Nesse caso, a seção de alojamento de mancal (a cobertura anular 29 com o anel 28 que é apertado na seção de alojamento de motor 16 por cavilhas 35) tem um projeto de modo ajustado por pressão em um tipo de construção encapsulado junto com a seção de alojamento de motor 16 em um tipo de construção à prova de explosões e o vão 27" é formado radialmente no interior na cobertura anular 29 para o fuso de acionamento 2 de modo que não ocorre nenhuma descarga de chama/faísca no espaço à prova de explosões no vão. A parte de cobertura 26 pode ser omitida em caso dessa variante. As aberturas 39 no alojamento de acionamento 4 também seriam omitidas.

[0077] A vantagem dessa variante é que o vão 27" se situa muito próximo ao dispositivo de mancal (mancal de manga) 10’ que assume uma orientação muito precisa do fuso de acionamento giratório 2 e da cobertura de mancal estacionária 35 do aparelho de acionamento 3.

[0078] O dispositivo de mancal 10, 11 no caso dessa variante também estar localizada na câmara de pressão do motor, em que toda a disposição de mancal do fuso de acionamento é novamente disposta sobre o rotor 21.

[0079] Um mancal esférico encaixado é também concebível como um mancal de impulso. Isso, assim como o mancal de manga 10a, 10b, é assentado de modo fixo no fuso 2, mas, em contraste, não tem nenhum contato por meio do anel externo como o alojamento de mancal ou a cobertura de mancal.

[0080] Esse contato é feito na direção para cima como resultado de um deslocamento axial de toda a unidade giratória que consiste em fuso 2, disposição de mancal e rotor 21 do motor (no evento de uma explosão no interior do motor) se as forças axiais que então ocorrem trazem o anel externo do mancal esférico encaixado em contato com a cobertura de mancal da unidade. Essa variante é uma possibilidade, por exemplo, no caso de mancais esféricos em contato angular em disposição tandem.

[0081] O comprimento axial dos vãos 27, 27’, 27" de acordo com a configuração que é também frequentemente usada para pressões de explosão antecipadas mais elevadas, é vantajosamente, pelo menos, 25 mm e a maior largura do vão radial associado é no máximo 0.25 mm, que serve como um ponto de partida do projeto e testes de modo que cargas de chama/faísca podem ser prevenidas de modo eficaz.

[0082] O comprimento de vão necessário e a largura de vão do guia de fuso também são formados em dependência sobre os volumes de explosão antecipados do interior do motor e o médio a ser esperado, com isso, que forma a mistura explosiva.

[0083] Os vãos 27, 27’ são preferencialmente, portanto, dependentes sobre o médio e são dimensionados dependendo das circunstancias, especificamente baseadas em como isso é prescrito no dito padrão para os vãos e levando em consideração as influencias do separador específico.

[0084] Um exemplo de outro projeto vantajoso para um volume livre do alojamento de motor de mais de 2 dm3 e uma pressão de explosão antecipada de no máximo 10 bar requere um comprimento de vão de pelo menos 12.5 mm e uma largura máxima de vão de 0.2 mm como uma base para determinar o vão necessário vão durante a operação de separador.

[0085] Alternativamente ou opcionalmente, a seção de alojamento de mancal 9 e/ou o reservatório de coleta de lubrificante (seção) 8 também pode sem projetado em um tipo de construção encapsulada de modo ajustado por pressão (não mostrado no presente documento). Lista de designações Aparelho de acionamento 1 Fuso de acionamento 2 Aparelho de acionamento 3 Alojamento de acionamento 4 Conexões de fluido 5 Conexões elétricas 6 Guias 6, 7 Reservatório de coleta de lubrificante 8 Seção de alojamento de mancal 9 Dispositivos de mancal 10, 11 Degrau 12 Região de flange 13 Elemento elástico 14 Estrutura de máquina 15 Seção de alojamento de motor 16 Parafusos 17 Cobertura 18 Parafusos 19 Estator 20 Rotor 21 Elemento de alimentação 22 Linha de óleo 23 Rebordo 24 Vão 25 Parte de cobertura 26 Vão 27 Anel 28 Cobertura Anular 29 Camisa de resfriamento 30 Conexão de refrigerante 31 Placa de cobertura 32 Elemento amortecedor 33 Leito de máquina 34 Cavilha 35 Tambor de separador 36 Caixa de terminal 37 Degrau 38 Abertura 39 Espaço livre 40 Eixo geométrico giratório D

Claims (22)

1. Separador com um tambor de separador com um eixo geométrico giratório vertical (D) e uma linha de alimentação para um material centrífugo a ser processado e com um fuso de acionamento (2) e com um aparelho de acionamento para um tambor de separador, a) em que o fuso de acionamento (2) é girável por meio de um motor (20, 21) projetado como acionador direto para o tambor de separador, que tem um estator (21) e um rotor (20), b) em que o aparelho de acionamento está disposto em um alojamento de acionamento (4) que tem uma seção de alojamento de motor (16) caracterizado pelo fato de que c) a seção de alojamento de motor (16) é projetada em um tipo de construção à prova de explosões e encapsulado de modo ajustado por pressão e o motor juntamente com o estator (20) e o rotor (21) é alojado na seção de alojamento de motor (16) d) a seção de alojamento de motor (16) de um tipo de construção à prova de explosões é projetada como uma seção que é estacionária durante a operação da centrífuga, a qual está adjacente a uma parte (2, 8) que gira durante a operação, em que pelo menos um vão (27, 27’) é formado entre tal parte e a seção do alojamento de motor (16) e) a seção de alojamento de motor (16) tem uma seção de cobertura (26) em direção ao topo que está adjacente à parte giratória de modo que o vão é formado entre a parte de cobertura (26) e a parte (2,8) giratória.

2. Separador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento de acionamento (4) consiste em uma pluralidade de subseções (9, 16) das quais uma é a seção de alojamento de motor (16) e a outra é uma seção de alojamento de mancal (9) que é projetado para acomodar um dispositivo de mancal para o fuso de acionamento (2).

3. Separador de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre os vãos ou cada vão (27, 27’) é dimensionado de tal modo que não seja possível nenhuma descarga de chama/faísca através de tal vão (27, 27’) no evento de uma explosão no interior do alojamento de motor.

4. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 3, caracterizado pelo fato de que as subseções formadas do alojamento de acionamento compreendem: a) uma seção de alojamento de mancal não giratória (9), b) a seção de alojamento de motor não giratória (16), e c) um reservatório de coleta de lubrificante (8) que está conectado ao fuso de acionamento de uma maneira resistente à rotação.

5. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o vão (27, 27’) é formado entre a parte de cobertura (26) da seção de alojamento de motor (16) e o reservatório de coleta de lubrificante (8).

6. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um dos vãos, ou o vão (27), é formado entre a parte de cobertura (26) e o fuso de acionamento (2).

7. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um guia de transmissão rotatória para uma ou mais partes (2, 8) que gira(m) durante a operação é fornecido apenas no lado superior da seção de alojamento de motor (16).

8. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a posição diametral do vão (27, 27’) é calculada de modo que se situe em um diâmetro maior do que o diâmetro externo do rotor (21).

9. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que todo o dispositivo de mancal do fuso de acionamento (2) está disposto sobre a seção de alojamento de motor (16), preferencialmente, de tal modo que toda a disposição de mancal do fuso de acionamento está disposta axialmente sobre a base inferior do reservatório de coleta de lubrificante (8).

10. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que todo o dispositivo de mancal do fuso de acionamento (2) está disposto do lado de fora, preferencialmente acima, do alojamento de motor (16) que é projetado em um tipo de construção à prova de explosões.

11. Separador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o reservatório de coleta de lubrificante (8) abrange o fuso de acionamento (2) de uma maneira anular/toroidal e em que, preferencialmente, também forma uma parte da encapsulação de modo ajustado por pressão do motor em direção ao fundo.

12. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de mancal apresenta um mancal de manga superior (10) e um mancal de pé inferior (11).

13. Separador de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um dos mancais, preferencialmente, o mancal de manga superior (10), apresenta dois mancais individuais que são formados como mancais de contato angular e são dispostos no fuso de acionamento em um projeto X, O ou tandem.

14. Separador de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que um dos mancais, ou ambos dos tais mancais, são apertados axialmente no topo e no fundo no fuso de acionamento (2) em cada caso por meio de um anel ou uma etapa de fuso.

15. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 14, caracterizado pelo fato de que a seção de alojamento de mancal (9) é sustentada em uma estrutura de máquina (15) por meio de pelo menos um ou mais elementos elásticos (14), preferencialmente, por meio de um ou mais mancais esféricos.

16. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 15, caracterizado pelo fato de que a seção de alojamento de motor (16) está flangeada na seção de alojamento de mancal (9).

17. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a frequência natural do sistema giratório é equiparada a uma faixa de < 1300 rotações por minuto, preferencialmente, < 1100 rotações por minuto.

18. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a seção de alojamento de motor (16) é fechada em direção ao fundo por meio de uma cobertura (18).

19. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 18, caracterizado pelo fato de que todo o dispositivo de mancal se situa completamente fora da seção de alojamento de motor (16) encapsulada de modo ajustado por pressão à prova de explosões.

20. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 18, caracterizado pelo fato de que todo o dispositivo de mancal se situa completamente dentro da seção de alojamento de motor (16) encapsulada de modo ajustado por pressão à prova de explosões .

21. Separador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de lubrificação se situa fora da seção de alojamento de motor encapsulada de modo (16) ajustado por pressão.

22. Separador de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o vão (27") é formado acima do dispositivo de mancal, especialmente, entre uma cobertura anular (29) sobre o dispositivo de mancal e o fuso de acionamento (2) ou um anel no fuso de acionamento (2).

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