BR112018014873B1 - Dispositivo de pá de entrada com feixe interno para rigidez e recipiente contendo o mesmo - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo de entrada de pá (10) em um recipiente para receber e redistribuir um fluxo de fluido que entra no recipiente e facilitar a separação do líquido do fluxo de fluido. O dispositivo de entrada de pá (10) inclui uma passagem delimitada por uma placa de topo (não mostrada) e uma placa de fundo (30) separada da placa de topo. A primeira e a segunda matrizes de pás (40, 44) se estendem entre as placas de topo e de fundo e são posicionadas para receber porções respectivas do fluxo de fluido que fluem a partir de uma extremidade de entrada da passagem em direção a uma extremidade oposta, redirecionando-os para fora dos lados opostos da passagem. Um espaçamento entre a primeira matriz de pás e a segunda matriz de pás diminui progressivamente em uma direção a partir da extremidade de entrada da passagem em direção à extremidade oposta. Um feixe (48) se estende a partir da placa de topo até a placa de fundo entre a primeira e a segunda matrizes de pás (40, 44) para reduzir a flexão das placas de topo e de fundo e separar as respectivas porções do fluxo de fluido.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDO CORRELATO

[0001] Este pedido reivindica a prioridade sobre o pedido de patente provisório US n° 62/287688, depositado em 27 de janeiro de 2016, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção refere-se, de modo geral, a recipientes nos quais ocorre a separação de fases de um fluxo de fluido e, mais particularmente, a um dispositivo de pá de entrada para redirecionar o fluxo do fluxo de fluido à medida que ele entra no recipiente e facilitar a remoção de uma fase líquida do fluxo de fluido.

[0003] Vários tipos de dispositivos de entrada são usados em recipientes como separadores e torres de destilação para redirecionar e reduzir o momento de um fluxo de fluido conforme ele é introduzido no recipiente. Esses dispositivos de entrada também são usados para facilitar a remoção de uma fase líquida de uma fase gasosa no fluxo de fluido, de modo que uma carga líquida de fundo seja apresentada a um eliminador de névoa ou outro elemento interno que pode ser posicionado a jusante do dispositivo de entrada.

[0004] Um tipo de dispositivo de entrada, chamado de dispositivo de entrada de pá, usa uma primeira e uma segunda matrizes de pás curvas que convergem uma em direção à outra na direção do fluxo de entrada do fluxo de fluido. As pás dividem a corrente de alimentação em segmentos menores e os redirecionam para fora dos lados do dispositivo de entrada de pá para fluxo para fora através da área interna do recipiente. As pás são conectadas às placas de topo e de fundo que confinam o fluxo do fluxo de fluido e servem como superfícies de montagem para as pás. Em aplicações em que o fluxo de fluido tem uma alta velocidade ou um elevado fluxo volumétrico, os componentes do dispositivo de entrada de pá devem ser formados a partir de materiais de calibre mais espesso ou precisam ser, de outro modo, reforçados para suportar as forças vibratórias exercidas pelo fluxo de fluido. O aumento da espessura dos componentes normalmente aumentará significativamente o custo de fabricação do dispositivo de entrada de pá, de modo que os componentes devem ser formados de materiais especializados caros para suportar as condições dentro do recipiente. Os dispositivos de entrada de pá convencionais também são limitados na capacidade de regular as respectivas quantidades do fluxo de fluido descarregadas para fora dos lados do dispositivo de entrada de pá.

[0005] Assim, desenvolveu-se uma necessidade de um dispositivo de entrada de pá que tenha maior resistência às forças vibratórias causadas pelo fluxo de fluido, bem como uma maior capacidade de regular o fluxo do fluxo de fluido dentro e quando descarregado a partir do dispositivo de entrada de pá.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] Em um aspecto, a presente invenção refere-se a um dispositivo de entrada de pá para uso em um recipiente para receber e redistribuir um fluxo de fluido que entra no recipiente. O dispositivo de entrada de pá compreende uma passagem delimitada por uma placa de topo e uma placa de fundo separada da placa de topo. A passagem tem uma extremidade de entrada para receber o fluxo de fluido quando ele entra no recipiente, uma extremidade oposta e um primeiro e um segundo lados. O dispositivo de entrada de pá inclui também uma primeira matriz de pás posicionadas espaçadas entre si ao longo do primeiro lado da passagem para receber uma primeira porção do dito fluxo de fluido quando ele flui da extremidade de entrada da passagem em direção à extremidade oposta, redirecionando-o para fora do primeiro lado da passagem. O dispositivo de entrada de pá inclui uma segunda matriz de pás posicionadas espaçadas entre si ao longo do segundo lado da passagem para receber uma segunda porção do dito fluxo de fluido quando ele flui da extremidade de entrada da passagem em direção à extremidade oposta, redirecionando-o para fora do dito segundo lado da passagem. Um espaçamento entre a primeira matriz de pás e a segunda matriz de pás diminui progressivamente em uma direção a partir da extremidade de entrada da passagem em direção à extremidade oposta. O dispositivo de entrada de pá inclui, ainda, um feixe que se estende a partir da placa de topo até a placa de fundo entre a primeira e a segunda matrizes de pás para reduzir a flexão das placas de topo e de fundo. O feixe também serve para separar a primeira e a segunda porções do fluxo de fluido conforme elas fluem através da passagem.

[0007] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um recipiente que compreende uma carcaça externa que define um volume interno, uma abertura na carcaça externa para liberar um fluxo de fluido no volume interno, um flange de entrada que circunda a abertura e se estende para fora a partir da carcaça externa e um dispositivo de entrada de pá, conforme descrito acima, posicionado principalmente no volume interno da carcaça externa do recipiente em alinhamento com a abertura e conectado a uma superfície interna da carcaça externa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A Figura 1 é uma vista em elevação lateral de um recipiente, com uma porção de uma carcaça externa do recipiente rompida para mostrar um dispositivo de entrada de pá da presente invenção posicionado dentro de uma região interna dentro do recipiente para receber e redistribuir um fluxo de fluido introduzido no recipiente através de um bocal de entrada;

[0009] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de topo ampliada e fragmentária do recipiente mostrado na Figura 1 com a carcaça externa rompida para mostrar o dispositivo de entrada de pá;

[0010] A Figura 3 é uma vista em planta de topo do recipiente que mostra o dispositivo de entrada de pá, com porções do recipiente rompidas;

[0011] A Figura 4 é uma vista em perspectiva frontal ampliada do dispositivo de entrada de pá removido do recipiente;

[0012] A Figura 5 é uma vista em elevação lateral fragmentária do recipiente que mostra o dispositivo de entrada de pá, com porções do recipiente rompidas;

[0013] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de topo fragmentária do dispositivo de entrada de pá removido do recipiente e tomada em seção transversal horizontal;

[0014] A Figura 7 é uma vista em perspectiva posterior ampliada do dispositivo de entrada de pá removido do recipiente;

[0015] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de topo do recipiente, que mostra o dispositivo de entrada de pá, tomada em seção transversal horizontal, com porções do recipiente rompidas;

[0016] A Figura 9 é uma vista em perspectiva frontal ampliada do dispositivo de entrada de pá, com porções do dispositivo de entrada de pá sendo rompidas para ilustrar melhor os detalhes da construção;

[0017] A Figura 10 é uma vista em perspectiva frontal ampliada e fragmentada do dispositivo de entrada de pá, tomada em seção horizontal; e

[0018] A Figura 11 é uma vista em elevação lateral de outra modalidade do recipiente no qual dois dos dispositivos de entrada de pá são usados para receber e redistribuir dois fluxos de fluido que entram no recipiente através de dois bocais de entrada que são posicionados a 180° ao redor da circunferência do recipiente.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0019] Voltando-se agora para os desenhos com mais detalhes e inicialmente com referência à Figura 1, um dispositivo de entrada de pá 10 de acordo com uma modalidade da presente invenção é mostrado montado dentro de um recipiente 12. O recipiente 12 pode ser um em que os processos de transferência de massa e/ou troca de calor se destinam a ocorrer e/ou em que a separação de fases fluidas em um fluxo de fluido é intencionada. O recipiente 12 pode incluir uma carcaça externa 14 que tem configuração genericamente cilíndrica, embora outras configurações, incluindo poligonal, sejam possíveis e estejam dentro do escopo da presente invenção. A carcaça 14 pode ter qualquer diâmetro e altura adequados, e pode ser construída a partir de um ou mais materiais rígidos que são desejavelmente inertes a, ou em outro caso, são compatíveis com os fluidos e as condições presentes no interior do recipiente 12. A carcaça 14 pode ser orientada vertical ou horizontalmente e define uma região interna 16 na qual o dispositivo de entrada de pá 10 está situado.

[0020] Em uma modalidade, o recipiente 12 é uma coluna de transferência de massa de um tipo usado para processar fluxos de fluido, tipicamente fluxos de líquido ou vapor, para se obter produtos de fracionamento, e/ou em outro caso, causar a transferência de massa e/ou troca de calor entre os fluxos de fluido. Por exemplo, o recipiente 12 pode ser um no qual ocorre um processo de fracionamento de craqueamento atmosférico bruto, a vácuo de lubrificante, a vácuo bruto, fluido ou térmico, um fracionamento de unidade de coqueificação ou refinaria, depuração de coque, depuração de exalação de gases do reator, arrefecimento brusco de gás, desodorização de óleo comestível, depuração de controle de poluição ou outros processos. Em outra modalidade, o recipiente 12 é um separador para remover ou reduzir a quantidade de uma fase líquida que está presente na fase gasosa do fluxo de fluido.

[0021] O recipiente 12 inclui um bocal de entrada flangeado 18 para se conectar a uma linha de alimentação (não mostrada) a fim de introduzir o fluxo de fluido de fase única ou de múltiplas fases na região interna 16 do recipiente 12. Outros bocais de entrada podem ser posicionados em outros locais no recipiente 12 para introduzir outros fluxos de fluido no recipiente 12. O recipiente 12 também incluirá, tipicamente, um bocal suspenso 20 para remover um fluxo de vapor e um bocal de extração de fluxo inferior 22 para remover um fluxo de líquido do recipiente 12. Um caminho 24 pode ser fornecido para possibilitar que uma pessoa entre na região interna 16 do recipiente 12 e para que os elementos internos, como o dispositivo de entrada de pá 10, sejam colocados dentro de e removidos do recipiente 12 durante os procedimentos de instalação, manutenção e renovação.

[0022] Outros componentes que podem ser utilizados em associação com o recipiente 12, como bocais de fluxo de refluxo, ebulidor, condensadores e similares, não são ilustrados nos desenhos devido à sua natureza convencional e não se acredita que uma ilustração destes componentes seja necessária para uma compreensão da presente invenção. De modo similar, outros elementos internos que podem ser usados em adição ao dispositivo de entrada de pá 10 dentro do recipiente 12, como distribuidores líquidos, bandejas, embalagens estruturadas e aleatórias, eliminadores de névoa e similares, não são mostrados devido ao fato de serem convencionais e desnecessários para o entendimento da presente invenção.

[0023] Referindo-se adicionalmente às Figuras 2 a 10, o dispositivo de entrada de pá 10 é posicionado em alinhamento com o bocal de entrada 18, que, em uma modalidade, é orientado para introduzir um fluxo de fluido na região interna 16 em uma direção radial com relação a um eixo geométrico central do recipiente 12. O dispositivo de entrada de pá 10 forma uma passagem 26 que recebe e redistribui o fluxo de fluido que é introduzido na região interna 16 do recipiente 12 através do bocal de entrada 18. A passagem 26 é delimitada por uma placa de topo 28, uma placa de fundo opcional 30 e um primeiro e um segundo lados 32 e 34. Uma extremidade de entrada 36 da passagem 26 é posicionada adjacente ao bocal de entrada 18 e uma extremidade oposta 38 da passagem 26 está situada a uma distância pré- selecionada da extremidade de entrada 36. Em uma modalidade, a extremidade oposta 38 da passagem 26 é posicionada em ou é espaçada em uma distância pré-selecionada a partir da porção da carcaça 14 oposta ao bocal de entrada 18. A passagem 26 é genericamente dimensionada e posicionada para receber e redistribuir todo o fluxo de fluido à medida que ele entra na região interna 16 do recipiente 12 através do bocal de entrada 18.

[0024] Uma primeira matriz 40 de pás 42 é posicionada ao longo do primeiro lado 32 da passagem 26, e uma segunda matriz 44 de pás 46 é posicionada ao longo do segundo lado 34 da passagem 26. As pás 42 na primeira matriz 40 são espaçadas uma em relação à outra, a uma distância pré-selecionada, que é normalmente uma distância uniforme. Da mesma forma, as pás 46 na segunda matriz 44 são espaçadas uma em relação à outra em uma mesma distância ou em uma distância diferente do espaçamento entre as pás 42 na primeira matriz 40. As pás 42 podem estar alinhadas lateralmente com as pás 46 ou elas podem ser deslocadas a partir de tal alinhamento. As pás 42 e 46 são adicionalmente dispostas de modo a ficarem posicionadas sucessivamente mais próximas ao centro longitudinal da passagem 26 em uma direção a partir da extremidade de entrada 36 até a extremidade oposta 38, de modo que apenas uma porção de cada pá 42 e 46 seja exposta ao bocal de entrada 18 e o restante seja protegido pelas pás adjacentes 42 ou 46. Como resultado dessa disposição, quando o fluxo de fluido que flui dentro da passagem 26 encontra cada pá 42 e 46, a porção exposta do pá 42 ou 46 separa uma porção do fluxo de fluido do fluxo principal e o diverge lateralmente para fluir no espaçamento entre as pás adjacentes 42 ou 46 para descarga para fora a partir do respectivo primeiro ou segundo lado 32 ou 34 da passagem 26.

[0025] Um feixe plano 48 é posicionado entre a primeira e a segunda matrizes 40 e 44 das pás 42 e 46 se estende ao longo do comprimento da passagem 26 em alinhamento com o fluxo do fluxo de fluido que entra no recipiente 12 através do bocal de entrada 18. O feixe 48 tem uma extremidade dianteira 50 posicionada próxima ao bocal de entrada 18 e uma extremidade posterior 52 que pode ser posicionada próxima ou além da extremidade oposta 38 da passagem 26. O feixe 48 é conectado a, se estende para baixo a partir da placa de topo 28 e está conectado à placa de fundo 30, se esta estiver presente.

[0026] Em um aspecto, o feixe 48 é posicionado centralmente na passagem 26 entre a primeira e a segunda matrizes 40 e 44 das pás 42 e 46, de modo que o fluxo de fluido seja dividido pelo feixe 48 em duas porções aproximadamente iguais para fluir ao longo da passagem 26 em lados opostos do feixe 48. A primeira e a segunda porções do fluxo de fluido podem ser substancialmente iguais em volume e vazão, como quando o fluxo de fluido é introduzido no recipiente 12 ao longo de seu raio e o feixe 48 se estende ao longo do raio. Em outras modalidades, o feixe 48 pode ser posicionado fora do centro para dividir o fluxo de fluido em porções desiguais para fluir ao longo de lados opostos do feixe 48. Por exemplo, se o bocal de entrada 18 estiver posicionado não radialmente, pode ser desejável causar um maior fluxo do fluxo de fluido ao longo de um lado do feixe 48 do que do outro lado do feixe 48, de modo que o fluxo de fluido seja distribuído de maneira mais uniforme ao longo da região interna 16 do recipiente 12 após ser descarregado a partir do dispositivo de entrada de pá 10. O posicionamento do feixe 48 fora do centro a partir do bocal de entrada 18 em uma quantidade pré-selecionada fará com que a primeira e a segunda porções do fluxo de fluido sejam desiguais, possibilitando, assim, que a redistribuição desejada do vapor de fluido seja obtida.

[0027] Em algumas aplicações, o feixe 48 tem ao menos uma e normalmente mais de uma abertura 53 localizada dentro da passagem 26 para possibilitar que ao menos parte do fluxo de fluido passe através do feixe 48 para equalizar a pressão em lados opostos do feixe 48 à medida que a primeira e a segunda porções do fluxo de fluido fluem dentro da passagem 26. Em algumas modalidades, as múltiplas aberturas 53 são posicionadas e/ou dimensionadas para causar um maior fluxo volumétrico do fluxo de fluido em certas regiões para, assim, alcançar a distribuição desejada do fluxo de fluido após o mesmo ser descarregado pelo dispositivo de entrada de pá 10.

[0028] Em um outro aspecto, o feixe 48 serve para amortecer vibrações que o fluxo de fluido pode, de outro modo, conferir ao dispositivo de entrada de pá 10, particularmente quando o fluxo de fluido tem uma alta velocidade e uma alta taxa de fluxo de massa, e aumentar, em geral, a rigidez e resistência do dispositivo de entrada de pá 10. Quando interconectados, o feixe 48 e as placas de topo e de fundo 28 e 30 formam uma construção de feixe i que aumenta muito a capacidade do dispositivo de entrada de pá 10 para suportar as forças vibratórias. O feixe 48 pode ser de uma construção de peça única ou pode ser formado a partir de segmentos menores separados que são dimensionados para serem inseridos através do caminho 24 e unidos dentro da região interna 16 do recipiente 12. Os segmentos que formam o feixe 48 são unidos ao longo de bordas que se estendem longitudinalmente na direção da extremidade de entrada 36 até a extremidade oposta 38 da passagem 26. Vários métodos podem ser usados para prender os segmentos juntos, como soldagem, aparafusamento ou uso de conectores de pino do tipo revelado na patente US n° 8.485.504, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.

[0029] Cada pá 42 e 46 é curva em uma direção para apresentar uma superfície côncava em um lado frontal 54 da pá associada 42 ou 46 que está voltada em uma direção ao bocal de entrada 18. Cada pá 42 e 46 tem uma borda anterior 56 posicionada mais próxima ao feixe 48 e uma borda posterior oposta 58. Em uma modalidade, as bordas anteriores 56 das pás 42 na primeira matriz 40 são posicionadas em um primeiro plano vertical comum, e as bordas anteriores 56 das pás 46 na segunda matriz 44 são posicionadas em um segundo plano vertical comum, com o primeiro e o segundo planos verticais comuns convergindo um em direção ao outro na direção a partir da extremidade de entrada 36 da passagem 26 em direção à extremidade oposta 38. Em outras modalidades, as bordas anteriores 56 das pás 42 e 46 podem estar em uma disposição curva ou em outra disposição não linear, como quando há espaçamento não uniforme entre algumas das pás 42 ou 46 em suas respectivas primeira e segunda matrizes 40 e 44.

[0030] A borda posterior 58 de cada uma das pás 42 na primeira matriz 40 e de cada uma das pás 46 na segunda matriz 44 é formada em um canal de coleta de líquido 60 posicionado sobre um lado posterior 62 das respectivas pás 42 ou 46. Uma abertura 64 ou múltiplas aberturas da abertura 64 são posicionadas próximas à borda posterior 58 de cada pá 42 e 46 e se estendem a partir do lado frontal 54 até o lado posterior 62 da pá 42 ou 46. Cada abertura 64 é posicionada para possibilitar que o líquido no lado frontal 54 da pá 42 ou 46 passe através da pá 42 ou 46 e entre no canal de coleta de líquido 60 no lado posterior da pá 42 ou 46. O canal de coleta de líquido 60 pode se estender perpendicularmente até a placa de topo 28 ou pode ser inclinado em um ângulo da mesma.

[0031] As pás 42 e 46 são conectadas à placa de topo 28 e se estendem e são conectadas à placa de fundo 30, quando esta está presente. Cada pá 42 e 46 pode ser uma construção de peça única, ou múltiplos segmentos podem ser unidos para formar cada pá 42 e 46. Por exemplo, conforme ilustrado, cada pá 42 e 46 pode ser formada por segmentos individuais que são unidos às mantas 66. As aberturas 68 são fornecidas nas mantas 66 em alinhamento com os canais de coleta de líquido 60 para possibilitar que o líquido flua para baixo em canais de coleta de líquido 60 através das mantas 66 para sair do dispositivo de entrada de pá 10. Outras aberturas 69 são posicionadas nas mantas 66 para possibilitar que o líquido fora dos canais de coleta de líquido 60 também passe através das mantas 66. As mantas 66 podem ser interconectadas ao feixe 48 por alças 70 para adicionar maior resistência e rigidez ao dispositivo de entrada de pá 10.

[0032] A passagem 26 é fechada na extremidade oposta 38 ao fluxo do fluxo de fluido, como pelo posicionamento das últimas das pás 42 e 46 em contato com o feixe 48. Uma via de drenagem que se estende verticalmente 72 é formada na extremidade oposta 38 da passagem 26 além e no lado oposto das últimas pás 42 e 46. A via de drenagem 72 se estende para baixo a partir da placa de topo 28 até a placa de fundo 30, caso esta esteja presente.

[0033] A placa de topo 28 pode compreender uma porção central 73 que cobre a área entre a primeira e a segunda matrizes 40 e 44 das pás 42 e 46 e canais de drenagem 74 que se estendem ao longo de e cobrem a primeira e a segunda matrizes 40 e 44, e alimentam a via de drenagem 72. Em uma modalidade, a porção central 73 da placa de topo 28 é elevada acima dos canais de drenagem 74 para fazer com que o líquido flua a partir da placa de topo 28 para dentro dos canais de drenagem 74.

[0034] O dispositivo de entrada de pá 10 é preso à superfície interna da carcaça externa 14 do recipiente 12, como por soldagem ou outros meios adequados. Por exemplo, o dispositivo de entrada de pá 10 pode incluir assentos de feixe 76 que são soldados ou presos de outro modo a uma superfície de fundo da placa de fundo 30 em extremidades opostas da mesma para soldagem ou outra fixação à superfície interna da carcaça externa 14.

[0035] O dispositivo de entrada de pá 10 pode incluir também um dispositivo de alisamento de fluxo 78 na extremidade de entrada 36 da passagem 26 para reduzir a turbulência do fluxo de fluido antes de o mesmo encontrar as pás 42 e 46 na passagem 26. O dispositivo de alisamento de fluxo pode, em uma modalidade, compreender uma estrutura similar à grade que se estende em uma distância pré-selecionada para dentro do bocal de entrada 18, de modo que a turbulência do fluxo de fluido seja reduzida antes de entrar na região interna 16 do recipiente 12. O dispositivo de entrada de pá 10 pode incluir também alças 80 que se estendem transversalmente através da placa de topo 28 e do fundo da placa 30 em locais espaçados para reforçar o dispositivo de entrada de pá 10.

[0036] Pode-se notar que o dispositivo de entrada de pá 10 opera para receber o fluxo de fluido que entra no recipiente 12 através do bocal de entrada 18 e inicialmente subdivide o mesmo em uma primeira e uma segunda porções, conforme o fluxo de fluido encontra e flui ao longo dos lados opostos do feixe 48. Cada uma dentre a primeira e a segunda porções do fluxo de fluido é, então, adicionalmente subdividida, conforme o mesmo encontra a primeira e a segunda matrizes 40 e 44 das pás 42 e 46 e é redirecionado pelas pás 42 e 46 para fluir para fora no espaçamento entre as pás adjacentes 42 ou 46. A primeira e a segunda porções subdivididas do vapor de fluido são, então, descarregadas para fora dos lados do dispositivo de entrada de pá 10 para fluir através e, então, para cima dentro da região interna 16.

[0037] O líquido na fase líquida do fluxo de fluido é separado da fase gasosa conforme ele impacta contra as pás 42 e 46 e, então, flui para baixo ao longo das pás 42 e 46 sobre as mantas 66, bem como para fora ao longo das pás 42 e 46 para entrar nos canais de coleta de líquido 60 através das aberturas 64. A passagem de líquido flui através das aberturas 68 e 69 nas mantas 66 e, finalmente, drena através da placa de fundo 30 do dispositivo de entrada de pá 10 com oportunidade reduzida para rearrastamento com a fase gasosa do fluxo de fluido. Qualquer líquido que desce de cima do dispositivo de entrada da pá 10 sobre a placa de topo 28 é protegido contra o rearrastamento, sendo direcionado para dentro dos canais de drenagem 74 e então para a via de drenagem 72 para descarga abaixo do dispositivo de entrada da pá 10.

[0038] Durante o funcionamento do dispositivo de entrada de pá 10, o feixe 48 não só serve para separar e segregar o fluxo de fluido à medida que ele flui ao longo da passagem 26, mas também serve para aumentar a resistência e a rigidez do dispositivo de entrada de pá 10 a fim de reduzir a oportunidade de o fluxo de fluido danificar e impedir a operação do dispositivo de entrada de pá 10.

[0039] Em outra modalidade, o fluxo de fluido pode ser direcionado para dentro do recipiente através de dois bocais de entrada que são alinhados em lados opostos da carcaça externa. Um dispositivo de fluxo de entrada 10 pode ser associado a cada um dos bocais de entrada 18, conforme representado na Figura 11, com as extremidades posteriores 52 dos dois dispositivos de fluxo de entrada 10 sendo unidas uma à outra, em vez de à carcaça externa 14 do recipiente 12, como é o caso quando um único dispositivo de fluxo de entrada 10 é usado. Em outras modalidades, os bocais de entrada 18 podem ser posicionados em locais diferentes de 180° um do outro ao redor da circunferência do recipiente 12.

[0040] A partir do que foi anteriormente mencionado, será visto que esta invenção é bem adaptada para atingir todas as finalidades e os objetivos estabelecidos anteriormente neste documento, juntamente com outras vantagens que são inerentes à estrutura.

Claims (18)

1. Dispositivo de entrada de pá (10) para uso em um recipiente (12) para receber e redistribuir um fluxo de fluido que entra no recipiente (12), sendo que o dito dispositivo de entrada de pá (10) é caracterizado pelo fato de que compreende: uma passagem (26) delimitada por uma placa de topo (28) e uma placa de fundo (30) separada da placa de topo (28), sendo que a dita passagem (26) tem uma extremidade de entrada (36) para receber o fluxo de fluido quando ele entra no recipiente (12), uma extremidade oposta (38) e um primeiro e um segundo lados (32, 34); uma primeira matriz (40) de pás (42) posicionadas em uma relação espaçada entre si ao longo do dito primeiro lado (32) da passagem (26) para receber uma primeira porção do dito fluxo de fluido quando ele flui da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38), redirecionando-o para fora do dito primeiro lado (32) da passagem (26); uma segunda matriz (44) de pás (46) posicionadas em uma relação espaçada entre si ao longo do dito segundo lado (34) da passagem (26) para receber uma segunda porção do dito fluxo de fluido quando ele flui da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38), redirecionando-a para fora do dito segundo lado (34) da passagem (26), em que um espaçamento entre a primeira matriz (40) de pás (42) e a segunda matriz (44) de pás (46) diminui progressivamente em uma direção a partir da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38); e um feixe (48) que se estende a partir da placa de topo (28) até a placa de fundo (30) entre as ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) de pás para reduzir a flexão das placas de topo (28) e de fundo (30) no qual o dito feixe (48) separa a dita primeira porção do fluxo de fluido da segunda porção, em que o dito feixe (48) tem ao menos uma abertura (53) para possibilitar que parte do dito fluxo de fluido passe através do feixe (48) para equalizar a pressão em lados opostos do feixe (48).

2. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) de pás se estende a partir da placa de topo (28) até a placa de fundo (30) e está conectada às mesmas.

3. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas pás (42, 46) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) é curva para apresentar uma superfície côncava em um lado frontal (54) da pá voltado na direção da extremidade de entrada (36) da passagem (26).

4. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas pás (42, 26) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) tem uma borda anterior (56) posicionada mais próxima ao feixe (48) e uma borda posterior oposta (58), sendo que as bordas anteriores (56) das pás (42) na primeira matriz (40) são posicionadas em um primeiro plano vertical comum e as bordas anteriores (56) das pás (46) na segunda matriz (44) são posicionadas no segundo plano vertical comum, sendo que o primeiro e o segundo planos verticais comuns convergem um em direção ao outro na direção a partir da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38).

5. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a borda posterior (58) de cada pá (42, 46) na dita primeira e segunda matrizes (40, 44) é formada em um canal de coleta de líquido (60) posicionado em um lado posterior (62) da pá (42, 46) e inclui uma abertura (64) na pá que se estende a partir do lado frontal (54) até o lado posterior (62) da pá (42, 46), sendo posicionada para possibilitar que o líquido no lado frontal (54) da pá (42, 46) passe através da abertura (64) e entre no canal de coleta de líquido (60) no lado posterior (62) da pá (42, 46).

6. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que inclui alças (70) que se estendem a partir da dita primeira e da segunda matrizes (40, 44) de pás (42, 46) até o feixe (48).

7. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que inclui pás de alisamento (78) posicionadas na dita extremidade de entrada (36) da passagem (26) e que se estendem em uma direção contrária à dita extremidade oposta (38) da passagem (26) para reduzir o fluxo turbulento do dito fluxo de fluido.

8. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que inclui uma via de drenagem (72) que se estende verticalmente formada na dita extremidade oposta (38) da passagem (26) além de um par final de pás (42, 46) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) de pás, e que se estende para baixo a partir da dita placa de topo (28).

9. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que inclui um canal de drenagem (74) que se estende ao longo da dita placa de topo (28) para direcionar o líquido quando em uma superfície superior da dita placa de topo (28) até a via de drenagem (72).

10. Dispositivo de entrada de pá (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito feixe (48) compreende segmentos de parede unidos uns aos outros ao longo de bordas que se estendem na dita direção a partir da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38).

11. Recipiente (12), caracterizado pelo fato de que compreende: uma carcaça externa (14) que define um volume interno; uma abertura na dita carcaça externa (14) para liberar um fluxo de fluido para dentro do dito volume interno; um flange de entrada que circunda a dita abertura e se estende para fora a partir da dita carcaça externa (14); e um dispositivo de entrada de pá (10) conforme definido na reivindicação 1, posicionado no dito volume interno da carcaça externa (14) do recipiente (12) em alinhamento com a dita abertura e conectado a uma superfície interna da carcaça externa (14), sendo que o dito dispositivo de entrada de pá (10) compreende: uma passagem (26) delimitada por uma placa de topo (28) e uma placa de fundo (30) separada da placa de topo (28), sendo que a dita passagem (26) tem uma extremidade de entrada (36) para receber o fluxo de fluido quando ele entra no recipiente (12), uma extremidade oposta (38) e um primeiro e um segundo lados (32, 34); uma primeira matriz (40) de pás (42) posicionadas em uma relação espaçada entre si ao longo do dito primeiro lado (32) da passagem (26) para receber uma primeira porção do dito fluxo de fluido quando ele flui da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38), redirecionando-o para fora do dito primeiro lado (32) da passagem (26); uma segunda matriz (44) de pás (46) posicionadas em uma relação espaçada entre si ao longo do dito segundo lado (34) da passagem (26) para receber uma segunda porção do dito fluxo de fluido quando ele flui da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38), redirecionando-a para fora do dito segundo lado (34) da passagem (26), em que um espaçamento entre a primeira matriz (40) de pás (42) e a segunda matriz (44) de pás (46) diminui progressivamente em uma direção a partir da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38); e um feixe (48) que se estende a partir da placa de topo (28) até a placa de fundo (30) entre as ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) de pás (42, 46) para reduzir a flexão das placas de topo (28) e de fundo (30); em que o dito feixe (48) separa a dita primeira porção do fluxo de fluido da segunda porção, e sendo que o dito feixe (48) tem ao menos uma abertura (53) para possibilitar que parte do dito fluxo de fluido passe através do feixe (48) para equalizar a pressão em lados opostos do feixe (48); e pás de endireitamento (78) posicionadas na referida extremidade de entrada (36) da passagem (26) e se estendendo para o dito flange de entrada para reduzir o fluxo turbulento do dito fluxo de fluido.

12. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) de pás (42, 46) se estende a partir da placa de topo (28) até a placa de fundo (30) e está conectada às mesmas.

13. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as ditas pás (42, 46) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) são curvas para apresentar uma superfície côncava em um lado frontal (54) da pá (42, 46) voltado para a direção da extremidade de entrada (36) da passagem (26).

14. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que cada uma das ditas pás (42, 46) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) tem uma borda anterior (56) posicionada mais próxima ao feixe (48) e uma borda posterior oposta (58), sendo que as bordas anteriores (56) das pás (42) na dita primeira matriz (40) são posicionadas em um primeiro plano vertical comum e as bordas anteriores (56) na segunda matriz (44) são posicionadas em um segundo plano vertical comum, sendo que o primeiro e o segundo planos verticais comuns convergem um em direção ao outro na direção a partir da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38).

15. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a borda posterior (58) de cada pá (42, 46) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) é formada em um canal de coleta de líquido (60) posicionado em um lado posterior (62) da pá (42, 46), inclui uma abertura (64) na pá (42, 46) que se estende a partir do lado frontal (54) até o lado posterior (62) da pá (42, 46) e é posicionada para possibilitar que o líquido no lado frontal (54) da pá (42, 46) passe através da abertura (64) e entre no canal de coleta de líquido (60) no lado posterior (62) da pá (42, 46).

16. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada de pás (10) inclui uma via de drenagem (72) que se estende verticalmente formada na dita extremidade oposta (38) da passagem (26) além de um par final de pás (42, 46) nas ditas primeira e segunda matrizes (40, 44) de pás, e que se estende para baixo a partir da dita placa de topo (28).

17. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada de pás (10) inclui um canal de drenagem (74) que se estende ao longo da dita placa de topo (28) para direcionar o líquido quando em uma superfície superior da dita placa de topo (28) até a via de drenagem (72).

18. Recipiente (12), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito feixe (48) compreende segmentos de parede unidos uns aos outros ao longo de bordas que se estendem na dita direção a partir da extremidade de entrada (36) da passagem (26) em direção à extremidade oposta (38).