BR112020009220B1

BR112020009220B1 - Método para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de gás forçado e aparelho do mesmo

Info

Publication number: BR112020009220B1
Application number: BR112020009220-7A
Authority: BR
Inventors: Mathew Walker
Original assignee: Flsmidth A/S
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2023-04-25
Also published as: MX2020004812A; WO2019092620A1; AU2018364623A1; US11185872B2; CN111556790B; BR112020009220A2; PE20210007A1; CN111556790A; CL2020001228A1; ZA202002535B; EP3706913A1; AU2018364623B2; US20210187517A1; EA202091108A1

Abstract

A revelação se refere a um adaptador (200) para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente (10) em uma célula de flotação de gás forçado sem substituir o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) por um redutor de conversão especializado (103). O adaptador (200) é projetado para estar localizado abaixo do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) e em uma localização ao longo da haste de acionamento. O adaptador (200) compreende um invólucro estático externo (201) que tem uma entrada de gás forçado (210); uma chave giratória interna (204) que tem pelo menos uma porta (205) na mesma; meios de vedação (203, 224, 225, 226) fornecidos entre o invólucro estático (201) e a chave (204); e uma câmara (213) formada entre o invólucro estático externo (201) e a chave (204). Métodos e aparelhos relacionados que incorporam o adaptador (200) são, ainda, revelados.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] Este pedido se refere ao equipamento de flotação industrial aplicável para o uso nas indústrias de reciclagem de papel e celulose, tratamento de água residual, e mineração (por exemplo, operações do concentrador, beneficiamento de minério, e processamento mineral).

[0002] Em particular, são divulgados novos métodos e aparelho para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente (por exemplo, uma célula de flotação WEMCO® fabricada por FLSmidth) em uma célula de flotação de gás forçado (por exemplo, uma célula de flotação de ar forçado Dorr-Oliver® fabricada por FLSmidth).

[0003] As operações de flotação podem realizar um benefício imediato de prática das modalidades da invenção que visam melhorar a recuperação da flotação e aumentar a eficiência da operação da célula de flotação sem gastos significativos de capital e maximizando a reutilização de partes existentes.

[0004] As operações que tem uma ou mais máquinas de flotação aspiradas naturalmente, ou um ou mais bancos de máquinas de flotação aspiradas naturalmente podem especialmente reconhecer vantagens utilizando-se o aparelho divulgado e/ou praticando-se as etapas do método divulgadas aqui.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO

[0005] Atualmente, os corpos de minério são concentrados através do uso de células de flotação naturalmente aspiradas ou de ar forçado.

[0006] As células naturalmente aspiradas são configuradas para introduzir ar atmosférico nas células de flotação. Em alguns casos (por exemplo, com células de flotação de Denver Equipment Company), um ventilador ou “supercompressor” pode ser utilizado para aumentar a entrada de ar de maneira artificial.

[0007] As células de ar forçado não aspiram ar atmosférico em um tanque, mas em vez disso, usam tubulações de pressão mais alta que forçam o ar através de uma haste de acionamento giratória oca e através de orifícios em um rotor para facilitar a formação de bolha dentro de um tanque.

[0008] As células de flotação (se aspiradas naturalmente ou de ar forçado) podem ser encandeadas, operadas em paralelo, operadas em série, fornecidas em bancos, e/ou podem ser do tipo flash, limpador, mais áspero, ou tipo removedor, sem limitação.

[0009] Avanços recentes em flotação com ar forçado tornam a tecnologia de flotação com ar forçado uma escolha atraente para muitas operações de flotação. Entretanto, existem, até o momento, muitos milhares de células naturalmente aspiradas ainda em operação. Os altos custos envolvidos com remoção completa de uma célula de flotação aspirada naturalmente de um circuito de flotação ou operação do concentrador, adquirir uma nova célula de flotação de ar forçado, e enviar, instalar, e comissionar a nova célula de flotação de ar forçado no circuito de flotação ou operação do concentrador (isto é, em posição da célula de flotação aspirada naturalmente removida) pode ser proibitiva - especialmente se fazendo isso em grandes números.

[0010] Em vez de remover completamente uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 e substituindo- a inteiramente por uma nova célula de flotação de ar forçado substituta 100, pode ser possível reutilizar o tanque 1 de uma célula de flotação aspirada naturalmente existente 10 e reconstruir sua montagem de acionamento para formar uma célula de flotação de ar forçado usando um conjunto de remodelagem. Isso pode ser realizado removendo-se completamente uma montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente existente 30 (isto é, incluindo um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 (por exemplo, uma caixa de engrenagem, sistema de polia, transmissão ou semelhantes), haste 17, 18, e rotor 15) e, em seguida, substituí-lo com um especialmente configurado para flotação com ar forçado.

[0011] Por exemplo, um dispersor 13, tubo de sucção, e alisador 12 podem ser removidos de uma célula de flotação aspirada naturalmente 10, junto com a montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente 30 - que inclui uma haste de acionamento 16, 18, um redutor 21, e um elemento de motor de acionamento 33 fornecidos a ele. A montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente removida 30 pode ser substituída, em sua totalidade, com uma nova montagem de acionamento com capacidade de ar forçado de substituição que tem um novo motor 102, novo redutor 103 (por exemplo, caixa de engrenagem de conversão especializada, sistema de polia, transmissão ou semelhantes), nova haste 118, 106 e novo rotor de flotação 120 na haste 118, 116.

[0012] Uma escolha mais econômica para concluir a substituição de uma montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente 30 com uma para flotação com ar forçado envolve substituir somente os componentes de uma montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente 30 que necessitam ser substituídos para conversão adequada em ar forçado. Por exemplo, um motor de acionamento aspirado naturalmente existente 33 de uma montagem de acionamento 30 pode ser mantido ou pode necessitar de alteração ou substituição com um projetado para ar forçado. Com todas as unidades de remodelagem conhecidas até o momento, é atualmente absolutamente necessário, no mínimo, substituir um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 com um novo redutor de célula de flotação de ar forçado 103 de modo a ser capaz de conectar o ar à haste oca como mostrado nas Figuras 2 e 3.

[0013] Embora ainda seja mais barato do que remover e substituir completamente uma célula de flotação aspirada naturalmente com uma nova célula de flotação de ar forçado, o custo para remover e substituir um redutor para cada célula de flotação aspirada naturalmente sendo convertida/reequipada com uma nova montagem de acionamento de ar forçado especializado, também pode tornar-se proibitiva de custos - especialmente quando grande em número.

[0014] Consequentemente, existe uma necessidade há muito sentida de tecnologias que possam prolongar a vida útil, melhorar o consumo de energia, aumentar as taxas de recuperação, melhorar o desempenho e/ou aumentar a eficiência do equipamento de flotação industrial, sem limitação - em particular, células de flotação aspiradas naturalmente (por exemplo, máquinas de flotação WEMCO®), sem limitação.

[0015] Também existe a necessidade de minimizar os custos de investimento em equipamento de capital (CAPEX): I.) maximizando a reutilização de partes da montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente 30 durante a conversão da célula de flotação de ar forçado, II.) evitando a remoção e/ou substituição completa de células de flotação aspiradas naturalmente mais antigas, e/ou III.) evitando a remoção e/ou substituição completa de montagens de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente mais antigas 30 e/ou redutores 21 durante conversão em ar forçado. Como será discutido em seguida, isso pode ser realizado através de modalidades da invenção que envolvem células de flotação aspiradas naturalmente de remodelagem mais antigo/em serviço 10 com únicas montagens de adaptador 200 que convenientemente e economicamente permitem uso contínuo de redutores de célula de flotação aspirada naturalmente 21 durante e depois de conversão em gás forçado.

[0016] Existe ainda a necessidade de tecnologias de flotação que melhorem as operações da planta e o desempenho do processo de flotação, forneçam maior flexibilidade no projeto, na reforma e no planejamento programado de manutenção e revisão.

[0017] O objetivo desta invenção é superar os problemas acima mencionados e evitar necessariamente ter que substituir ou modificar substancialmente um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 durante a conversão e remodelagem em gás forçado.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0018] É, portanto, um objetivo da invenção permitir que um usuário final de uma célula de flotação aspirada naturalmente contorne desvantagens (por exemplo, formação de ondas de espuma, recuperação inadequada, menor eficiência, desempenho abaixo do ideal), através da conversão em uma máquina de ar forçado, por meio de componentes de modernização baratos e fáceis de usar.

[0019] É um objetivo adicional da invenção permitir que um usuário final de uma célula de flotação aspirada naturalmente converta uma máquina de flotação aspirada naturalmente em uma máquina de flotação com ar forçado, sem necessariamente exigir a substituição de toda a montagem de acionamento aspirado naturalmente 30 - reduzindo assim os custos de conversão e mantendo a conversão ecológica.

[0020] É um objetivo adicional da invenção permitir que um usuário final de uma célula de flotação aspirada naturalmente converta uma máquina de flotação aspirada naturalmente em uma máquina de flotação a ar forçado, sem necessariamente exigir a substituição do redutor 21 - reduzindo assim os custos de conversão e mantendo a conversão ecológica.

[0021] Este e outros objetivos da invenção serão evidentes a partir dos desenhos e da descrição aqui contida. Embora se acredite que todo objetivo da invenção seja atingido por pelo menos uma modalidade da invenção, não há necessariamente nenhuma modalidade da invenção que atinja todos os objetos da invenção.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0022] Divulgado, é um novo método para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de ar forçado. Em algumas modalidades não limitantes, o método compreende a etapa de fornecer uma montagem de acionamento 30 para uma célula de flotação aspirada naturalmente 10. A montagem de acionamento 30 pode ter um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 e uma haste inferior 16 ligada a (ou pelo menos configurado para se ligar a) um rotor de célula de flotação aspirada naturalmente 15. A haste inferior 16 pode ser configurada para posicionar o rotor de célula de flotação aspirada naturalmente 15 em uma porção central de um tanque 1 da célula de flotação aspirada naturalmente 10.

[0023] O método pode ainda compreender a etapa de manter o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 com a montagem de acionamento fornecida 30, evitando, assim, a substituição do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 com um redutor de conversão especializado 103. O método pode ainda compreender a etapa de remover a haste inferior 16 a partir da montagem de acionamento 30. O método pode ainda compreender a etapa de fornecer um adaptador 200 para a montagem de acionamento 30. O adaptador 200 pode compreender um invólucro estático externo 201 que tem uma entrada de gás forçada 210. O adaptador 200 pode ainda compreender uma chave giratória interna 204 que tem pelo menos uma porta 205 na mesma. O adaptador pode ainda compreender vários meios de vedação 203, 224, 225, 226 fornecidos entre o invólucro estático 201 e a chave 204. O adaptador 200 pode ainda compreender uma câmara 213 formada entre o invólucro estático externo 201 e a chave 204, sem limitação. O método pode ainda compreender a etapa de conectar o adaptador 200 à montagem de acionamento 30.

[0024] A etapa de conectar o adaptador 200 à montagem de acionamento 30 pode compreender conectar uma porção de montagem 23 de uma haste superior 18 a um carretel interno superior 217 da chave 204, sem limitação. A haste superior 18 pode ser conectada ao redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21.

[0025] O método pode compreender a etapa de conectar o adaptador 200 a uma haste inferior 206, em que a haste inferior 206 é ligada a, (ou é pelo menos configurada para se ligar a) um rotor de célula de flotação de gás forçado 120, sem limitação. Em algumas modalidades, a etapa de conectar o adaptador 200 à haste inferior 206 pode compreender conectar uma porção de montagem 207 da haste inferior 206 a um carretel interno inferior 219 da chave 204, como mostrado nas Figuras 6 e 19, sem limitação. Em algumas modalidades, a porção de montagem 207 pode compreender um flange que se estende radialmente como mostrado. Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender as etapas de: abastecer gás à câmara 213, através da entrada de gás forçada 210; e/ou forçar o gás na câmara 213 através da pelo menos uma porta 205, sem limitação. Deve ser entendido que em algumas modalidades alternativas, como as sugeridas nas Figuras 28 a 36, uma porção de montagem 207 pode ser conectada à haste superior 18, sem limitação.

[0026] De acordo com algumas modalidades, o gás pode ser movido a partir da câmara 213 até o interior de uma haste inferior 206 conectada ao adaptador 200, sem limitação. O método pode compreender fornecer um conduto 231 à entrada de gás forçada 210 para abastecer gás à câmara 213, sem limitação. Um rotor de célula de flotação de gás forçado 120 pode ser ligado a uma haste inferior 206; em que o rotor de célula de flotação de gás forçado 120 pode ter uma ou mais lâminas 122 e uma ou mais portas 121, sem limitação. De acordo com algumas modalidades, o método pode incluir mover o gás a partir da câmara 213 do adaptador 200, para a um ou mais portas 121 do rotor de célula de flotação de gás forçado 120, sem limitação.

[0027] O método pode ainda compreender impedir o gás na câmara 213 ou haste inferior 206 de entrar no redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21. Isso pode ser realizado, por exemplo, em virtude do fornecimento de uma haste superior 18 preferencialmente sólida (ou oca, mas vedada) entre o adaptador 200 e o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21, sem limitação. Embora não ilustrado, isso pode alternativamente ser realizado fornecendo-se uma haste superior oca 18 e uma chave 204 que tem um carretel interno superior 217 “tampado” que fecha o lado superior da chave 204, sem limitação. Alternativamente, embora não ilustrado, aquelas pessoas versadas na técnica também apreciarão prontamente que este impedimento de entrada de gás no redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 também pode ser realizado fornecendo-se uma tampa de extremidade inferior completa na haste superior 18 ou porção de montagem 23, independentemente de a haste superior 18 ser, ou não, sólida ou oca, mas vedada, sem limitação.

[0028] Em algumas modalidades preferidas, a célula de flotação aspirada naturalmente 10 compreende um volume de tanque 1 de pelo menos 250 metros cúbicos, sem limitação. A célula de flotação de gás forçado pode compreender uma célula de flotação de ar forçado, e gás fornecido à câmara 213 pode compreender ar (por exemplo, uma combinação de N2, O2, Ar, CO2 e traços de gases), um gás normalmente não encontrado no ar, e/ou uma combinação dos mesmos, sem limitação.

[0029] De acordo com algumas modalidades, uma cobertura defletora superior giratória 212 pode ser aplicada à porção de montagem 23 da haste superior 18. Como mostrado, uma presilha superior 215 pode ser fornecida para prender a cobertura defletora superior giratória 212 à porção de montagem 23 da haste superior 18, sem limitação. O método pode ainda compreender a etapa de aplicar uma cobertura defletora inferior giratória 211 à porção de montagem 207 da haste inferior 206. A etapa de fornecer uma presilha inferior 216 para prender a cobertura defletora inferior giratória 211 à porção de montagem 207 da haste inferior 206 também pode ser praticada de acordo com algumas modalidades. Deve ser entendido que em modalidades alternativas, embora não mostrado, a cobertura defletora superior 212 pode alternativamente ser conectada diretamente à haste superior 18 ou carretel interno superior 217 (por exemplo, com alterações geométricas e/ou em escala nos componentes no adaptador do que é mostrado) sem limitação. Da mesma forma, deve também ser entendido que em modalidades alternativas, embora não mostrado, a cobertura defletora inferior 211 pode alternativamente ser conectada diretamente à haste inferior 206 ou carretel interno inferior 219, sem limitação.

[0030] De acordo com o método, um retentor superior 221 pode ser ligado a um carretel externo superior 202 para manter em posição, uma primeira vedação anular 225 do dito meio de vedação, em que a primeira vedação anular 225 se estende entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217 e fecha um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204. Consequentemente, a primeira vedação anular 225 pode ajudar a vedar a câmara 213, sem limitação. O método pode da mesma forma compreender a etapa de fixar um retentor inferior 222 a um carretel externo inferior 220 para manter em posição, uma segunda vedação anular 224 do dito meio de vedação. A segunda vedação anular 224 pode se estender entre o carretel externo inferior 220 e o carretel interno inferior 219 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204, e também vedar a câmara 213.

[0031] Uma terceira vedação anular 226 do dito meio de vedação pode ser fornecida ao adaptador 200 bem como, a terceira vedação anular 226 que se estende entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204, vedar a câmara 213, e ainda servir como um mancal a ar que sustenta a haste inferior 206 e rotor 120, sem limitação. Em algumas modalidades preferidas, a terceira vedação anular 226 pode compreender politetrafluoroetileno (PTFE).

[0032] De acordo com algumas modalidades do método, as etapas de conectar a haste inferior 206 à haste superior 18 em dois lugares diferentes podem ser realizadas. Essa etapa pode envolve fornecer duas porções de montagem 207, e montá-las na haste superior 18, em que uma porção da haste inferior oca 206 circunde radialmente a haste superior 18 formando, assim, uma câmara 213 entre as mesmas como sugerido na Figura 34.

[0033] Uma célula de flotação de gás forçado fabricada de uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 é também divulgado. A célula de flotação de gás forçado pode ser fabricada usando o método acima e pode compreender porções de uma montagem de acionamento 30 de uma célula de flotação aspirada naturalmente 10. A montagem de acionamento 230 da célula de flotação de gás forçado pode reter um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 de uma montagem de acionamento 30 da célula de flotação aspirada naturalmente 10, mas incorporar uma nova haste inferior estendida 206 ligada a ou pelo menos configurada para se ligar a um rotor de célula de flotação de gás forçado 120. A haste inferior 206 é preferencialmente oca e configurada para posicionar o rotor de célula de flotação de gás forçado (20 adjacente uma porção inferior de um tanque 1 da célula de flotação de gás forçado em comparação com uma porção central de um tanque 1 for a célula de flotação aspirada naturalmente 10.

[0034] A célula de flotação aspirada naturalmente convertida 10 pode ser caracterizada por a montagem de acionamento 230 compreender um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 da montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente 30, evitando, assim, a substituição do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 com um redutor de conversão especializado 103 para a montagem de acionamento de ar forçado 230. A célula de flotação de gás forçado também pode ser distinguida de projetos conhecidos em que pode compreender um adaptador 200 conectado à montagem de acionamento 230, o adaptador 200 compreendendo: um invólucro estático externo 201 que tem uma entrada de gás forçada 210; uma chave giratória interna 204 que tem pelo menos uma porta 205 na mesma; meios de vedação 203, 224, 225, 226 fornecidos entre o invólucro estático 201 e a chave 204; e, uma câmara 213 formada entre o invólucro estático externo 201 e a chave 204, sem limitação.

[0035] Em algumas modalidades, uma porção de montagem 23 de uma haste superior 18 pode ser conectada a um carretel interno superior 217 da chave 204. Em algumas modalidades, a haste superior 18 pode ser conectada ao redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21. O adaptador 200 pode ser conectado a uma haste inferior 206, em que a haste inferior 206 pode ser ligada a, ou pode pelo menos ser configurada para se ligar a um rotor de célula de flotação de gás forçado 120, sem limitação. A haste inferior 206 pode ser oca para permitir passagem interna de ar ou gás a um rotor 120.

[0036] Uma porção de montagem 207 da haste inferior 206 pode ser conectada a um carretel interno inferior 219 da chave 204. Durante operação, o gás pode ser abastecido à câmara 213, através da entrada de gás forçada 210. O gás na câmara 213 pode ser forçado através da pelo menos uma porta 205 e na haste inferior 206, sem limitação. O conduto 231 pode ser conectado de modo operacional à entrada de gás forçada 210 para abastecer o gás à câmara 213, sem limitação.

[0037] Em algumas modalidades não limitantes, um rotor de célula de flotação de gás forçado 120 pode ser ligado a uma haste inferior 206; o rotor de célula de flotação de gás forçado 120 que tem uma ou mais lâminas 122 e uma ou mais portas 121 configurado para receber ar a partir da câmara 213 do adaptador 200. Em algumas modalidades não limitantes, o gás na câmara 213 ou haste inferior 206 pode ser impedido de entrar no redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 do aparelho de acionamento 230 em virtude de uma haste superior 18 sólida (ou oca, mas vedada) fornecido entre o adaptador 200 e o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21. A célula de flotação aspirada naturalmente usada para fabricar a célula de flotação de gás forçado pode compreender um volume de tanque 1 de pelo menos 250 metros cúbicos, sem limitação. Consequentemente, a célula de flotação de gás forçado pode ainda compreender um volume de tanque 1 de pelo menos 250 metros cúbicos, sem limitação. A célula de flotação de gás forçado pode compreender uma célula de flotação de ar forçado, e o gás fornecido à câmara 213 durante a operação pode compreender ar, sem limitação.

[0038] A célula de flotação de gás forçado pode, de acordo com algumas modalidades, compreender uma cobertura defletora superior giratória 212 aplicada a uma porção de montagem 23 da haste superior 18. Uma presilha superior 215 pode ser fornecida a ela, para prender a cobertura defletora superior giratória 212 à porção de montagem 23 da haste superior 18, sem limitação. Da mesma forma, uma cobertura defletora inferior giratória 211 pode ser aplicada a uma porção de montagem 207 da haste inferior 206. Uma presilha inferior 216 pode ser fornecida a ela, de modo a prender a cobertura defletora inferior giratória 211 à porção de montagem 207 da haste inferior 206, sem limitação. Deve ser entendido que em modalidades alternativas, embora não mostrado, a cobertura defletora superior 212 pode alternativamente ser conectada diretamente à haste superior 18 ou ao carretel interno superior 217 (por exemplo, com alterações geométricas e/ou em escala nos componentes no adaptador do que é mostrado) sem limitação. Da mesma forma, deve também ser entendido que em modalidades alternativas, embora não mostrado, a cobertura defletora inferior 211 pode alternativamente ser conectada diretamente à haste inferior 206 ou ao carretel interno inferior 219, sem limitação.

[0039] Um retentor superior 221 pode ser ligado a um carretel externo superior 202 para manter em posição, uma primeira vedação anular 225 do dito meio de vedação. A primeira vedação anular 225 pode se estender entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204 e vedar a câmara 213, sem limitação. Um retentor inferior 222 pode ser ligado a um carretel externo inferior 220 de modo a manter em posição, uma segunda vedação anular 224 do dito meio de vedação. A segunda vedação anular 224 pode se estender entre o carretel externo inferior 220 e o carretel interno inferior 219 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204 e vedar a câmara 213, sem limitação. Uma terceira vedação anular 226 do dito meio de vedação pode se estender entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204. A terceira vedação anular 226 pode servir como meio de vedação suplementar para a câmara 213, e/ou pode ainda servir como um mancal a ar que sustenta a haste inferior 206 e rotor 120, sem limitação. De acordo com algumas modalidades preferidas, a terceira vedação anular 226 pode compreender material de politetrafluoroetileno (PTFE), sem limitação, e pode ser composto totalmente de PTFE, sem limitação.

[0040] Em algumas modalidades, a célula de flotação de gás forçado pode ser configurada em que a haste inferior 206 conecta à haste superior 18 em dois lugares, através de duas porções de montagem separadas 207 (como sugerido na Figura 34), e de modo que uma porção da haste inferior 206 circunde radialmente a dita haste superior 18 formando, assim, uma câmara 213 entre as mesmas, sem limitação.

[0041] Um adaptador 200 configurado para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 em uma célula de flotação de gás forçado sem substituir o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21 com um redutor de conversão especializado 103, é ainda divulgado. O adaptador 200 pode ser usado para remodelar a célula de flotação aspirada naturalmente existente 10.

[0042] De acordo com algumas modalidades preferidas, o adaptador 200 pode compreender um invólucro estático externo 201 que tem uma entrada de gás forçada 210, sem limitação. O adaptador 200 pode ainda compreender uma chave giratória interna 204 que tem pelo menos uma porta 205 na mesma, sem limitação. A porta 205 pode ser definida por uma abertura ou uma seção de recorte de uma estrutura de parede tubular da chave 204 como mostrada. Alternativamente, como sugerido nas Figuras 29 a 31 e 35, a porta 205 pode ser definida por uma ou mais passagens de ar fornecidas através de um carretel interno superior 217, carretel interno inferior 219, e/ou porção de montagem 207, sem limitação. O adaptador 200 pode ainda compreender meios de vedação 203, 224, 225, 226 fornecidos entre o invólucro estático 201 e a chave 204, sem limitação. O adaptador 200 pode ainda compreender uma câmara 213 formada entre o invólucro estático externo 201 e a chave 204, sem limitação. O adaptador 200 pode ser configurado para ser posicionado entre uma haste inferior oca 206 e uma haste superior preferencialmente sólida (ou oca, mas vedada) 18. Deve ser avaliado que as portas 205 podem ser fornecidas à chave 204 em qualquer número, maneira, ou forma que permite que gás passe suficientemente a partir da câmara 213 (isto é, fora da chave 204 e carretéis internos 217, 219) até o interior da chave 204, até o interior da haste inferior 206, e/ou a um rotor 120 fornecido à haste inferior 206, sem limitação.

[0043] A haste inferior 206 pode ser conectada de modo operacional a (ou pelo menos configurada para conectar a) um rotor de célula de flotação de gás forçado 120 compreendendo uma ou mais portas 121 na mesma. A haste inferior 206 pode ser ainda configurada para liberar gás a partir da câmara 213 para a uma ou mais portas 121 no rotor 120 (por exemplo, em virtude de ser oca, canulada, ou equivalente, sem limitação). A haste inferior (oca) 206 pode ser configurada para posicionar o rotor de célula de flotação de gás forçado 120 adjacente a uma porção inferior de um tanque 1 da célula de flotação de gás forçado em comparação com uma porção central do tanque 1 para a célula de flotação aspirada naturalmente 10. A haste superior 18 pode ser conectada de modo operacional ao redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21. A haste superior 18 pode ser ainda configurada impedir o ar de escapar a partir da câmara 213 do adaptador 200, sem limitação. Por exemplo, em algumas modalidades, a haste superior 18 pode ser sólida (ou oca, mas vedada em pelo menos sua extremidade inferior), sem limitação.

[0044] Como mostrado, um carretel interno superior 217 da chave 204 pode ser configurado para se conectar a uma porção de montagem 23 de uma haste superior 18. Ou, um carretel interno superior 217 da chave 204 pode ser configurado para se conectar a uma haste de saída, cubo, ou acionador do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente 21, sem limitação. Embora não mostrado, o carretel interno superior 217 da chave 204 pode se conectar à haste superior 18, haste de saída, cubo, ou acionador diretamente ou sem o uso de uma porção de montagem 23 (por exemplo, através de uma conexão rosqueada, soldagem, braçadeira ou equivalente), sem limitação. O adaptador 200 pode ser adaptado para se conectar a uma haste inferior 206; em que a haste inferior 206 pode ser ligada a ou pelo menos ser configurada para se ligar a) um rotor de célula de flotação de gás forçado 120.

[0045] Um carretel interno inferior 219 da chave 204 pode ser configurado para se conectar a uma porção de montagem 207 da haste inferior 206. O gás pode ser abastecido à câmara 213, através da entrada de gás forçada 210. O gás na câmara 213 pode, em uso, ser forçado através da pelo menos uma porta 205 e em uma haste inferior 206 conectada ao adaptador 200, sem limitação. A entrada de gás forçada 210 pode ser configurada para receber um conduto 231 para abastecer o gás à câmara 213. A câmara 213 pode ser adaptada para manter pressão, por exemplo, adaptada para conter um gás pressurizado como ar, sem limitação. O adaptador 200 pode compreender uma cobertura defletora superior giratória 212, e a cobertura defletora superior giratória 212 pode ser configurada para ser aplicada a uma porção de montagem 23 de uma haste superior 18. Uma presilha superior 215 configurada para prender a cobertura defletora superior giratória 212 à porção de montagem 23 da haste superior 18 também pode ser fornecida e instalada.

[0046] Uma cobertura defletora inferior giratória 211 configurada para ser aplicada a uma porção de montagem 207 de uma haste inferior 206 pode ser fornecida de acordo com certas modalidades; em que uma presilha inferior 216 configurada para prender a cobertura defletora inferior giratória 211 à porção de montagem 207 da haste inferior 206 pode ser fornecida e instalada em torno da cobertura defletora inferior 211.

[0047] De acordo com algumas modalidades, um retentor superior 221 pode ser ligado a um carretel externo superior 202 para manter em posição, uma primeira vedação anular 225 do dito meio de vedação. A primeira vedação anular 225 pode se estender entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204 e vedar a câmara 213.

[0048] O adaptador 200 pode compreender um retentor inferior 222 ligado a um carretel externo inferior 220 para manter em posição, uma segunda vedação anular 224 do dito meio de vedação. A segunda vedação anular 224 pode se estender entre o carretel externo inferior 220 e o carretel interno inferior 219 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204 e vedar a câmara 213.

[0049] O adaptador 200 pode ainda compreender uma terceira vedação anular 226 do dito meio de vedação, a terceira vedação anular 226 que se estende entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217 para fechar um vão entre o invólucro estático 201 e a chave giratória 204. A terceira vedação anular 226 também pode ajudar a vedar a câmara 213 e ainda servir como um “mancal a ar” para ajudar a sustentar uma haste inferior 206 e rotor 120 durante a operação. À medida que o gás/ar enche a câmara 213, o atrito pode diminuir entre os componentes do adaptador 200 (por exemplo, o atrito pode diminuir entre a porção de carretel externo superior 202 do invólucro estático 201 e a porção de carretel interno superior 217 da chave 204), sem limitação. Em algumas modalidades preferidas, a terceira vedação anular 226 pode compreender politetrafluoroetileno (PTFE), sem limitação.

[0050] Em algumas modalidades, o adaptador 200 pode ser configurado em que uma haste inferior 206 pode se conectar a uma haste superior 18 em dois lugares, usando duas porções de montagem 207. A este respeito, uma porção da haste inferior 206 pode circundar radialmente a dita haste superior 18 formando, assim, uma câmara 213 entre as mesmas, sem limitação.

BREVE SUMÁRIO DOS DESENHOS

[0051] Para complementar a descrição que está sendo feita, e com o objetivo de ajudar a entender melhor as características da invenção, é anexado um conjunto de desenhos que ilustram métodos e aparelhos novos e inovadores para converter células de flotação aspiradas naturalmente em células de flotação de gás forçado são anexadas ao presente relatório descritivo como parte integrante da mesma, na qual o seguinte foi representado com um caráter ilustrativo e não limitativo. Deve-se entender que números de referência semelhantes usados nos desenhos (se houver algum) podem identificar componentes semelhantes. A Figura 1 ilustra uma porção superior de uma célula de flotação aspirada naturalmente convencional - principalmente, uma montagem de acionamento aspirada naturalmente. A célula de flotação aspirada naturalmente pode compreender um tanque dotado de: um motor de acionamento aspirado naturalmente (não mostrado), um redutor aspirado naturalmente, uma haste aspirada naturalmente, um rotor aspirado naturalmente ligado à haste aspirada naturalmente, um dispersor fornecido em torno do rotor aspirado naturalmente, uma tampa do dispersor que circunda uma porção superior do dispersor, um alisador, e um tubo de sucção (por exemplo, uma máquina de flotação da marca WEMCO®). Na modalidade particular mostrada na Figura 1, tanto uma redução de acionamento de polia quanto uma caixa de engrenagem/transmissão são mostradas para ser usadas como o redutor 21 na montagem de acionamento 30.

[0052] A Figura 2 ilustra uma célula de flotação aspirada naturalmente convencional (por exemplo, como a uma mostrada na Figura 1), que foi convertida em uma máquina de flotação de gás forçado, de acordo com algumas modalidades.

[0053] A Figura 3 ilustra uma vista em recorte lateral da conversão em máquina de flotação de gás forçado mostrada e descrita na Figura 2.

[0054] A Figura 4 ilustra uma modalidade exemplificativa, não limitante de uma montagem de acionamento que pode ser usada para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de gás forçado.

[0055] A Figura 5 ilustra uma modalidade exemplificativa, não limitante de um adaptador de ar forçado que pode ser utilizado em uma montagem de acionamento e usado para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de gás forçado.

[0056] A Figura 6 ilustra uma modalidade não limitante de uma vedação de várias partes que pode ser utilizada em uma montagem de acionamento de uma célula de flotação de gás forçado que foi convertida em uma célula de flotação aspirada naturalmente.

[0057] A Figura 7 ilustra uma modalidade exemplificativa, não limitante de um método de converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de gás forçado.

[0058] As Figuras 8 a 15 mostram várias vistas de uma montagem de acionamento 230 de acordo com algumas modalidades, a montagem de acionamento 230 mostrada não representa um rotor 120 ou motor de acionamento 33 para maior clareza.

[0059] As Figuras 16 a 18 sugerem etapas para remodelar uma montagem de acionamento aspirada naturalmente 30 de acordo com algumas modalidades.

[0060] As Figuras 19 a 25 mostram várias vistas detalhadas de um adaptador 200 de acordo com algumas modalidades.

[0061] As Figuras 26 e 27 mostram porções de uma montagem de acionamento convencional da técnica anterior 30 para uma célula de flotação aspirada naturalmente que tem um redutor 21, em que (diferentemente da modalidade mostrada na Figura 1), o redutor 21 da montagem de acionamento 30 é totalmente configurado como um acionador de polia, sem nenhuma caixa de engrenagem/transmissão.

[0062] A Figura 28 mostra um novo adaptador 200 que se comunica com as porções de montagem de acionamento convencional da técnica anterior 30 mostradas nas Figuras 26 e 27.

[0063] A Figura 29 é uma vista em recorte parcial da Figura 28.

[0064] As Figuras 30 a 32, 35, e 36 mostram mais claramente componentes internos de um adaptador 200 de acordo com algumas modalidades.

[0065] A Figura 33 mostra uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 que foi convertida em uma célula de flotação de gás forçado fornecendo-se um adaptador 200 a uma haste superior 18 de acordo com algumas modalidades.

[0066] A Figura 34 mostra uma porção média inferior de uma montagem de acionamento 230 de acordo com algumas modalidades, em que porções de montagem 207 de uma haste inferior 206 podem ser ligadas à haste superior 18 em dois lugares, e em que a haste inferior 206 pelo menos parcialmente circunda a haste superior 18 para formar uma câmara 213 para ar/gás passar. Na modalidade particular mostrada, uma porção de montagem 207 da haste inferior 206 é conectada a uma porção de montagem 23 da haste superior 18.

[0067] A seguir, a invenção será descrita em mais detalhe com referência aos desenhos em conjunto com modalidades exemplificativas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0068] Embora a presente invenção fosse descrita aqui usando modalidades exemplificativas de um método de conversão (isto é, uma reconstrução de remodelagem de um aparelho e método de conversão de célula de flotação “aspirada naturalmente” em uma célula de flotação de “ar forçado” ou “gás forçado”), deve ser entendido que numerosas variações e adaptações serão evidentes para as pessoas de habilidade comum no campo a partir dos ensinamentos fornecidos aqui.

[0069] As modalidades detalhadas mostradas e descritas no texto e nas figuras não devem ser interpretadas como limitativas no escopo; antes, todas as modalidades fornecidas devem ser consideradas de natureza exemplificativa. Por conseguinte, esta invenção é somente limitada pelas reivindicações anexas.

[0070] Os inventores reconheceram um método novo e até agora não apreciado de converter uma célula de flotação; em particular, uma célula de flotação aspirada naturalmente (por exemplo, uma célula de flotação WEMCO® fabricada por FLSmidth), para uma espécie do tipo “gás forçado”, sem necessariamente exigir a remoção e substituição dos principais componentes de unidades de tração como motores de acionamento 33, acionamentos de correia 32, proteções 24, polias 22, e redutores 21 (por exemplo, caixas de engrenagem, transmissões, unidades de tração).

[0071] Esta tecnologia inventiva pode ser aplicada às instalações de campo de flotação aspiradas naturalmente existentes ou pode ser implementada a uma base instalada global existente, sem limitação. Em algumas modalidades, diferentes partes ou entidades podem executar separadamente diferentes etapas ou partes das etapas dos métodos descritos aqui e essas etapas ou partes das etapas podem estar relacionadas ao descomissionamento, remoção de partes, dimensionamento de partes, engenharia de partes, pedido de partes, entrega de partes, instalação de partes e/ou recomissionamento de células de flotação, sem limitação. Além disso, várias partes ou entidades diferentes podem colaborar ou executar coletivamente (por exemplo, simultaneamente) etapas ou partes diferentes das etapas dos métodos usados no descomissionamento, remoção de partes, dimensionamento de partes, engenharia de partes, engenharia de partes, pedido de partes, entrega de partes, instalação de partes e/ou recomissionamento de células de flotação, sem limitação.

[0072] Em modalidades preferidas, o motor de acionamento aspirado naturalmente original 33 e pelo menos o redutor 21 são mantidos com a montagem de acionamento original 30 ao longo de toda a conversão em uma montagem de acionamento de gás forçado 230; e, portanto, não necessita ser substituído com um motor de conversão substituto 102 ou redutor especializado expansivo 103 como mostrado nas Figuras 2 e 3 da técnica anterior. Em vez disso, a montagem de acionamento 30 de uma célula de flotação aspirada naturalmente é preferencialmente convertida em uma montagem de acionamento de célula de flotação de ar forçado 230, através de um adaptador de baixo custo especial 200, que é fornecido à haste de acionamento bem abaixo/a jusante da unidade de tração. Como mostrado, o adaptador 200 pode ser fornecido a uma nova haste inferior 206 e uma haste superior 18, e pode ser fornecido entre as duas, sem limitação. Embora não mostrado, deve ser entendido que o adaptador 200 pode ser afixado diretamente a uma saída 28 do redutor aspirado naturalmente 21, sem o uso de uma haste superior 18 entre o mesmo.

[0073] Usar o adaptador 200 pode ajudar a reduzir os custos de conversão, evitando a necessidade de remover e descartar partes que possam ser reparadas de outro modo funcionando 21, bem como a necessidade de adquirir partes de reposição do conjunto de acionamento 30 (por exemplo, 103, 104, 107). Em outras palavras, os custos necessários para mão-de-obra, transporte, recebimento e instalação de novas partes de reposição podem ser atenuados usando o adaptador 200 aqui descrito.

[0074] As modalidades preferidas reutilizam vantajosamente motores de acionamento existentes 33 e/ou redutores 21 em montagens de acionamento 30 de células de flotação aspiradas naturalmente 10. A este respeito, os custos para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de ar forçado podem ser reduzidos. Ao incorporar componentes de acionamento existentes na remodelagem, é possível obter até 75 % de economia de capital ou mais. Além disso, menores requisitos de manutenção (devido ao acesso aprimorado) e confiabilidade relativamente alta podem ser alcançados praticando os conceitos inventivos aqui descritos.

[0075] É preferido que uma montagem de acionamento convertida 230 de acordo com algumas modalidades compreendem um arranjo de vedação robusto configurado para o uso em ambientes operacionais árduos. Também é preferido que uma montagem de acionamento convertida 230 de acordo com algumas modalidades é configurada para ser capaz de operar sem lubrificação ou com muito pouca lubrificação.

[0076] De acordo com algumas modalidades não limitantes, uma montagem de acionamento convertida 230 pode operar sob vários parâmetros; por exemplo, onde torque é de aproximadamente 33 kNm, velocidade da haste é de aproximadamente 86 RPM, momento de capotagem é de aproximadamente 40 kNm, fluxo de ar é de aproximadamente 52 m3/min @ 2,0 Jg, pressão de ar de limite superior é de aproximadamente 70 kPa, e vida útil esperada do projeto pode se aproximar de 30.000 horas ou mais, sem limitação.

[0077] De acordo com algumas modalidades não limitantes, uma ou mais vedações anulares 226 para a montagem de acionamento 230 podem ser selecionadas a partir de um material de baixo atrito. As vedações 226 podem ser, como ilustrado, em formato anular e fornecidas entre um carretel superior externo 202 e um carretel superior interno 217, sem limitação. As vedações anulares 226 podem ser configuradas como mancais, e podem ser selecionadas para ter tanto propriedades de vedação quanto de lubrificação alta. Cada vedação anular 226 pode, portanto, servir como uma vedação anular para impedir o ar ou gás de escapar da câmara 213. Além de, ou em vez de agir para impedir o ar ou gás de escapar da câmara 213, a(s) vedação(s) anular(s) 226 pode(m) servir para “flotar” a jusante porções da unidade de tração em uma almofada de ar ou gás a partir da câmara 213.

[0078] Os mancais de vedação anular 226 podem ser selecionados de acordo com as seguintes especificações exemplificativas, sem limitação: um PV de projeto de aproximadamente 0,027 MPa x m/s, um PV permitido de aproximadamente 35 MPa x m/s, um fator de serviço de aproximadamente 13, uma velocidade de ponta do projeto de aproximadamente 2,4 m/s, e uma velocidade de ponta limitadora publicada de aproximadamente 2 m/s; em que pode ser aceitável que a velocidade da ponta exceda o valor limite com condições de carregamento baixas.

[0079] Em algumas modalidades não limitantes, por exemplo, um mancal TEKSLIDE® G453 pode ser utilizado como a vedação anular 226. Em algumas modalidades não limitantes, o mancal pode compreender Carbografito de Politetrafluoretileno 25 % Guarniflon® PTFE G453 (Composto Padrão PTFE G com carbono), sem limitação. O mancal preferencialmente tem boas propriedades de condutividade térmica e elétrica, boa resistência à deformação, excelente resistência à carga, baixo coeficiente de atrito, alta resistência ao desgaste e maior resistência química.

[0080] Retornando agora à Figura 1 da técnica anterior, uma montagem de célula de flotação aspirada naturalmente convencional 10 é mostrada. Enquanto seu tanque 1 não é visível na Figura 1 (para maior clareza), a célula de flotação aspirada naturalmente convencional 10 geralmente compreende uma montagem de acionamento 30 que tem um quadro estrutural 11 que pode ser dotado de um ou mais pisos superiores ou placas de suporte 29 e/ou um ou mais pisos inferiores ou placas de suporte 27, sem limitação. Conectados através do quadro 11 e piso(s) 27, 29 são um motor (não mostrado para maior clareza) que tem uma polia de acionamento, uma polia de acionamento 22 de um redutor 21 conectado à polia de acionamento 31 através de uma correia 22. As polias 22, 31 e correia 32 podem ser alojadas em uma cobertura 24, como mostrado, ou podem ser deixadas descobertas, sem limitação. Certamente, outras formas de transferência mecânica podem ser utilizadas entre o motor e redutor 21 - como engrenagens e rodas dentadas conectadas por correntes, sem limitação.

[0081] O redutor 21 da montagem de célula de flotação aspirada naturalmente convencional 10 pode compreender um respirador ou entrada de ar 20. A saída 28 do redutor 21 pode girar uma haste superior 18 que pode ser conectada a uma haste inferior 16 através de uma junta ou outra conexão 17 (por exemplo, uma conexão flangeada que envolve respectivas porções de montagem superior 23 e inferior 7, sem limitação). O redutor 21 pode compreender uma caixa de engrenagem, sistema de polia, transmissão, ou semelhantes, sem limitação.

[0082] Como parte do processo de conversão/remodelagem, um alisador de espuma 12, tampa 13, e dispersor 14 pode ser removido a partir da célula de flotação aspirada naturalmente 10 para ganhar acesso a uma parte inferior da montagem de acionamento 30. Uma ou mais conexões parafusadas 26 prendendo a tampa 13 ao dispersor 14 pode ser desfeito. Em seguida, um rotor 15 ligado a uma haste inferior 16 pode ser removido a partir da montagem de acionamento 30 (por exemplo, desacoplando-se a haste superior 18 a partir da haste inferior 16 em sua conexão), sem limitação.

[0083] O redutor 21, junto com sua engrenagem interna 19, sua haste de entrada 25, sua saída 28, e quaisquer mancais fornecidos adjacentes à saída 28 podem permanecer intactos com a montagem de acionamento 30, em que a haste inferior 16 e rotor 15 (e opcionalmente a haste superior 18) podem ser removidos a partir da montagem de acionamento 30, sem limitação.

[0084] Retornando agora às Figuras 2 e 3 da técnica anterior, de acordo com algumas modalidades não limitantes, uma célula de flotação aspirada naturalmente convencional 10 pode ser convertida em uma montagem de célula de flotação de ar forçado convertida 100 alterando-se a montagem de acionamento aspirada naturalmente 30 para criar uma montagem de célula de flotação de ar forçado convertida 100, mas primeiramente somente substituindo necessariamente o redutor aspirado naturalmente 21 com um redutor de conversão especializado 103 (por exemplo, uma caixa de engrenagem ou transmissão especializada). O motor aspirado naturalmente original 33 também pode necessitar ser removido e substituído com um 102 projetado para o uso com o redutor de conversão especializado 103. A cobertura aspirada naturalmente original 24 também pode necessitar ser removida e substituída com um 107 projetado para o uso com o redutor de conversão especializado 103.

[0085] O ar pode ser alimentado diretamente no redutor de conversão especializado 103 em virtude de um conduto de conversão externo 104 que está localizado acima dos pisos inferiores e/ou superiores 27, 29 da montagem de acionamento 30, e porções da haste bem acima 118, 106 da conversão 100 sem limitação. A Figura 3 claramente mostra o ar sendo introduzido a uma porção superior do redutor de conversão especializado 103 - bem a montante de uma haste superior de conversão oca 118, que pode ser conectada a uma haste inferior de conversão oca 106 através de uma conexão 117, sem limitação. Um rotor de conversão 120 que tem lâminas 122 e portas 121 pode ser fornecido à haste inferior de conversão 106 como mostrado. A montagem final da célula de flotação de ar forçado convertida 100 pode incluir um estator que tem várias lâminas 131 que circundam o rotor de conversão 120 como mostrado. O rotor de conversão 120 e estator 130 são preferencialmente localizados em direção ao fundo do tanque 1 como mostrado.

[0086] De acordo com algumas modalidades, como sugerido nas Figuras 4 a 25, um adaptador 200 pode ser feito especialmente para a conversão de grandes células de flotação aspiradas naturalmente 10 (por exemplo, aquelas que tem tanques 1 maiores do que aproximadamente 250 metros cúbicos) e/ou aquelas células de flotação aspiradas naturalmente 10 que podem utilizar um redutor do tipo de engrenagem/transmissão 21 sozinho ou em combinação com um acionador de polia. Esse adaptador 200 pode ser configurado para ser vedado de modo que não necessite de manutenção por lubrificação periódica. Além disso, esse adaptador 200 pode ser configurado para estar localizado acima ou abaixo de uma pasta fluida/polpa/nível de espuma, sem limitação.

[0087] Retornando agora às Figuras 4, 6, e 8 a 25, uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 pode ser convertida em uma célula de flotação de gás forçado de maneira fácil e economicamente, fornecendo-se um adaptador 200, um rotor de gás forçado 120, e uma ou mais seções da haste 206, 18 à montagem de acionamento 30 para formar um novo e até agora conversão da montagem de acionamento não apreciada 230.

[0088] A conversão da montagem de acionamento 230, de acordo com algumas modalidades, pode incluir uma haste inferior estendida 206, que permite uma porção grande da montagem de acionamento aspirada naturalmente existente 30 e muitos mecanismos de uma montagem de acionamento aspirada naturalmente existente 30 permaneçam intactos, e isso também substancialmente reduzir a quantidade de custo de mão de obra, materiais e tempo necessários para a conversão/remodelagem.

[0089] Como mostrado, as modalidades de uma montagem de acionamento convertida 230 preferencialmente incorporam critérios de fadiga Dorr Oliver ou são projetados para critérios de fadiga padrão para uma máquina de flotação com ar forçado, em vez de uma máquina de flotação aspirada naturalmente 10. Uma chave de diâmetro pequeno 204 pode ser fornecida ao adaptador 200 para simplificar o acoplamento com o redutor aspirado naturalmente existente 21 e/ou a uma haste superior 18. A chave 204 pode ser ainda configurada para permitir folga para ar/gás fluxo à haste inferior 206, sem limitação. Por exemplo, uma chave 204 de programa DN350 100 pode ser utilizada, sem limitação; e, um estresse de projeto na solda de 21 MPa pode ser utilizado, sem limitação. A chave 204 pode ser conectada de modo operacional aos meios de conexão (por exemplo, carretel interno superior 217 e carretel interno inferior 219), por exemplo, através de prensagem, soldagem, rosqueamento ou colagem a chave 204 nas respectivas junções ou interfaces superior 209 e inferior 208. A haste inferior 206 pode compreender meios para montar um rotor de gás forçado 120 projetado para aplicações de gás forçado. Os meios para montar podem, por exemplo, compreender uma montagem do rotor 290 como um flange, conexão rosqueada, conexão parafusada, ou semelhantes, sem limitação.

[0090] O adaptador 200 pode compreender meios para entrada de ar (por exemplo, um único orifício ou porta, ou orifícios de entrada de ar duplos podem ser utilizados). Como mostrado, o adaptador 200 pode compreender um invólucro estático 201 que tem pelo menos uma entrada de ar forçada 210. A pelo menos uma entrada de ar forçada 210 pode ser configurada para se conectar ao conduto 231 (consultar, Figuras 4 e 6). Dentro de invólucro estático 201, uma chave 204 que tem uma ou mais portas 204 no mesmo pode ser configurada para girar com a haste inferior 206 e saída 28 do redutor 21, bem como uma haste superior opcional 18. Uma câmara preferencialmente pressurizável 213 pode ser formada entre as porções do invólucro estático 201 e chave giratória 204.

[0091] Os meios de vedação podem ser fornecidos entre o invólucro estático 201 e a chave 204. Por exemplo, uma vedação anular superior 225 pode ser fornecida entre um carretel externo superior 202 do invólucro estático 201 e um carretel interno superior 217 da chave 204, sem limitação. Além disso, uma vedação inferior 224 pode ser fornecida entre um carretel externo inferior 220 do invólucro estático 201 e um carretel interno inferior 219 da chave 204, sem limitação. As porções do carretel interno superior 217 podem ser conectadas a um componente da haste superior 18 das mesmas, como uma porção de montagem 23 fornecida a elas. Ou, embora não mostrado, é possível para o carretel interno superior 217 ser acoplado diretamente à saída 28 do redutor aspirado naturalmente 21, sem limitação.

[0092] Cada vedação 224, 225 pode compreender uma porção do corpo (por exemplo, um corpo cônico que tem um corte transversal geralmente trapezoidal), e uma ou mais pernas flexíveis como mostradas. As vedações 224, 225 podem ser anulares e suas pernas flexíveis, embora sendo mostradas se estendendo radialmente para dentro a partir da porção do corpo, podem alternativamente se estender radialmente para fora ou tanto radialmente para dentro quanto radialmente para fora, sem limitação.

[0093] Uma cobertura defletora superior giratória 212 pode ser fixada diretamente à haste superior 18 ou a uma porção de montagem 23 da mesma como mostrada. A fixação da cobertura defletora superior giratória 212 pode ser feita usando uma presilha superior 215, por exemplo, uma presilha retentora circular ou semelhantes como mostrada, sem limitação. Uma cobertura defletora inferior giratória 211 pode ser fixada diretamente à haste inferior 206 ou a uma porção de montagem 207 da mesma como mostrada. A fixação da cobertura defletora inferior giratória 211 pode ser feita usando uma presilha inferior 216, por exemplo, uma presilha retentora circular ou semelhantes como mostrada, sem limitação.

[0094] Um retentor superior 221 pode ser fixado ao carretel externo superior 202 para capturar a vedação superior 225 como mostrado na Figura 20. Entretanto, outros métodos de retenção práticos e substancialmente equivalentes são considerados. Por exemplo, o retentor superior 221 e carretel externo superior 217 podem ser monolíticos ou fornecidos em uma peça, e a vedação superior 225 pode descansar em uma ranhura anular que se estende radialmente para fora na superfície do diâmetro interno do carretel externo superior 202, sem limitação. Ou, a vedação superior 225 pode descansar em uma ranhura anular que se estende radialmente para dentro em uma superfície do diâmetro externo do carretel interno superior 217, sem limitação.

[0095] Um retentor inferior 222 pode ser fixado ao carretel externo inferior 220 para capturar a vedação inferior 224 como mostrado na Figura 21. Entretanto, outros métodos de retenção práticos e substancialmente equivalentes são considerados. Por exemplo, o retentor inferior 222 e carretel externo inferior 219 podem ser monolíticos ou fornecidos em uma peça, e a vedação inferior 224 pode descansar em uma ranhura anular que se estende radialmente para fora no carretel externo inferior 220 e sendo localizada na superfície do diâmetro interno do carretel externo inferior 220, sem limitação. Ou, a vedação inferior 224 pode descansar em uma ranhura anular que se estende radialmente para dentro em uma superfície do diâmetro externo do carretel interno superior 219, sem limitação.

[0096] Uma outra vedação anular 226 pode ainda ser fornecida entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217, sem limitação. Como mostrado, a vedação anular 226 pode ser “formato em L” em corte transversal e pode ser configurada para encaixar dentro de um recesso em “formato em L” formado entre o carretel externo superior 202 e o carretel interno superior 217. A vedação anular 226 pode servir como um mancal entre componentes móveis/giratórios (por exemplo, um “mancal a ar”), e é preferencialmente feito de um material de baixo atrito (por exemplo, PTFE), sem limitação, de modo que pode não necessitar de lubrificação e manutenção frequente; e/ou, de modo que o adaptador 200 possa ser adequadamente vedado para uso e operação submersíveis leves dentro de pasta fluida, polpa ou espuma. Em modalidades preferidas, a vedação anular 226 pode servir como um “mancal a ar” ajudando a sustentar porções inferiores da montagem de acionamento 230 em uma almofada de ar ou gás na câmara 213. Em uso, quando o gás (por exemplo, ar comprimido) enche a câmara 213 do adaptador 200, e quando a chave 204 gira dentro do invólucro estático 201, as propriedades do mancal de vedação anular 226 podem incentivar a formação de espaços/vãos de baixo atrito entre o carretel externo superior 202 do invólucro estático 201 e o carretel interno superior 217 da chave 204 (por exemplo, entre a vedação 226 e um do carretel externo superior 202 e carretel interno superior 217), sem limitação.

[0097] Em algumas modalidades, a vedação superior 225, vedação inferior 224 e/ou vedação anular 226 podem compreender vários componentes ou podem ser modulares como sugerido na Figura 5, sem limitação. Por exemplo, uma vedação 203 descrita aqui pode compreender um corpo de vedação 203A que tem na mesma, uma ranhura anular de vedação 203C, uma primeira perna de vedação 203B, e uma segunda perna de vedação opcional 203E. Um anel de vedação 203D pode ser colocado na ranhura anular de vedação 203C para tornar uma vedação 203, 224, 225, 226 modular, mais reparável, melhor desempenho, ou semelhantes, sem limitação.

[0098] Uma primeira porção de fixador 214 (por exemplo, um parafuso rosqueado externamente) pode ser usado em conjunto com uma segunda porção de fixador inferior 228 (por exemplo, um furo rosqueado internamente) para conectar chave 204 à haste inferior 206, sem limitação. A primeira porção de fixador 214 pode ser usada em conjunto com uma segunda porção de fixador superior 227 para conectar a chave 204 a uma haste superior 18 e/ou porção de montagem 23 fornecido a ela, sem limitação.

[0099] A porção de montagem 23 pode ser integral com haste superior 18, ou pode ser um componente separado a partir da haste superior 18, sem limitação. A porção de montagem 23 pode compreender um flange com orifícios através do mesmo, sem limitação, e pode ser configurada para se ligar a um outro flange complementar através de vários fixadores. A porção de montagem 23 pode ter um diâmetro interno aberto como sugerido nas Figuras 6 e 19, ou pode ter uma tampa de extremidade fechada para cobrir um fundo da haste superior 18 (como sugerido nas Figuras 27, 29, 34, e 36), sem limitação.

[0100] As estruturas de vedação de acordo com algumas modalidades não limitantes podem ser utilizadas para manter fluidos não gasosos fora da haste inferior 206, câmara 213, conduto 231, e redutor 21, sem limitação. Levando em consideração a velocidade de ponta prevista de rotor 120, temperatura (por exemplo, atrito induzido), e requisitos de retenção de pressão, bem como uma forte necessidade de evitar lubrificação, vedações de politetrafluoroetileno (PTFE) 203, 224, 225, 226 podem ser preferidas, sem limitação. Por exemplo, requisitos de retenção de pressão ou limitações químicas podem excluir o uso de vedações divididas, vedações poliméricas, ou vedações de borracha. Por exemplo, em algumas modalidades exemplificativas não limitantes, uma vedação Parker® Flexlip® pode ser selecionada, ajustada, ou de outro modo utilizada com a conversão de uma conversão de célula de flotação aspirada naturalmente em ar forçado e fornecida como uma ou mais das vedações 203, 224, 225, 226 ou componentes de meios de vedação descrito aqui. Este exemplo particular de uma vedação inclui um rebordo de extrusão que pode ajudar a reduzir entrada de contaminantes. Preferencialmente, a vida útil de desgaste da vedação fornecido deve exceder 30.000 horas e deve ser bastante barata (por exemplo, @ < $300 USD por peça), sem limitação.

[0101] De acordo com algumas modalidades, a graxa pode ser incluída no sistema de remodelagem (por exemplo, fornecido a e/ou entre componentes móveis da montagem de acionamento convertida 230), especialmente em casos onde uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 pode ser dotada de um projeto de sistema de lubrificação de perda total. O volume de graxa adicionado durante o processo de remodelagem pode ser muito pequeno quando comparado ao rendimento (AW/DL). Entretanto, em qualquer evento, a graxa pode ser fornecida e/ou utilizada durante a remodelagem/conversão de uma célula de flotação aspirada naturalmente 10, dependendo do sistema de remodelagem projeto e se esse projeto é ou não prontamente adaptado ou configurado para acomodar a graxa.

[0102] De acordo com algumas modalidades, um “tratamento de contra-face” de vedação pode ser utilizado para superfícies de componentes adjacentes ou justapostas, sem limitação. Este tratamento de contra-face de vedação pode, por exemplo, aumentar a dureza, a lubrificação e/ou a proteção contra corrosão, sem limitação. Por exemplo, tratamentos de superfície incluindo, entre outros, cromagem, níquel ou bronze, inclusão de uma luva, luva de contra-face de PTFE usada com uma luva de PTFE, endurecimento de caixa, endurecimento por difusão, impregnação de lubrificante, uma combinação dos mesmos, e/ou semelhantes, pode ser utilizado. A este respeito, as superfícies em torno de, adjacentes, e/ou configuradas para tocar nas vedações 203, 224, 225, 226 podem ter um coeficiente de atrito menor, podem possuir maior lubrificação e/ou podem ser mais duras que outras superfícies de componentes dentro do adaptador 200 ou montagem de acionamento 230, sem limitação.

[0103] De acordo com algumas modalidades não limitantes, um arranjo de cobertura/defletor pode ser utilizado e um labirinto adicional pode ser utilizado em uma porção estática, em vez de uma porção de rebordo. Fazer isso pode incentivar melhor a descarga de contaminantes, sem limitação.

[0104] De acordo com algumas modalidades não limitantes, um arranjo de água de pulverização pode ser utilizado com um conjunto de remodelagem para limpar de forma intermitente os contaminantes que podem se instalar/acumular no ou em torno do adaptador 200 ou componentes de montagem de acionamento 230.

[0105] De acordo com algumas modalidades não limitantes, a água de arrefecimento pode ser usada para melhorar a vida útil de vedações 203, 224, 225, 226 e/ou mancais 226, sem limitação.

[0106] De acordo com algumas modalidades não limitantes, os defletores 211, 212 podem ser fornecidos em uma única peça com uma divisão (por exemplo, projeto de garra) de modo a melhorar a instalação e montagem, sem limitação. Ou, os defletores 211, 212 podem ser dispositivos anulares contínuos, sem limitação. Alternativamente, os defletores 211, 212 podem ser montados juntos a partir de vários segmentos em formato de cunha modulares, sem limitação.

[0107] De acordo com algumas modalidades não limitantes, as tubulações e/ou acessórios pneumáticos podem ser fornecidos e utilizados com conduto 231 (por exemplo, arranjo(s) de tubo pode(m) ser adicionado(s) a uma célula de flotação aspirada naturalmente 30 como parte a conversão em gás forçado). Em algumas modalidades, um tal arranjo de tubo pode servir duplamente como uma restrição de torque. Em algumas modalidades, conduto 231, entrada 210, e/ou câmara 213 podem ser dotados de ou ajustados com um ou mais sensores ou medidores para comunicação operacional com um processador e controlador. Em algumas modalidades, os componentes do sistema de fluido da montagem de acionamento convertida 230 podem ser configurados para detectar automaticamente falhas precoces de um ou mais componentes de montagem de acionamento 230, com base em uma ou mais alterações nos parâmetros operacionais durante a execução. Por exemplo, falhas potenciais ou reais devido ao desgaste de certos componentes dentro de uma montagem de acionamento 230 podem ser detectadas ou reconhecidas por meio de uma queda de pressão de ar e/ou uma alteração de fluxo de ar dentro do conduto 231, câmara 213, entrada 210, ou outro(s) arranjo(s) de tubo. A detecção pode envolver a medição de quedas de pressão e/ou mudanças de fluxo de ar e o alarme se excederem um limite de aviso e/ou estiverem dentro de uma “faixa de aviso” de valores. Esse sistema, se imposto, pode obviamente exigir estimativas de perdas de fluidos que podem ocorrer entre as várias vedações diferentes 203, 224, 225, 226 ou mancais 226 com o passar do tempo, durante operação normal, e/ou em vários níveis de falha. A este respeito, o(s) alarme(s) indicado(s) pode(m) ocorrer quando as perdas excederem os limites ou faixas de operação estimados, que já levaram em consideração o desgaste normal dos componentes ao longo do tempo.

[0108] De acordo com algumas modalidades não limitantes, embora não mostrado, uma vedação anular inferior (semelhante a vedação anular superior 226) pode ser utilizada para retenção radial adicional, para minimizar o carregamento do momento na vedação anular superior 226, e/ou para interromper qualquer “oscilação” do invólucro estático 201, sem limitação. Mais mancais podem ajudar a reduzir folga dentro de um adaptador 200 durante a operação de célula de flotação.

[0109] De acordo com algumas modalidades não limitantes, um invólucro estático de plástico 201 pode ser utilizado, e um tal invólucro plástico pode ser fabricado através de vários meios e métodos conhecidos na técnica, incluindo, mas não limitado a técnicas de rotomoldagem. Isso pode simplificar o alojamento do adaptador 200, melhorar as tolerâncias para melhor vedação e estanqueidade da câmara 231 e talvez remover ou mitigar os riscos de corrosão, sem limitação.

[0110] Desequilíbrios entre as placas terminais superior e inferior do invólucro podem ser necessários para facilitar a montagem da montagem de acionamento em um tanque 1 de uma célula de flotação aspirada naturalmente 10. Isso significa que pode haver uma "elevação" líquida devido a pressões internas do ar após a conversão em ar forçado que não está associada com um projeto de célula de flotação aspirada naturalmente. Consequentemente, em algumas modalidades, a massa de um alojamento ou componente (se/onde for utilizado) pode ser aumentada para superar esse problema potencialmente problemático de elevação. Alternativamente ao anteriormente mencionado, as forças de elevação devido à pressão do ar na câmara 213 podem ser vantajosamente aproveitadas para remover as cargas colocadas em vedação(ões) dos mancais 226 da montagem de acionamento. Isso pode requer a adição de um mecanismo de retenção verticalmente orientado, sistema de molas ou sistema de amortecimento para evitar muito movimento dos componentes de alojamento ou montagem de acionamento. Tais sistemas não são mostrados para maior clareza.

[0111] As modalidades de métodos de remodelagem, e componentes de remodelagem, semelhantes, preferencialmente seguem as boas práticas de projeto e são responsáveis por problemas que provavelmente ocorrerão no campo durante o uso. As modalidades de métodos de remodelagem, e componentes de remodelagem semelhantes, também preferencialmente mitigam os riscos associados à contaminação que podem ocorrer em equipamento de flotação e/ou operações de flotação.

[0112] As unidades convertidas podem ser testadas e os dados de teste podem ser associados a unidades que foram convertidas com êxito de gás aspirado naturalmente em gás forçado. Dados relevantes podem ser registrados, gravados, armazenados e entregues a clientes/fregueses que estão (ou podem estar) interessados em executar ou solicitar serviços de remodelagem, sem limitação.

[0113] A Figura 6 mostra um método 1000 de acordo com algumas modalidades que emprega o aparelho adaptador 200 discutido aqui e mostrado nos desenhos.

[0114] De acordo com algumas modalidades, como sugerido nas Figuras 26 a 36, um adaptador 200 pode ser feito especialmente para a conversão de pequenas células de flotação aspiradas naturalmente 10 (por exemplo, aquelas que tem tanques 1 a menos do que aproximadamente 250 metros cúbicos) e/ou aquelas células de flotação aspiradas naturalmente 10 que podem utilizar um redutor 21 sem engrenagem/sem transmissão, somente acionador de polia. Este adaptador 200 pode ser configurado para ter manutenção por lubrificação periódica e pode estar localizado acima de uma pasta fluida/polpa/nível de espuma, sem limitação.

[0115] Retornando agora às Figuras 26, 27, e 33, uma célula de flotação aspirada naturalmente convencional pode compreender uma montagem de acionamento 30 sem engrenagem (isto é, um “somente polia”). A montagem de acionamento 30 pode compreender um alojamento grande 900 compreendendo mancais superior 902 e inferior 904 para sustentar e centralizar uma haste superior 18. A haste superior 18 pode ser acoplada a uma saída 28 de um redutor 21; o redutor 21 compreendendo um motor 33, polia de acionamento 31 que gira uma correia 32, e uma polia de acionamento 22 que tem uma estria ou outro recurso antirrotação que engata com segurança a haste superior 18.

[0116] Retornando agora às Figuras 28 a 36, um novo adaptador 200 de acordo com certas modalidades pode ser ligado à montagem de acionamento aspirada naturalmente 30 para criar uma nova montagem de acionamento convertida 230 que é configurada para produzir flotação de gás forçado.

[0117] O adaptador 200 pode compreender um invólucro externo estacionário/estático 201 compreendendo uma entrada 210 para receber ar ou gás. Uma chave 204 que tem um carretel interno superior 217 e um carretel interno inferior 219 pode ser fornecida dentro do invólucro estático 201, a chave 204 sendo capaz de receber a haste superior 18, que se estende através da mesma. A chave 204 pode ser presa à haste superior 18 em virtude de uma porção de montagem 207 presa a ela. A porção de montagem 207 pode compreender, como mostrado, um dispositivo anular de garra. O carretel interno inferior 219 da chave 204 pode ser fixado à porção de montagem 207 para manter a chave 204 à haste superior 18, de modo que haja pouco ou nenhum movimento rotacional ou axial entre os mesmos. O invólucro externo estático 201 pode compreender um 202 em sua extremidade superior que pode ser utilizado para prender o invólucro externo estático 201 ao alojamento 900 da montagem de acionamento de célula de flotação aspirada naturalmente original 30. Como na modalidade mostrada, um ou mais fixadores 214 podem se estender a partir do carretel externo superior 202 e em uma tampa de extremidade 906 e/ou alojamento 900, sem limitação.

[0118] Uma vedação superior 225 e/ou uma vedação inferior 224 podem ser fornecidas entre o invólucro estático 201 e porções da chave 204 (por exemplo, carretéis 217, 219), sem limitação. As vedações superior 225 e/ou inferior 224 podem, como a vedação 226, ser fornecidas como mancais e/ou pode possuem certas propriedades mecânicas ou físicas que lhes permitiriam atuar como mancais, sem limitação. Em algumas modalidades, as vedações 224, 225 podem ser reparáveis. Por exemplo, em algumas modalidades, as vedações 224 podem ser lubrificadas de tempos em tempos, por exemplo, ao fazer a manutenção nos mancais superior 902 e inferior 904 de alojamento 900, sem limitação.

[0119] Como mostrado, os carretéis internos 217, 219 e porção(ões) de montagem 207 pode(m) ser fornecido(s) como dispositivos anulares de garra que podem ser conectados juntos em maneira dividida, e presos por um ou mais fixadores 214, sem limitação. Isso pode facilitar a instalação do adaptador 200 em torno da haste superior 18, sem necessariamente ter que remover ou substituir a haste superior 18 de uma célula de flotação aspirada naturalmente tanque 1 durante o processo de remodelagem.

[0120] A porção de montagem 207 pode ser conectada de modo operacional à haste inferior 206, que é preferencialmente oca para permitir espaço para a haste superior 18 se encaixar dentro de uma porção superior da haste inferior 206, e também permitir que o ar passe através de uma porção da haste inferior 206 de modo que possa passar para um rotor 120 e portas de saída 121.

[0121] A montagem de acionamento convertida 230 pode compreender uma ou mais presilhas 216 projetadas para prender a haste inferior 206 a uma porção de montagem 207 presa à haste superior 18, sem limitação. Como sugerido na Figura 34, uma porção de montagem 207 da haste inferior 206 pode ser fixada à porção de montagem 23 de uma haste superior 18 por vários fixadores 214, sem limitação.

[0122] Como ainda representado na Figura 36, várias portas 205 podem ser fornecidas a uma porção interna de uma haste inferior 206. A(s) porta(s) 205 fornecida(s) pode(m) ser configurada(s) como passagens de fluido que permitem que o gás (por exemplo, ar) se desloque de uma câmara 213 em uma porção superior da haste inferior 206, para baixo para o rotor 206, através de uma porção da haste inferior oca 206 como mostrado.

[0123] De acordo com ambas das modalidades preferidas, exemplificativas, não limitantes, chave 204 compreende uma estrutura tubular. Em uma modalidade, a estrutura tubular serve como uma passagem para ar, e em uma outra modalidade, a estrutura tubular serve para receber a haste superior 18 através da mesma.

EXEMPLO

[0124] De acordo com algumas modalidades não limitantes, um plano de teste ou argumento de vendas pode ser criado antes que um cliente ou usuário final decida remodelar as células de flotação aspiradas naturalmente existentes com adaptadores 200. Por exemplo, um ou mais locais de usuários finais podem ser identificados. O plano de teste ou o argumento de vendas pode ser modificado, dependendo de várias variáveis (por exemplo, processo, metas, desempenho, materiais sendo processados etc.).

[0125] Em alguns casos, um método pode incluir um usuário final (por exemplo, um freguês ou cliente) solicitando um teste e/ou fornecendo financiamento para a conversão de uma ou mais máquinas de célula de flotação aspirada naturalmente em máquinas de gás forçado. Uma vez que é determinado qual método deve ser usado (por exemplo, se um teste, venda, instalação, subcontrato, fabricação, abordagem é procurada), uma ou mais das seguintes etapas podem ocorrer:

[0126] a) Identificar um cliente que deseja concluir uma conversão de uma célula de flotação aspirada naturalmente tradicional em uma célula de flotação de ar forçado (por exemplo, “WEMCO® para conversão Dorr-Oliver®”).

[0127] b) Determinar se é necessária uma substituição completa do redutor 21 e/ou BHSA ou pode ser evitada com o uso de um adaptador especializado 200 de acordo com a invenção. Em outras palavras, determinar se a compra e instalação de um redutor especializado 103 pode ser evitada reutilizando-se o redutor existente 21 e adicionando um adaptador 200.

[0128] c) Obter acordo/aprovação para uma primeira instalação de uma remodelagem de célula de flotação completo para incluir o adaptador 200 além de, e como um sistema redundante para um redutor especializado 103 com uma “caixa de ar” integral. Em outras palavras, adicionar redundantemente o adaptador 200 mostrado na Figura 6 ou 19 à célula da técnica anterior 100 mostrada nas Figuras 2 e 3, para criar uma célula de flotação de conversão de gás forçado redundante capaz de inclusão de ar através do redutor de conversão 103 e/ou do adaptador 200 (esta modalidade não é mostrada).

[0129] d) Operar a célula de flotação de gás forçado, duas vezes convertida e redundante, usando o adaptador da invenção 200; mas, se o adaptador 200 falhar durante a operação - remover o invólucro 201, vedações 203, 224, 225, 226, mancais 226, etc. a partir do adaptador 200, e simplesmente operar a máquina 100 com a alimentação de ar através do redutor de conversão especializado 103 recebendo ar ou gás através do conduto 104. Uma vantagem para o usuário final (uma vez que o adaptador 200 é comprovado), é que ele pode fornecer uma oportunidade única de economizar custos significativos ao remodelar o restante de uma planta ou outras células de flotação aspiradas naturalmente dentro de um circuito ou banco de célula de flotação.

[0130] e) Desenvolver uma versão “somente teste” do dispositivo adaptador de remodelagem 200 que pode ser instalada em qualquer tamanho de máquina. Em vez de operar através do adaptador 200, inclua um medidor de vazão e manômetro e monitore as alterações. A este respeito, o adaptador 200 pode ser preso a um mecanismo de célula de flotação aspirada naturalmente existente e, em seguida, deixado a funcionar. Embora possa não ser a principal ou real fonte de ar pretendida para a operação de flotação, pode ser monitorada para garantir que o adaptador 200 pelo menos funcione e continue a funcionar como deveria para um serviço real, enquanto é exposto a condições normais de contaminação operacional.

[0131] f) Executar uma instalação completa de “tente e compre” usando o novo conceito de adaptador 200. A adaptação do antigo redutor 21 pode ser necessária como uma cópia de segurança para teste. Consequentemente, uma substituição do redutor especializada 103 pode ser oferecida para disponibilidade a um cliente, como cópia de segurança e instalação em espera, no caso de problemas imprevistos surgirem com o adaptador 200.

[0132] f) Adicionar o novo adaptador 200 a uma máquina de ar forçado existente, como uma instalação da Dorr- Oliver - de modo que, se ocorrer uma falha, o sistema pode simplesmente ser retornar a sua configuração original de ar forçado ou operar como seria normalmente sem o adaptador 200. Reconhece-se que pode não haver motivação significativa para um cliente ou usuário final de um sistema de remodelagem fazer isso e, portanto, essa opção é menos desejável.

[0133] É importante ter em mente que testar o desempenho de um adaptador 200 em máquinas de flotação aspiradas naturalmente menores pode apresentar riscos mais baixos e/ou pode ser mais econômico do que testar a conversão de ar forçado em máquinas de aspiradas naturalmente maiores (por exemplo, uma máquina de flotação de 250 m3 WEMCO® ou maior). Com isso dito, as condições de teste podem ser essencialmente as mesmas, independentemente do tamanho ou volume do tanque de flotação aspirado naturalmente sendo usado para a conversão. Consequentemente, não parece haver problemas significativos associados a testes preliminares sendo feitos em tamanhos menores (para fins de prova de projeto).

[0134] A divulgação de todas as patentes, pedidos de patentes e publicações citadas, listadas, nomeadas ou mencionadas aqui é incorporada por referência em sua totalidade, para todo e qualquer objetivo, como se aqui totalmente previsto.

[0135] Embora esta matéria objeto tenha sido divulgada com referência às modalidades específicas, é aparente que outras modalidades e variações podem ser criadas por outras pessoas versadas na técnica sem se afastar do verdadeiro espírito e escopo da matéria objeto descrito aqui. As reivindicações anexas podem incluir algumas, mas não todas, essas modalidades e variações equivalentes.

[0136] As modalidades descritas devem ser consideradas em todos os aspectos apenas como ilustrativas e não restritivas. O escopo da invenção é, portanto, indicado e governado apenas pelas reivindicações anexas, e não pela descrição anterior. Todas as modalidades que se enquadram no significado e intervalo de equivalência das reivindicações devem ser adotadas dentro de seu escopo.

[0137] Onde usado aqui, os termos “ar” e “gás” podem ser usados de forma intercambiável e que “ar forçado” e “gás forçado” podem ser usados de forma intercambiável, sem que nenhum termo seja necessariamente mais amplo ou mais estreito que o outro. O Requerente reconhece que “ar” é tecnicamente/tradicionalmente uma espécie mais restrita do gênero mais amplo “gás” e que “ar forçado” é um termo da técnica que é usado com maior prevalência e/ou que é amplamente aceito dentro do campo de atuação que o termo “gás forçado”. Deve-se entender que qualquer gás pode ser liberado em uma célula de flotação de ar forçado. Por conseguinte, para os propósitos desta divulgação, os termos “ar” e “gás” podem cada um incluir ar puro, um ou mais gases normalmente não encontrados no ar puro e/ou várias combinações dos mesmos, sem limitação.

[0138] Um contratado ou outra entidade pode fornecer uma montagem de acionamento de gás forçado 230 convertida a partir de uma montagem de acionamento 30 de uma célula de flotação aspirada naturalmente 10 dentro das indústrias de mineração, polpa e papel, ou tratamento de água residual como substancialmente mostrado e aqui descrito. Ou, um contratado ou outra entidade pode operar um aparelho de célula de flotação que foi convertido em um projeto de gás forçado no todo ou em parte, usando os métodos e/ou aparelhos mostrados e descritos.

[0139] Um contratado ou outra entidade pode fabricar uma montagem de acionamento 230 como substancialmente mostrada e descrita aqui, de modo a converter uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de gás forçado. Um contratado ou outra entidade pode receber uma solicitação de oferta para um projeto relacionado a projetar, fabricar, entregar, instalar, operar, ou realizar manutenção em uma célula de flotação aspirada naturalmente 10, montagem de acionamento 30 ou componente na mesma, com a intenção ou propósito de converter a célula de flotação aspirada naturalmente 10 em uma célula de flotação de gás forçado. Ou, um contratado ou outra entidade pode oferecer para projetar um tal dispositivo ou aparelho (por exemplo, adaptador 200), ou fornecer um processo ou serviço relacionado a ele, para um cliente. Um contratado ou outra entidade pode oferecer para remodelar ou pode remodelar uma célula de flotação aspirada naturalmente com qualquer um ou mais dos componentes descritos aqui (por exemplo, aparelho de acionamento, tanque de pressão, tubulação pneumática, acessórios pneumáticos, adaptador de gás forçado, haste superior/inferior de gás forçado, rotor de ar forçado, estator a ar forçado, e/ou semelhantes, sem limitação).

[0140] O contratado ou outra entidade pode fornecer, por exemplo, qualquer uma ou mais das ações, dispositivos ou recursos inventivos mostrados e/ou descritos nas modalidades discutidas acima em qualquer combinação, permutação ou moda permitida. O contratado ou outra entidade pode fornecer esses dispositivos ou recursos vendendo esses dispositivos ou recursos; ou, oferecendo a venda desses dispositivos ou recursos. O contratante ou outra entidade pode fornecer várias modalidades dimensionadas, modeladas, salpicadas e/ou de outra forma configuradas para atender aos critérios de projeto de um cliente ou freguês em particular ou usuário final de uma célula de flotação ou partes sobressalentes para os mesmos.

[0141] O contratado ou outra entidade pode subcontratar ou facilitar a fabricação, entrega, venda e/ou instalação de qualquer componente do aparelho divulgado ou de qualquer componente de um dispositivo que possa ser usado para reproduzir aspectos inventivos das modalidades divulgadas - em particular, o novo aparelho de acionamento (por exemplo, adaptador 200, montagem de acionamento 230) e etapas do método para fabricação e/ou instalação descritas aqui. O contratado ou outra entidade também pode pesquisar um local ou projetar ou designar uma ou mais áreas de armazenamento para empilhar material usado para fabricar os dispositivos aqui descritos (por exemplo, uma montagem de acionamento, motor e/ou um redutor de uma célula de flotação aspirada naturalmente que deve ser remanufaturado e/ou usado ou incorporado em um tanque de célula de flotação como um elemento de remodelagem na conversão de uma célula de flotação aspirada naturalmente em uma célula de flotação de gás forçado, sem limitação). Além disso, vários contratados ou outras entidades podem trabalhar em conjunto; simultaneamente ou individualmente em momentos diferentes - cada parte fornecendo um ou mais dos conceitos, recursos ou novas etapas do método aqui divulgados.

[0142] O contratado ou outra entidade também pode manter, remodelar, modernizar ou atualizar uma célula de flotação fornecida 10, 100, aparelho de acionamento 30, 230 ou um ou mais componentes dos mesmos. O contratado ou outra entidade pode fornecer tal manutenção, modificações, reequipamentos, ou atualizações subcontratando-se esses serviços ou fornecendo diretamente os serviços ou componentes necessários para a referida manutenção, modificações, reequipamentos ou atualizações; e, em alguns casos, o contratado ou outra entidade pode modificar uma célula de flotação aspirada naturalmente existente em virtude de uma “montagem de remodelagem de gás forçado” ou provisão de uma “montagem de acionamento de gás forçado” para chegar a um aparelho de célula de flotação aspirada naturalmente modificado compreendendo componentes para conversão em tecnologia de gás forçado, como descrito aqui, ou para chegar a uma ou mais das etapas inventivas, recursos de design, dispositivos ou conceitos inventivos, aparelho, processos, ou etapas dos mesmos discutidos aqui.

[0143] Embora a invenção tenha sido descrita em termos de modalidades e aplicações particulares, uma pessoa de habilidade comum na técnica, à luz deste ensinamento, pode gerar modalidades e modificações adicionais sem se afastar do espírito ou exceder o escopo da invenção reivindicada. IDENTIFICADORES DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA 1. Tanque de célula de flotação 7. Porção de montagem 10. Montagem de célula de flotação aspirada 11. Quadro 12. Alisador (aspirado naturalmente convencional) 13. Tampa (aspirada naturalmente convencional) 14. Dispersor (aspirada naturalmente convencional) 15. Rotor (aspirado naturalmente convencional) 16. Haste inferior (aspirada naturalmente convencional) 17. Conexão/junta (por exemplo, flangeada ou conexão rosqueada) 18. Haste superior (aspirada naturalmente convencional) 19. Engrenagem 20. Entrada de ar 21. Redutor, por exemplo, caixa de engrenagem, sistema de polia, transmissão ou semelhantes (aspirados naturalmente convencional) 22. Polia de acionamento (aspirada naturalmente convencional) 23. Porção de montagem (por exemplo, flange, conexão rosqueada, etc.) 24. Cobertura (aspirada naturalmente convencional) 25. Haste de acionamento de saída 26. Conexão parafusada 27. Piso inferior 28. Saída 29. Piso superior/placa de suporte 30. Montagem de acionamento 31.Polia de acionamento (aspirada naturalmente convencional) 32. Correia (aspirada naturalmente convencional) 33. Motor de acionamento (aspirado naturalmente convencional) 100. Montagem de célula de flotação de ar forçado convertida (aspirada naturalmente convencional a ar forçado) 101. Conversão da montagem de acionamento (aspirada naturalmente convencional) 102. Motor de conversão (parte de substituição especializada convencional) 103 Redutor de conversão, por exemplo, caixa de engrenagem ou transmissão (parte de substituição especializada convencional) 104. Conduto de conversão (parte de substituição especializada convencional) 106. Haste inferior de conversão (parte de substituição especializada convencional) 107. Cobertura de conversão (parte de substituição especializada convencional) 117. Conexão de conversão (por exemplo, flangeado ou conexão rosqueada) 118. Haste superior de conversão (parte de substituição especializada convencional) 120. Rotor de conversão 121. Porta 122. Lâmina 130. Estator 131. Lâmina 200. Adaptador 201. Invólucro estático 202. Carretel/anel de rolamento externo superior 203. Vedação 203A. Corpo de vedação 203B. Primeira perna de vedação 203C. Ranhura anular de vedação 203D. Anel de vedação 203E. Segunda perna de vedação 204. Chave 205. Porta(s) 206. Haste inferior Porção de montagem (por exemplo, flange, conexão 207. rosqueada, etc.) 208. Interface inferior 209. Interface superior 210. Entrada de ar forçada 211. Cobertura defletora inferior giratória 212. Cobertura defletora superior giratória 213. Câmara (por exemplo, pressurizável para ar/gás) Fixador, Primeira porção de fixador (por exemplo, 214. parafuso rosqueado externamente) 215. Presilha superior 216. Presilha inferior 217. Carretel/anel de rolamento interno superior 219. Carretel/anel de rolamento interno inferior 220. Carretel/anel de rolamento externo inferior 221. Retentor superior 222. Retentor inferior 224. Vedação inferior 225. Vedação superior 226. Vedação anular (por exemplo, PTFE, mancal a ar) Segunda porção de fixador superior (por exemplo, 227. furo rosqueado internamente) Segunda porção de fixador inferior (por exemplo, 228. furo rosqueado internamente) 229. Montagem do rotor (por exemplo, flange) 230. Conversão da montagem de acionamento 231. Conduto 900. Alojamento/invólucro 902. Mancal superior 904. Mancal inferior 906. Tampa de extremidade 1000. Método

Claims

1. Método para converter uma célula de flotação aspirada naturalmente (10) em uma célula de flotação de gás forçado que compreende as etapas de: fornecer uma montagem de acionamento (30) para uma célula de flotação aspirada naturalmente (10), em que a montagem de acionamento (30) tem um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) e uma haste inferior (16) ligados a ou pelo menos configurados para se ligar a um rotor de célula de flotação aspirada naturalmente (15); em que a haste inferior (16) é configurada para posicionar o rotor de célula de flotação aspirada naturalmente (15) em uma porção central de um tanque (1) da célula de flotação aspirada naturalmente (10); em que o método é caracterizado por compreender, ainda, as etapas de: manter o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) com a montagem de acionamento fornecida (30), evitando, assim, a substituição do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) por um redutor de conversão especializado (103); remover a haste inferior (16) da montagem de acionamento (30); fornecer um adaptador (200) para a montagem de acionamento (30), em que o adaptador (200) compreende: um invólucro estático externo (201) que tem uma entrada de gás forçado (210); uma chave giratória interna (204) que tem pelo menos uma porta (205) na mesma; meios de vedação (203, 224, 225, 226) fornecidos entre o invólucro estático (201) e a chave (204); e, uma câmara (213) formada entre o invólucro estático externo (201) e a chave (204); e, conectar o adaptador (200) à montagem de acionamento (30) para formar uma montagem de acionamento de gás forçado (230).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa de conectar o adaptador (200) à montagem de acionamento (30) compreender conectar uma porção de montagem (23) de um eixo superior (18) a um carretel interno superior (217) da chave (204); em que o eixo superior (18) é conectado ao redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de: conectar o adaptador (200) a uma haste inferior (206), em que a haste inferior (206) é fixada a, ou pelo menos configurada para se fixar a, um rotor de célula de flotação de gás forçado (120).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a etapa de conectar o adaptador (200) à haste inferior (206) compreender conectar uma porção de montagem (207) da haste inferior (206) a um carretel interno inferior (219) da chave (204).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, as etapas de: abastecer gás à câmara (213), através da entrada de gás forçado (210); e forçar o gás na câmara (213) através da pelo menos uma porta (205);

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de mover o gás da câmara (213) até o interior de uma haste inferior (206) conectada ao adaptador (200).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, fornecer um conduto (231) à entrada de gás forçado (210) para abastecer gás à câmara (213).

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda: fixar um rotor de célula de flotação de gás forçado (120) a uma haste inferior (206); em que o rotor de célula de flotação de gás forçado (120) tem uma ou mais lâminas (122) e uma ou mais portas (121).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender mover o gás da câmara (213) do adaptador (200) até a uma ou mais portas (121) do rotor de célula de flotação de gás forçado (120).

10. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender, ainda: impedir que o gás na câmara (213) ou na haste inferior (206) entre no redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o gás na câmara (213) ou na haste inferior (206) ser impedido de entrar no redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) em virtude do fornecimento de uma haste superior sólida ou oca, mas vedada (18), entre o adaptador (200) e o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21).

12. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender, ainda: aplicar uma cobertura defletora superior giratória (212) à porção de montagem (23) da haste superior (18) e fornecer uma presilha superior (215) para prender a cobertura defletora superior giratória (212) à porção de montagem (23) da haste superior (18).

13. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender, ainda: aplicar uma cobertura defletora inferior giratória (211) à porção de montagem (207) da haste inferior (206) e fornecer uma presilha inferior (216) para prender a cobertura defletora inferior giratória (211) à porção de montagem (207) da haste inferior (206).

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda: fixar um retentor superior (221) a um carretel externo superior (202) para manter em posição, uma primeira vedação anular (225) do dito meio de vedação, em que a primeira vedação anular (225) se estende entre o carretel externo superior (202) e o carretel interno superior (217) para fechar um vão entre o invólucro estático (201) e a chave (204) e vedar a câmara (213).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender, ainda: fixar um retentor inferior (222) a um carretel externo inferior (220) para manter em posição, uma segunda vedação anular (224) do dito meio de vedação, em que a segunda vedação anular (224) se estende entre o carretel externo inferior (220) e o carretel interno inferior (219) para fechar um vão entre o invólucro estático (201) e a chave (204) e vedar a câmara (213).

16. Célula de flotação de gás forçado fabricada a partir de uma célula de flotação aspirada naturalmente (10) que compreende: uma montagem de acionamento (230) que tem um redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) da célula de flotação aspirada naturalmente (10) e uma haste inferior (206) fixada a ou pelo menos configurada para se fixar a um rotor de célula de flotação de gás forçado (120); em que a haste inferior (206) é configurada para posicionar o rotor de célula de flotação de gás forçado (120) adjacente a uma porção inferior de um tanque (1) da célula de flotação de gás forçado em comparação com em uma porção central de um tanque (1) para a célula de flotação aspirada naturalmente (10); caracterizada por a montagem de acionamento (230) compreender: o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21), evitando, assim, a substituição do redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) por um redutor de conversão especializado (103); e um adaptador (200) conectado à montagem de acionamento (30), em que o adaptador (200) compreende: um invólucro estático externo (201) que tem uma entrada de gás forçado (210); uma chave giratória interna (204) que tem pelo menos uma porta (205) na mesma; meios de vedação (203, 224, 225, 226) fornecidos entre o invólucro estático (201) e a chave (204); e, uma câmara (213) formada entre o invólucro estático externo (201) e a chave (204).

17. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por uma porção de montagem (23) de uma haste superior (18) estar conectada a um carretel interno superior (217) da chave (204); em que a haste superior (18) está conectada ao redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21).

18. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por o adaptador (200) estar conectado a uma haste inferior (206), em que a haste inferior (206) é fixada a, ou pelo menos configurada para se fixar a, um rotor de célula de flotação de gás forçado (120).

19. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por uma porção de montagem (207) da haste inferior (206) estar conectada a um carretel interno inferior (219) da chave (204).

20. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por, em operação, o gás ser abastecido à câmara (213), através da entrada de gás (210); e o gás na câmara (213) ser forçado através da pelo menos uma porta (205) e para a haste inferior (206).

21. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por compreender um conduto (231) conectado de modo operacional à entrada de gás forçado (210) para abastecer gás à câmara (213).

22. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por compreender, ainda, um rotor de célula de flotação de gás forçado (120) fixado a uma haste inferior (206); em que o rotor de célula de flotação de gás forçado (120) tem uma ou mais lâminas (122) e uma ou mais portas (121) configuradas para receber ar da câmara (213) do adaptador (200).

23. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por o gás na câmara (213) ou na haste inferior (206) ser impedido de entrar no redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21) em virtude de uma haste superior sólida ou oca, porém vedada (18), fornecida entre o adaptador (200) e o redutor de célula de flotação aspirada naturalmente (21).

24. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por compreender, ainda, uma cobertura defletora superior giratória (212) aplicada à porção de montagem (23) da haste superior (18) e uma presilha superior (215) fornecida à mesma para prender a cobertura defletora superior giratória (212) à porção de montagem (23) da haste superior (18).

25. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada por compreender, ainda, uma cobertura defletora superior giratória (211) aplicada à porção de montagem (207) da haste inferior (206) e uma presilha inferior (216) fornecida à mesma, para prender a cobertura defletora superior giratória (211) à porção de montagem (207) da haste inferior (206).

26. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por compreender, ainda, um retentor superior (221) fixado a um carretel externo superior (202) para manter em posição, uma primeira vedação anular (225) do dito meio de vedação; em que a primeira vedação anular (225) se estende entre o carretel externo superior (202) e o carretel interno superior (217) para fechar um vão entre o invólucro estático (201) e a chave giratória (204) e vedar a câmara (213).

27. Célula de flotação de gás forçado, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por compreender, ainda, um retentor inferior (222) fixado a um carretel externo inferior (220) para manter em posição, uma segunda vedação anular (224) do dito meio de vedação; em que a segunda vedação anular (224) se estende entre o carretel externo inferior (220) e o carretel interno inferior (219) para fechar um vão entre o invólucro estático (201) e a chave giratória (204) e vedar a câmara (213).