BR112019027499A2

BR112019027499A2 - hidrociclone separador para classificar material sólido em uma suspensão líquida, sistema, método para classificar material sólido em suspensão líquida e porção de suporte de fluxo

Info

Publication number: BR112019027499A2
Application number: BR112019027499-5A
Authority: BR
Inventors: Brian Knorr; Lars Grönvall; Matt GALLIMORE
Original assignee: Metso Minerals Industries, Inc.
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2020-07-07
Also published as: CL2019003749A1; UA124901C2; US10486088B2; SI3417945T1; CN111032227A; EP3417945B1; US20180369720A1; EP3641944A1; RU2768899C2; HRP20201309T1; WO2018237238A1; PL3417945T3; EP3641944B1; BR112019027499B1; AU2018290315B2; EP3417945A1; RU2019142224A; MX2019015845A; RU2019142224A3; RS60722B1

Abstract

Dispõe-se sobre um hidrociclone separador (1) e um método (500) para classificar o material sólido em suspensão líquida. O hidrociclone separador compreende uma porção de cabeça (2) com um conduto de entrada (3) e um tubo de descarga de transbordamento (4) disposto na parte de cabeça (2). O hidrociclone separador (1) possui ainda uma porta de descarga do ápice (8) e uma porção de separação cônica (5) disposta entre a parte de cabeça e a porta de descarga do ápice. A porção de separação cônica se afunila na direção distal para longe da parte de cabeça. Além disso, o hidrociclone separador tem uma porção de suporte de fluxo com pelo menos uma entrada de suporte de fluxo (9) configurada para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna (12) da porção de suporte de fluxo em direção à porta de descarga do ápice, quando o hidrociclone separador é orientado de modo que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento. Assim, obtém-se um hidrociclone separador capaz de alcançar eficiência operacional aprimorada com risco reduzido de entupimento da porta de descarga do ápice.

Description

“HIDROCICLONE SEPARADOR PARA CLASSIFICAR MATERIAL SÓLIDO EM UMA SUSPENSÃO LÍQUIDA, SISTEMA, MÉTODO PARA CLASSIFICAR

MATERIAL SÓLIDO EM SUSPENSÃO LÍQUIDA E PORÇÃO DE SUPORTE DE FLUXO” Domínio técnico da invenção

[0001] A presente invenção está relacionada a um aparelho para classificar material particulado, como, por exemplo, agregados. Especificamente, a presente invenção está relacionada a um hidrociclone separador para classificar material sólido em suspensão líquida. A presente invenção também está relacionada a um sistema que compreende uma pluralidade de hidrociclones separadores e um método para classificar material sólido em suspensão líquida. Histórico

[0002] Hidrociclones separadores são conhecidos por serem úteis para a classificação ou o fracionamento de sólidos grossos de sólidos finos suspensos em um líquido. Em geral, um hidrociclone é uma máquina vertical encerrada que costuma compreender uma seção cilíndrica curta (parte da cabeça) seguida de uma seção cônica. A alimentação de uma suspensão de sólidos é fornecida em condições de pressão pré- determinadas tangencialmente ou em um caminho voluto para a porção de cabeça de modo a criar um fluxo de turbilhão de fluido, que segue um caminho com raio gradualmente descendente para o ponto do raio mais estreito do cone, comumente conhecido como ápice.

[0003] Conforme o caminho em espiral se aproxima do ápice do hidrociclone, uma parte dele gira e começa a fluir para o lado oposto, ou seja, para a seção cilíndrica. Além disso, este fluxo entra em um caminho em espiral de raio menor do que o raio da primeira espiral enquanto gira na mesma direção. Então, um vértice é gerado dentro do hidrociclone. A pressão será mais baixa ao longo do eixo central do vértice e aumentará radialmente para fora. A ideia é que o hidrociclone irá separar as partículas da pasta de acordo com a forma, o tamanho e a gravidade específica, com partículas de assentamento mais rápido se movendo para a parede externa do hidrociclone, eventualmente abandonando o hidrociclone através da porta de descarga do ápice. Partículas de assentamento mais lento se moverão para o eixo central e viajarão para a porção de cabeça, eventualmente deixando o hidrociclone através do tubo de descarga de transbordamento. O tubo de descarga costuma se estender para baixo na seção cilíndrica de modo que curtos-circuitos da alimentação sejam impedidos.

[0004] A eficiência dessa operação, que é a fineza da separação das partículas mais grossas das mais finas, depende de diversos fatores, como o tamanho da abertura do ápice, a velocidade de alimentação, e a densidade do material a ser separado e classificado. Além disso, o comprimento da seção cônica da parte cilíndrica até a abertura do ápice terá um impacto na operação da separação e/ou classificação.

[0005] Esta separação de acordo com a forma, tamanho e gravidade específica é algumas vezes denominada "estratificação". No entanto, essa estratificação do material nem sempre é totalmente alcançada, causando uma classificação incompleta. Ademais, a abertura do ápice tende a ficar entupida durante a operação, especialmente quando a separação das partículas é menos eficiente, o que resulta em uma massa muito vagarosa ou densa sendo empurrada pela abertura do ápice, e pode haver uma necessidade de impedir ou elevar tal condição.

[0006] Assim, ainda há necessidade de melhorias nesse campo técnico e, mais especificamente, há a necessidade de um hidrociclone separador que ofereça uma boa separação, mas ao mesmo tempo reduza o risco de entupimento do ápice durante a operação. Sumário da invenção

[0007] Portanto, um objetivo da presente invenção é fornecer um hidrociclone separador, um sistema e um método para classificar o material sólido em suspensão líquida, que alivie todas ou pelo menos algumas das desvantagens discutidas acima dos sistemas atualmente conhecidos.

[0008] Outro objetivo é fornecer um hidrociclone com propriedades de estratificação melhoradas em comparação com soluções atualmente conhecidas.

[0009] A seguir, o termo' exemplar' deve ser entendido como um exemplo, instância ou ilustração.

[0010] Este e outros objetivos são alcançados por meio de um hidrociclone separador, um sistema e um método para classificar material sólido em suspensão líquida, conforme definido nas reivindicações anexas.

[0011] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, dispõe-se de um hidrociclone separador para classificar material sólido em suspensão líquida. O hidrociclone separador compreende uma porção de cabeça com um conduto de entrada adaptado para alimentar uma suspensão na parte de cabeça, um tubo de descarga de transbordamento disposto na parte de cabeça e uma porta de descarga de ápice. O hidrociclone separador compreende ainda uma porção de separação cônica disposta entre a parte de cabeça e a porta de descarga do ápice, a porção de separação cônica tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, e em que a porção de separação cônica afunila em direção à extremidade distal. Além disso, o hidrociclone separador compreende uma porção de suporte de fluxo fornecida na porção de separação cônica ou entre a porção de separação cônica e a porta de descarga do ápice. A porção de suporte de fluxo compreende pelo menos uma entrada de suporte de fluxo configurada para injetar um fluido ao longo de ao menos uma porção de uma superfície interna da porção de suporte de fluxo em uma direção pelo menos parcialmente no sentido da porta de descarga do ápice. O hidrociclone separador é configurado para ser orientado de modo que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento.

[0012] Assim, obtém-se um hidrociclone separador capaz de alcançar eficiência operacional aprimorada com risco reduzido de entupimento da porta de descarga do ápice. A eficiência operacional aprimorada ou aumentada deve, no presente contexto, ser interpretada como desempenho aprimorado em termos de estratificação, classificação do material, descamação, recuperação de partículas finas, densificação e desidratação.

[0013] No contexto da presente divulgação, o termo distal ou deve ser interpretado como sendo em direção à porta de descarga do ápice e o termo proximal deve ser interpretado como sendo em direção à parte de cabeça. Além disso, os termos transbordamento e subfluxo terão o significado normal atribuído na técnica, apesar de o hidrociclone da invenção ser configurado para ser usado em uma orientação invertida, o que faz com que a saída de transbordamento (ou seja, saída de componentes leves) seja disposta “embaixo” da saída do subfluxo (ou seja, saída de componentes pesados).

[0014] A presente invenção é pelo menos parcialmente baseada na percepção de que, ao organizar o hidrociclone separador em uma configuração de ponta cabeça, a eficiência operacional geral pode ser aumentada, mas ao custo de um risco aumentado de entupir a porta de descarga do ápice. Assim, os inventores perceberam que, ao fornecer uma porção de suporte de fluxo com pelo menos uma entrada de suporte de fluxo, que é usada para formar um fluxo de fluido de suporte ao longo das paredes internas da porta de descarga do ápice, o risco de aderência de massa lenta/densa nas paredes internas da porta de descarga do ápice é reduzido. Em outras palavras, as entradas de suporte de fluxo fornecem um tipo de “lubrificação” e suporte para a descarga de subfluxo através da porta de descarga do ápice.

[0015] Como o hidrociclone está, durante a operação, em uma orientação de ponta-cabeça (que também pode ser chamada de orientação invertida ou semi-invertida), a descarga subfluxo é suportada pela pressão de alimentação e oposta à gravidade, em contraste com os sistemas convencionais em que a descarga de subfluxo é suportada pela pressão de alimentação e pela gravidade. O sistema de bocais (entrada(s) de suporte de fluxo), da mesma forma, compensa pelo menos em parte a tração gravitacional no hidrociclone separador da invenção. O conjunto de entrada(s) de suporte de fluxo pode ser disposto para injetar líquido (como, por exemplo, água) ou para injetar gás (como, por exemplo, ar), ou uma combinação dos mesmos.

[0016] O termo "configuração de ponta cabeça" deve ser entendido pelo fato de que, durante o uso, o hidrociclone separador é orientado de modo que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento. Em outras palavras, durante o uso, o eixo central alongado do hidrociclone forma um ângulo na faixa de 91° - 269° em relação a um eixo de referência vertical, se uma configuração perfeitamente reta e convencional for considerada 0°. Há uma configuração perfeitamente reta quando a porta de descarga de transbordamento é disposta diretamente acima da porta de descarga do ápice e o eixo central é perfeitamente vertical. Assim, o termo “configuração de ponta cabeça" não deve necessariamente ser interpretado como limitado a apenas uma orientação de 180°, na qual a porta de descarga do ápice está diretamente acima da porta de descarga de transbordamento.

[0017] A porção de suporte de fluxo pode, por exemplo, ser uma parte integrada da extremidade distal da porção de separação cônica em estreita proximidade com a porta de descarga do ápice. Portanto, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, pelo menos uma entrada de suporte de fluxo é disposta na metade distal, afastada da parte de cabeça, da porção de separação cônica. A metade distal da porção de separação cônica é a metade mais próxima da extremidade distal (isto é, mais próxima da porta de descarga do ápice). Em outras palavras, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, o hidrociclone separador compreende um conjunto de entradas de suporte de fluxo dispostas na porção de separação cônica e configuradas para injetar um fluido ao longo de ao menos uma porção de uma superfície interna da separação cônica parte em direção à porta de descarga do ápice.

[0018] No entanto, a porção de suporte de fluxo também pode ser um componente ou parte separada que é conectada entre a extremidade distal da porção de separação cônica e a porta de descarga do ápice. Assim, permite-se a adaptação rápida e simples dos hidrociclones separadores convencionais. Além disso, a porção de suporte de fluxo pode ter uma forma geralmente cilíndrica, que pode ou não ser cônica.

[0019] Ademais, a extremidade proximal da porção de separação cônica pode ser conectada diretamente à parte de cabeça ou, alternativamente, o hidrociclone separador pode ainda compreender uma parte ou porção intermediária (espaçadora) disposta entre a parte de cabeça e a extremidade proximal da porção de separação cônica.

[0020] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, a porção de suporte de fluxo compreende uma pluralidade de entradas de suporte de fluxo configuradas para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna da porção de suporte de fluxo em direção à porta de descarga do ápice. Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da invenção, as entradas de suporte de fluxo são dispostas ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo.

[0021] Além disso, a(s) entrada(s) de suporte de fluxo podem ser configuradas de modo que o fluido injetado forme uma folha (contínua) ou película de fluido ao longo da parede interna do hidrociclone separador, com o fluido injetado suportando a descarga de subfluxo. Alternativamente, nas modalidades exemplares que compreendem uma pluralidade de entradas de suporte de fluxo, elas podem ser configuradas de modo que o fluido injetado forme várias correntes paralelas correndo ao longo da parede interna do hidrociclone separador, com o fluido injetado suportando a descarga de subfluxo.

[0022] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da invenção, a pluralidade de entradas de suporte de fluxo é disposta para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo diretamente em direção à porta de descarga do ápice. Assim, o fluido injetado corre ao longo da parede interna da porção de suporte de fluxo e diretamente em direção ao ápice, o que significa que o fluido injetado não flui tangencialmente com o redemoinho ou vórtice criado pela alimentação primária na parte de cabeça. Como mencionado anteriormente, o fluido injetado através das entradas de suporte de fluxo é adaptado para suportar a descarga de subfluxo e é independente da alimentação na parte da cabeça.

[0023] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da invenção, cada entrada de suporte de fluxo é orientada de modo a injetar um fluido em uma direção pelo menos parcialmente oposta à direção da gravidade, quando o hidrociclone separador é orientado de modo que a descarga do ápice a porta esteja em uma posição vertical elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento.

[0024] O termo “pelo menos parcialmente oposta a” não significa necessariamente perfeitamente antiparalelo (isto é, paralelo, mas movendo-se em direções opostas), mas deve ser interpretado como uma representação vetorial da direção da injeção com um componente antiparalelo à direção da atração gravitacional. Em outras palavras, a injeção de fluido funciona, em certa medida, contra a força gravitacional.

[0025] De acordo com outro aspecto da presente invenção, dispõe-se de um sistema compreendendo uma pluralidade de separadores de hidrociclones de acordo com qualquer uma das modalidades discutidas fazendo referência ao primeiro aspecto da presente invenção. Assim, com este aspecto da invenção, são obtidas vantagens semelhantes e características preferidas, como no primeiro aspecto da invenção discutido anteriormente.

[0026] Além disso, de acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, dispõe-se de um método para classificar material sólido em suspensão líquida compreendendo: - fornecer um hidrociclone separador compreendendo uma porção de cabeça tendo um conduto de entrada adaptado para alimentar a suspensão líquida na porção de cabeça, um tubo de descarga de transbordamento disposto axialmente na parte de cabeça, uma porta de descarga de ápice, uma porção de separação cônica disposta entre a porção de cabeça e a porta de descarga do ápice e uma porção de suporte de fluxo fornecida entre a porção de separação cônica e a porta de descarga do ápice; - dispor o hidrociclone separador em uma orientação tal que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento; - alimentar a suspensão líquida no conduto de entrada, de modo que uma corrente giratória de suspensão líquida seja formada no hidrociclone separador, com a corrente fluindo em um caminho em espiral em direção à porta de descarga do ápice; - injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna da porção de suporte de fluxo em uma direção pelo menos parcialmente em direção à porta de descarga do ápice.

[0027] Assim, obtém-se um método para classificar materiais sólidos em suspensão líquida, que proporciona maior eficiência operacional com risco reduzido de entupimento da porta de descarga do ápice. A etapa de alimentação e a etapa de injeção não precisam ser executadas nessa ordem exata.

[0028] Com este aspecto da invenção, são obtidas vantagens semelhantes e características preferidas, como no primeiro aspecto da invenção discutido anteriormente, e vice versa.

[0029] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, a etapa de injetar um fluido compreende injetar um fluido ao longo de ao menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo em uma direção transversal ao caminho espiral da corrente de suspensão líquida e diretamente em direção à porta de descarga do ápice. Por conseguinte, o fluido injetado (diferente da suspensão líquida) deve atuar em apoio à descarga de subfluxo e reduzir o risco de entupir a porção de descarga do ápice.

[0030] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, a etapa de injetar um fluido compreende ainda injetar um fluido em uma direção pelo menos parcialmente oposta à direção da gravidade. O termo “pelo menos parcialmente oposta a” não significa necessariamente perfeitamente antiparalelo (isto é, paralelo, mas movendo-se em direções opostas), mas deve ser interpretado como uma representação vetorial da direção da injeção com um componente antiparalelo à direção da atração gravitacional. Em outras palavras, a injeção de fluido funciona, em certa medida, contra a força gravitacional.

[0031] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, a etapa de injetar um fluido compreende ainda formar uma película de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo, com a película de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice. A película de fluido formará um tipo de camada de amortecedor ou espaçador entre a pasta densa que flui através da porta de descarga do ápice (ou seja, o subfluxo).

[0032] Além disso, de acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da invenção, a entrada de suporte de fluxo é disposta na forma de uma fenda anular disposta ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo. Esta combinação de entrada de fluido tangencial com uma fenda anular inclinada da entrada de suporte de fluxo resultará em uma pulverização de fluido ao longo da superfície que possui um vetor de deslizamento semelhante ao da pasta que flui em direção ao ápice a partir da porção de separação cônica.

[0033] De acordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presente invenção, a etapa de injetar um fluido compreende ainda injetar várias correntes de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo, com cada corrente de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice.

[0034] Estas e outras características da presente invenção serão esclarecidas a seguir com referência às modalidades descritas abaixo. Breve descrição dos desenhos

[0035] Para fins de exemplificação, a invenção será descrita em mais detalhes a seguir, com referência às modalidades ilustradas nos desenhos anexos, em que:

[0036] A Fig. 1 é uma ilustração parcial da vista em perspectiva de um hidrociclone separador, como conhecido na técnica anterior;

[0037] A Fig. 2A é uma ilustração parcial em perspectiva de um hidrociclone separador de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0038] A Fig. 2B é uma ilustração em perspectiva parcial explodida de uma porção de um hidrociclone separador (esquerda) e uma ilustração parcial em perspectiva parcial de um hidrociclone separador (direita) de acordo com duas modalidades da presente invenção;

[0039] A Fig. 3A é uma ilustração em perspectiva parcial de corte ampliada de uma porção distal de um hidrociclone separador incluindo a porta de descarga do ápice de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0040] A Fig. 3B é similar à Fig. 3A, uma ilustração em perspectiva parcial de corte ampliada da porção distal, mas em operação;

[0041] A Fig. 3C é similar à Fig. 3B, uma ilustração em corte parcial ampliada através da vista em perspectiva da porção distal, mas em um modo diferente de operação;

[0042] A Fig. 4A é uma ilustração esquemática da vista lateral de um hidrociclone separador da técnica anterior disposto na orientação convencional reta (0°);

[0043] A Fig. 4B é uma ilustração esquemática da vista lateral de um hidrociclone separador disposto em uma orientação invertida (180°) de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0044] A Fig. 4C é uma ilustração esquemática da vista lateral de um hidrociclone separador disposto em uma orientação invertida (225°) de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0045] A Fig. 4D é uma ilustração esquemática da vista lateral de um hidrociclone separador disposto em uma orientação invertida (135°) de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0046] A Fig. 5 é uma representação esquemática de fluxograma de um método para classificar material sólido em suspensão líquida, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0047] A Fig. 6a é uma perspectiva esquemática, vista explodida em corte transversal de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0048] A Fig. 6b é uma perspectiva esquemática, vista em corte, de acordo com uma modalidade da presente invenção. Descrição detalhada

[0049] Na descrição detalhada a seguir, exemplos de modalidades da presente invenção serão descritos. No entanto, deve-se entender que os recursos das diferentes modalidades são permutáveis entre as modalidades e podem ser combinados de maneiras diferentes, a menos que qualquer outra coisa seja especificamente indicada. Embora na descrição a seguir sejam apresentados numerosos detalhes específicos para proporcionar uma compreensão mais completa da presente invenção, será evidente para um especialista na técnica que a presente invenção pode ser colocada em prática sem esses detalhes específicos. Em outros casos, construções ou funções bem conhecidas não serão descritas em detalhe, de modo a não tornar a presente invenção obscura. Caracteres de referência semelhantes se referem a elementos semelhantes por toda parte.

[0050] A Fig. 1 mostra uma vista esquemática de um hidrociclone separador da técnica anterior 100. Esse hidrociclone separador 100 (ou simplesmente "hidrociclone") compreende uma porção de cabeça cilíndrica 110. Um conduto de entrada 111 é disposto para alimentar uma suspensão de material sólido na parte de cabeça cilíndrica 110 e um tubo de descarga de transbordamento 112 é disposto axialmente através do topo da parte de cabeça cilíndrica 110. A parte de cabeça cilíndrica 110 é conectada com uma parte de separação cônica 120. A pasta é tipicamente alimentada tangencialmente ou em um caminho de voluta através da parede externa 113 da parte de cabeça 110, criando assim um movimento giratório 114 da pasta que segue um caminho de raio gradualmente decrescente em direção ao ponto do raio mais estreito do cone 120 e ápice 115. À medida que o caminho em espiral se aproxima do ápice 115 do hidrociclone 100, uma porção 116 dele gira e começa a fluir para a extremidade oposta, isto é, para a parte de cabeça 110. Além disso, este fluxo 116 entra em um caminho em espiral de raio menor do que o raio da primeira espiral 114 enquanto gira na mesma direção. Então, um vórtice é gerado dentro do hidrociclone 100. A pressão será mais baixa ao longo do eixo central do vórtice e aumentará radialmente para fora, na direção da parede externa

113 do hidrociclone 100. O hidrociclone 100 separará as partículas da pasta de acordo com a forma, tamanho e gravidade específica, com partículas de assentamento mais rápido movendo-se em direção à parede externa do hidrociclone 100, eventualmente deixando o hidrociclone através do sub- fluxo 117. As partículas de sedimentação mais lenta se moverão em direção ao eixo central e se moverão para cima, eventualmente deixando o hidrociclone através de um tubo de descarga 112 (transbordamento). O tubo de descarga 112 normalmente se estende para baixo na parte de cabeça 110, de modo a evitar um curto-circuito da alimentação (frequentemente referido como um localizador de vórtice, não mostrado). Essa separação de acordo com a forma, tamanho e gravidade específica pode ser denominada "estratificação".

[0051] A Fig. 2A ilustra uma vista em perspectiva parcial de um hidrociclone separador 1 adequado para classificar material sólido em suspensão líquida. O hidrociclone separador 1 tem uma parte de cabeça 2 tendo um conduto de entrada 3 adaptado para alimentar uma suspensão na parte de cabeça 2. A parte de cabeça 2 é aqui ilustrada como sendo cilíndrica. No entanto, como já é aparente para o leitor especializado, outras formas são possíveis, como, por exemplo, uma forma de cone (com um ângulo de cone na faixa de 0 a 20 graus) ou uma forma curva. Além disso, o hidrociclone 1 tem um tubo de descarga de transbordamento 4, disposto axialmente na parte de cabeça 2. No entanto, o tubo de descarga de transbordamento 4 também pode ser disposto em outras orientações na parte da cabeça 2 (por exemplo, inclinada ou descentralizada).

[0052] Além disso, o hidrociclone 1 tem uma porção de separação cônica 5 com uma extremidade proximal 6 e uma extremidade distal 7. A extremidade proximal 7 é conectada à parte de cabeça e a porção de separação cônica 5 afila em direção à extremidade distal 7. A parte de cabeça 2 é aqui mostrada como uma parte removível ou destacável que é unida à porção de separação cônica ao longo de um flange; no entanto, outras modalidades em que as duas partes estão integradas em uma única peça são viáveis. Além disso, o hidrociclone separador 1 pode compreender uma parte cilíndrica intermediária (espaçador) disposta entre a parte de cabeça 2 e a porção de separação cônica 5 (não mostrada). Além disso, a porção de separação cônica 5 pode ser uma porção de separação cônica, tendo um ângulo de cone continuamente decrescente, isto é, em forma de trompete (como ilustrado na Fig. 2A). Alternativamente, a porção de separação cônica 5 pode ter duas ou mais seções cônicas com ângulos de cone diferentes, com ângulos de cone maiores próximos à parte de cabeça 2 (na extremidade proximal 6) e ângulos de cone menores, mais afastados da parte de cabeça 2 em direção à extremidade distal 7) Em ainda outra modalidade (não mostrada), a porção de separação cônica 5 pode compreender uma seção cônica com um único ângulo de cone.

[0053] Além disso, o hidrociclone separador 1 compreende uma porta de descarga de ápice 8 (subfluxo) disposta distalmente da porção de separação cônica 5, com uma porção de suporte de fluxo 20 disposta entre elas. A porção de suporte de fluxo 20 tem uma ou mais entradas de suporte de fluxo configuradas para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna 11 da porção de suporte de fluxo em direção à porta de descarga do ápice.

Aqui, a porção de suporte de fluxo 20 está na forma de uma pluralidade de entradas de suporte de fluxo 9 dispostas na porção de separação cônica 5 e sendo configurada para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna da porção de separação cônica 5 em direção à porta de descarga do ápice 8. O conjunto de entradas de suporte de fluxo 9 é pouco visível na ilustração em perspectiva mostrada na Fig. 2; portanto, discussões relacionadas às entradas de suporte de fluxo 9 serão fornecidas em mais detalhes fazendo referência às Figs. 3A-3C.

[0054] O hidrociclone 1 é disposto em uma orientação invertida, em que a porta de descarga do ápice 8 está em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento 4. A orientação invertida fornece vantagens em termos de capacidade de desidratação, o que significa que a lama sendo empurrada através da porta de descarga do ápice 8 será densa, resultando em um risco aumentado de entupir a porta de descarga do ápice 8. No entanto, ao fornecer um conjunto de entradas de suporte de fluxo 9, esse risco pode ser pelo menos parcialmente reduzido, pois o fluido injetado forma uma camada espaçadora ou barreira entre a pasta densa, proporcionando uma menor probabilidade de a pasta grudar nas paredes internas da porta de descarga do ápice e/ou a extremidade distal 7 da porção de separação cônica 5 (consequentemente reduzindo o risco de entupimento).

[0055] Durante a operação, uma suspensão é alimentada na parte de cabeça 2, através do conduto de entrada 3, em um caminho de voluta através da parede externa da parte de cabeça 2, criando um movimento em espiral direcionado para cima 14 da pasta (suspensão) com um raio que reduz gradualmente. À medida que o caminho em espiral cônico 14 viaja para cima e se aproxima da porta de descarga do ápice 8, uma porção da pasta vira e começa a fluir para baixo em direção à parte da cabeça 2. Esse fluxo de retorno (não mostrado) também segue um caminho em espiral, embora com um raio menor que o caminho em espiral direcionado para cima 14. Por conseguinte, a pressão será mais baixa ao longo do eixo central 50 do vórtice gerado dentro do hidrociclone 1 e aumentará radialmente para o exterior. As partículas de decantação mais rápida se moverão em direção à parede externa do hidrociclone 1 e serão empurradas para cima através da porta de descarga do ápice 8 (subfluxo) e as partículas de decantação mais lenta se moverão em direção ao eixo central 50 e deixarão o hidrociclone 1 através do tubo de descarga de transbordamento 4. Além disso, o conjunto de entradas de suporte de fluxo 9 injetará um fluido em uma direção ascendente em direção à porta de descarga do ápice 8, facilitando assim a descarga de subfluxo, que funciona contra a tração gravitacional nessa configuração de ponta cabeça. Por conseguinte, cada entrada de suporte de fluxo 9 é configurada para injetar um fluido em uma direção pelo menos parcialmente contrária à direção da gravidade 30, quando o hidrociclone separador 1 é orientado de modo que a porta de descarga do ápice 8 esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento 4.

[0056] A Fig. 2B é uma ilustração em perspectiva parcial explodida de uma porção de um hidrociclone separador (esquerda) e uma ilustração parcial em perspectiva parcial de um hidrociclone separador 1 (direita) de acordo com duas modalidades da presente invenção. Uma vez que muitas peças e componentes são os mesmos da Fig. 2A, e os princípios gerais de operação do hidrociclone separador 1 já foram descritos, o foco estará nas partes diferenciadoras, a saber, as porções de suporte de fluxo 20. O desenho da vista em perspectiva explodida mais à esquerda mostra uma modalidade em que a porção de suporte de fluxo 20 é um componente/peça separada que é disposta entre a porção de separação cônica 5 e a porta de descarga do ápice 8.

[0057] A ilustração mais à direita na Fig. 2B mostra uma modalidade alternativa em que o hidrociclone compreende uma porção de suporte de fluxo 20 tendo uma única entrada de suporte de fluxo 9 configurada para injetar fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna 11 da porção de suporte de fluxo 20. Mais especificamente, a entrada de suporte de fluxo 9 é configurada para injetar um fluido de modo a formar um fluxo tangencial ou involuto ao longo de uma porção da superfície interna 11 da porção de suporte de fluxo. A entrada real pode, por exemplo, estar na forma de uma fenda ou similar fornecida na parede/superfície interna 11 da porção de suporte de fluxo (semelhante ao conduto de entrada na parte de cabeça). O fluido injetado também tem um componente axial (isto é, o fluido é injetado ao menos parcialmente em direção à porta de descarga do ápice), a fim de facilitar a ejeção do subfluxo através da porta de descarga do ápice 8.

[0058] Na Fig. 3A, ilustra-se uma vista em perspectiva parcial de apenas uma porção de um hidrociclone separador. Mais especificamente, a Fig. 3A mostra uma parte distal do hidrociclone com uma porta de descarga de ápice 8 e uma porção de suporte de fluxo. O conjunto de entradas de suporte de fluxo 9 é disposto ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo 20.

[0059] As entradas de suporte de fluxo 9 estão aqui na forma de bocais 16 conectados a um tubo de alimentação comum 21 através de um conduto 13 e válvula 15. As entradas de suporte de fluxo 9 são dispostas para injetar um fluido ao longo da parede interna 11 da porção de suporte de fluxo para baixo em direção à porta de descarga do ápice 8 e ao longo de sua parede interna, a fim de suportar a descarga de subfluxo através da porta de descarga do ápice 8. Como mencionado, as entradas de suporte de fluxo 9 são conectadas a um tubo de alimentação comum 21 que tem uma porta de entrada 13 na qual um fluido é alimentado (como indicado pelas setas em negrito). O tubo de alimentação comum 21 circunda a porção de suporte de fluxo 20 radialmente para fora do conjunto de entradas de suporte de fluxo 9. Ao usar um tubo de suprimento comum 21, a instalação do hidrociclone separador é facilitada, pois há menos etapas em termos de conexões de fluido a serem dispostas. Em outras palavras, o tubo de alimentação comum 21 permite uma instalação rápida e fácil, uma vez que existe apenas um fornecimento de fluido externo 23 que deve ser fornecido, em vez de ter que conectar cada entrada de suporte de fluxo 9 separadamente.

[0060] A Fig. 3B ilustra a porção da Fig. 3A, mas em operação. Os componentes estruturais e vários detalhes relacionados a eles já foram discutidos em referência à Fig. 3A e serão omitidos por uma questão de brevidade. As entradas de suporte de fluxo 9 são dispostas para injetar um fluido ao longo de uma porção da superfície interna 11 da porção de suporte de fluxo 20, diretamente em direção à porta de descarga do ápice 8. Na modalidade ilustrada na Fig. 3B, as entradas de suporte de fluxo 9 são configuradas para injetar ou formar uma película de fluido 24 ao longo da superfície interna 11. Assim, se o fluido for um líquido, ele formará um tipo de película ou barreira líquida, a fim de reduzir o risco de que a pasta densa (aqui indicado na forma de partículas grossas 25) grude nas superfícies internas 11 e obstrua a porta de descarga do ápice 8. Alternativamente, se o fluido 24 for um gás, ele formará um tampão de gás com um efeito semelhante.

[0061] A Fig. 3C ilustra um modo de operação diferente em comparação com a Fig. 3B. Este modo de operação pode ser realizado com o mesmo conjunto de entradas de suporte de fluxo usado no exemplo mostrado na Fig. 3B, ou um conjunto diferente de entradas de suporte de fluxo. Na Fig. 3C, as entradas de suporte de fluxo 9 estão injetando múltiplas correntes de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo 20, cada corrente de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice 8. Em outras modalidades, é concebível combinar a injeção de fluido formada como uma película na Fig. 3B com a injeção de fluido na forma de múltiplos fluxos na Fig. 3C.

[0062] A Fig. 4A mostra uma ilustração esquemática de um hidrociclone separador da técnica anterior 100 a partir de uma perspectiva de vista lateral. O hidrociclone separador 100 é disposto em uma configuração reta convencional (0°). O eixo central alongado 50 do hidrociclone 100 está alinhado com um eixo vertical 41 (eixo y), formando um ângulo de 0° entre o eixo vertical 41 (eixo y) e o eixo central alongado

50.

[0063] A Fig. 4B mostra uma ilustração esquemática de um hidrociclone separador 1 de uma perspectiva de vista lateral, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O hidrociclone 1 é orientado em uma configuração reta de ponta cabeça (também conhecida como configuração invertida), em que o eixo central alongado 50 do hidrociclone 1 é girado 180° em relação ao eixo vertical 41 (girado a partir de uma configuração reta convencional).

[0064] A Fig. 4C mostra uma ilustração esquemática de um hidrociclone separador 1 de uma perspectiva de vista lateral, de acordo com outra modalidade da presente invenção. Aqui, o hidrociclone 1 está disposto em outra orientação/configuração de ponta cabeça (também conhecida como configuração semi- invertida), em que o eixo central alongado 50 do hidrociclone é girado em aprox. 225° em relação ao eixo vertical 41 (girado a partir de uma configuração reta convencional).

[0065] A Fig. 4D mostra uma ilustração esquemática de um hidrociclone separador 1 de uma perspectiva de vista lateral, de acordo com ainda outra modalidade da presente invenção. Aqui, o hidrociclone 1 está disposto em outra orientação/configuração de ponta cabeça (também conhecida como configuração semi-invertida), em que o eixo central alongado 50 do hidrociclone é girado em aprox. 135° em relação ao eixo vertical 41 (girado a partir de uma configuração reta convencional). Embora apenas alguns exemplos específicos tenham sido selecionados nas Figs. 4B - 4D, o hidrociclone separador pode ser orientado de modo que seja girado em qualquer número de graus na faixa de 91° - 269° em relação a um eixo vertical, como, por exemplo, 100°,

110°, 125°, 170°, 235°, etc.

[0066] A Fig. 5 ilustra uma representação esquemática em fluxograma de um método 500 para classificar material sólido em suspensão líquida. O método inclui uma etapa de fornecer S501 um hidrociclone separador, tal como um hidrociclone separador de acordo com qualquer uma das modalidades discutidas acima da invenção. O hidrociclone separador fornecido compreende, de preferência, uma parte de cabeça com um conduto de entrada adaptado para alimentar a suspensão líquida na porção de cabeça, um tubo de descarga de transbordamento disposto axialmente na porção de cabeça, uma porta de descarga de ápice, uma porção de separação cônica disposta entre a parte de cabeça e a porta de descarga do ápice e uma porção de suporte de fluxo fornecida entre a porção de separação cônica e a porta de descarga do ápice.

[0067] Além disso, o hidrociclone separador é disposto S502 em uma orientação tal que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento. Em outras palavras, o hidrociclone separador é disposto S502 em uma orientação de ponta-cabeça.

[0068] Em seguida, a suspensão líquida é alimentada S503 no conduto de entrada da parte da cabeça, de modo que uma corrente giratória de suspensão líquida seja formada no hidrociclone separador. A corrente fluirá de acordo desta forma em um caminho em espiral (com raio decrescente) em direção à porta de descarga do ápice, antes de girar e formar outra corrente de turbilhão direcionada de maneira oposta dentro da primeira corrente de turbilhão, como conhecido na técnica. Além disso, um fluido (gás ou líquido) é injetado

S504 ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna da porção de suporte de fluxo em direção à porta de descarga do ápice. Este fluido “secundário” injetado atuará para apoiar a descarga de subfluxo e reduzir o risco de entupimento. A etapa de injetar S504 o fluido inclui, de preferência, a injeção de um fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo em uma direção transversal ao caminho espiral da corrente de suspensão de líquido, ou seja, o fluido é injetado diretamente em direção à porta de descarga de ápice e não tangencialmente em relação ao caminho em espiral. Uma vez que o hidrociclone foi disposto em uma orientação invertida, a etapa de injeção de um fluido S504 inclui, de preferência, a injeção de um fluido pelo menos parcialmente oposto à direção da gravidade. Desta forma, a injeção de fluido contraria pelo menos em parte a tração gravitacional, o que pode impedir a descarga de subfluxo através da porta de descarga do ápice.

[0069] Nas figuras 6a e 6b, divulga-se outra modalidade da presente invenção. Aqui, a porção de suporte de fluxo 20' é divulgada como sendo um componente ou parte separada que é conectada entre a extremidade distal da porção de separação cônica 5' e a porta de descarga do ápice 8'. Assim, permite- se a adaptação rápida e simples dos hidrociclones separadores convencionais. Além disso, a entrada de suporte de fluxo 9' é incorporada como uma fenda anular disposta estendendo-se através da parede da porção de suporte de fluxo 20' a partir de um tubo de alimentação 21' integrado à porção de suporte de fluxo 20'. Deve-se notar que, embora seja divulgado como integrado à poção de suporte de fluxo 20' nas figuras 6a e

6b, o tubo de alimentação 21' também pode ser fornecido na forma de um tubo separado conectado à entrada de suporte de fluxo 9' por meio de, por exemplo, uma ou mais válvulas.

No entanto, a solução integrada tem vantagens em que todo o espaço anular da entrada de suporte de fluxo 9' pode ser alimentado diretamente do tubo de alimentação 21'. Além disso, a superfície interna da porção de suporte de fluxo 20' pode ter uma forma geralmente cilíndrica, o que facilita quando a porção de suporte de fluxo 20' deve ser usada como um retrofit em um hidrociclone existente, por exemplo, entre uma porta de descarga de ápice cilíndrica 8' e uma porção de separação cônica 5'. Ao organizar a porção de suporte de fluxo 20' com uma superfície interna sendo geralmente cilíndrica, a porção de suporte de fluxo 20' pode ser inserida na interface entre uma porta de descarga de ápice cilíndrica 8' e uma porção de separação cônica 5'. Ela pode ser cônica e, portanto, constituir uma continuação ou uma parte intermediária de uma porção de separação cônica 5'. Uma parte da superfície interna da porção de suporte de fluxo 21' é composta em pelo menos parte a jusante de uma superfície interna 27' da parede externa da porção de suporte de fluxo 20' e uma parte da superfície interna da porção de suporte de fluxo 21' é composta pelo flange interno 26'. Este flange interno 26' define a fenda anular da entrada de suporte de fluxo 9' juntamente com uma parte da superfície interna 27' da parede externa da porção de suporte de fluxo 20'. O flange interno 26' pode ter uma seção transversal em forma de cunha ou pode ter uma seção transversal geralmente retangular.

Isso afetará a geometria da fenda anular da entrada do suporte de fluxo.

Uma seção transversal em forma de cunha do flange interno 26', com uma borda a jusante mais ou menos acentuada, isto é, em direção à porta de descarga do ápice 8', criará uma transição mais suave em direção à superfície interna 27' da parede externa da porção de suporte de fluxo 21'.

[0070] Como discutido anteriormente, como o hidrociclone está, durante a operação, em uma orientação de ponta-cabeça ( que também pode ser chamada de orientação invertida ou semi- invertida), a descarga subfluxo é suportada pela pressão de alimentação e oposta à gravidade, em contraste com os sistemas convencionais em que a descarga de subfluxo é suportada pela pressão de alimentação e pela gravidade. A entrada de suporte de fluxo 9' na forma de um espaço anular compensa, ao menos em parte, a força gravitacional no hidrociclone separador da invenção. A etapa de injetar um fluido, nesta modalidade, formará uma película de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo 20', com a película de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice. A película de fluido formará um tipo de camada de amortecedor ou espaçador entre a pasta densa que flui através da porta de descarga do ápice (ou seja, o subfluxo). Durante a operação, um fluido é alimentado no tubo de alimentação 21' em um caminho tangencial ou voluto através da parede externa da porção de suporte de fluxo 20' e através da fenda anular da entrada de suporte de fluxo 9'. O fluxo de fluido é assim introduzido no hidrociclone tendo um componente tangencial e um componente axial e cobrindo toda a superfície da porção de suporte de fluxo 20' e, em seguida, toda a superfície da porta de descarga do ápice 8', se disposta em conexão com a porta de descarga do ápice 8', ou uma superfície interna da porção de separação cônica 5', se disposta entre duas seções da porção de separação cônica 5'. A combinação da entrada de fluido tangencial com uma fenda anular inclinada da entrada de suporte de fluxo 9' resultará em uma pulverização de fluido ao longo da superfície que possui um vetor deslizante semelhante ao da pasta que flui em direção ao ápice a partir da porção de separação cônica 5'. Assim, se o fluido for um líquido, ele formará um tipo de película ou barreira líquida, a fim de reduzir o risco de que a pasta densa grude nas superfícies internas e obstrua a porta de descarga do ápice 8'. Alternativamente, se o fluido for um gás, ele formará um tampão de gás para causar um efeito semelhante. Além disso, embora a modalidade nas figuras 6a e 6b seja geralmente apresentada como uma solução de adaptação, ela também pode ser incorporada em um hidrociclone durante a fabricação do mesmo e as mesmas vantagens serão aplicadas conforme indicado acima.

[0071] Ademais, especialistas entenderão que são possíveis várias modificações das modalidades descritas neste documento sem se afastar do escopo da invenção, que é definido nas reivindicações anexas. Por exemplo, a parte de separação de acordo com a invenção não precisa necessariamente ser cônica em um sentido estrito. Contanto que o diâmetro interno seja geralmente reduzido de uma extremidade superior para uma extremidade inferior, ele pode ter uma pluralidade de ângulos de co ne diferentes ao longo de seu eixo longitudinal e também pode ter uma aparência mais curva, ou seja, com um ângulo de cone em constante mudança. Além disso, o conjunto de entradas de suporte de fluxo pode compreender qualquer número de entradas que podem ou não ser individualmente controláveis em termos de fluxo, direção, ângulo de propagação da injeção, etc.

Variações nas modalidades divulgadas podem ser entendidas e efetuadas pelo leitor experiente na prática da invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da divulgação e das reivindicações anexas.

Além disso, nas reivindicações, a palavra "compreendendo" não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido "um" ou "uma" não exclui uma pluralidade.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Hidrociclone separador para classificar material sólido em uma suspensão líquida, caracterizado pelo fato de compreender: - uma parte de cabeça (2) tendo um conduto de entrada (3) adaptado para alimentar uma suspensão na parte de cabeça; - um tubo de descarga de transbordamento (4) disposto na parte de cabeça (2); - uma porta de descarga do ápice (8); - uma porção de separação cônica (5) disposta entre a parte de cabeça e a porta de descarga do ápice, a porção de separação cônica tendo uma extremidade proximal (6) e uma extremidade distal (7), e em que a porção de separação cônica afunila em direção à extremidade distal; e - uma porção de suporte de fluxo (20) fornecida na porção de separação cônica ou entre a porção de separação cônica e a porta de descarga do ápice, a referida porção de suporte de fluxo compreendendo pelo menos uma entrada de suporte de fluxo (9) configurada para injetar um fluido ao longo de ao menos uma porção de uma superfície interna (11) da porção de suporte de fluxo (20) ao menos parcialmente em direção à porta de descarga de ápice (8), sendo que tal hidrociclone separador é configurado para ser orientado de modo que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento.

2. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida porção de suporte de fluxo (20) compreender uma pluralidade de entradas de suporte de fluxo (9) configuradas para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna (11) da porção de suporte de fluxo (20) em direção à porta de descarga do ápice (8).

3. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de entradas de suporte de fluxo (9) estar disposta ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo (20).

4. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as referidas entradas (9) de suporte de fluxo (9) estarem dispostas para injetar líquido.

5. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as referidas entradas (9) de suporte de fluxo (9) estarem dispostas para injetar gás.

6. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de entradas de suporte de fluxo (9) estar disposta para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna (11) da porção de suporte de fluxo (20) na direção da porta de descarga do ápice (8).

7. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida entrada (9) de suporte de fluxo (9) ser configurada para injetar uma película de fluido (24) ao longo de ao menos uma porção da superfície interna (11) da porção de suporte de fluxo (20), a referida película de fluido fluindo ao menos parcialmente em direção à porta de descarga do ápice (8).

8. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a referida pluralidade de entradas de suporte de fluxo (9) estar configurada para injetar uma pluralidade de correntes de fluido (27) ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna (11) do suporte de fluxo porção (20), cada fluxo de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice (8).

9. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada entrada de suporte de fluxo (9) ser orientada de modo a injetar um fluido em uma direção pelo menos parcialmente oposta à direção da gravidade, em que o referido hidrociclone separador (1) é orientado de modo que a referida porta de descarga de ápice (8) esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento (4).

10. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos uma entrada de suporte de fluxo (9') estar disposta na forma de uma fenda anular disposta ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo (20').

11. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a referida pelo menos uma entrada de suporte de fluxo (9') disposta na forma de uma fenda anular ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo (20') estar configurada para injetar uma película de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo (20').

12. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a referida fenda anular ser inclinada axialmente.

13. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a referida fenda anular ser definida por uma parede externa da porção de suporte de fluxo (20') e uma porção de flange interna (26').

14. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de uma superfície interna da referida porção de flange interna (26') ser nivelada com uma superfície interna da porção de separação cônica (5').

15. Hidrociclone separador, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a referida superfície interna da referida porção de flange interna (26') ser substancialmente cilíndrica.

16. Sistema, caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade de hidrociclones separadores (1), conforme definido na reivindicação 1.

17. Método para classificar material sólido em suspensão líquida, caracterizado pelo fato de compreender: - fornecer (S501) um hidrociclone separador compreendendo uma porção de cabeça tendo um conduto de entrada adaptado para alimentar a suspensão líquida na porção de cabeça, um tubo de descarga de transbordamento disposto axialmente na parte de cabeça, uma porta de descarga de ápice, uma porção de separação cônica disposta entre a porção de cabeça e a porta de descarga do ápice e uma porção de suporte de fluxo fornecida entre a porção de separação cônica e a porta de descarga do ápice; - dispor (S502) o hidrociclone separador em uma orientação tal que a porta de descarga do ápice esteja em uma posição verticalmente elevada em relação ao tubo de descarga de transbordamento; - alimentar (S503) a suspensão líquida no conduto de entrada, de modo que uma corrente giratória de suspensão líquida seja formada no hidrociclone separador, com a corrente fluindo em um caminho em espiral em direção à porta de descarga do ápice; - injetar (S504) um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna da porção de suporte de fluxo em uma direção pelo menos parcialmente em direção à porta de descarga do ápice.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a etapa de injetar (S504) um fluido compreender injetar um fluido ao longo de ao menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo em uma direção transversal ao referido caminho espiral da corrente de suspensão líquida e diretamente em direção à porta de descarga do ápice.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a etapa de injeção (S504) de um fluido compreender ainda a injeção de um fluido em uma direção pelo menos parcialmente oposta à direção da gravidade.

20. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a etapa de injetar (S504) um fluido compreender ainda formar uma película de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo, a referida película de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice.

21. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a etapa de injetar (S504) um fluido compreender ainda injetar vários fluxos de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo, com cada fluxo de fluido fluindo em direção à porta de descarga do ápice.

22. Porção de suporte de fluxo, para arranjo em uma porção de separação cônica (5') ou entre uma porção de separação cônica e uma porta de descarga de ápice (8') de um hidrociclone separador para classificar material sólido em suspensão líquida, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos uma entrada de suporte de fluxo (9') configurada para injetar um fluido ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície interna da porção de suporte de fluxo (20') ao menos parcialmente em direção à referida porta de descarga de ápice (8'), a referida entrada de suporte de fluxo estando disposta na forma de uma fenda anular disposta ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo (20').

23. Porção de suporte de fluxo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de a referida pelo menos uma entrada de suporte de fluxo (9') disposta na forma de uma fenda anular ao longo de uma circunferência da porção de suporte de fluxo (20') estar configurada para injetar uma película de fluido ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna da porção de suporte de fluxo (20').

24. Porção de suporte de fluxo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de a referida fenda anular ser inclinada axialmente.

25. Porção de suporte de fluxo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de a referida fenda anular ser definida por uma parede externa (27') da porção de suporte de fluxo (20') e uma porção de flange interna (26').

26. Porção de suporte de fluxo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de uma superfície interna da referida porção de flange interna (26') ser nivelada com uma superfície interna da porção de separação cônica (5').

27. Porção de suporte de fluxo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de a referida superfície interna da referida porção de flange interna ser substancialmente cilíndrica.

28. Porção de suporte de fluxo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de a referida superfície interna da referida flange interna (26') ser substancialmente cilíndrica.