BR112020024649A2 - seção de fundo para ser conectada a um conjunto com assentador de placa, e conjunto com assentador de placa - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a uma seção de fundo para ser conectada a um conjunto para separar um componente sólido de um fluido. O conjunto inclui um assentador de placa inclinado com pelo menos um canal de sedimentação para deixar assentar um componente sólido a ser separado, em que o dito assentador de placa compreende uma porção inferior e uma porção superior, em que pelo menos um dito canal de sedimentação se estende da porção inferior à porção superior. A seção de fundo é ajustada para ser conectada à porção inferior do assentador de placa inclinado. A seção de fundo compreende pelo menos um canal de entrada para alimentar um fluido que compreende o componente sólido a ser separado ao assentador de placa, e pelo menos um canal de coleta para coletar um componente sólido assentado que desce de pelo menos um canal de sedimentação. Pelo menos um dito canal de entrada e pelo menos um dito canal de coleta são separadas de maneira fluida uma da outra, e o dito canal de entrada e o dito canal de coleta são conectáveis a pelo menos um dito canal de sedimentação, para formar conexões fluidas entre pelo menos um dito canal de entrada e pelo menos um dito canal de sedimentação e entre pelo menos um dito canal de coleta e pelo menos um dito canal de sedimentação, respectivamente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SEÇÃO
DE FUNDO PARA SER CONECTADA A UM CONJUNTO COM ASSENTADOR DE PLACA, E CONJUNTO COM ASSENTADOR DE PLACA". Campo Técnico
[0001] A presente invenção refere-se a uma seção de fundo seção de fundo para ser conectada a um conjunto para separar um componente sólido de um fluido, em que o dito conjunto inclui um assentador de placa inclinado. A invenção também de refere a um conjunto que compreende tal seção de fundo e um assentador de placa inclinado. A invenção também se refere ao uso de uma seção de fundo para ser conectada a um conjunto que compreende um assentador de placa inclinado. A invenção também se refere a um método para separar componentes sólidos de um fluido. Antecedentes Técnicos
[0002] Os conjuntos para executar uma separação de um componente de um fluido podem compreender um assentador de placa inclinado. As placas de sedimentação, em que o componente a ser separado pode assentar, de um assentador de placa inclinado, se estendem na direção obliqua e não vertical, isto é, em uma direção que é inclinada com respeito à direção da gravidade. Os exemplos de assentadores de placa inclinados são divulgados nos documentos de patente U.S. 2012/0302741 A1, U.S. 2.793.186 A1, U.S. 753.646 A1 e U.S. 2002/0074265 A1.
[0003] Um fluido é alimentado a tal assentador de placa em sua extremidade do fundo com uma pressão suficientemente alta de maneira tal que o fluido flui para cima ao longo das placas de sedimentação do assentador. O componente sólido a ser separado já pode, por exemplo, estar presente no fluido alimentado na forma sólida. Alternativamente, o componente a ser separado pode, por exemplo,
precipitar sob a influência da gravidade. O restante do fluido por cima e é eventualmente esgotado através de uma saída na extremidade do topo do assentador de placa. O componente separado (por exemplo, um componente sólido) é coletado da extremidade do fundo do assentador de placa.
[0004] A extremidade do fundo do assentador de placa pode ser conectada a um componente, frequentemente indicado como uma "seção de fundo", que compreende canais de alimentação para suprir um fluido contendo o componente a ser separado e canais de coleta para coletar o componente separado.
[0005] Um assentador de placa inclinado pode compreender várias placas de sedimentação. Um processo de separação pode desse modo ocorrer simultaneamente em cada uma das placas de sedimentação. Devido ao fato que o fluido que compreende o componente a ser separado é alimentado e o componente separado é coletado na extremidade do fundo do assentador de placa, o componente separado pode ser misturado no fluido recentemente alimentado e desse modo ser carregado de volta para cima ao longo do assentador de placa. Isto pode reduzir a eficiência do processo de separação. Desse modo, seria desejável aumentar ainda mais a eficiência de um processo de separação em um assentador de placa.
[0006] Desse modo, há uma necessidade quanto a um conjunto que inclua um assentador de placa inclinado e/ou para uma seção de fundo para tal conjunto adaptado para eliminar pelo menos um dos inconvenientes acima mencionados. Sumário
[0007] Os aspectos do objeto acima mencionado são atingidos por modalidades de uma seção de fundo, por modalidades de um conjunto de acordo com a presente invenção, e pelo uso de uma seção de fundo de acordo com a presente invenção, respectivamente.
[0008] Os aspectos da presente invenção referem-se a uma seção de fundo para ser conectada a um conjunto para separar um componente sólido de um fluido, em que o dito conjunto inclui um assentador de placa inclihado com pelo menos um canal de sedimentação para deixar assentar um componente sólido a ser separado, em que o assentador de placa compreende uma porção inferior e uma porção superior, e pelo menos um canal de sedimentação que se estende da porção inferior à porção superior, em que a seção de fundo é ajustada para ser conectada à porção inferior do assentador de placa inclinado.
[0009] O termo "seção de fundo" neste contexto não deve ser compreendida como implicando que a seção de fundo deve ser necessariamente posicionada no "fundo" de um conjunto em uso e/ou que o conjunto é apoiado na seção de fundo (de maneira tal que deve desempenhar o papel de "uma parte do pé"). A seção de fundo pode ou não pode estar no fundo. Em outras palavras, a própria seção de fundo pode, por exemplo, ser apoiada em um outro componente total ou parcialmente posicionado abaixo da seção de fundo. A seção de fundo pode ou não constituir um membro do pé em que o conjunto é total ou parcialmente apoiado, dependendo da(s) modalidade(s) em questão.
[0010] A invenção engloba seções do fundo formadas separadamente que são (direta ou indiretamente) conectáveis a um assentador de placa inclinado. No entanto, a invenção também engloba conjuntos com seções do fundo que são uma parte de uma parte integralmente formada maior (por exemplo, a seção de fundo pode ser feita como uma peça junto com um outro componente de um conjunto).
[0011] A seção de fundo pode compreender pelo menos um canal de entrada para alimentar um fluido que compreende o componente sólido a ser separado ao assentador de placa, e pelo menos um canal de coleta para coletar o componente sólido assentado que desce de pelo menos um canal de sedimentação. O componente sólido pode ser coletado como se apresenta, ou pode ser coletado em uma forma suspensa, fazendo parte do fluido. O componente sólido já pode estar presente na forma sólida no fluido alimentado, ou pode precipitar do fluido no assentador de placa. O canal de coleta também pode ser usado para coletar um componente fluido (por exemplo, um componente mais pesado) de fluido alimentado a um conjunto que compreende um assentador de placa.
[0012] Pelo menos um dito canal de entrada e pelo menos um dito canal de coleta são separados de maneira fluida um do outro. "Separados de maneira fluida" significa que não há nenhuma conexão fluida direta entre o canal de entrada e o canal de coleta na seção de fundo. Por exemplo, uma parede na seção de fundo pode separar o canal de entrada e o canal de coleta. No entanto, uma conexão fluida indireta (por exemplo, através de um canal de sedimentação em um conjunto conectado à seção de fundo) pode naturalmente estar presente. Esta última não é excluída pela ausência "separados de maneira fluida", de acordo com a terminologia usada neste contexto.
[0013] O canal de entrada e o canal de coleta podem ser conectáveis a pelo menos um canal de sedimentação de um conjunto ao qual a seção de fundo é conectável, para formar conexões fluidas entre pelo menos um dito canal de entrada e pelo menos um dito canal de sedimentação e entre pelo menos um dito canal de coleta e pelo menos um dito canal de sedimentação, respectivamente.
[0014] A separação fluida entre o canal de entrada e o canal de coleta (isto é, a ausência de uma comunicação fluida direta) pode promover um melhor controle sobre o comportamento do fluido que flui na seção de fundo. Especificamente, as turbulências que são geradas pelas misturas de fluido que estão sendo alimentadas e o componente sólido separado descendente (por exemplo, um precipitado) e/ou um fluido separado descendente (por exemplo, que compreende um componente sólido a ser separado) na seção de fundo ou em virtude da seção de fundo, podem ser reduzidas ou até mesmo evitadas. Além disso, menos ou nenhum componente separado pode ser misturado ao fluido recentemente alimentado. Desse modo, a eficiência do processo de separação realizado com um conjunto conectado à seção de fundo pode ser aumentada pela seção de fundo de acordo com estas modalidades.
[0015] De acordo com algumas modalidades, a seção de fundo é ajustada para ser conectada a um conjunto com um assentador de placa que compreende uma pluralidade de canais de sedimentação e placas da separação que separam os canais de sedimentação vizinhos. À seção de fundo pode compreender uma pluralidade de canais de entrada e uma pluralidade de canais de coleta, em que pelo menos um dito canal de entrada e pelo menos um dito canal de coleta são separados de maneira fluida de todos os demais canais de entrada e de coleta, respectivamente.
[0016] O número de canais de entrada pode ser igual ou diferente do número dos canais de coleta. Do mesmo modo, os respectivos números dos canais de entrada e dos canais de coleta podem ser iguais ou diferentes do número de canais de sedimentação de um conjunto, ao qual a seção de fundo é ajustada para ser conectada. Para algumas modalidades, o número dos canais de entrada é idêntico ao número dos canais de coleta e também é idêntico ao número dos canais de sedimentação de modo que a seção de fundo compreenda um canal de entrada e um canal de coleta por canal de sedimentação. Isto pode aumentar particularmente a eficiência do processo de separação de um conjunto conectado à seção de fundo.
[0017] A conexão de fluxo entre pelo menos um dito canal de entrada e o canal de sedimentação correspondente e pelo menos um dito canal de coleta e o canal de sedimentação correspondente pode ser separada das conexões fluidas entre todos os demais canais de sedimentação e todos os demais canais de entrada e canais de coleta, respectivamente. Desta maneira, os fluxos turbulentos e/ou outros distúrbios do fluxo na seção de fundo associados com o par de canais que compreende pelo menos um dito canal de entrada e pelo menos um dito canal de coleta e o canal de sedimentação correspondente e outros pares de canais, podem ser reduzidos ou até mesmo evitados por completo. Isto pode aumentar ainda mais a eficiência de um conjunto conectado à seção de fundo.
[0018] A seção de fundo de acordo com algumas modalidades pode compreender um canal de entrada individual e um canal de coleta individual para pelo menos 50% dos canais de sedimentação de um conjunto correspondente, ao qual a seção de fundo é ajustada para ser conectável. Isto pode aumentar a eficiência, uma vez que o grau de emparelhamento é elevado no sentido que o número de canais não associadas com um canal emparelhado correspondente é 50% ou menor. Isto pode permitir a redução ou a supressão de fluxos turbulentos associados ou outros os distúrbios de fluxo associados com os canais vizinhos que não são separadas em termos de pertencer a pares de canais diferentes.
[0019] Opcionalmente, podem ser providos um canal de entrada individual e um canal de coleta individual para pelo menos 75% dos canais de sedimentação de um conjunto correspondente, ou para pelo menos 95% dos canais de sedimentação. Isto pode aumentar ainda mais a eficiência, respectivamente.
[0020] De acordo com algumas modalidades, a seção de fundo pode compreender um canal de coleta individual e um canal de entrada individual para cada um da pluralidade de canais de sedimentação, em que uma conexão fluida separada pode ser formada para cada par correspondente do canal de entrada e do canal de sedimentação e para cada par correspondente do canal de coleta e do canal de sedimentação, respectivamente. Isto pode conduzir a uma eficiência particularmente elevada do conjunto que compreende o assentador de placa combinado com a seção de fundo. Especificamente, os distúrbios de fluxo associados com os pares vizinhos de canais podem ser minimizados e as perdas de um componente sólido separado podem ser mantidas baixas ou até mesmo evitadas.
[0021] De acordo com algumas modalidades, a seção de fundo pode ser ajustada para ser conectada a um conjunto orientado em uma posição de uso de maneira tal que as porções de extremidade dos canais de entrada e as porções de extremidade dos canais de coleta próximas do assentador de placa se estendem na direção da gravidade. Em outras palavras, uma porção da conexão da seção de fundo a ser conectada a um conjunto pode ser orientada com respeito às porções de extremidade dos canais de entrada e dos canais de coleta, respectivamente, de maneira tal que, quando a porção de conexão é orientada com respeito à direção da gravidade no estado de conexão entre o conjunto e a seção de fundo de modo operacional, as porções de extremidade se estendem na direção da gravidade. De acordo com algumas modalidades, pode haver um ângulo entre a direção da extensão, quando a seção de fundo é orientada tal como descrito, e a direção da gravidade. O ângulo pode ficar em uma faixa de 0 a 15 graus, opcionalmente entre O e 10 graus, ou até mesmo entre O e 5 graus. Isto pode aumentar ainda mais a eficiência.
[0022] Uma direção da extensão idêntica ou similar à direção da gravidade (isto é, uma direção vertical) das porções de extremidade pode promover pressões hidrostáticas semelhantes ou até mesmo iguais em diferentes canais de alimentação e/ou canais de coleta, respectivamente. Isto significa que um uso homogêneo de um aparelho com um assentador de placa conectado à seção de fundo pode ser promovido.
[0023] As seções do fundo de acordo com algumas modalidades podem compreender pelo menos um canal de alimentação de fluido de lavagem para alimentar um fluido de lavagem (ou um fluido diferente) a um canal de sedimentação ou a um canal de coleta, em que pelo menos um dito canal de alimentação de fluido de lavagem é separado de maneira fluida de outros canais de alimentação de fluido de lavagem e de todos os canais de entrada. Outra vez, a separação fluida se refere a nenhuma comunicação direta dentro da seção de fundo, mas não exclui a possível presença de uma conexão indireta (por exemplo, através de um canal de sedimentação). A separação de maneira fluida de outros canais de alimentação de fluido de lavagem e dos canais de entrada pode reduzir ou até mesmo evitar a ocorrência de distúrbios do fluxo que reduzem a eficiência tais como, por exemplo, as turbulências associadas com os canais vizinhos.
[0024] Um ou vários canais de alimentação de fluido de lavagem conferem a possibilidade de alimentação de um outro fluido, por exemplo, um fluido de lavagem que possa ser usado para promover a coleta de um fluido separado ou componente sólido (por exemplo, um precipitado). Isto possa promover a eficiência de um processo de separação. Por exemplo, quando um componente sólido tende a não ser drenado eficientemente, possivelmente porque há uma tendência de aderir às partes de uma placa de sedimentação ou uma outra parte de um conjunto, ou, por exemplo, a um canal de coleta, a alimentação de um fluido de lavagem pode dar uma contribuição eficiente para coletar o componente sólido e para "lavar" o mesmo através de um ou vários canais de coleta da seção de fundo. Um fluido de lavagem também pode promover a separação de um componente sólido e (o restante de) um fluido alimentado. Isto pode ter alguma importância, por exemplo,
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