BR112017025226B1 - Sistema de transporte, e, método de interrupção de uma ligação de um material transportável em uma tremonha de gravidade - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE TRANSPORTE, DESAGREGADOR ROTATIVO, E, MÉTODOS DE INTERRUPÇÃO DE UMA LIGAÇÃO EM UMA TREMONHA DE GRAVIDADE E DE TRANSPORTE DE MATERIAL. Um sistema de transporte para transportar um material transportável a partir de uma tremonha onde o sistema inclui um orifício de fluido localizado abaixo da saída de tremonha e em um caminho de fluxo vertical para a saída de tremonha que pode ser aberta momentaneamente para uma liberação em movimento de uma carga de ar comprimido diretamente de forma ascendente para a saída de tremonha e para o lado subjacente da ligação na tremonha tanto para desintegrar quanto para desbloquear as partículas ligadas entre si desta forma fazendo com que o material ligado em ponte caia dentro da saída de tremonha e dentro do sistema de transporte onde o material pode ser transportado para uma localização remota ou para remover qualquer material que pode estar aderindo à parede durante uma fase de esvaziamento.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção se refere em geral aos sistemas de transporte e, mais especificamente, a um sistema de transporte e um método de baixa energia para manter um fluxo de material transportável que é submetido à ligação.

[002] No transporte de materiais sólidos, que podem compreender uma variedade de materiais sólidos ou partículas, os materiais transportáveis tipicamente são distribuídos para uma tremonha de gravidade, que contém uma base conformada em cone que direciona o material transportável para uma saída no fundo da alimentadora por gravidade. Tipicamente, a saída conecta com uma linha de transporte tal como uma linha de transporte mecânico ou pneumático, que transporta o material para uma localização diferente. Uma das dificuldades com a distribuição de materiais transportáveis através de uma tremonha de gravidade é que geralmente as partículas dos materiais transportáveis podem aderir entre si e formar uma ligação autossuportada sobre a saída na tremonha de gravidade evitando assim o escoamento dos materiais transportáveis através da saída de tremonha. Vários dispositivos e métodos foram propostos para eliminar a tendência dos materiais transportáveis de formar uma ligação de material na tremonha ou para cortar uma ligação de material transportável na tremonha.

[003] A Patente U.S. 3.195.775 mostra um exemplo de um dispositivo que vibra uma tremonha para quebrar uma ligação de material em uma tremonha, infelizmente a vibração da tremonha pode diminuir de maneira prematura a vida do sistema bem como consumir uma grande quantidade de energia.

[004] A Publicação de Patente U.S. 2003/0017012 mostra um batedor de ar que é montado na lateral de um tanque de armazenamento com o batedor de ar tendo uma folha elástica ou diafragma que anexa com o lado do tanque de armazenamento para soprar ar pulsado. Um ímã permanente retém a válvula em um estado fechado até a força magnética ser superada, o que permite soprar ar para dentro do lado do tanque de armazenamento ou para o fundo do tanque de maneira a fluidizar o material no tanque. Em uma modalidade ar é soprado além de um membro elástico que é montado na parede lateral da tremonha.

[005] As Patentes U.S. 3.788.527, 4.767.024 e 4.496.076 mostram o uso de sopradores de ar que injetam ar através da parede lateral de uma tremonha. Os sopradores de ar são montados em uma tremonha com os sopradores de ar contendo um volume relativamente grande de ar sob pressão significativa e uma válvula de liberação rápida para soprar de maneira súbita o volume de ar diretamente para dentro material transportável. A Patente U.S. 4.496.076 mostra exemplos de sopradores de ar montados no cone da tremonha e com os sopradores de ar direcionando um jato de ar de forma descendente ou tangencialmente com relação à parede da tremonha de maneira a interromper uma ligação de material transportável. Este tipo de dispositivo necessita de uma grande quantidade de energia para cortar a ligação e foi referido como a criação de uma “fraca explosão” no material.

[006] A Patente U.S. 6.007.234 mostra um injetor de fluido que direciona ar ao longo de uma parede de superfície da tremonha para desalojar materiais localizados ao longo das paredes laterais da tremonha. Este tipo de dispositivo minimiza a ligação inibindo que os materiais fiquem aderidos à parede lateral da tremonha. Neste tipo de aparelho, múltiplos injetores de fluido podem ser montados na parede lateral de tremonha para refrear a aderência do material à parede lateral da tremonha e assim inibir a ligação.

[007] A Patente U.S. 4.826.051 descreve outro soprador de coletor de alta energia que anexa com o lado da tremonha para pulverizar a matéria particulada na tremonha para que o material possa escoar através da tremonha. Em geral, múltiplas unidades são montadas na parede lateral da tremonha.

[008] Como pode ser observado a partir da técnica anterior acima, é difícil transportar de maneira contínua materiais que podem ser ligados em pontes devido ao problema de ligação em ponte de materiais transportáveis, que dá origem a vários métodos e aparelhos. Alguns métodos empregam força bruta agitando o compartimento ou soprando ar através de uma parede lateral da tremonha e para dentro do lado do material ligado em ponte para cortar uma ligação enquanto outros métodos e aparelhos tentam evitar uma ligação de material transportável a partir da formação na tremonha ao direcionar ar ao longo de uma parede lateral da tremonha através de uma pluralidade de aberturas na parede lateral. O problema de materiais transportáveis, que podem fazer ligação, é agravado devido ao fato de algumas ligações dentro da tremonha poderem ser facilmente quebradas enquanto outras são extremamente difíceis de interromper.

[009] Os métodos anteriores possuem certas desvantagens pelo fato de que alguns métodos podem aumentar substancialmente o nível de ruído próximo da tremonha, alguns podem encurtar a vida do sistema, alguns podem necessitar de grandes quantidades de energia ou alguns podem necessitar de múltiplos sopradores de ar ou aeradores de compartimento montados aos lados da tremonha, o que aumenta tanto a complexidade quanto os custos do sistema. Em alguns casos os métodos da técnica anterior são simplesmente ineficazes e em vez de desalojar material ligado em ponte, um soprador de ar pode formar um “buraco do rato” no material ligado em ponte, que é um caminho de passagem a partir do soprador para a saída de tremonha que não corta a ligação mas evita que o material ligado em ponte caia dentro da saída de tremonha.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] Um sistema de transporte para transportar de maneira suave e contínua materiais a partir de uma localização para outra onde os materiais transportáveis possuem uma tendência de auto aderir e formar uma ligação de material de materiais transportáveis que bloqueia o fluxo de materiais transportáveis através do sistema de transporte. O sistema de transporte inclui uma fonte de ar que pode ser liberado intermitentemente em movimento dentro do lado subjacente de uma ligação de material transportável para desintegrar a ligação de um material transportável sobre uma saída de tremonha. Ao direcionar um pulso ou carga de ar para um lado inferior de uma ligação de normalmente material transportável em uma tremonha de gravidade em uma direção que é oposto do fluxo de gravidade normal do material transportável através da saída de tremonha foi verificado que se pode manter um fluxo contínuo de material transportável através do sistema. Em um exemplo um orifício de saída de fluido para a fonte de ar está localizado abaixo da saída de tremonha e em um caminho de fluxo vertical de material a partir da saída de tremonha com o orifício de fluido voltado para cima momentaneamente abrindo para liberar uma carga ou pulso de ar comprimido diretamente de forma ascendente para a saída de tremonha. A carga ou pulso de ar escoa de forma ascendente para dentro e através da saída de tremonha e para dentro do lado subjacente de partículas ligadas na tremonha, onde a carga de ar dissipa para o material ligado em ponte, que desintegra ou desbloqueia as partículas ligadas entre si fazendo com que o material ligado em ponte colapse e caia dentro da saída de tremonha. Após a liberação da carga de ar o orifício de fluido fecha, o que permite que o material ligado em ponte caia de forma descendente através da saída de tremonha e para dentro de um sistema de transporte onde o material pode ser transportado para uma localização remota. Já que a ligação é rapidamente quebrada com uma carga ou pulso de ar a partir de debaixo do material ligado em ponte, nenhum dispositivo precisa ser montado nas paredes laterais da tremonha e o uso de energia no rompimento da ligação é minimizado já que uma única liberação de uma carga de ar dentro da saída de fundo da tremonha pode cortar o material ligado em ponte na tremonha. Assim, pode-se manter um fluxo de materiais através do sistema de transporte já que material ligado em ponte na tremonha pode ser rapidamente quebrado em movimento com um jato de ar ou uma liberação de um pulso de ar para o lado subjacente da ligação. No evento de uma ligação adicional poder se formar pode-se repetir o processo como necessário para manter o material escoando através da saída de tremonha fornecendo continuamente pulsos ou cargas de ar para a saída da tremonha, que podem ser pulsos temporizados de ar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A Figura 1 é uma vista de seção transversal de uma tremonha de gravidade para a distribuição de material transportável para um sistema de transporte e um desagregador rotativo.

[0012] A Figura 2 é uma vista de seção transversal do sistema de transporte e desagregador rotativo na condição fechada.

[0013] A Figura 3 é uma vista de seção transversal do sistema de transporte e desagregador rotativo na condição aberta.

[0014] A Figura 4 é uma vista de seção transversal do sistema de transporte e desagregador rotativo na condição aberta com uma válvula borboleta localizada na entrada.

[0015] E a Figura 5 é uma vista de seção transversal do sistema de transporte e desagregador rotativo na condição aberta com um conjunto de aeradores de compartimento montado na parede de cone da tremonha.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0016] A Figura 1 mostra uma tremonha de gravidade cilíndrica 10 tendo um eixo vertical 9 se estendendo através de uma entrada de tremonha cilíndrico 11 localizada no topo da tremonha e uma saída de tremonha cilíndrica com face para baixo 12 localizada no fundo da tremonha. A tremonha 10 inclui um topo em domo 15 com um orifício 13, um orifício 14 e entrada de tremonha 11 localizada no mesmo. Neste exemplo de tremonha 10 inclui uma parede lateral cilíndrica 15a e um cone de extremidade aberta intermediário 15b que converge a partir da parede lateral cilíndrica 15a para uma saída de tremonha cilíndrica 12, que possui uma parede lateral vertical cilíndrica 12a para direcionar material para longe e para perto da tremonha 10. Um flange 15c na saída 12 permite prender um sistema de transporte 30 à saída de tremonha 12. Tipicamente, se direciona uma batelada de material transportável para a saída de tremonha 11 da tremonha de gravidade 10 onde o material transportável é afunilado por gravidade para a saída de tremonha 12 localizada no fundo da tremonha 10. O material transportável descarregando a partir da saída de tremonha então é transportado para uma localização diferente através de um sistema de transporte 30, por exemplo, que pode ser um sistema de transporte pneumático ou semelhantes.

[0017] Uma referência à Figura 1 mostra que a tremonha 10 contém um material transportável 20, que está em contato com a superfície interna da parede lateral tronco cônica 15d com o material transportável 20 formando uma ligação autossuportada sobre a saída de tremonha 12 com a ligação tendo uma superfície de topo 20b e um lado inferior 20a. A formação da ligação através da auto-adesão de partículas de transporte de material entre si evita normalmente que o material transportável 20 caia dentro do sistema de transporte pneumático 30, que está localizado abaixo da saída 20. Neste exemplo a pressão P1 no topo do material transportável é insuficiente para forçar o material 20 através da saída 12 e o aumento da pressão P1 pode compactar ainda mais o material ligado em ponte 20 sem quebrar a ligação. Tipicamente, a ligação de material transportável 20 possui a maior massa específica no fundo da ligação do que no topo da ligação já que a pressão a partir do peso do material transportável aumenta a densidade do material transportável, o que reforça o fundo da ligação, necessitando assim de grandes quantidades de energia para interromper a ligação se o ar for soprado lateralmente ou de forma descendente para o material ligado em ponte.

[0018] Um flange circular 32a no alojamento de transporte 32 se conecta com um flange circular 15c na saída de tremonha 12 através de parafusos ou semelhantes para reter o alojamento de transporte 30 próximo da saída de tremonha 12. Uma entrada de ar 31 se conecta com um lado do alojamento 32 para fornecer ar de transporte para um tubo de transporte 33, que se estende a partir do lado oposto do alojamento 32. Em operação normal o material transportável 20 cai de forma descendente através da saída de tremonha 12 e dentro do alojamento de transporte 32 onde o ar que entra a partir da entrada de ar 31 e tubo de transporte 33 transportam de maneira fluida o material transportável para outra localização. Em geral o material transportável 20 é transportado a partir da tremonha de gravidade 14 para uma localização remota através da linha de transporte 33 desde que o material transportável permaneça em um estado fluidizado ou escoável dentro da tremonha. No entanto, de tempo em tempo condições ocorrem na tremonha que fazem com que o material normalmente transportável 20 forme uma ligação sobre a saída de tremonha, que para o fluxo de material transportável através da saída de tremonha 12. Ainda em outros casos alguns materiais podem formar ligações de maneira tão frequente que simplesmente pode-se abdicar do uso de uma tremonha de gravidade para transportar os materiais. A Figura 1 ilustra uma ligação estática típica de material transportável 20, que possui uma superfície de topo 20b e um fundo ou lado inferior 20a que foi formada em uma ligação sólida que se estende a partir de lado a lado da tremonha evitando assim que o material transportável 20 na tremonha 10 caia dentro da saída de tremonha 12.

[0019] Como mostrado na Figura 1 e Figura 2, o sistema de transporte 10 inclui uma tremonha de gravidade 10 tendo uma saída de tremonha 12 para direcionar de maneira gravitacional um material transportável 20 de forma descendente para a saída de tremonha 12 onde é recebido em uma câmara de transporte 35 que pode transportar o material para uma localização adicional. Localizada diretamente abaixo da saída de tremonha 12 está um orifício de fluido voltado para cima 39 para direcionar em movimento um pulso de ar verticalmente de forma ascendente para dentro e através da saída de tremonha com face para baixo 12 e para dentro de um lado inferior de uma ligação de material transportável 20, que está localizada sobre a saída de tremonha 12. A liberação de um pulso curto ou uma pequena carga de ar ascendente para dentro da saída de tremonha e para dentro do lado subjacente da ligação causa a desintegração da ligação de material transportável que começa a partir de debaixo da ligação de material transportável e assim necessita de um mínimo de energia como oposto aos métodos de alta energia de soprar ar para o topo ou a lateral do material ligado em ponte, que em alguns casos pode até não cortar a ligação mas formar “buracos do rato” através do material.

[0020] A Figura 2 é uma vista isolada de um transportador 30 e um exemplo de um desagregador rotativo 40 que divide uma parede lateral cilíndrica 32, que inclui um flange de topo 32a para a anexação com um flange 15c no fundo da saída de tremonha 12 através dos parafusos ou semelhantes. Neste exemplo, a parede lateral de alojamento 32 forma uma parede lateral vertical comum tanto para o transportador 30 quanto para o desagregador rotativo 40 apesar de ser desejado que o desagregador rotativo se separe do sistema de transportador 30 ou possa ser usado sem um sistema de transportador. Neste exemplo um membro de disco ou separador 41, que é preso à parede lateral cilíndrica interna 32, separa o sistema de transportador 30 a partir do desagregador rotativo 40 com o disco 41 tendo um orifício de fluido 39 que pode ser aberto ou fechado em resposta a uma necessidade de interromper uma ligação ou evitar uma ligação de se formar na tremonha 10.

[0021] A Figura 2 mostra o desagregador rotativo 40 em uma condição fechada onde uma câmara de recepção de material ou câmara de transporte 35 no transportador 30 é isolada a partir de um desagregador rotativo câmara de ar 50 no desagregador rotativo 40. Neste exemplo, o desagregador rotativo 40 inclui um pistão deslizável ou plugue retrátil 43 tendo um eixo central 43c, uma primeira extremidade 43a em engate com o plugue retrátil incluindo um colar rígido 45 que engata uma mola de compressão 46 e uma segunda extremidade 43e com pistão 43 tendo uma face de topo 43d e uma face de fundo 43b. Uma vedação deslizante 43f se estende em torno da periferia da segunda extremidade 43e para formar uma vedação entre a câmara 53 acima da face de topo 43d e a câmara 53 abaixo da face de fundo 43b. A vedação anular 49 e a vedação anular 47 permitem o deslizamento axial do eixo central 43c, enquanto a vedação anular 48 forma uma vedação entre a base 52 e o colar de base 51. Nesta modalidade a mola de compressão 46 engata o plugue retrátil 43 para impulsionar rapidamente o plugue retrátil para uma condição fechada após uma porção do ar na câmara de ar ter sido liberada através do orifício de saída de fluido 39.

[0022] Uma tampa resiliente 44 na extremidade de topo de pistão 43 inclui uma aba circunferencial 44a que se estende sobre o colar 45 com uma face de topo 44b formando o engate de vedação com o lado subjacente 42b do colar 42 para evitar que ar escoe através do mesmo quando na condição fechada. Ou seja, a pressão axial gerada pela mola de compressão no pistão 43 mantém o orifício de fluido 39 em uma condição normalmente fechada na ausência de uma pressão de controle a partir da estação de controle 60 quando a mola de compressão 46 solicita o pistão 43 para uma condição fechada que fecha de maneira vedada o orifício de fluido de topo 39 para evitar que um material transportável caia dentro da câmara 50. Em alguma circunstância, fechar rapidamente o orifício de fluido 39 pode ser usado para evitar que fluido caia dentro do orifício de fluido ou pode-se manter um fluxo de ar através do orifício de fluido de topo suficiente para defletir material transportável para longe do orifício de fluido sem na verdade bloquear o orifício de fluido 39 ou interferir com o material que cai para dentro da câmara 35.

[0023] O colar 42 inclui uma passagem central ou um orifício de fluido 39 formado pela parede lateral 42a, que se conecta com a câmara de ar de transportador 35 no transportador 30. Na condição fechada mostrada na Figura 2 a câmara de ar inferior 50 no desagregador rotativo 40, é isolada a partir da câmara de ar de transporte de topo 35 pela tampa resiliente 44, que evita o escoamento entre as mesmas.

[0024] A Figura 2 mostra o desagregador rotativo 40 que inclui uma câmara de ar 50, que é fornecida com ar pressurizado através de uma entrada de ar 59. Localizado dentro da base da câmara 50 está um colar de base 52 tendo um pistão deslocável vertical 43 no mesmo. Na câmara de operação 50 recebe e armazena um gás pressurizado a partir da entrada de ar 59 com a fonte de ar pressurizado tendo uma pressão de ar de estagnação maior do que uma pressão de ar na saída de tremonha 12 de forma que uma liberação de ar a partir da câmara 50 pode ser direcionada de forma ascendente através da câmara 35 e para a saída de tremonha 12 durante a operação do sistema de transporte.

[0025] O alojamento cilíndrico 32 inclui um membro de topo 41 tendo um orifício de fluido de topo 39 que abre verticalmente de forma ascendente para a saída de fluido de tremonha 12 conforme o orifício de fluido 38 é posicionado diretamente abaixo da saída de fluxo da tremonha de gravidade 12 com o orifício de fluido de topo 39 mostrado posicionado em um caminho de fluxo vertical de material que descarrega a partir da tremonha 10 como indicado por um eixo vertical 9. O pistão 43 é axialmente e verticalmente deslizante com pistão 43 tendo uma extremidade de topo 44 móvel a partir de uma condição fechada, que é mostrada na Figura 2, onde o orifício de fluido de topo 39 está em uma condição fechada para evitar o escoamento através do mesmo para uma condição aberta, que é mostrada na Figura 3, onde o orifício de fluido de topo 39 está em uma condição aberta de forma que uma carga de ar pressurizado liberada a partir da câmara 50 escoa de forma ascendente através do orifício de fluido de topo 39, do orifício de saída de tremonha 12 e para dentro da ligação lado inferior 20a para desta forma interromper e desintegrar a ligação, o que permite que o material 20 forme a ligação para cair de forma descendente através da saída de tremonha 12 e para o câmara de transporte de material 35 onde deve ser transportado para uma localização diferente pelo membro de transporte 30.

[0026] Neste exemplo uma estação de controle 60 se conecta com uma porção de topo de uma câmara de pistão 53 através de um primeiro conduto 62 que fornece um fluido de controle tal como ar para um lado de topo 43d do pistão 43 na câmara de pistão 53. Similarmente, a estação de controle 60 possui um segundo conduto 61 que se conecta com uma porção de fundo da câmara de pistão 53. A estação de controle 60 pode ser manualmente operada ou pode ser automaticamente operada para fornecer o fluido de controle necessário para deslizar o pistão 43 para cima ou para baixo para abrir ou fechar o orifício 39 entre o sistema de transporte 30, a câmara 30 e a câmara de ar do desagregador rotativo 50.

[0027] Com a detecção de uma ligação na tremonha 10 um sinal é enviado a partir da estação de controle 60 para deslizar o pistão 43 de forma descendente, que abre o orifício de fluido 39 e automaticamente libera uma carga de ar a partir da câmara de ar 50 para dentro da saída de tremonha 12, onde a carga de ar escoa de forma ascendente para dentro do fundo da ligação 20a para cortar o material ligado em ponte na tremonha 10. Após a liberação da carga de ar pressurizado um sinal adicional é enviado para deslizar o pistão 43 de forma ascendente para fechar o orifício de saída 39 para que o material ligado em ponte possa cair dentro da saída de tremonha 12 e seja distribuído para o sistema de transporte 30 em vez de cair dentro do orifício 39. Além disso, a força de mola de compressão 46 pode ser definida de modo que feche o orifício 30 quando a carga de ar que escapa da câmara de ar é reduzida na câmara de ar 50. Como pode ser observado, a invenção compreende um desagregador rotativo para uma tremonha de gravidade tendo uma saída de tremonha com face para baixo e uma fonte de ar com a fonte de ar tendo uma saída voltada para cima ou com face para cima em alinhamento com a saída de tremonha voltada para baixo ou com face para baixo para direcionar uma carga de ar a partir da fonte de ar verticalmente ascendente para a saída de tremonha para interromper ou evitar o bloqueio do fluxo de um material transportável através da saída de tremonha.

[0028] Uma funcionalidade da invenção é que a distribuição de uma carga de ar em movimento, que é direcionada verticalmente de forma ascendente para dentro da saída de tremonha 12 e para dentro do lado subjacente 20a de uma ligação de material, necessita de menos energia para cortar uma ligação na tremonha do que sopradores convencionais ou vibradores de compartimento. A pressão de ar P2 na câmara 50 para quebrar a ligação pode ser igual ou menor do que a pressão de ar P1 no topo da ligação quando o material ligado em ponte forma uma vedação de ar entre o topo e o fundo da tremonha. A Figura 1 mostra que a pressão P1 acima da ligação não está gerando força suficiente para empurrar o material ligado em ponte para a saída 12. No entanto, a liberação de uma pequena mudança de ar a partir da câmara de ar 50, onde a pressão de estagnação P2 pode ser igual ou ainda menor do que a pressão P1, é suficiente para cortar o material ligado em ponte através do engate com a ligação do lado inferior 20a. Por exemplo, foi verificado que liberar momentaneamente uma carga de ar, a partir da câmara de ar 50, que está na pressão de estagnação P2 que é igual ou menor que a pressão P1, para dentro da saída de tremonha 12 e para dentro do lado subjacente da ligação desaloja ou afrouxa as partículas ligadas em ponte no fundo da ligação, o que faz com que a ligação colapse permitindo que o material transportável 20 na tremonha escoe através da saída de tremonha 12. Assim, na invenção descrita aqui o ar não precisa ser soprado para o material ligado em ponte de maneira a forçar as partículas para a saída de tremonha. Ou seja, onde a técnica anterior força as partículas lateralmente ou na direção da saída de tremonha, a presente invenção momentaneamente direciona uma carga de ar de forma ascendente para a saída de tremonha e para o lado subjacente 20a da ligação, que faz com que as partículas ligadas se desintegrem e caiam de forma descendente para a saída de tremonha 12. A distribuição momentânea em movimento de uma carga ou pulso de ar para desalojar o material ligado em ponte a partir de debaixo da ligação pode ser feita de maneira rápida, silenciosa e eficiente com o mínimo consumo de energia de forma que o transporte pode continuar sem interrupção.

[0029] No exemplo mostrado um sensor de fluxo 70, que está localizado na parede lateral do transportador 32 pode ser usado para detectar a presença de escoamento para o transportador. Por exemplo, o sensor de fluxo pode ser um sensor óptico convencional, que detecta a presença ou a ausência de materiais que escoam através do sistema de transporte. Se nenhum fluxo for detectado na câmara de transporte 35, a estação de controle 60 recebe uma condição sem escoamento e automaticamente envia um sinal para retrair o pistão 43, o que faz com que a tampa 44 se mova de forma descendente e desbloqueie o orifício 39 liberando assim uma carga de ar a partir da câmara 50, que escoa de forma ascendente para dentro da ligação do lado inferior 20a. O contato do pulso ou carga de ar com o lado subjacente do material ligado em ponte rapidamente quebra o material ligado em ponte, o que permite que o material ligado em ponte escoe para a câmara de transporte 35. Reciprocamente, se o sensor de fluxo 70 determina que o material transportável está escoando, a estação de controle 60 mantém o pistão ou plugue retrátil 43 na condição fechada como mostrado na Figura 2.

[0030] Neste exemplo o sistema de transporte inclui um alojamento 32 tendo uma câmara de ar integral 50 para reter ar em uma pressão de estagnação, que está em excesso de uma pressão de ar Px no lado subjacente da ligação de material transportável. Um orifício de fluido 39 no alojamento libera uma porção de ar a partir da câmara de ar 50 para dentro da saída de tremonha 12 sem permitir uma pressão de ar dinâmica Px na câmara de transporte 35 e a pressão de ar na câmara 50 para equalizar, que pode evitar o escoamento através do transportador. No entanto, outros métodos de liberação de uma carga de ar podem ser usados sem fugir do espírito e escopo da invenção.

[0031] Como descrito aqui a invenção inclui um método em movimento para manter o fluxo de material transportável através de uma tremonha gravitacional 30 com o método de transporte de material a partir de uma tremonha de gravidade 10 compreendendo as etapas de direcionar um material de transporte 20 para dentro de uma tremonha de gravidade 10, direcionando de maneira gravitacional o material de transporte de forma descendente para uma saída de tremonha 12, transportar o material 20 para longe da saída de tremonha 12 e direcionar um pulso de ar de forma ascendente para a saída de tremonha 12 no evento quando o material transportável para de escoar através da tremonha 10.

[0032] Uma funcionalidade do método é que mesmo que o pulso ou carga de ar sejam direcionados verticalmente de forma ascendente para uma região ligada em ponte do material transportável onde a massa específica do material transportável é mais alta o material ligado em ponte pode ser rapidamente quebrado para permitir que material escoe através da saída de tremonha. Dependendo das pressões em alguns casos o pulso de ar pode viajar como uma onda de choque para a saída de tremonha 12.

[0033] Durante o transporte de material no sistema de transporte da invenção descrito aqui normalmente pode-se manter uma pressão de ar em um lado de topo de material transportável P1 a proximamente a mesma que uma pressão de ar Px no lado subjacente do material transportável através de um direcionamento periódico do pulso de ar de forma ascendente para a saída de tremonha 12 e oposto a uma direção de escoamento gravitacional do material transportável a partir da saída de tremonha 12. Um método de provisão de ar para direcionar para dentro da saída de tremonha é para manter uma fonte ou ar em uma câmara 50 onde uma pressão de estagnação do ar em uma câmara 50, que conecta com a saída de tremonha 12, é mantida em uma pressão maior do que a pressão de ar Px na saída de tremonha.

[0034] Neste método preferivelmente pode-se direcionar o pulso ou carga de ar a partir da câmara 50 verticalmente de forma ascendente para a saída de tremonha 12 enquanto não existe escoamento descendente de material transportável através da saída de fluido 12. Tipicamente, o pulso de ar liberado a partir de uma câmara de ar, que possui uma pressão de estagnação maior do que uma pressão de ar em uma saída de transporte conectada à saída de fluido, rapidamente escoa para dentro e através da câmara de transporte 35 e para a saída de tremonha. Ou seja, um pulso ou carga de ar liberado para a saída de tremonha 12 escoa de forma ascendente diretamente para as partículas em um lado inferior 20a da região ligada em ponte de material transportável 12 na tremonha 10, que corta a ligação em movimento.

[0035] Durante o transporte de materiais 20, que pode ser tanto seco quanto úmido, o material transportável começa a consolidar e compactar conforme os materiais entram na tremonha de gravidade 10 resultando na massa específica do material transportável estando no seu máximo próximo da saída de tremonha 12, que está localizada no fundo da tremonha 10. Além disso, quanto mais o material 20 fica na tremonha de gravidade 10 mais o material se consolida e compacta na tremonha, o que aumenta a dificuldade em desalojar o material 20 a partir da tremonha 10.

[0036] Aumentando as forças descendentes no material 20 no topo da tremonha 10 ao tanto adicionar mais material quanto aumentar a pressão de ar P2 pode ser contraproducente já que a pressão aumentada pressiona ou compacta o material, o que torna mais difícil para o material transportável escoar da tremonha sob a força de gravidade. A consolidação ou compactação de material 20 na seção de cone inferior acima da saída de tremonha 12 é um problema principal para alimentação de gravidade da maioria dos materiais uma vez que o material pode pressionar junto e compactar em uma condição não escoável em resposta à pressão a montante nos materiais 20.

[0037] O material no topo de tremonha 10 possui a menor massa específica e quando o material 20 é adicionado para o topo da tremonha 10 ele aumenta o peso no material no fundo da tremonha, o que em alguns casos aperta o material no fundo da tremonha até o ponto de ser rocha rígida e resistente ao fluxo de gravidade. Consequentemente, o material no fundo da tremonha, que é compactado junto, possui uma massa específica muito maior que qualquer material localizado acima do fundo da tremonha. Como um resultado foi verificado ser mais difícil se não for impossível desalojar e alimentar por gravidade materiais através da saída de tremonha no fundo da tremonha se os materiais formam uma ligação sobre a saída de tremonha. Consequentemente, o alojamento ou ligação de material no cone da tremonha 10 podem se tornar tão compactados que mesmo dispositivos que sopram ar através de orifícios no lado da parede de cone 15b podem falhar em desalojar o material a partir da tremonha 10. Da mesma forma aumentando a pressão de ar P2 no topo da tremonha de maneira a forçar o material através da saída de tremonha 12 possui o efeito de apertar ou compactar o material no cone da tremonha inferior 10 assim tornando mais difícil transportar materiais através da tremonha.

[0038] Uma funcionalidade da invenção descrita aqui é que os materiais, que são normalmente extremamente difíceis ou podem ser impossíveis de alimentar por gravidade, podem ser transportados através e a partir da tremonha 10.

[0039] A Figura 4 mostra uma vista de seção transversal da tremonha 10 com uma entrada 12 e uma válvula borboleta 80 para abrir e fechar o tubo de entrada pressurizado 81. O sistema da Figura 4 é idêntico ao sistema mostrado na Figura 1 exceto que uma válvula borboleta 80 é usada para abrir e fechar o tubo de fornecimento 82 para a tremonha 10. Válvulas borboletas adequadas são mostradas e descritas nas Patentes U.S. 4.836.499; 5.295.659 e 8.256.448 do depositante e são incorporadas aqui por referência. Neste exemplo o material transportável 20 sobre pressão escoa através do tubo 81, válvula borboleta 80 e entrada 82 e então escoa de forma descendente como identificado por 20d para o topo de material 20b do material 20. Localizado abaixo da saída de tremonha 12 está o desagregador rotativo 40 que contém uma carga de ar para direcionar de forma ascendente para a saída e para o lado subjacente da ligação onde parte do ar pode escoar de forma ascendente ao longo dos lados da tremonha 10. Enquanto uma válvula borboleta é mostrada uma válvula esférica ou qualquer outro tipo de válvula pode ser usado de forma que a tremonha possa ser pressurizada para normalmente empurrar ou transportar material através da tremonha e para o seu destino intencionado.

[0040] A Figura 5 mostra um sistema idêntico à tremonha 10 na Figura 1 e na Figura 4 exceto que neste pedido um conjunto de injetor de fluido ou aeradores de compartimento 85 e 86 estão localizados na parede de cone 15b para prover uma opção para desalojar ou aerar materiais na tremonha. Aeradores de compartimento 85 e 86 podem ser usados independentemente ou em conjunto com o desagregador rotativo 40 dependendo do material sendo transportado. Um exemplo de um aerador de compartimento é mostrado no pedido dos EUA 3.952.956 do depositante, que é incorporado aqui por referência. No exemplo mostrado na Figura 5, ar comprimido é fornecido para a parede lateral de cone através do tubo de ar 86a e aerador de compartimento 86 bem como através do tubo de ar 85a e do aerador de compartimento 85.

[0041] Uma funcionalidade adicional da invenção descrita aqui é que o desagregador rotativo 40, que opera através da saída de tremonha 10, é compatível com sistemas existentes. Ou seja, direcionar uma carga de ar comprimido de forma ascendente para o material ligado em ponte na tremonha 10 para desalojar material ligado em ponte a partir de debaixo a fim de que o material possa alimentar a saída de tremonha 12 possa ser incorporado em sistemas de transporte existentes mesmo se outros dispositivos são mantidos na tremonha já que o desagregador rotativo pode ser mantido fora da tremonha e pode operar independentemente da operação de outros dispositivos anexados com a tremonha 10.

[0042] Outra funcionalidade da invenção de direcionar uma carga de ar comprimido de forma ascendente através da saída de tremonha 12 é o benefício de limpeza de parede lateral obtido durante o esvaziamento da tremonha quando pode não haver ligação na tremonha. Normalmente, quando o material esvazia da tremonha de gravidade 10 algum material pode aderir à parede lateral da tremonha. Com a presente invenção pode-se rapidamente remover qualquer resíduo de material que pode estar aderindo às paredes de tremonha quando a carga de ar que entra através da saída de tremonha 12 viaja de forma ascendente através da tremonha 10 onde varre ao longo das paredes de tremonha cônico 15b, que afrouxa qualquer material remanescente que pode estar aderido às paredes para desta forma permitir um esvaziamento completo da tremonha.

[0043] O sistema de transporte foi descrito aqui com uma única liberação de uma carga um pulso de ar ou uma liberação contínua de cargas ou pulsos de ar que são direcionados de forma ascendente para a saída de tremonha, no entanto, como uma modalidade alternada uma corrente de ar contínua de forma ascendente, que é tanto uma corrente de ar de velocidade variável ou uma corrente de ar de velocidade constante, pode ser introduzida no fundo da saída de tremonha para manter materiais difíceis em uma condição escoável. Na aplicação de fluxo contínuo o jato de ar que escoa de forma ascendente pode ser suficientemente pequeno de forma a não bloquear o fluxo descendente de material transportável para a saída de tremonha, mas suficientemente grande para manter o material na saída de tremonha em uma condição fluidizada ao quebrar ou evitar que ligações se formem na saída de tremonha. Neste pedido tanto o momento do material transportável que cai na tremonha pode ser usado para superar a força ascendente do jato contínuo ou o jato de fluxo contínuo pode ter um menor diâmetro do que a saída de tremonha de forma que tanto um fluxo de ar ascendente para a tremonha quanto um fluxo descendente de material a partir da tremonha podem coexistir na mesma passagem.

[0044] Enquanto o sistema foi descrito quanto ao uso de ar, nenhuma limitação é intencionada ao mesmo quando o ar pode ser um gás único ou várias combinações de gases, que são adequados para o transporte de materiais que podem ser ligados em pontes.

Claims (15)

1. Sistema de transporte (30), compreendendo: uma tremonha (10) de gravidade tendo uma abertura de topo para receber um material transportável (20) e uma saída de tremonha (12) inferior para direcionar o material transportável (20) a partir da mesma em que o material transportável (20) é submetido à formação de uma ligação sobre a saída de tremonha (12) inferior evitando desta forma o escoamento do material transportável (20) a partir da tremonha (10) de gravidade; um alojamento (32) tendo uma câmara de recepção de material conectada com a saída de tremonha (12) para transportar o material transportável (20) para longe da saída de tremonha (12) inferior; caracterizado pelo fato de que: um desagregador rotativo (40) localizado verticalmente abaixo da saída de tremonha (12) inferior, com o desagregador rotativo (40) tendo uma câmara de fluido no mesmo e um orifício de fluido (39) de topo localizado em um separador entre a câmara de recepção de material e a câmara de fluido no desagregador rotativo (40), o desagregador rotativo (40) incluindo um pistão (43) deslizável tendo uma primeira extremidade (43a) momentaneamente deslocável para abrir ou fechar o orifício de fluido (39) de topo no separador; e, uma fonte de gás ou ar pressurizado localizada na câmara de fluido para uma distribuição por demanda de uma carga de gás ou ar ascendente através do orifício de fluido (39) de topo quando o orifício de fluido (39) de topo está em uma condição aberta com a carga de gás ou ar que escoa de forma ascendente para um lado inferior (20a) de uma ligação de material sobre a saída de tremonha (12) para desintegrar a ligação de material a partir de baixo permitindo desta forma que o material transportável (20) que forma a ligação caia dentro da câmara de recepção de material no sistema de transporte (30).

2. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão (43) compreende um eixo com a primeira extremidade (43a) incluindo uma tampa resiliente (44) para bloquear o orifício de fluido (39) quando o pistão (43) está em uma condição fechada e uma segunda extremidade (43e) maior do que a primeira extremidade (43a) com a segunda extremidade (43e) localizada em uma câmara adicional, com a segunda extremidade (43e) tendo uma face de topo (43d) e uma face de fundo (43b) isoladas entre si através de uma vedação deslizante (43f), sendo o pistão (43) responsivo a uma pressão diferencial entre a face de topo (43d) e a face de fundo (43b) da segunda extremidade (43e) para deslocar de maneira axial o pistão (43) a partir de uma condição fechada para uma condição aberta ou a partir de uma condição aberta para uma condição fechada através da alteração da pressão diferencial nas faces opostas da segunda extremidade (43e).

3. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tremonha (10) de gravidade possui um eixo central (43c) e o orifício de fluido (39) de topo está localizada ao longo do eixo central (43c).

4. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui uma estação de controle (60) para abrir e fechar manualmente o orifício de fluido (39) de topo em resposta a uma condição de escoamento na tremonha (10) de gravidade.

5. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui um sensor para detectar a presença de uma ligação na tremonha (10) com o sensor conectado com uma estação de controle (60) para abrir momentaneamente o orifício de fluido (39) de topo tanto automaticamente quanto através de uma ativação de operador.

6. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pressão de estagnação no desagregador rotativo (40) P2 é menor do que a pressão P1 acima da ligação e a carga de gás ou ar compreende um jato de gás ou ar de escoamento contínuo, um jato de gás ou ar de escoamento variável, um único pulso de gás ou ar ou um pulso repetido de gás ou ar.

7. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão (43) inclui uma mola de compressão (46) para manter normalmente o pistão (43) em uma condição fechada na ausência de um sinal de controle a partir da estação de controle (60).

8. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui um plugue retrátil (43) para abrir e fechar o orifício de saída de fluido em resposta à formação da ligação de material transportável (20) sobre a saída de tremonha (12).

9. Sistema de transporte (30) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui uma linha de transporte (33) pneumático conectada com a saída de tremonha (12), com uma fonte de ar de transporte conectada com a linha de transporte (33).

10. Método de interrupção de uma ligação de um material transportável (20) em uma tremonha (10) de gravidade tendo uma entrada de topo para receber o material transportável (20) e uma saída de fundo para a descarga por gravidade do material transportável (20) a partir da mesma, o método compreendendo as etapas de: direcionar o material transportável (20) para a tremonha (10) de gravidade até o material transportável (20) formar uma ligação sobre a saída de tremonha (12); caracterizado pelo fato de que compreende ainda: quando as partículas do material transportável (20) aderirem uma à outra formando assim uma ligação de material transportável (20) sobre a saída da tremonha (10), direcionar momentaneamente um pulso de gás ou ar pressurizado verticalmente para cima a partir de um orifício de fluido (39) voltado para cima e para uma saída da tremonha (10) voltada para baixo e para o lado de baixo da ligação do material transportável (20) para interromper a ligação de material transportável (20).

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de direcionar o pulso de gás ou ar através de um orifício de fluido (39) voltado para cima em comunicação com uma câmara contendo gás ou ar em uma pressão P2, que pode ser igual ou menor do que uma pressão P1 acima da ligação de material transportável (20), onde o orifício de fluido (39) voltado para cima está em alinhamento axial com a saída da tremonha (10) voltada para baixo.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o orifício de fluido (39) voltado para cima é aberto e fechado em resposta a um sinal por demanda proveniente de uma estação de controle (60).

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o orifício de fluido (39) voltado para cima é aberto e fechado em resposta à detecção de uma presença da ligação de material transportável (20) na tremonha (10).

14. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material transportável (20) é impedido de escoar para o orifício de fluido (39) voltado para cima tanto pelo fechamento rápido do orifício de fluido (39) voltado para cima quanto pela manutenção de um fluxo de gás ou ar pressurizado através do orifício de fluido (39) voltado para cima suficiente para defletir o material transportável (20) para longe do orifício de fluido (39) voltado para cima.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o pulso de gás ou ar escoa a partir de uma câmara em um desagregador rotativo (40) e através de uma câmara em um sistema de transporte (30) antes de entrar na saída de tremonha (12).

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