BR112021009324A2 - método para controlar um separador centrífugo, e, separador centrífugo - Google Patents

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BR112021009324A2
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Staffan Königsson
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Abstract

MÉTODO PARA CONTROLAR UM SEPARADOR CENTRÍFUGO, E, SEPARADOR CENTRÍFUGO. Pelo presente documento são apresentados um separador centrífugo (1) e um método (100) para controlar um separado centrífugo. O separador centrífugo (1) compreende um rotor (11) que delimita no mesmo um espaço de separação (6), uma entrada (8) para a mistura de alimentação líquida, uma primeira entrada (10) para uma fase pesada, uma segunda entrada (9) para uma fase leve e pelo menos um canal (16, 16?) que se estende na direção de uma porção central do rotor (11). O método (100) compreende etapas de: - separar a mistura para alimentação líquida em pelo menos a fase pesada e a fase leve no espaço de separação (6), e - determinar na primeira saída (10) que um período de acúmulo de pressão já passou, e depois disso - determinar que uma mudança abrupta de pressão aconteceu na primeira saída (10), e - controlar o separador centrífugo (1) em resposta à mudança abrupta de pressão.

Description

1 / 36 MÉTODO PARA CONTROLAR UM SEPARADOR CENTRÍFUGO, E,
SEPARADOR CENTRÍFUGO CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção refere-se a um método para controlar um separador centrífugo. A presente invenção refere-se adicionalmente a um separador centrífugo.
FUNDAMENTOS
[002] WO 2011/093784 descreve um sistema centrífugo em que controladores PID são utilizados para controlar vários parâmetros, tais como fluxo de recirculação e contrapressão. É descrito também um recipiente separador de um separador centrífugo. Dentro do recipiente separador, uma mistura para alimentação líquida é separada em um componente pesado e um componente leve. O recipiente separador é provido com tubos de saída para o componente pesado. Os tubos de saída seguem uma parede interna do recipiente separador radialmente para dentro e se estendem para cima em direção a, e se conectam a, um canal de saída do componente pesado.
[003] US 4151950 descreve um separador centrífugo com válvulas de controle em uma passagem de descarga de fase concentrada para controle da concentração de sólidos na fase concentrada. A passagem de descarga de fase concentrada se estende de uma câmara de lama de um corpo de tambor rotativo do separador centrífugo radialmente para dentro em uma tampa de tambor do separador centrífugo. As válvulas de controle são operadas hidraulicamente e têm uma câmara de controle para um fluido de controle. O fluido de controle é a fase límpida obtida pela comunicação da câmara de controle com uma câmara de pareamento para a fase límpida.
[004] US 4810374 descreve um tambor de centrífuga com esvaziamento automático tendo uma entrada para um centrifugado, uma câmara de descascamento que acomoda um disco de descascamento para desviar o líquido clarificado e um dispositivo automático que detecta o nível
2 / 36 de sólidos no espaço de separação do tambor. O dispositivo de detecção consiste em canais que se estendem do espaço de separação para outra câmara de descascamento com outro disco de descascamento. O canal de saída do segundo disco de descascamento se comunica com um instrumento de medição que opera em conjunto com controles que introduzem os sólidos extraídos no tambor.
[005] Um separador centrífugo compreende um rotor separador que delimita um espaço de separação. Tal separador centrífugo pode compreender pelo menos um tubo que se estende de uma porção radialmente externa do espaço de separação em direção a uma porção central do espaço de separação. Uma fase pesada separada de uma mistura para alimentação líquida é conduzida através de pelo menos um tubo para fora do rotor separador. A provisão de pelo menos um tubo permite que a fase pesada seja transportada para fora do rotor separador de forma suave, em comparação com caso a fase pesada fosse ejetada de uma periferia do rotor separador.
[006] Um desafio ao operar um separador centrífugo do tipo discutido acima compreendendo pelo menos um tubo para conduzir a fase pesada é o controle do fluxo da fase pesada através do tubo. Ao iniciar um processo de separação, parte da mistura para alimentação líquida não separada introduzida no rotor separador pode escapar através de pelo menos um tubo. Por outro lado, se a saída da fase pesada for mantida fechada por um período muito longo após o início do processo de separação, a fase pesada separada pode compactar dentro do rotor separador e bloquear o pelo menos um tubo e/ou a fase pesada pode escapar através de uma saída para uma fase leve separada da mistura para alimentação líquida.
SUMÁRIO
[007] É um objetivo remediar, ou pelo menos aliviar, pelo menos alguns dos problemas acima mencionados. Seria vantajoso prover um método de controle de um separador centrífugo que assegurasse que uma fase pesada
3 / 36 separada flua para fora de um rotor do separador centrífugo através de uma saída para a fase pesada. Consequentemente, é provido um método conforme definido em uma reivindicação independente em anexo de um método relacionada a um método de controle de um separador centrífugo. Além disso, seria vantajoso prover um separador centrífugo concebido de modo que uma fase pesada flua com segurança para fora de um rotor separador do separador centrífugo através de uma saída para a fase pesada. Consequentemente, é provido um separador centrífugo conforme definido em uma reivindicação independente em anexo relacionada a um separador centrífugo.
[008] De acordo com um aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por meio de um método para controlar um separador centrífugo configurado para separar uma fase pesada e uma fase leve de uma mistura para alimentação líquida. O separador centrífugo compreende um rotor que delimita no mesmo um espaço de separação, uma entrada para a mistura para alimentação líquida que conduz ao espaço de separação, uma primeira saída para a fase pesada, uma segunda saída para a fase leve e pelo menos um canal, que se estende a partir de uma porção radialmente externa, do espaço de separação na direção de uma porção central do rotor. A primeira saída é arranjada em comunicação fluídica com o pelo menos um canal. O método compreende as etapas de: - girar o rotor, - iniciar o fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação pela entrada, - separar a mistura para alimentação líquida em pelo menos fase pesada e fase líquida no espaço de separação, e - determinar na primeira saída que um período de acúmulo de pressão já passou, e depois disso - determinar que uma mudança abrupta de pressão aconteceu na primeira saída, e
4 / 36 - controlar o separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de pressão.
[009] Uma vez que o método compreende as etapas de: - determinar na primeira saída que um período de acúmulo de pressão já passou, e depois disso - determinar que uma mudança abrupta de pressão aconteceu na primeira saída, e - controlar o separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de pressão, é possível garantir que o separador centrífugo será controlado com base em uma condição claramente identificável em relação à fase pesada separada da mistura para alimentação líquida. Desse modo, o fluxo da fase pesada fora do rotor é controlável. Como resultado, o objetivo mencionado acima é alcançado. Por exemplo, pode-se evitar que a fase leve escape pela primeira saída e/ou a fase pesada escape pela segunda saída e/ou a fase pesada se compacte na porção radialmente externa do espaço de separação.
[0010] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o objetivo é alcançado por meio de um separador centrífugo configurado para separar uma fase pesada e uma fase leve de uma mistura para alimentação líquida. O separador centrífugo compreende um rotor que delimita no mesmo um espaço de separação, uma entrada para a mistura para alimentação líquida que conduz ao espaço de separação, uma primeira saída para a fase pesada, uma segunda saída para a fase leve e pelo menos um canal, que se estende a partir de uma porção radialmente externa, do espaço de separação na direção de uma porção central do rotor. A primeira saída é arranjada em comunicação fluídica com o pelo menos um canal. O separador centrífugo compreende uma unidade de controle e um sensor de pressão conectado à unidade de controle, em que o sensor de pressão fica arranjado para detectar uma pressão na primeira saída. A unidade de controle é configurada para:
5 / 36 - determinar o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação, - determinar uma mudança abrupta de pressão em uma pressão na primeira saída, e - controlar o separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de pressão.
[0011] Uma vez que a unidade de controle é configurada para: - determinar o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação, - determinar uma mudança abrupta de pressão em uma pressão na primeira saída, e - controlar o separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de pressão, é possível garantir que o separador centrífugo será controlado com base em uma condição claramente identificável em relação à fase pesada separada da mistura para alimentação líquida. Desse modo, o fluxo da fase pesada fora do rotor é controlável. Como resultado, o objetivo mencionado acima é alcançado. Por exemplo, pode-se evitar que a fase leve escape pela primeira saída e/ou a fase pesada escape pela segunda saída e/ou a fase pesada se compacte na porção radialmente externa do espaço de separação.
[0012] O separador centrífugo também pode ser referido como um separador centrífugo de pilha de discos. O separador centrífugo pode ser um separador de alta velocidade, isto é, um separador centrífugo em que o rotor é girado a um ou mais milhares de rotações por minuto, rpm. O rotor também pode ser referido como um rotor separador, um recipiente separador ou um recipiente.
[0013] Uma ou mais superfícies internas do rotor separador limitam o espaço de separação. A porção radialmente externa do espaço de separação refere-se aos limites externos do espaço de separação, em oposição às porções
6 / 36 do meio e central do espaço de separação. A pelo menos uma porção radialmente externa do espaço de separação é arranjada na periferia do espaço de separação.
[0014] Durante a separação da mistura para alimentação líquida na fase leve e na fase pesada, a fase pesada é coletada em uma porção circunferencial na periferia do espaço de separação. A porção circunferencial se estende em uma direção circunferencial do rotor separador e, assim, pode formar um anel imaginário ou toro dentro do espaço de separação.
[0015] Enquanto o separador centrífugo está em operação, a fase pesada em pelo menos uma porção radialmente externa do espaço de separação e a porção circunferencial deixa o espaço de separação através de pelo menos um canal. Uma vez que a fase líquida é continuamente admitida no espaço de separação, a porção circunferencial é continuamente recarregada com a fase pesada recém-separada.
[0016] Foi percebido pelo inventor que uma mudança abrupta de pressão ocorre em pelo menos um canal e, portanto, também na primeira saída, quando a fase pesada separada na porção circunferencial na periferia do espaço de separação atingiu um nível de cobertura uma abertura do pelo menos um canal na pelo menos uma porção radialmente externa do espaço de separação.
[0017] Além disso, foi percebido pelo inventor que determinar quando essa mudança de pressão ocorre, ou se essa mudança de pressão ocorre, pode ser utilizado para controlar o separador centrífugo.
[0018] Além disso, foi percebido pelo inventor que esta alteração de pressão pode ser utilizada para controlar um fluxo da fase pesada para fora do separador centrífugo, por exemplo, para evitar que a alimentação líquida não separada, isto é, fase leve e fase pesada, escape através da primeira saída, ou para evitar que a fase pesada escape através da segunda saída.
[0019] A mistura para alimentação líquida pode ter um teor de
7 / 36 matéria sólida. A matéria sólida pode ser separada da mistura para alimentação líquida como parte da fase pesada. Assim, a fase pesada pode formar uma suspensão de matéria sólida, como uma suspensão de matéria sólida concentrada.
[0020] A etapa para determinar na primeira saída que um período de aumento de pressão passou pode ser realizada de uma série de maneiras alternativas. O objetivo desta etapa pode ser, dentre outros, assegurar que o espaço de separação foi preenchido e que o líquido atingiu a primeira e a segunda saídas. Além disso, o período de aumento de pressão não deve ser confundido com a mudança abrupta de pressão a ser determinada na etapa subsequente de determinar que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída.
[0021] A etapa de determinar que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída pode ser realizada de várias maneiras alternativas. A mudança abrupta de pressão indica que a fase pesada separada na porção circunferencial na periferia do espaço de separação atingiu um nível que cobre uma abertura radialmente externa de pelo menos um canal, isto é, uma abertura do canal na porção radialmente externa, do espaço de separação.
[0022] Durante as etapas para determinar na primeira saída que um período de aumento de pressão passou e para determinar que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída, a primeira saída pode ser mantida fechada ou, alternativamente, pode ser aberta por um minuto. Dependendo de caso a primeira saída esteja fechada ou aberta, a mudança abrupta de pressão pode ser uma pressão crescente ou decrescente.
[0023] A etapa de controle do separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de pressão pode compreender uma de uma série de diferentes medidas de controle do separador centrífugo. Uma vez que a mudança abrupta de pressão está relacionada à fase pesada separada, as medidas de controle podem estar relacionadas à fase pesada. Por exemplo, a
8 / 36 primeira saída pode ser aberta para prover um fluxo de fase pesada do separador centrífugo.
[0024] De acordo com as modalidades, o método pode compreender uma etapa de: - determinar um primeiro período de tempo desde a etapa para iniciar o fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação até que a etapa para determinar que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída. Deste modo, pode-se prover uma base para determinar e/ou controlar os parâmetros da operação do separador centrífugo.
[0025] De acordo com as modalidades, o método pode compreender uma etapa de: - determinar uma vazão da mistura para alimentação líquida, através da entrada. Deste modo, pode-se prover uma base para determinar e/ou controlar os parâmetros da operação do separador centrífugo.
[0026] De acordo com as modalidades, em que cada um do pelo menos um canal compreende uma extremidade externa na pelo menos uma porção radialmente externa do espaço de separação, em que o espaço de separação compreende um volume de fase pesada, VHP, se estendendo a partir de uma circunferência radialmente mais externa do espaço de separação até uma posição radial na extremidade externa, o método pode compreender uma etapa de: - calcular um teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida com base no volume de fase pesada, do espaço de separação, a vazão do fluxo da mistura para alimentação líquida e o primeiro período de tempo. Desse modo, o teor da fase pesada da mistura para alimentação líquida pode ser calculado quando o método é realizado. Uma vez que o teor da fase pesada da mistura para alimentação líquida pode variar substancialmente ao longo do tempo, pode ser vantajoso ter conhecimento sobre o teor atual de fase pesada. A alternativa de se usar um sensor em linha dedicado para medir
9 / 36 o teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida pode ser cara e, dependendo da mistura para alimentação líquida em particular, pode nem mesmo ser possível.
[0027] Acima, duas características de um método relacionado a um separador centrífugo foram discutidas: uma primeira característica relacionada a um método de controle de um separador centrífugo em resposta a uma mudança abrupta de pressão na primeira saída; e uma característica relacionada ao cálculo de um teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida.
[0028] De acordo com modalidades, cada um do pelo menos um canal pode compreender um tubo, tubo esse que se estende a partir da pelo menos uma porção radialmente externa do espaço de separação na direção da porção central do rotor, e em que a primeira saída é arranjada em comunicação fluídica com o tubo. Desta maneira, o separador centrífugo pode ser particularmente adequado para separar uma fase pesada formando uma suspensão de matéria sólida concentrada a partir da mistura para alimentação líquida.
[0029] A provisão de pelo menos um canal na forma de um tubo permite que a fase pesada seja transportada para fora do rotor separador de forma suave, em comparação com caso a fase pesada fosse ejetada de uma periferia do rotor separador. O tratamento suave pode ser vantajoso, por exemplo, quando a fase pesada compreende matéria viva, como, por exemplo, levedura ou outras células. O tratamento suave também pode ser vantajoso ao separar substâncias ativas para a fabricação de medicamentos.
[0030] De acordo com as modalidades, o rotor pode compreender aberturas de saída que podem ser abertas de forma intermitente, e o método pode compreender as etapas de: - descarregar uma ou mais frações da mistura para alimentação líquida por meio das aberturas de saída, e
10 / 36 - repetir pelo menos as etapas de: girar o rotor, iniciar o fornecimento da mistura para alimentação líquida, separar a mistura para alimentação líquida, determinar que o período de acúmulo de pressão já passou, determinar a mudança abrupta de pressão e controlar o separador centrífugo do método. Desse modo, o método pode ser realizado sempre após a etapa do descarregamento pelas aberturas de saída. Assim, pode-se sempre evitar que, por exemplo, a fase leve escape pela primeira saída e/ou a fase pesada escape pela segunda saída e/ou a fase pesada se compacte na porção radialmente externa do espaço de separação.
[0031] Outras características e vantagens da invenção se tornarão evidentes ao estudar as reivindicações apensas e a descrição detalhada a seguir.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0032] Vários aspectos e/ou modalidades da invenção, incluindo suas características e vantagens particulares, serão facilmente compreendidos a partir das modalidades exemplificativas discutidas na descrição detalhada a seguir e nos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 esquematicamente ilustra uma seção transversal através de um separador centrífugo, a Figura 2 ilustra uma seção transversal através de um rotor, a Figura 3 descreve esquematicamente uma porção transversal de um rotor, as Figuras 4a e 4b descrevem uma pressão em uma saída de um separador centrífugo, a Figura 5 descreve um método para controlar um separador centrífugo, e a Figura 6 ilustra uma seção transversal através de um rotor.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0033] Aspectos e/ou modalidades da invenção serão agora descritos
11 / 36 mais detalhadamente. Números semelhantes se referem a elementos semelhantes por toda parte. Funções ou construções bem conhecidas não serão necessariamente descritas em detalhes por questões de brevidade e/ou clareza.
[0034] A Figura 1 esquematicamente ilustra uma seção transversal através de um separador centrífugo 1 de acordo com as modalidades. O separador centrífugo 1 compreende um arranjo de rotor 2 e um arranjo de acionamento 5. O arranjo de rotor 2 compreende um rotor 11 e um fuso 4. Assim, o separador centrífugo 1 compreende o rotor 11. O fuso 4 é suportado em um alojamento 3 do separador centrífugo 1, por exemplo, através de dois mancais. O alojamento 3 pode compreender mais de uma parte individual, isto é, o alojamento 3 pode ser montado a partir de várias partes. O arranjo de acionamento 5 é configurado para girar o rotor 11, isto é, o rotor 11 e o fuso 4, em torno de um eixo geométrico de rotação (X) em velocidade rotacional.
[0035] Nestas modalidades, o arranjo de acionamento 5 faz parte do fuso 4. Isto é, o arranjo de rotor 2 é acionado diretamente pelo arranjo de acionamento 5. O arranjo de acionamento 5 compreende um motor elétrico e um rotor do motor elétrico faz parte do fuso 4. Em modalidades alternativas, o arranjo de acionamento pode, em vez disso, ser conectado ao fuso. Tais modalidades alternativas podem compreender um motor elétrico conectado ao fuso, por exemplo, por meio de rodas dentadas, ou uma transmissão por correia.
[0036] O rotor 11 delimita um espaço de separação 6 no mesmo. Dentro do espaço de separação 6 ocorre uma separação centrífuga contínua de uma mistura para alimentação líquida durante a operação do separador centrífugo 1. Dentro do espaço de separação 6 está arranjada uma pilha de discos de separação frustocônicos 7. Os discos de separação 7 proveem uma separação eficiente da mistura para alimentação líquida em pelo menos uma fase leve e uma fase pesada. A pilha de discos de separação frustocônicos 7 é
12 / 36 montada central e coaxialmente com o eixo geométrico rotacional (X) e giram juntos com o motor 11.
[0037] O separador centrífugo 1 pode ser configurado para separar uma mistura para alimentação líquida em pelo menos uma fase leve e uma fase pesada. A mistura para alimentação líquida pode compreender, por exemplo, um líquido ou dois líquidos. A mistura para alimentação líquida pode compreender matéria sólida, que pode ser separada da mistura para alimentação líquida como parte da fase pesada.
[0038] O separador centrífugo 1 compreende uma entrada 8 para a mistura para alimentação líquida, uma primeira saída 10 para a fase pesada e uma segunda saída 9 para a fase leve. Nas modalidades ilustradas, a mistura para alimentação líquida a ser separada é alimentada a partir do topo do separador centrífugo 1 através de uma entrada 8 centralmente para baixo no rotor 11, a partir do qual é distribuída para o espaço de separação 6. Durante o uso do separador centrífugo 1, a mistura para alimentação líquida é separada em pelo menos fase pesada e fase líquida no espaço de separação 6. A fase leve flui em direção ao centro do espaço de separação 6 e a fase pesada flui em direção a uma periferia radialmente externa do espaço de separação 6. A fase leve separada é conduzida de uma porção central do espaço de separação 6 para cima para a segunda saída 9. Ou seja, a segunda saída 9 está arranjada em comunicação fluídica com a porção central do espaço de separação 6.
[0039] De uma porção central do rotor 11, a fase pesada é conduzida para cima para a primeira saída 10. Será discutido em mais detalhes como a fase pesada é direcionada da periferia radialmente externa do espaço de separação 6 para a porção central do rotor 11 fazendo-se referência à Figura 2 abaixo.
[0040] A presente invenção não está limitada a quaisquer tipos particulares de misturas para alimentação líquida ou fases de fluido separadas. A presente invenção também não está limitada a qualquer arranjo de entrada
13 / 36 específico para a mistura para alimentação líquida, nem a qualquer segunda saída 9 em específico para a fase leve separada.
[0041] O separador centrífugo 1 compreende adicionalmente uma unidade de controle 12 configurada para controlar a operação do separador centrífugo 1. Como será explicado em mais detalhes abaixo, a unidade de controle 12 é configurada para controlar, por exemplo, válvulas do separador centrífugo 1. A unidade de controle 12 pode adicionalmente ser configurada para calcular parâmetros do separador centrífugo 1 e/ou mistura para alimentação líquida e/ou as fases separadas. A unidade de controle 12 pode ser configurada para controlar o arranjo de acionamento 5, por exemplo, para iniciar e parar o arranjo de acionamento 5.
[0042] O separador centrífugo 1 pode compreender uma ou duas saídas hermeticamente vedadas. Ou seja, o separador centrífugo 1 pode ser provido com vedações mecânicas entre o rotor 11 e uma ou ambas da primeira e segunda saídas 10, 9. Adequadamente, a entrada 8 é uma entrada hermeticamente vedada. Ou seja, o separador centrífugo 1 pode ser provido com vedações mecânicas entre o rotor 11 e a saída 8. Uma vedação mecânica provê uma vedação entre um interior do rotor 11 e um ambiente em torno do rotor 11. A vedação mecânica pode prover uma vedação entre conduítes no rotor giratório 11 e conduítes em partes estacionárias do separador centrífugo 1, como, por exemplo, a primeira e a segunda saídas 10, 9 e a entrada 8, que são estacionárias em relação ao rotor 11. Uma vedação de líquido que provê uma vedação entre um interior do rotor 11 e um ambiente em torno do rotor 11, por outro lado, tal como, por exemplo, provido por um disco de aparagem arranjado em uma câmara de aparagem do rotor, não constitui uma vedação hermética.
[0043] De acordo com algumas modalidades, a primeira e a segunda saídas 10, 9 podem ser saídas hermeticamente vedadas. Ou seja, vedações mecânicas podem ser providas entre o rotor 11 e as partes estacionárias da
14 / 36 primeira e da segunda saídas 10, 9 arranjadas no rotor 11.
[0044] De acordo com algumas modalidades, a entrada 8 pode ser uma entrada hermeticamente vedada: Isto é, pode-se prover uma vedação mecânica entre o rotor 11 e partes estacionárias da entrada 8 arranjadas no rotor 11.
[0045] A Figura 2 ilustra uma seção transversal através de um rotor 11 de acordo com as modalidades, O rotor 11 é um rotor de um separador centrífugo 1, tal como, por exemplo, o separador centrífugo 1 mostrado na Figura 1. Novamente, o rotor 11 está configurado para ser girado em torno de um eixo geométrico rotacional (X) e delimita um espaço de separação 6 com uma pilha de discos de separação frustocônicos 7. Novamente, o separador centrífugo 1 compreende uma unidade de controle 12.
[0046] Essas modalidades se assemelham muito às modalidades da Figura 1. A principal diferença é que, nessas modalidades, a mistura para alimentação líquida é conduzida ao espaço de separação 6 por meio da entrada 8 esquematicamente ilustrada a partir de um lado inferior do rotor 11. As passagens 19 para conduzir a mistura para alimentação líquida para o espaço de separação 6 são ilustradas esquematicamente na Figura 2. Uma fase pesada separada é conduzida para cima em uma porção central do rotor 11 por meio de um conduíte de fase pesada 24 para uma primeira saída 10 do separador centrífugo 1. De uma porção central do espaço de separação 6, uma fase líquida leve separada é conduzida para cima por meio de um conduíte de fase leve 22 para uma segunda saída 9 do separador centrífugo 1. O fluxo da fase leve em uma porção central do rotor 11 é indicado com setas na Figura 2.
[0047] Pelo menos um canal 16, 16’ se estende a partir da pelo menos uma porção radialmente externa 18, 18’ do espaço de separação 6 na direção de uma porção central do rotor 11. A primeira saída 10 é arranjada em comunicação fluídica com o pelo menos um canal 16, 16’. O pelo menos um canal 16, 16’ tem uma extremidade externa 30, 30’ arranjada na pelo menos
15 / 36 uma porção radialmente externa 18, 18’ e uma extremidade interna 32, 32’ arranjada na direção da porção central do rotor 11 e o conduíte de fase pesada
24. Assim, a primeira saída 10 do separador centrífugo é arranjada em comunicação fluídica com a extremidade externa 30, 30’ do pelo menos um canal 16, 16’. A pelo menos uma porção radialmente externa 18, 18’ é arranjada em pelo menos uma porção periférica do espaço de separação 6.
[0048] Nas modalidades da Figura 2, cada um do pelo menos um canal 16, 16’ compreende um tubo 60. Ou seja, os canais 16, 16’ são formados por tubos 60 Desse modo, apenas tubos 60 podem se estender a partir da pelo menos uma porção radialmente externa 18, 18’ do espaço de separação 6 na direção de uma porção central do rotor 11. Além disso, a primeira saída 10 é arranjada em comunicação fluídica com os tubos 60’.
[0049] Nessas modalidades, o rotor 11 compreende dois tubos 60. Em modalidades alternativas, o rotor 11 pode compreender apenas um tubo, ou mais de dois tubos, como, por exemplo, quatro tubos, sete tubos, dez tubos ou doze tubos. Na descrição a seguir, pode-se fazer referência a um canal 16 ou a um tubo 60. No entanto, a discussão se aplica a qualquer outro canal 16, ou tubo 60, respectivamente, arranjado da mesma maneira no rotor 11.
[0050] Durante a separação da mistura para alimentação líquida, a fase pesada separada é coletada na porção periférica do espaço de separação
6. Assim, a fase pesada separada forma uma acumulação de fase pesada em uma periferia do espaço de separação 6. Através do canal 16, a fase pesada da acumulação da fase pesada é conduzida para a porção central do rotor 11. Uma diferença de pressão entre a extremidade radialmente interna 32 do canal 16 e a extremidade radialmente externa 30 do canal 16 promove o fluxo da fase pesada da porção periférica do espaço de separação 6 em direção à porção central do rotor 11. O fluxo da fase pesada no canal 16 é indicado com setas na Figura 2.
[0051] Mencionado como exemplo, o tubo 60 pode ter um diâmetro
16 / 36 interno dentro de uma faixa de 2 a 10 mm. O diâmetro interno pode ser selecionado dependendo do número de tubos 60 e da quantidade e viscosidade da fase pesada a ser separada da mistura para alimentação líquida. Busca-se uma velocidade de fluxo adequada da fase pesada no tubo 60 para evitar o bloqueio de pelo menos um tubo 60. Mencionada como exemplos, uma velocidade de fluxo de 0,5 m/s pode ser adequada para muitos tipos de fase pesada; no entanto, alguns tipos de fase pesada podem exigir apenas uma velocidade de fluxo tão baixa quanto 0,05 m/s.
[0052] De acordo com algumas modalidades, o rotor 11 pode compreender aberturas de saída 34, 34’ que podem ser abertas de forma intermitente. Mais especificamente, o rotor 11 pode compreender uma ou mais aberturas de saída 34, 34’ em uma periferia radialmente externa do rotor
11. As aberturas de saída 34, 34’ conectam uma periferia radialmente externa do espaço de separação 6 com um espaço de alojamento 33 fora do rotor 11 e dentro do separador 1. As aberturas de saída 34, 34’ podem ser abertas de forma intermitente. Uma rampa de descarga 36, também conhecida como fundo de tigela deslizante, pode ser utilizada de uma maneira conhecida para abrir e fechar as aberturas de saída 34, 34’. As aberturas de saída 34, 34’ podem, alternativamente, ser referidas como portas de descarga.
[0053] Mencionadas puramente como exemplos, as aberturas de saída 34, 34’ podem ser abertas caso um ou mais de pelo menos um canal 16, 16’ esteja(m) bloqueado(s), para aliviar o rotor 11 de desequilíbrios causados pela distribuição desigual de matéria dentro do espaço de separação 6, ou para esvaziar o espaço de separação 6 da lama, por exemplo lamas contendo impurezas diferentes dos constituintes da fase leve e da fase pesada.
[0054] Dentro do rotor 11, uma inserção 42 está arranjada. O inserto 42 é arranjado radialmente fora da pilha de discos de separação 7. Os tubos 60 são fixados dentro do rotor 11 na inserção 42. Uma superfície interna do inserto 42 faz parte de uma superfície interna 44 do rotor 11.
17 / 36
[0055] A Figura 6 ilustra uma seção transversal através de um rotor 11 de acordo com as modalidades. O rotor 11 é um rotor de um separador centrífugo 1, tal como, por exemplo, o separador centrífugo 1 mostrado na Figura 1. Novamente, o rotor 11 está configurado para ser girado em torno de um eixo geométrico rotacional (X) e delimita um espaço de separação 6 com uma pilha de discos de separação frustocônicos 7. O separador centrífugo compreende uma entrada 8 e duas saídas 10, 9. As setas indicam o fluxo da mistura para alimentação líquida, a fase pesada e a fase leve. Novamente, o separador centrífugo 1 compreende uma unidade de controle 12.
[0056] Essas modalidades se assemelham muito às modalidades das Figuras 1 e 2. Desse modo, as principais diferenças serão discutidas a seguir.
[0057] Novamente, pelo menos um canal 16, 16’ se estende a partir da pelo menos uma porção radialmente externa 18, 18’ do espaço de separação 6 na direção de uma porção central do rotor 11. A primeira saída 10 é arranjada em comunicação fluídica com o pelo menos um canal 16, 16’. Cada um dos pelo menos um canal 16, 16’ tem uma extremidade externa 30 arranjada na pelo menos uma porção radialmente externa 18 e uma extremidade interna 32 arranjada na direção da porção central do rotor 11. Assim, a primeira saída 10 do separador centrífugo 1 é arranjada em comunicação fluídica com a extremidade externa 30, 30’ do pelo menos um canal 16, 16’.
[0058] Na modalidade da Figura 6, cada um dos pelo menos um canal 16, 16’ é formado entre um disco superior 62 e um revestimento externo 64 do rotor 11. Os canais 16, 16’ podem ser delimitadas entre si por cristas formadas, por exemplo, no disco superior 62.
[0059] Na discussão a seguir, faz-se referência às Figuras 1, 2 e 6.
[0060] A unidade de controle 12 compreende uma unidade de cálculo que pode assumir substancialmente a forma de qualquer tipo adequado de circuito processador ou microcomputador, por exemplo, um circuito para processamento de sinal digital (processador de sinal digital, DSP), uma
18 / 36 Unidade de Processamento Central (CPU), uma unidade de processamento, um circuito de processamento, um processador, um Circuito Integrado Específico de Aplicativo (ASIC), um microprocessador ou outra lógica de processamento que pode interpretar e executar instruções. A unidade de cálculo de expressão aqui utilizada pode representar um circuito de processamento que compreende uma pluralidade de circuitos de processamento, tais como, por exemplo, qualquer um, alguns ou todos os mencionados acima. A unidade de controle pode compreender uma unidade de memória. A unidade de cálculo é conectada à unidade de memória, que provê à unidade de cálculo, por exemplo, o código do programa armazenado e/ou os dados armazenados de que a unidade de cálculo precisa para habilitá- la a fazer cálculos. A unidade de cálculo também pode ser adaptada para armazenar resultados parciais ou finais de cálculos na unidade de memória. A unidade de memória pode compreender um dispositivo físico utilizado para armazenar dados ou programas, ou seja, sequências de instruções, de forma temporária ou permanente. A unidade de controle 12 é conectada, dentre outros, a um ou mais sensores e/ou a um ou mais dispositivos controláveis, tais como, por exemplo, válvulas controláveis.
[0061] A unidade de controle 12 do separador centrífugo 1 pode ser configurada para realizar uma ou mais etapas do método 100, discutido abaixo com referência à Figura 5. De acordo com modalidades específicas, a unidade de controle 12 pode ser configurada para controlar as etapas relacionadas ao controle de um fluxo da fase pesada do separador centrífugo 1.
[0062] O separador centrífugo 1 compreende um sensor de pressão 50 conectado à unidade de controle 12. O sensor de pressão 50 fica arranjado para detectar uma pressão na primeira saída 10. A unidade de controle 12 é configurada para: - determinar o início do fornecimento da mistura para
19 / 36 alimentação líquida no espaço de separação 6, - determinar uma mudança abrupta de pressão em uma pressão na primeira saída 10, e - controlar o separador centrífugo 1 em resposta à mudança abrupta de pressão.
[0063] A unidade de controle 12 pode determinar o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida para o espaço de separação 6 de uma série de maneiras alternativas. Por exemplo, um sinal de controle da unidade de controle 12, ou de uma unidade de controle diferente, para iniciar o fluxo da mistura para alimentação líquida para a entrada 8 pode ser utilizado para determinar o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida. O sinal de controle pode, por exemplo, ser provido a uma válvula e/ou bomba (não mostrada) conectada à entrada 8. Alternativamente, um medidor de fluxo, ou um sensor de fluxo, ou um sensor de pressão 54 arranjado na entrada 8 pode prover um sinal para a unidade de controle 12 indicando o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida para o espaço de separação 6.
[0064] O sensor de pressão 50 provê dados de medição de pressão para a unidade de controle 12. Assim, monitorando estes dados de medição de pressão, a unidade de controle 12 pode determinar uma mudança abrupta de pressão na primeira saída 10.
[0065] Foi descoberto pelo inventor que uma mudança abrupta de pressão em uma pressão na primeira saída 10 se refere a uma condição particular dentro do espaço de separação 6. A mudança abrupta de pressão se refere à quantidade de fase pesada separada dentro do rotor 11 e acumulada na periferia radialmente externa do espaço de separação 6. Assim, ao controlar o separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de pressão, é possível garantir que o separador centrífugo será controlado com base em uma condição claramente identificável em relação à fase pesada separada da
20 / 36 mistura para alimentação líquida.
[0066] De acordo com as modalidades, a unidade de controle 12 pode adicionalmente ser configurada para: - determinar na primeira saída 10 que um período de acúmulo de pressão já passou. Desta forma, quaisquer alterações de pressão inicial, por exemplo relacionadas ao enchimento inicial do espaço de separação 6 com mistura para alimentação líquida não separada, não podem ser confundidas com a mudança abrupta de pressão relacionada à fase pesada separada dentro do espaço de separação 6. Assim, a mudança abrupta de pressão na pressão na primeira saída 10 somente após o período de aumento de pressão ter passado pode ser levada em consideração para controlar o separador centrífugo 1.
[0067] De acordo com as modalidades, o separador centrífugo 1 pode compreender uma primeira válvula de saída 14 arranjada em comunicação fluídica com a primeira saída 10. A primeira válvula de saída 14 pode ser conectada à unidade de controle 12. A unidade de controle 12 pode ser configurada para:
[0068] - controlar a primeira válvula de saída 14 em resposta à mudança abrupta de pressão, tal como abrir pelo menos parcialmente a primeira válvula de saída 14. Desta forma, o controle do separador centrífugo 1 em resposta à mudança abrupta de pressão pode compreender o controle da primeira válvula de saída 14.
[0069] A mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída 10 quando a fase pesada separada na porção circunferencial na periferia do espaço de separação 6 atingiu um nível que cobre a abertura de pelo menos um canal 16, 16’ na extremidade externa 30, 30’ do pelo menos um canal 16, 16’ em pelo menos uma porção radialmente externa 18, 18’ do espaço de separação 6.
[0070] O controle da primeira válvula de saída 14 em resposta à mudança abrupta de pressão provê a vantagem de que a separação da mistura
21 / 36 para alimentação líquida nas fases pesada e leve pode ter começado e resultou em uma certa quantidade definida de fase pesada separada dentro do espaço de separação 6 Assim, a influência controlada sobre o fluxo da fase pesada através da primeira saída 10 pode ser alcançada.
[0071] De acordo com as modalidades, a unidade de controle 12 pode ser configurada para: - determinar um primeiro período de tempo, T1, desde o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação 6 até que se determine que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída (10). Dessa maneira, o processo de separação dentro do separador centrífugo 1 pode ser monitorado.
[0072] A unidade de controle 12 pode compreender um temporizador, ou uma função de temporizador programado, para ser utilizado na determinação do primeiro período de tempo, T1.
[0073] De acordo com as modalidades, o separador centrífugo 1 pode compreender um fluxômetro 52 na entrada 8. A unidade de controle 12 pode ser configurada para: - determinar uma vazão da mistura para alimentação líquida, Qtot, através da entrada 8. Dessa maneira, o fluxo da mistura para alimentação líquida para dentro do separador centrífugo 1 pode ser monitorado.
[0074] O fluxômetro 52 é conectado à unidade de controle 12 para prover dados de medição do fluxo à unidade de controle 12.
[0075] De acordo com as modalidades, a unidade de controle 12 pode ser configurada para: - calcular um teor de fase pesada na mistura para alimentação líquida com base em um volume de fase pesada, VHP, do espaço de separação 6, a vazão do fluxo da mistura para alimentação líquida, Qtot, e o primeiro período de tempo, T1. Dessa maneira, pode-se prover um controle adicional sobre a separação da mistura para alimentação líquida no separador
22 / 36 centrífugo 1.
[0076] O teor da fase pesada, %HP, (volume %) da mistura para alimentação líquida pode ser calculado usando a fórmula: %HP = VHP/(Qtot * T1)
[0077] Uma vez que o teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida pode variar ao longo do tempo, um cálculo recente do teor de fase pesada, %HP, pode prover dados atualizados para o controle do separador centrífugo 1. Cada vez que a mistura para alimentação líquida é provida ao espaço de separação 6, por exemplo, após um esvaziamento intermitente do espaço de separação 6 através das aberturas de saída 34, 34’, como discutido acima, o teor de fase pesada, %HP, pode ser calculado.
[0078] O teor de fase pesada, %HP, pode, por exemplo, ser utilizado para determinar que a fase pesada separada flui desimpedida do espaço de separação 6 para a primeira saída 10. Em caso de bloqueio de um ou mais de pelo menos um canal 16, 16’, o fluxo da fase pesada através da primeira saída 10 será muito baixo em comparação com o teor de fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida.
[0079] O teor de fase pesada, %HP, e a taxa de fluxo da mistura para alimentação líquida, Qtot, através da entrada 8 podem ser utilizados para determinar o tempo que leva para preencher um volume parcial do espaço de separação 6 com a fase pesada separada. Isto, por sua vez, pode ser utilizado para determinar quando a primeira saída 10 deve ser aberta para o fluxo da fase pesada.
[0080] O conhecimento do teor de fase pesada, %HP, na forma de teor de matéria sólida na mistura para alimentação líquida pode ser utilizado para prover um teor de matéria sólida adequado no fluxo de fase pesada através da primeira saída 10 ajustando um fluxo adequado de fase leve através da segunda saída 9. A diferença entre o fluxo da mistura para alimentação líquida através da entrada 8 e a fase leve na segunda saída 9 juntamente com o
23 / 36 teor de matéria sólida, %HP, provê o teor de matéria sólida no fluxo da fase pesada através da primeira saída 10. Mencionado puramente como exemplo, ao separar uma fase pesada contendo levedura como matéria sólida de uma mistura para alimentação líquida, o teor de matéria sólida na fase pesada pode ser de aproximadamente 80%. Um outro exemplo é uma mistura para alimentação líquida compreendendo bactérias como matéria sólida, em que o teor de matéria sólida é de 70 a 80%.
[0081] De acordo com as modalidades, o separador centrífugo 1 pode compreender uma segunda válvula de saída 56 arranjada em comunicação fluídica com a segunda saída 9. A segunda válvula de saída 56 é conectada à unidade de controle 12. A unidade de controle 12 pode ser configurada para: - controlar um fluxo da fase leve na segunda saída 9. Desta forma, a unidade de controle 12 pode controlar o fluxo da fase leve para fora do separador centrífugo 1 através da segunda válvula de saída 56.
[0082] Tal controle do fluxo da fase leve pode, por exemplo, ser utilizado após um início do processo de separação para garantir que apenas a fase leve separada flua através da segunda saída 9. Durante um processo de separação em andamento, a contrapressão pode ser controlada controlando o fluxo da fase leve na segunda saída 9. Por exemplo, o fluxo da fase pesada através da primeira saída 10 pode ser controlado controlando o fluxo da fase leve através da segunda válvula de saída 56 e/ou a contrapressão pode ser aumentada a fim de evitar uma pressão/fluxo muito baixo na primeira saída 10.
[0083] Opcionalmente, pode ser provido um sensor de pressão 54 na entrada 8. O sensor de pressão 54 pode ser conectado à unidade de controle 12 para prover dados de medição do fluxo à unidade de controle 12.
[0084] Opcionalmente, pode-se prover um sensor de pressão 58 na segunda saída 9. O sensor de pressão 58 pode ser conectado à unidade de controle 12 para prover dados de medição da pressão à unidade de
24 / 36 controle 12.
[0085] Com referência às Figuras 3, 4a e 4b, as mudanças de pressão, em particular na primeira saída 10 do separador centrífugo 1, serão discutidas.
[0086] A Figura. 3 descreve esquematicamente uma parte em corte transversal do rotor 11 do separador centrífugo 1 discutido com referência às Figuras 1 e 2. O canal 16 e sua extremidade externa 30 arranjada em pelo menos uma porção radialmente externa 18 do espaço de separação 6 são especificamente mostrados. Uma linha vertical V indica um nível radial dentro do espaço de separação 6, fora do qual a extremidade externa 30 do canal 16, isto é, a abertura radialmente externa do canal 16, está arranjada.
[0087] As Figuras 4a e 4b descrevem a mudança de pressão, p, na primeira saída 10 ao longo do tempo, t, de acordo com duas modalidades diferentes.
[0088] Conforme a mistura para alimentação líquida é provida ao espaço de separação 6, o aumento de pressão é semelhante em ambas as modalidades. Durante um período de aumento de pressão inicial, enquanto o espaço de separação 6 é preenchido com mistura para alimentação líquida, a pressão na primeira saída 10 aumenta rapidamente até um nível de pressão em um ponto no tempo indicado pela linha a.
[0089] Depois disso, conforme a mistura para alimentação líquida é separada na fase pesada e na fase leve, a pressão na primeira saída 10 aumenta a uma taxa muito mais lenta gradualmente até um nível de pressão em um ponto no tempo indicado pela linha b. É a acumulação gradual da fase pesada na circunferência externa do espaço de separação 6 que causa este aumento gradual na pressão. A fase pesada separada forma um anel, ou toro, na circunferência externa do espaço de separação 6. Conforme a quantidade de fase pesada separada aumenta, o anel ou toro aumenta de volume.
[0090] Quando o espaço de separação 6 é preenchido com a fase pesada separada até um nível que cobre a extremidade externa 30 do canal 16,
25 / 36 isto é, atingindo a linha vertical V, uma mudança abrupta de pressão na primeira saída 10 ocorre conforme mais fase pesada separada é acumulada na circunferência externa do espaço de separação 6, radialmente dentro da linha vertical V.
[0091] Nas modalidades da Figura 4a, a primeira válvula de saída 14 é mantida fechada, o que causa uma mudança abrupta de pressão na forma de um aumento abrupto de pressão. Nas modalidades da Figura 4b, a primeira válvula de saída 14 é arranjada em uma posição marginalmente aberta, o que causa uma mudança abrupta de pressão na forma de uma diminuição abrupta de pressão. A posição marginalmente aberta da primeira válvula de saída 14 provê apenas um fluxo minuto através da primeira saída 10. O fluxo minuto é minuto em comparação com as taxas de fluxo normais da fase pesada separada, uma vez que a separação contínua da mistura para alimentação líquida nas fases leve e pesada é realizada e a primeira válvula de saída é aberta. Mencionado como um exemplo, o fluxo minuto pode ter uma taxa de fluxo que é ≤ 0,5% da taxa de fluxo máxima da fase pesada separada.
[0092] Em ambas as modalidades, no entanto, ocorre uma mudança abrupta de pressão. A mudança abrupta de pressão pode ser monitorada pela unidade de controle 12.
[0093] No momento indicado pela linha c, a primeira válvula de saída 14 é aberta e a fase pesada flui através da primeira saída 10 para fora do separador centrífugo. Ocorre uma separação contínua da mistura para alimentação líquida nas fases leve e pesada. Durante a separação contínua, quando a primeira saída 10 é aberta, a fase pesada em pelo menos uma porção radialmente externa 18 do espaço de separação 6 deixa o espaço de separação 6 através de pelo menos um canal 16. Uma vez que a mistura para alimentação líquida é continuamente provida ao espaço de separação 6, a porção circunferencial do espaço de separação 6 e a porção radialmente externa 18 são continuamente recarregadas com a fase pesada recém-
26 / 36 separada.
[0094] No caso de as aberturas de saída 34, 34’, como discutido acima com referência à Figura 2, serem abertas e o espaço de separação 6 ser pelo menos parcialmente esvaziado, o aumento de pressão, como discutido acima, é novamente repetido quando a mistura para alimentação líquida é provida ao espaço de separação 6.
[0095] A Figura 5 descreve um método 100 para controlar um separador centrífugo configurado para separar uma fase pesada e uma fase leve de uma mistura para alimentação líquida. O separador centrífugo pode ser um separador centrífugo 1 de acordo com as modalidades descritas em conexão com as Figuras 1, 2 e 6. A seguir, faz-se referência também às Figuras 1 a 4b e 6.
[0096] O método 100 compreende etapas de: - girar 102 o rotor 11, - iniciar 104 o fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação 6 pela entrada 8, - separar 106 a mistura para alimentação líquida em pelo menos fase pesada e fase líquida no espaço de separação 6, e - determinar 108 na primeira saída 10 que um período de acúmulo de pressão já passou, e depois disso - determinar 110 que uma mudança abrupta de pressão aconteceu na primeira saída 10, e - controlar 112 o separador centrífugo 1 em resposta à mudança abrupta de pressão.
[0097] A etapa de rotação 102 do rotor 11 é realizada pelo arranjo de acionamento 5 girando o fuso 4 e, portanto, também o rotor 11.
[0098] A etapa para iniciar o fornecimento 104 da mistura para alimentação líquida pode ser realizada abrindo uma válvula e/ou iniciando a bomba, conectada à entrada 8. A válvula pode ser aberta e/ou a bomba pode
27 / 36 ser iniciada por um operador do separador centrífugo 1. Alternativamente, a unidade de controle 12 pode ser configurada para abrir a válvula e/ou iniciar a bomba em momentos apropriados durante um controle automatizado do fornecimento da mistura de alimentação de líquido para o espaço de separação 6.
[0099] A etapa para determinar 110 que uma mudança de pressão abrupta ocorre na primeira saída 10 pode ser realizada pela unidade de controle 12 monitorando os dados de medição do sensor de pressão 50.
[00100] A etapa para separar 106 a mistura de alimentação de líquido é realizada de uma maneira conhecida dentro do espaço de separação 6 quando o rotor 11 é girado.
[00101] A etapa para determinar 108 na primeira saída 10 que um período de aumento de pressão passou pode ser realizada de uma série de maneiras alternativas, consulte abaixo.
[00102] A etapa de determinar 110 que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída 10 pode ser realizada de várias maneiras alternativas, consulte abaixo.
[00103] De acordo com as modalidades, a etapa de determinar 108 na primeira saída 10 que um período de acúmulo de pressão já passou pode compreender uma etapa de: - determinar 114 que um intervalo de tempo predeterminado passou desde a etapa de início 104 do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação 6, ou - determinar 116 que se alcançou um nível limite de pressão na primeira saída 10, ou - determinar 118 que se alcançou um nível limite de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída 10 e uma pressão na segunda saída 9, ou - determinar 120 que se alcançou um nível limite de pressão
28 / 36 diferencial entre uma pressão na primeira saída 10 e uma pressão na entrada 8, ou - rastrear 122 uma pressão na primeira saída 10 e avaliar 124 uma mudança de pressão na primeira saída 10. Desta forma, pode ser garantido que o período de aumento de pressão passou e que a próxima etapa do método 100, ou seja, a etapa para determinar 110 que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída 10, pode ser realizada .
[00104] A etapa para determinar 114 que um intervalo de tempo predeterminado passou pode ser realizada por um temporizador, ou uma função de temporizador programado, a unidade de controle 12. O intervalo de tempo predeterminado pode, por exemplo, ser definido com base em um ou mais da taxa de fluxo da mistura para alimentação líquida, o teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida e/ou um volume do espaço de separação 6.
[00105] A etapa de determinar 116 que um nível de pressão limite foi alcançado na primeira saída 10 pode ser realizada pela unidade de controle 12 monitorando a pressão detectada pelo sensor de pressão 50 arranjado para detectar a pressão na primeira saída 10.
[00106] A etapa para determinar 118 que um nível de pressão diferencial limite foi alcançado entre uma pressão na primeira saída 10 e a pressão na segunda saída 9 pode ser realizada pela unidade de controle 12 monitorando as pressões por meio dos sensores de pressão 50, 58 nas primeira e segunda saídas 10, 9. Em essência, a diferença de pressão entre a primeira e a segunda saídas 10, 9 atinge um valor substancialmente constante, uma vez que o espaço de separação 6 tenha sido preenchido com a mistura para alimentação líquida.
[00107] A etapa para determinar 120 que um nível de pressão diferencial limite foi alcançado entre uma pressão na primeira saída 10 e a pressão na entrada 8 pode ser realizada pela unidade de controle 12
29 / 36 monitorando as pressões por meio dos sensores de pressão 50, 54 na primeira saída 10 e na entrada 8. Em essência, a diferença de pressão entre a primeira saída 10 e a entrada 8 atinge um valor substancialmente constante, uma vez que o espaço de separação 6 tenha sido preenchido com a mistura para alimentação líquida.
[00108] A etapa para rastrear 122 a pressão na primeira saída 10 e avaliar 124 a mudança de pressão na primeira saída 10 pode ser realizada pela unidade de controle 12. Por exemplo, os dados de pressão do sensor de pressão 50 na primeira saída 10 podem ser comparados com uma curva de mudança de pressão padrão armazenada em uma unidade de memória da unidade de controle 12. Na unidade de memória pode ser armazenado em que ponto ao longo da curva de mudança de pressão padrão o período de aumento de pressão passou.
[00109] De acordo com as modalidades, a etapa para determinar 110 que uma mudança abrupta de pressão acontece na primeira saída 10 pode compreender a etapa de: - avaliar 126 uma derivada da pressão na primeira saída 10, ou - avaliar 128 uma derivada de um nível de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída e uma pressão na segunda saída, ou - avaliar 130 uma derivada de um nível de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída e uma pressão na entrada 8, ou - rastrear 132 uma pressão na primeira saída 10 e avaliar 134 uma mudança de pressão na primeira saída 10. Desta forma, a mudança abrupta de pressão na primeira saída 10 pode ser determinada com segurança.
[00110] A etapa para avaliar 126 uma derivada da pressão na primeira saída 10 pode ser realizada pela unidade de controle 12. A unidade de controle 12 pode ser configurada para determinar a derivada da curva de pressão na primeira saída 10. A mudança abrupta de pressão será indicada por uma mudança significativa repentina na derivada da curva de pressão.
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[00111] A etapa para avaliar 128 um derivado de um nível de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída 10 e uma pressão na segunda saída 9 pode ser realizada pela unidade de controle 12. Também aqui a mudança abrupta de pressão será indicada por uma mudança significativa repentina na derivada, neste caso a derivada de uma curva indicando o nível de pressão diferencial entre as pressões na primeira e segunda saídas 10, 9. Quando a fase pesada separada cobre a abertura na extremidade radialmente externa 30 do canal 16, o nível de pressão diferencial entre a pressão na primeira e segunda saídas 10, 9 mudará abruptamente, de uma maneira semelhante à mudança abrupta de pressão na linha b discutida acima em conexão com as Figuras 4a e 4b.
[00112] A etapa de avaliar 128 um derivado de um nível de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída 10 e uma pressão na segunda saída 8 pode ser realizada pela unidade de controle 12. Também aqui a mudança abrupta de pressão será indicada por uma mudança significativa repentina na derivada, neste caso a derivada de uma curva indicando o nível de pressão diferencial entre as pressões na primeira saída 10 e na entrada 9. Quando a fase pesada separada cobre a abertura na extremidade radialmente externa 30 do canal 16, o nível de pressão diferencial entre a pressão na primeira saída 10 e a entrada 8 mudará abruptamente, de uma maneira semelhante à mudança abrupta de pressão na linha b discutida acima em conexão com as Figuras 4a e 4b.
[00113] A etapa de rastrear 132 uma pressão na primeira saída 10 e avaliar 134 uma mudança de pressão na primeira saída 10 pode ser realizada pela unidade de controle 12. Por exemplo, os dados de pressão do sensor de pressão 50 na primeira saída 10 podem ser comparados com uma curva de mudança de pressão padrão armazenada em uma unidade de memória da unidade de controle 12. Na unidade de memória, pode ser armazenado qual mudança de pressão constitui uma mudança abrupta de pressão. Assim, a
31 / 36 unidade de controle 12 pode determinar que uma mudança abrupta de pressão ocorre.
[00114] A etapa para controlar 112 o separador centrífugo 1 em resposta à mudança abrupta de pressão pode compreender uma de uma série de diferentes medidas de controle do separador centrífugo 1.
[00115] De acordo com algumas modalidades, o separador centrífugo 1 compreende uma primeira válvula de saída 14 arranjada em comunicação fluídica com a primeira saída 10, e em que a etapa para controlar 112 o separador centrífugo 1 em resposta à mudança abrupta de pressão pode compreender uma etapa de: - controlar 136 a primeira válvula de saída 14 em resposta à mudança abrupta de pressão. Desta maneira, por exemplo, a abertura da primeira válvula de saída 14 pode ser realizada apenas uma vez que a mudança abrupta de pressão ocorreu. Assim, pode-se garantir que a fase pesada separada fluirá através da primeira saída 10.
[00116] Desse modo, de acordo com algumas modalidades, a etapa de controlar 136 a primeira válvula de saída 14 em resposta a uma mudança abrupta de pressão pode compreender uma etapa de: - abrir 138 pelo menos parcialmente a primeira válvula de saída 14 para prover um fluxo de fase pesada através do pelo menos um canal 16, 16’ e da primeira saída 10.
[00117] De acordo com algumas modalidades, o método 100 pode compreender uma etapa de: - determinar 140 um primeiro período de tempo, T1, desde a etapa para iniciar 104 o fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação 6 até que a etapa para determinar 110 que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída 10. Deste modo, pode-se prover uma base para determinar e/ou controlar os parâmetros da operação do separador centrífugo.
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[00118] Conforme discutido acima, o primeiro período de tempo, T1, pode ser utilizado, por exemplo, para calcular um teor da fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida.
[00119] De acordo com algumas modalidades, o método 100 pode compreender uma etapa de: - determinar 142 uma vazão da mistura para alimentação líquida, Qtot, através da entrada 8. Deste modo, pode-se prover uma base para determinar e/ou controlar os parâmetros da operação do separador centrífugo.
[00120] Conforme discutido acima, a vazão da mistura para alimentação líquida, Qtot, pode ser utilizada, por exemplo, para calcular um teor da fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida.
[00121] De acordo com algumas modalidades, em que cada um do pelo menos um canal 16, 16’ compreende uma extremidade externa 30, 30’ na pelo menos uma porção radialmente externa 18, 18’ do espaço de separação 6, em que o espaço de separação compreende um volume de fase pesada, VHP, se estendendo a partir de uma circunferência radialmente mais externa do espaço de separação 6 até uma posição radial na extremidade externa 30, 30’, o método 100 pode compreender uma etapa de: - calcular 144 um teor de fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida com base no volume de fase pesada, VHP, do espaço de separação 6, a vazão do fluxo da mistura para alimentação líquida, Qtot, e o primeiro período de tempo, T1.
[00122] Desse modo, conforme discutido acima, o teor da fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida pode ser calculado quando o método 100 é realizado.
[00123] Como mencionado acima, de acordo com um aspecto da presente descrição, o cálculo do teor de fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida pode ser realizado em um método no qual a etapa para controlar 112 o separador centrífugo em resposta à mudança abrupta de
33 / 36 pressão é omitida. Em vez disso, a mudança abrupta de pressão pode ser utilizada no contexto das etapas mencionadas acima de: - determinar 140 o primeiro período de tempo, T1, - determinar 142 a vazão da mistura para alimentação líquida, Qtot, e - calcular 144 o teor da fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida.
[00124] De acordo com algumas modalidades, a etapa para controlar 112 o separador centrífugo 1 em resposta à mudança abrupta de pressão pode ser adicionalmente com base no teor de fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida conforme calculado na etapa de cálculo 144. Desta forma, o controle do separador centrífugo 1 pode ser melhorado ainda mais.
[00125] Por exemplo, a abertura da primeira válvula de saída 14 pode ser realizada um certo período de tempo após a mudança abrupta de pressão ter sido determinada. A duração do período de tempo pode ser determinada com base no teor de fase pesada, %HP, da mistura para alimentação líquida. A saber, a primeira válvula de saída 14 pode, de acordo com algumas modalidades, ser aberta apenas uma vez que o toro da fase pesada separada acumulada na circunferência do espaço de separação 6 se estende uma certa distância radialmente dentro da extremidade externa 30 do canal 16. Sabendo o teor de fase pesada, %HP, da mistura de alimentação de líquido e o volume relevante do espaço de separação 6 radialmente dentro da extremidade externa 30 do canal 16, o período de tempo pode ser calculado pela unidade de controle 12.
[00126] De modo semelhante, de acordo com algumas modalidades, a etapa para controlar 112 o separador centrífugo 1 em reposta à mudança abrupta de pressão pode ser realizada em um período de tempo específico, Tspec, após um término do primeiro período de tempo, T1. Desta forma, pode ser garantido que as medidas de controle, como a abertura da primeira válvula
34 / 36 de saída 14, podem ser realizadas apenas uma vez que o toro da fase pesada separada acumulada na periferia externa do espaço de separação 6 se estende uma certa distância radialmente dentro do extremidade externa 30 do canal
16. O período de tempo específico, Tspec,, pode ser selecionado com conhecimento sobre a faixa dentro da qual o teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida pode variar.
[00127] De acordo com algumas modalidades, o período de tempo específico, Tspec, pode ser com base em um tamanho parcial do volume do espaço de separação 6. Desta forma, e com conhecimento sobre a faixa dentro da qual o teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida pode variar, pode ser garantido que as medidas de controle, como a abertura da primeira válvula de saída 14, podem ser realizadas apenas uma vez que o toro da fase pesada separada acumulada na periferia externa do espaço de separação 6 se estende uma certa distância radialmente dentro do extremidade externa 30 do canal 16.
[00128] De acordo com algumas modalidades, a mistura para alimentação líquida e a fase pesada podem compreender um teor de matéria sólida. Mencionado puramente como exemplos, o teor de matéria sólida pode compreender, por exemplo, levedura ou outras células.
[00129] De acordo com as modalidades, o método 100 pode compreender uma etapa de: - controlar 146 um fluxo da fase leve na segunda saída 9. Dessa maneira, a contrapressão pode ser controlada controlando o fluxo da fase leve na segunda saída 9. Por exemplo, a contrapressão pode ser aumentada a fim de evitar uma pressão muito baixa na primeira saída 10.
[00130] A etapa para controlar 146 um fluxo da fase de luz na segunda saída 9 pode ser realizada pela unidade de controle 12. A unidade de controle 12 pode controlar o fluxo da fase leve através da segunda válvula de saída 56.
[00131] De acordo com as modalidades, o rotor 11 pode compreender
35 / 36 aberturas de saída que podem ser abertas de forma intermitente 34, 34’, e o método 100 pode compreender as etapas de: - descarregar 148 uma ou mais frações da mistura para alimentação líquida por meio das aberturas de saída, e - repetir 150 pelo menos as etapas de: girar 102 o rotor 11, iniciar 104 o fornecimento da mistura para alimentação líquida, separar 106 a mistura para alimentação líquida, determinar 108 que o período de acúmulo de pressão já passou, determinar 110 a mudança abrupta de pressão e controlar 112 o separador centrífugo 1 do método 100. Desse modo, o método pode ser realizado sempre após a etapa do descarregamento pelas aberturas de saída.
[00132] Um versado na técnica reconhecerá que o método 100 para controlar um separador centrífugo pode ser implementado por instruções programadas. Estas instruções programadas são tipicamente constituídas por um programa de computador, o qual, quando executado na unidade de controle 12, garante que a unidade de controle 12 execute o controle desejado, tal como as etapas do método 102-150 de acordo com a invenção. O programa de computador é geralmente parte de um produto de programa de computador que compreende um meio de armazenamento digital adequado no qual o programa de computador é armazenado.
[00133] Deve se entender que o que antecede é ilustrativo de várias modalidades exemplificativas e que a invenção é definida apenas pelas reivindicações anexas. Um versado na técnica perceberá que as modalidades exemplificativas podem ser modificadas e que diferentes características das modalidades exemplificativas podem ser combinadas para criar modalidades diferentes daquelas aqui descritas, sem se afastar do escopo da invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.
[00134] Por exemplo, a unidade de controle 12 pode fazer parte de um sistema de controle distribuído, isto é, compreendendo mais de uma unidade
36 / 36 de processamento para controlar diferentes aspectos do separador centrífugo, a velocidade de rotação do rotor do separador 11, medições sendo feitas, a abertura intermitente da saída aberturas, etc.
[00135] Nas modalidades mostradas, a fase pesada é conduzida para fora do rotor a uma distância radial maior do que a fase leve. Em modalidades alternativas, a fase pesada pode ser conduzida para fora do rotor a uma distância radial maior do que a fase leve. Além disso, nas modalidades mostradas, a fase pesada e a fase leve são conduzidas para fora do rotor na mesma extremidade axial do rotor. Em modalidades alternativas, a fase pesada e a fase leve podem ser conduzidas para fora do rotor em extremidades axiais diferentes do rotor.

Claims (25)

REIVINDICAÇÕES
1. Método (100) para controlar um separador centrífugo (1) configurado para separar uma fase pesada e uma fase leve de uma mistura de alimentação líquida, caracterizado pelo fato de que o separador centrífugo (1) compreende rotor (11) que delimita no mesmo um espaço de separação (6), uma entrada (8) para a mistura de alimentação líquida que conduz para o espaço de separação (6), uma primeira entrada (10) para a fase pesada, uma segunda entrada (9) para a fase leve, e e pelo menos um canal (16, 16’) que se estende a partir da pelo menos uma porção radialmente externa (18, 18’) do espaço de separação (6) na direção de uma porção central do rotor (11), em que a primeira saída (10) é arranjada em comunicação fluídica com o pelo menos um canal (16, 16’), e em que o método (100) compreende etapas de: - girar (102) o rotor (11), - iniciar (104) o fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação (6) pela entrada (8), - separar a mistura para alimentação líquida em pelo menos fase pesada e fase líquida no espaço de separação, e - determinar (108) na primeira saída (10) que um período de acúmulo de pressão já passou, e depois disso - determinar (110) que uma mudança abrupta de pressão aconteceu na primeira saída (10), e - controlar (112) o separador centrífugo (1) em resposta à mudança abrupta de pressão.
2. Método (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar (108) na primeira saída
(10) que um período de acúmulo de pressão já passou compreende uma etapa de: - determinar (114) que um intervalo de tempo predeterminado passou desde a etapa de início (104) do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação (6), ou - determinar (116) que se alcançou um nível limite de pressão na primeira saída (10), ou - determinar (118) que se alcançou um nível limite de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída (10) e uma pressão na segunda saída (9), ou - determinar (120) que se alcançou um nível limite de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída (10) e uma pressão na entrada (8), ou - rastrear (122) uma pressão na primeira saída (10) e avaliar (124) uma mudança de pressão na primeira saída (10).
3. Método (100) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa para determinar (110) que uma mudança abrupta de pressão acontece na primeira saída (10) compreende a etapa de: - avaliar (126) uma derivada da pressão na primeira saída (10), ou - avaliar (128) uma derivada de um nível de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída (10) e uma pressão na segunda saída (9), ou - avaliar (130) uma derivada de um nível de pressão diferencial entre uma pressão na primeira saída (10) e uma pressão na entrada (8), ou - rastrear (132) uma pressão na primeira saída (10) e avaliar (134) uma mudança de pressão na primeira saída (10).
4. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o separador centrífugo (1) compreende uma primeira válvula de saída (14) arranjada em comunicação fluídica com a primeira saída (10), e em que a etapa para controlar (112) o separador centrífugo (1) em resposta à mudança abrupta de pressão compreende uma etapa de: - controlar (136) a primeira válvula de saída (14) em resposta à mudança abrupta de pressão.
5. Método (100) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de controlar (136) a primeira válvula de saída (14) em resposta a uma mudança abrupta de pressão compreende uma etapa de: - abrir (138) pelo menos parcialmente a primeira válvula de saída (14) para prover um fluxo de fase pesada através do pelo menos um canal (16, 16’) e da primeira saída (10).
6. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de: - determinar (140) um primeiro período de tempo, T1, desde a etapa para iniciar (104) o fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação (6) até que a etapa para determinar (110) que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída (10).
7. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de: - determinar (142) uma vazão da mistura para alimentação líquida, Qtot, através da entrada (8).
8. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 7, caracterizado pelo fato de que cada um do pelo menos um canal (16, 16’) compreende uma extremidade externa (30, 30’) na pelo menos uma porção radialmente externa (18, 18’) do espaço de separação (6), em que o espaço de separação (6) compreende um volume de fase pesada, VHP, se estendendo a partir de uma circunferência radialmente mais externa do espaço de separação (6) até uma posição radial na extremidade externa (30, 30’), e em que o método (10) compreende uma etapa de: - calcular (144) um teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida com base no volume de fase pesada, VHP, do espaço de separação (6), a vazão do fluxo da mistura para alimentação líquida, Qtot, e o primeiro período de tempo, T1.
9. Método (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa para controlar (112) o separador centrífugo (1) em resposta à mudança abrupta de pressão é adicionalmente com base no teor de fase pesada da mistura para alimentação líquida conforme calculado na etapa de cálculo (144).
10. Método (100) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa para controlar (112) o separador centrífugo (1) em reposta à mudança abrupta de pressão é realizada em um período de tempo específico, Tspec, após um término do primeiro período de tempo, T1.
11. Método (100) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o período de tempo específico, Tspec, é com base em um tamanho parcial do volume do espaço de separação (6).
12. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura para alimentação líquida e a fase pesada compreendem um teor de matéria sólida.
13. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de:
- controlar (146) um fluxo da fase leve na segunda saída (9).
14. Método (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o rotor (11) compreende aberturas de saída que podem se abrir de modo intermitente (34, 34’), e em que o método (100) compreende as etapas de: - descarregar (148) uma ou mais frações da mistura para alimentação líquida por meio das aberturas de saída (34, 34’), e - repetir (150) pelo menos as etapas de: girar (102) o rotor (11), iniciar (104) o fornecimento da mistura para alimentação líquida, separar (106) a mistura para alimentação líquida, determinar (108) que o período de acúmulo de pressão já passou, determinar (110) a mudança abrupta de pressão e controlar (112) o separador centrífugo (1) do método.
15. Separador centrífugo (1) configurado para separar uma fase pesada e uma fase leve de uma mistura de alimentação líquida, em que o separador centrífugo (1) compreende rotor (11) que delimita no mesmo um espaço de separação (6), uma entrada (8) para a mistura para alimentação líquida que conduz para o espaço de separação (6), uma primeira entrada (10) para a fase pesada, uma segunda entrada (9) para a fase leve, e e pelo menos um canal (16, 16’) que se estende a partir da pelo menos uma porção radialmente externa (18, 18’) do espaço de separação (6) na direção de uma porção central do rotor (11), em que a primeira saída (10) é arranjada em comunicação fluídica com o pelo menos um canal (16, 16’), caracterizado pelo fato de que o separador centrífugo compreende uma unidade de controle (12) e um sensor de pressão (50) conectado à unidade de controle (12), em que o sensor de pressão (50) fica arranjado para detectar uma pressão na primeira saída (10), e em que a unidade de controle (12) é configurada para: - determinar o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação (6), - determinar uma mudança abrupta de pressão em uma pressão na primeira saída (10), e - controlar o separador centrífugo (1) em resposta à mudança abrupta de pressão.
16. Separador centrífugo (1) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (12) é adicionalmente configurada para: - determinar na primeira saída (10) que um período de acúmulo de pressão já passou.
17. Separador centrífugo (1) de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira válvula de saída (14) arranjada em comunicação fluídica com a primeira saída (10), em que a primeira válvula de saída (14) é conectada à unidade de controle (12), e em que a unidade de controle (12) é configurada para: - controlar a primeira válvula de saída (14) em resposta à mudança abrupta de pressão, tal como abrir pelo menos parcialmente a primeira válvula de saída (14).
18. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (12) é configurada para: - determinar um primeiro período de tempo, T1, desde o início do fornecimento da mistura para alimentação líquida no espaço de separação (6) até que se determine que uma mudança abrupta de pressão ocorre na primeira saída (10).
19. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, compreendendo um fluxômetro na entrada (8), caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (12) é configurada para: - determinar uma vazão da mistura para alimentação líquida, Qtot, através da entrada (8).
20. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 19, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (12) é configurada para: - calcular um teor de fase pesada na mistura para alimentação líquida com base em um volume de fase pesada, VHP, do espaço de separação (6), a vazão do fluxo da mistura para alimentação líquida, Qtot, e o primeiro período de tempo, T1.
21. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira válvula de saída (56) arranjada em comunicação fluídica com a primeira saída (9), em que a primeira válvula de saída (56) é conectada à unidade de controle (12), e em que a unidade de controle (12) é configurada para: - controlar um fluxo da fase leve na segunda saída (9).
22. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 21, caracterizado pelo fato de que o rotor (11) compreende aberturas de saída que podem se abrir de modo intermitente.
23. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 22, caracterizado pelo fato de que cada um do pelo menos um canal (16, 16’) compreende um tubo (60), tubo (60) esse que se estende a partir da pelo menos uma porção radialmente externa (18, 18’) do espaço de separação (6) na direção da porção central do rotor (11), e em que a primeira saída (10) é arranjada em comunicação fluídica com o tubo (60).
24. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 23, caracterizado pelo fato de que as primeira e segunda saídas (10, 9) são saídas hermeticamente vedadas.
25. Separador centrífugo (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 23, caracterizado pelo fato de que a entrada (8) é uma entrada hermeticamente vedada.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117396259A (zh) * 2021-06-02 2024-01-12 斯凯孚Mfr科技公司 用于油净化的方法和系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3408000A (en) * 1965-08-23 1968-10-29 Alfa Laval Ab Determination of sludge level in sludge centrifuge
US3410479A (en) * 1965-08-23 1968-11-12 Alfa Laval Ab Sludge level indicating device for centrifugal separators
DE2701624C2 (de) 1977-01-17 1983-03-17 Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde Kontinuierlich arbeitende Schleudertrommel zum Konzentrieren auspendierter Feststoffe
DE3716900C1 (de) 1987-05-20 1988-07-28 Westfalia Separator Ag Selbstentleerende Zentrifugen-Klaertrommel
SE528387C2 (sv) * 2005-03-08 2006-10-31 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator och förfarande för separering av en produkt i åtminstone en relativt tung fas och en relativt lätt fas
SE535959C2 (sv) 2010-01-29 2013-03-05 Alfa Laval Corp Ab System innefattande centrifugalseparator samt metod för kontroll av detsamma
US9527012B2 (en) * 2013-04-22 2016-12-27 Econova, Inc. Dynamic, influent-constituent-based, separator control apparatus and method
FI20145301A (fi) * 2014-03-31 2015-10-01 Waertsilae Finland Oy Menetelmä keskipakoseparaattorin tyhjennysajoituksen ohjaamiseksi ja keskipakoseparaattori
ES2807592T3 (es) * 2015-04-24 2021-02-23 Alfa Laval Corp Ab Separador centrífugo y métodos relacionados con el mismo

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