BR112022016602B1 - Elementos de placa de refinador e elemento de placa de rotor para um refinador mecânico cônico - Google Patents

Abstract

SEGMENTO DE REFINADOR DE ALTERAÇÃO DE FLUXO. Trata-se de elementos de placa de refinador para um refinador mecânico cônico que incluem: um elemento de placa de rotor que inclui pelo menos um segmento de placa de rotor que tem uma abertura de entrada de matéria-prima disposta em uma primeira extremidade do segmento de placa de rotor; e uma área de refino de segmento de placa de rotor disposta entre a abertura de entrada de matéria-prima e uma segunda extremidade do segmento de placa de rotor. Os elementos de placa de refinador podem incluir ainda: um elemento de placa de estator que inclui pelo menos um segmento de placa de estator com uma área de refino de segmento de placa de estator; e primeiro e segundo trilhos de fixação configurados para acoplar ao segmento de placa de estator a uma estrutura de sustentação de estator do refinador mecânico cônico. Uma separação entre o primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação, que não é coberto pelo segmento de placa do estator, é configurado para formar uma abertura de saída de matéria-prima.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório n° U.S. 63/175.752, depositado em 16 de abril de 2021, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[0002] Salvo indicação em contrário no presente documento, os materiais descritos nesta seção não são de técnica anterior em relação às reivindicações no presente pedido e não são considerados como sendo de técnica anterior por serem incluídos nesta seção.

[0003] Os refinadores mecânicos cônicos para tratamento de material fibroso incluem normalmente dois elementos substancialmente opostos entre si. Um dos elementos refinadores, o rotor, está disposto para se mover em relação a um elemento refinador estacionário, o estator. Entre o rotor e o estator, é criado um vão de refinador no qual o material fibroso a ser refinado é alimentado. Os elementos refinadores incluem as superfícies de refino que realizam o refino real. As superfícies de refino podem ser uma estrutura integral ou podem consistir em uma pluralidade de segmentos de superfície de refino dispostos adjacentes uns aos outros formando a superfície de refino.

[0004] A Figura 1 é um diagrama simplificado que ilustra um refinador mecânico cônico 100. O refinador mecânico cônico 100 pode incluir um rotor cônico 110 e um estator cônico 120. A rotação do rotor cônico 110 em torno de um eixo geométrico de rotação "R" pode ser causada por um motor 130 através de um eixo 135. As placas de refino de rotor 115 podem ser dispostas na superfície do rotor cônico 110 e podem rotacionar com o rotor cônico 110, e as placas de refino de estator 125 podem ser dispostas na superfície do estator cônico 120 e podem ser estacionárias. Um vão de refino 140 pode ser formado entre o rotor cônico 110 e o estator cônico 120.

[0005] No caso de um refinador mecânico cônico 100 mostrado na Figura 1, a matéria-prima 150, como polpa de madeira ou celulose, é alimentada na porção interna do rotor cônico 110 e no vão de refino 140 através de um grande número de aberturas 117 distribuídas substancialmente de forma homogênea cortadas através das placas de refino de rotor 115 ou do cone de refino de rotor. A matéria-prima 150 percorre as placas de refino de rotor 115 e as placas de refino de estator 125. As placas de refino de estator 125 ou cone de estator também têm aberturas semelhantes 127 que são substancialmente distribuídas homogeneamente sobre sua superfície através da qual a matéria-prima refinada 155 flui para fora do refinador mecânico cônico 100. Na superfície restante, tanto dos segmentos ou cones da placa de rotor quanto de estator (a superfície que circunda todas as aberturas), uma matriz de barras e ranhuras é disposta e fornece o tratamento de refino, à medida que o rotor gira contra o estator.

[0006] Foi observado na prática que a polpa tratada com o tipo de refinador e desenhos de placas ilustrados na Figura 1 mostram que uma proporção significativa de fibras não é tratada ou é tratada muito levemente pela ação de refino, o que indica que há uma quantidade significativa de material que possivelmente percorre diretamente ou quase diretamente pelas aberturas do rotor diretamente nas aberturas do estator, portanto, sendo pouco tratada no vão de refino. Existe a necessidade de melhorar o padrão de fluxo do material de polpa neste tipo de construção de refinador, a fim de fornecer um tratamento mais homogêneo da fibra e garantir um melhor desenvolvimento geral da polpa.

SUMÁRIO

[0007] São fornecidos aparelhos para melhorar o padrão de fluxo do material de polpa em um refinador mecânico cônico.

[0008] De acordo com vários aspectos, são fornecidos elementos de placa de refinador para um refinador mecânico cônico. Em alguns aspectos, os elementos de placa de refinador podem incluir: um elemento de placa de rotor que inclui pelo menos um segmento de placa de rotor que tem pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima disposta em uma primeira extremidade do pelo menos um segmento de placa de rotor; e uma área de refino de segmento de placa de rotor disposta entre a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima e uma segunda extremidade do pelo menos um segmento de placa de rotor. Os elementos de placa de refinador podem incluir inda: um elemento de placa de estator que inclui pelo menos um segmento de placa de estator com uma área de refino de segmento de placa de estator; um primeiro trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator; e um segundo trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator oposto à primeira porção de borda.

[0009] O primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação podem ser configurados para fixar o pelo menos um segmento de placa de estator a uma estrutura de sustentação de estator do refinador mecânico cônico. Uma separação entre o primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação que não é coberto pelo pelo menos um segmento de placa de estator, é configurado para formar pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima.

[0010] De acordo com vários aspectos, são fornecidos elementos de placa de refinador para um refinador mecânico cônico. Em alguns aspectos, os elementos de placa de refinador podem incluir: um elemento de placa de estator que inclui pelo menos um segmento de placa de estator que tem uma área de refino de segmento de placa de estator; um primeiro trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator; e um segundo trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator oposto à primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator. O primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação são configurados para fixar o pelo menos um segmento de placa de estator a uma estrutura de sustentação de estator do refinador mecânico cônico.

[0011] Os elementos de placa de refinador podem incluir ainda: um elemento de placa de rotor que inclui: pelo menos um segmento de placa de rotor com uma área de refino de segmento de placa de rotor; um terceiro trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de rotor em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor; e um quarto trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de rotor em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor oposto à primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor.

[0012] O primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação são configurados para fixar pelo menos um segmento de placa de estator a uma estrutura de sustentação de estator do refinador mecânico cônico e uma separação entre o primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação é configurada para formar pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima que não é coberta pelo pelo menos um segmento de placa de estator.

[0013] O terceiro trilho de fixação e o quarto trilho de fixação são configurados para fixar pelo menos um segmento de placa de rotor a uma estrutura de sustentação de rotor de refinador mecânico cônico, e uma separação entre o terceiro trilho de fixação e o quarto trilho de fixação que não é coberto pelo pelo menos um segmento de placa de rotor é configurada para formar pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima.

[0014] De acordo com vários aspectos, é fornecido um elemento de placa de estator para um refinador mecânico cônico. Em alguns aspectos, o elemento de placa de estator pode incluir: pelo menos um segmento de placa de estator que tem uma área de refino de segmento de placa de estator; um primeiro trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator; e um segundo trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator oposto à primeira porção de borda.

[0015] O primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação são configurados para fixar pelo menos um segmento de placa de estator a uma estrutura de sustentação de estator cônico do refinador mecânico cônico, e uma separação entre o primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação que não é coberto pelo pelo menos um segmento de placa de estator é configurada para formar pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima.

[0016] De acordo com vários aspectos, é fornecido um elemento de placa de rotor para um refinador mecânico cônico. Em alguns aspectos, o elemento de placa de rotor pode incluir: pelo menos um segmento de placa de rotor que tem uma área de refino de segmento de placa de rotor; um primeiro trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de rotor em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor; e um segundo trilho de fixação configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de rotor em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor oposto à primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor.

[0017] O primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação são configurados para fixar pelo menos um segmento de placa de rotor a uma estrutura de sustentação de rotor de refinador mecânico cônico, e uma separação entre o primeiro trilho de fixação e o segundo trilho de fixação que não é coberto pelo pelo menos um segmento de placa de rotor é configurada para formar pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] Aspectos e recursos das várias modalidades ficarão mais evidentes descrevendo-se exemplos com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0019] A Figura 1 é um diagrama simplificado que ilustra um refinador mecânico cônico de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0020] A Figura 2 é um diagrama que ilustra a construção típica de segmentos de rotor e segmentos de estator usados para um refinador mecânico cônico do tipo ilustrado na Figura 1;

[0021] A Figura 3A é um diagrama que ilustra um exemplo de um elemento de placa de rotor de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0022] A Figura 3B é uma vista em perspectiva do elemento de placa de rotor da Figura 3A de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0023] A Figura 4A é um diagrama que ilustra um exemplo de um elemento de placa de estator de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0024] A Figura 4B é uma vista em perspectiva do elemento de placa de estator da Figura 4A de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0025] A Figura 5 é um diagrama que ilustra trilhos de fixação montados em uma estrutura de sustentação de estator de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0026] A Figura 6A é uma vista em perspectiva superior dos elementos de placa de estator e rotor correspondentes de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0027] A Figura 6B é uma vista em perspectiva inferior dos elementos de placa de estator e rotor correspondentes ilustrados na Figura 6A de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0028] A Figura 7 é um diagrama que ilustra um exemplo simplificado de fluxo de matéria-prima através de zonas de refino de um refinador cônico que tem os segmentos de placa de rotor exemplificativos e segmentos de placa de estator de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0029] A Figura 8 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de placa de rotor e estator que tem uma abertura de saída comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0030] A Figura 9 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de rotor e estator que tem uma abertura de entrada comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0031] A Figura 10 é uma vista em perspectiva que ilustra trilhos de fixação montados em uma estrutura de sustentação de rotor cônico de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0032] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um elemento de placa de rotor de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0033] A Figura 12 é um diagrama que ilustra um exemplo simplificado de fluxo de matéria-prima através de zonas de refino de um refinador cônico 1200 que tem os segmentos de placa de rotor exemplificativos e segmentos de placa de estator de acordo com alguns aspectos da presente revelação;

[0034] A Figura 13 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de rotor e estator que tem uma abertura de saída comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação; e

[0035] A Figura 14 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de rotor e estator que tem uma abertura de entrada comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0036] Embora sejam descritas algumas modalidades, essas modalidades são apresentadas apenas a título de exemplo e não limitam o escopo de proteção. Os aparelhos, métodos e sistemas descritos no presente documento podem ser incorporados em várias outras formas. Além disso, várias omissões, substituições e mudanças na forma dos métodos e sistemas exemplificativos descritos no presente documento podem ser feitas sem que haja afastamento do escopo de proteção.

[0037] Refinadores mecânicos cônicos para tratamento de material fibroso incluem um rotor cônico que é disposto para se mover em relação a um estator cônico estacionário. Um vão de refinador é criado entre o rotor cônico e o estator cônico, no qual o material fibroso a ser refinado é alimentado. O material fibroso pode ser alimentado no meio do rotor cônico e no vão de refino através de um grande número de aberturas distribuídas homogeneamente. O material fibroso pode sair do refinador mecânico cônico através de aberturas semelhantes que são distribuídas homogeneamente sobre a superfície do estator cônico. O material fibroso pode sair do refinador mecânico cônico através de aberturas semelhantes que são distribuídas homogeneamente sobre a superfície do estator cônico.

[0038] A Figura 2 ilustra a construção típica dos segmentos de rotor 210a e 210b e segmentos de estator 230a e 230b normalmente usados para um refinador mecânico cônico do tipo ilustrado na Figura 1. Os segmentos de rotor 210a e 210b podem ser porções do rotor cônico 110 e os segmentos de estator 230a e 230b podem ser porções do estator cônico 120. Conforme mostrado na Figura 2, aberturas de entrada 220a, 220b nos segmentos de rotor 210a, 210b para conduzir matéria-prima para o vão de refino que abrange a superfície das áreas de refino de rotor 215a, 215b. Da mesma forma, as aberturas de saída 240a, 240b nos segmentos de estator 230a, 230b para conduzir a matéria-prima refinada para fora do vão de refino abrangem a superfície das áreas de refino de estator 235a, 235b. À medida que o rotor rotaciona, porções das aberturas de entrada 220a, 220b dos segmentos de rotor 210a, 210b podem se alinhar com porções das aberturas de saída 240a, 240b do estator. Devido a esta geometria, o fluxo de matéria-prima que entra através das aberturas de entrada 220a, 220b nas áreas de refino do rotor 215a, 215b também pode sair através das aberturas de saída 240a, 240b nas áreas de refino do estator 235a, 235b. Assim, uma rota direta para a matéria-prima dentro e fora da zona de refino sem ser refinada, pode ser criada quando as aberturas opostas se alinham.

[0039] De acordo com aspectos da presente revelação, o rotor cônico e o estator cônico podem ser constituídos por uma pluralidade de elementos de placa de refinador. Cada um dentre os elementos de placa de refinador pode incluir uma pluralidade de segmentos que formam as superfícies do rotor cônico e do estator cônico. Os segmentos de placa de rotor podem incluir um ou mais locais de entrada configurados para conduzir a matéria-prima para o vão de refino, bem como uma ou mais áreas de refino configuradas para refinar a matéria-prima. Os segmentos de placa de estator podem incluir uma ou mais áreas de refino configuradas para refinar a matéria-prima, mas podem não incluir aberturas de saída para conduzir a matéria-prima refinada para fora do vão de refino. Em vez disso, os segmentos de placa de estator podem ser configurados para montagem em trilhos de fixação e os trilhos de fixação podem ser configurados para montar os segmentos de placa de estator para fornecer aberturas de saída entre os segmentos de placa de estator ou em extremidades opostas dos segmentos de placa de estator para conduzir matéria-prima refinada para fora do vão de refino.

[0040] Para cada segmento de placa de rotor, um ou mais locais de entrada para matéria-prima podem ser definidos fora das áreas de refino, de modo que os locais de entrada sejam separados das áreas de refino do segmento de placa de rotor. Um ou mais locais de saída para a matéria-prima podem ser definidos entre os segmentos de placa de estator ou em extremidades opostas dos segmentos de placa de estator com base no posicionamento dos segmentos de placa de estator nos trilhos de fixação. A matéria-prima refinada pode fluir através das aberturas de saída formadas entre os trilhos de fixação adjacentes às extremidades dos segmentos de placa de estator. Em algumas implementações, a matéria-prima refinada pode fluir através das aberturas de saída formadas pelos trilhos de fixação nas extremidades opostas aos segmentos de placa de estator.

[0041] Em algumas implementações, o um ou mais locais de entrada nos segmentos de placa de rotor podem ser cobertos ou parcialmente cobertos pelas áreas de refino de segmento de placa de rotor. A localização de entrada e a localização de saída podem ser separadas entre si por uma distância axial especificada ao longo de uma superfície do segmento de placa de rotor e/ou da superfície do segmento de placa de estator. As áreas de refino do segmento de placa de estator e do segmento de placa de rotor podem ser dispostas nas superfícies dos segmentos nas áreas entre os locais de entrada nos segmentos de placa de rotor e os locais de saída entre os segmentos de placa de estator ou nas extremidades opostas aos segmentos de placa de estator. A matéria-prima pode, assim, fluir ao longo dos segmentos do rotor e da placa do estator ao longo do comprimento da zona de refino, a fim de percorrer do local de entrada para o local de saída.

[0042] A Figura 3A é um diagrama que ilustra um exemplo de um elemento de placa de rotor 300 de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Uma pluralidade de elementos de placa de rotor 300 pode ser disposta em torno de uma estrutura de sustentação de rotor cônica para formar o rotor de formato cônico 110 ilustrado na Figura 1. O elemento de placa de rotor 300 pode incluir segmentos de placa de rotor 310a e 310b dispostos em uma direção longitudinal em relação a um eixo geométrico de rotação "R" do rotor de formato cônico 110 ilustrado na Figura 1. Uma primeira extremidade 312a do segmento de placa de rotor 310a pode ser disposta na estrutura de sustentação de rotor cônico em direção a uma extremidade menor do cone. Uma segunda extremidade 314a do segmento de placa de rotor 310a pode ser disposta adjacente a uma primeira extremidade 312b do segmento de placa de rotor 310b em um ponto intermediário na estrutura de sustentação de rotor cônico. Uma segunda extremidade 314b do segmento de placa de rotor 310b pode ser disposta na estrutura de sustentação de rotor cônico em direção a uma extremidade maior do cone.

[0043] Cada segmento de placa de rotor 310a, 310b pode incluir uma ou mais aberturas de entrada 320a, 320b e uma ou mais áreas de refino de rotor 315a, 315b. A uma ou mais aberturas de entrada 320a, 320b podem ser dispostas nas primeiras extremidades 312a, 312b dos segmentos de placa de rotor 310a, 310b. A uma ou mais aberturas de entrada 320a, 320b podem permitir que a matéria-prima flua a partir de um lado posterior 305a, 305b dos segmentos de placa de rotor 310a, 310b para o lado frontal 306a, 306b dos segmentos de placa de rotor 310a, 310b e em seguida, sobre as áreas de refino 315a, 315b. As áreas de refino de rotor 315a, 315b podem incluir padrões de barras e ranhuras e/ou outros recursos projetados para refinar a matéria-prima.

[0044] Enquanto uma área de refino de rotor 315a, 315b é mostrada em cada segmento de placa de rotor 310a, 310b, os segmentos de placa de rotor podem incluir mais de uma área de refino e cada área de refino pode ter padrões iguais ou diferentes de barras e ranhuras e/ou outros recursos configurados para refinar a matéria-prima. Em algumas implementações, uma ou mais aberturas de entrada podem ser fornecidas em áreas dos segmentos de placa de rotor entre as mais de uma área de refino.

[0045] Em algumas implementações, cada elemento de placa de rotor pode incluir dois ou mais segmentos de placa de rotor dispostos em uma direção longitudinal em relação a um eixo geométrico de rotação "R" do rotor cônico. Em algumas implementações, o refinador mecânico cônico pode acomodar apenas um segmento de placa de rotor por elemento de placa de rotor. Em tais implementações, o segmento de placa de rotor pode incluir um local de abertura de entrada com uma ou mais aberturas de entrada ou múltiplos locais de abertura de entrada, que incluem, cada um, uma ou mais aberturas de entrada. A Figura 3B é uma vista em perspectiva do elemento de placa de rotor 300 da Figura 3A de acordo com alguns aspectos da presente revelação.

[0046] A Figura 4A é um diagrama que ilustra um exemplo de um elemento de placa de estator 400 de acordo com alguns aspectos da presente revelação. O elemento de placa de estator 400 pode incluir segmentos de placa de estator 410a, 410b montados em trilhos de fixação 450a-450d. Os trilhos de fixação 450a, 450b podem ser acoplados às primeiras porções de borda 411a, 411b dos segmentos de placa de estator 410a, 410b, respectivamente. Os trilhos de fixação 450c, 450d podem ser acoplados às segundas porções de borda 411c, 411d dos segmentos de placa de estator 410a, 410b, respectivamente. As primeiras porções de borda 411a, 411b dos segmentos de placa de estator 410a, 410b podem ser dispostas opostas às segundas porções de borda 411c, 411d. O elemento de placa de estator 400 pode ser montado em uma estrutura de sustentação de estator cônico através dos trilhos de fixação 450a-450d. A Figura 5 é um diagrama que ilustra trilhos de fixação montados em uma estrutura de sustentação de estator de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Conforme mostrado na Figura 5, os trilhos de fixação 450a-450d podem ser montados na estrutura de sustentação de estator cônico 510. Segmentos de placa de estator (por exemplo, os segmentos de placa de estator 410a, 410b) podem ser fixados aos trilhos de fixação 450a-450d com o uso de prendedores apropriados. Embora apenas um conjunto de trilhos de fixação 450a-450d seja ilustrado na Figura 5, uma pluralidade de conjunto de trilhos de fixação pode ser disposta em torno da estrutura de sustentação de estator cônico 510. Além disso, enquanto os trilhos de fixação 450a, 450b e 450c, 450d são ilustrados como trilhos de duas peças, em algumas implementações o trilho de fixação 450a, 450b pode ser formado como uma peça única e o trilho de fixação 450c, 450d pode ser formado como uma peça única.

[0047] Uma pluralidade de elementos de placa de estator 400 pode ser disposta em torno de uma estrutura de sustentação de estator cônico para formar o estator de formato cônico 110 ilustrado na Figura 1. Voltando à Figura 4A, o elemento de placa de estator 400 pode ser disposto em uma direção longitudinal em relação a um eixo geométrico de rotação "R" do rotor cônico 120 ilustrado na Figura 1. Uma primeira extremidade 412a do segmento de placa de estator 410a pode ser disposta nos trilhos de fixação 450a, 450c montados na estrutura de sustentação de estator cônico em direção a uma extremidade menor do cone. Uma segunda extremidade 412b do segmento de placa de estator 410a pode ser disposta nos trilhos de fixação 450a, 450c voltados para uma primeira extremidade 414a do segmento de placa de estator 410b. A primeira extremidade 414a do segmento de placa de estator 410b pode ser disposta nos trilhos de fixação 450b, 450d em um ponto intermediário na estrutura de sustentação de estator cônico. Uma segunda extremidade 414b do segmento de placa de estator 410b pode ser disposta nos trilhos de fixação 450b, 450d na estrutura de sustentação de estator cônico em direção a uma extremidade maior do cone.

[0048] Cada segmento de placa de estator 410a, 410b pode incluir uma ou mais áreas de refino de estator 415a, 415b. As áreas de refino de estator 415a, 415b podem incluir padrões de barras e ranhuras e/ou outros recursos configurados para refinar a matéria-prima. As aberturas de saída 420a, 420b podem ser formadas de acordo com as posições nas quais os segmentos de placa de estator 410a, 410b são montados nos trilhos de fixação 450a-450d. Em algumas implementações, os segmentos de placa de estator 410a, 410b podem ser montados nos trilhos de fixação 450a-450d de modo que as aberturas de saída sejam formadas entre os segmentos de placa de estator 410a, 410b e na segunda extremidade 414b do segmento de placa de estator 410b conforme ilustrado na Figura 4A. Em algumas implementações, os segmentos de placa de estator 410a, 410b podem ser montados nos trilhos de fixação 450a-450d de modo que as aberturas de saída sejam formadas em extremidades opostas dos segmentos de placa de estator. Por exemplo, o segmento de placa de estator 410a pode ser montado nos trilhos de fixação 450a, 450b de modo que a segunda extremidade 412b do segmento de placa de estator 410a encoste na primeira extremidade 414a do segmento de placa de estator 410b, fornecendo- se, assim, aberturas de saída adjacentes à primeira extremidade 412a do segmento de placa de estator 410a e adjacente à segunda extremidade 414b do segmento de placa de estator 410b.

[0049] Em algumas implementações, o segmento de placa de estator 410b pode incluir uma porção de bloqueio 425 disposta na primeira extremidade 414a do segmento de placa de estator 410b. A porção de bloqueio 425 pode ser configurada para evitar que a matéria-prima que entra pelas aberturas de entrada do rotor saia pela abertura de saída 420a sem passar pela área de refino 415b do segmento de placa de estator 410b.

[0050] A Figura 4B é uma vista em perspectiva do elemento de placa de estator 400 da Figura 4A de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Os segmentos de placa de estator 410a, 410b podem ter uma espessura menor que a espessura dos segmentos de placa de rotor para levar em conta a espessura dos trilhos de fixação 450a-450d nos quais os segmentos de placa de estator 410a, 410b são montados.

[0051] A Figura 6A é uma vista em perspectiva superior dos elementos de placa de estator e rotor correspondentes de acordo com alguns aspectos da presente revelação. A Figura 6A ilustra uma posição relativa de um elemento de placa de rotor 610 e um elemento de placa de estator 620 conforme eles apareceriam quando instalados em um refinador cônico. Com referência à FIG. 6A, um elemento de placa de rotor 610 pode incluir segmentos de placa de rotor 310a, 310b que têm áreas de refino 315a, 315b conforme ilustrado na Figura 3A. Os segmentos de placa de rotor 310a, 310b podem ser montados em uma estrutura de sustentação de rotor cônico (não mostrada). O elemento de placa de estator 620 pode incluir segmentos de placa de estator 410a, 410b e trilhos de fixação 450a-450d dos quais apenas os trilhos de fixação 450a, 450c e 450d são visíveis. Os trilhos de fixação 450a-450d podem ser montados em uma estrutura de sustentação de estator cônico (consultar a Figura 5). Os segmentos de placa de estator 410a, 410b podem incluir áreas de refino 415a, 415b conforme ilustrado na Figura 4A.

[0052] O segmento de placa de rotor 310a pode incluir uma abertura de entrada 320a através da qual a matéria-prima pode ser alimentada em uma zona de refino 630 formada entre a área de refino 315a do segmento de placa de rotor 310a e a área de refino 415a do segmento de placa de estator 410a. Após passar através da zona de refino 630, a matéria-prima refinada pode sair do refinador cônico através de uma abertura de saída 420a formada por um espaço entre os trilhos de fixação em uma área entre os segmentos de placa de estator longitudinalmente adjacentes 410a, 410b. Da mesma forma, o segmento de placa de rotor 310b pode incluir uma abertura de entrada 320b através da qual a matéria-prima pode ser alimentada em uma zona de refino 640 formada entre a área de refino 315b do segmento de placa de rotor 310b e a área de refino 415b do segmento de placa de estator 410b. Após passar através da zona de refino 640, a matéria-prima refinada pode sair do refinador cônico através de uma abertura de saída 420b formada por um espaço entre os trilhos de fixação em uma área em uma segunda extremidade 414b do segmento de placa de estator 410b. A abertura de saída 420b na segunda extremidade do segmento de placa de estator 410b, formada pelo espaço entre os trilhos de fixação, é obscurecida pelo segmento de placa de rotor 310b na Figura 6A. As aberturas de entrada de matéria-prima e as aberturas de saída de matéria-prima podem ser deslocadas entre si em uma direção axial em relação à direção de rotação do rotor para promover o fluxo de matéria-prima das aberturas de entrada de matéria-prima, através das zonas de refino e, em seguida, para fora das aberturas de saída de matéria-prima. Em algumas implementações, o segmento de placa de estator 410b pode incluir uma porção de bloqueio 425 para inibir a matéria-prima que entra pela abertura de entrada 320b no segmento de placa de rotor 310b de passar diretamente para fora da abertura de saída 420a sem passar através da zona de refino 640.

[0053] A Figura 6B é uma vista em perspectiva inferior dos elementos de placa de estator e rotor correspondentes ilustrados na Figura 6A de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Com referência à Figura 6B, o segmento de placa de estator 410a pode ser fixado aos trilhos de fixação 450a, 450c. O segmento de placa de estator 410b pode ser fixado aos trilhos de fixação 450b, 450d. Uma abertura de saída 420a pode ser formada pela separação entre os trilhos de fixação 450a, 450c na área entre a segunda extremidade 412b do segmento de placa de estator 410a e a primeira extremidade 414a do segmento de placa de estator 410b. Uma porção do segmento de placa de rotor 310a pode ser vista através da abertura de saída 420a. Outra abertura de saída 420b pode ser formada pela separação entre os trilhos de fixação 450b, 450d na área na segunda extremidade 414b do segmento de placa de estator 410b. Uma porção do segmento de placa de rotor 310b pode ser vista através da abertura de saída 420b.

[0054] A Figura 7 é um diagrama que ilustra um exemplo simplificado de fluxo de matéria-prima 705 através das zonas de refino 730a, 730b de um refinador cônico 700 que tem os segmentos de placa de rotor exemplificativos 710a, 710b e segmentos de placa de estator 720a, 720b de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Conforme usado no presente documento, uma "zona de refino" 730a, 730b pode ser definida como as áreas de refino de um segmento de placa de rotor e um segmento de placa de estator que formam um vão de refino. Os segmentos de placa de rotor 710a, 710b podem ser os segmentos de placa de rotor 310a, 310b ilustrados na Figura 3. Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem ser os segmentos de placa de estator 410a, 410b ilustrados na Figura 4. Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 723. Os trilhos de fixação 723 podem ser os trilhos de fixação 450a-450d ilustrados na Figura 4. A combinação de segmentos de placa de rotor 710a, 710b pode ser citada no presente documento como um elemento de placa de rotor 760, e a combinação de segmentos de placa de estator 720a, 720b e trilhos de fixação 723 pode ser citada no presente documento como um elemento de placa de estator 770. Enquanto a Figura 7 ilustra dois segmentos de placa de rotor 710a, 710b que formam o elemento de placa de rotor 760, um elemento de placa de rotor pode ser formado por um, dois ou mais de dois segmentos de placa de rotor. Da mesma forma, um elemento de placa de estator pode ser formado por um, dois ou mais de dois segmentos de placa de estator.

[0055] Os segmentos de placa de rotor 710a, 710b podem incluir aberturas de entrada 712a, 712b e áreas de refino de segmento de placa de rotor 714a, 714b. Em alguma implementação, as aberturas de entrada 712a, 712b podem não se estender para as áreas de refino de segmento de placa de rotor 714a, 714b. Em algumas implementações, as aberturas de entrada 712a, 712b podem se estender parcial ou completamente nas áreas de refino de segmento de placa de rotor 714a, 714b. Os segmentos de placa de rotor 710a, 710b podem ser acoplados a uma estrutura de sustentação de rotor cônico 715. Múltiplos segmentos de placa de rotor podem ser acoplados em torno da estrutura de sustentação de rotor cônico 715 formando um formato cônico. A estrutura de sustentação de rotor cônico 715 e os segmentos de placa de rotor podem rotacionar em torno de um eixo geométrico 716 acionado por um motor (não mostrado).

[0056] Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem incluir áreas de refino de segmento de placa de estator 724a, 724b. Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 723 e os trilhos de fixação 723 acoplados a uma estrutura de sustentação de estator cônico 725. As aberturas de saída 722a, 722b podem ser formadas pela separação entre os trilhos de fixação nas extremidades dos segmentos de placa de estator 720a, 720b, conforme pode ser visto, por exemplo, como aberturas de saída 420a e 420b nas Figuras 4B e 6B. Em algumas implementações, pelo menos um dentre os segmentos de placa de estator 720a, 720b pode incluir uma porção de bloqueio 735 configurada para inibir a entrada de matéria-prima através de uma abertura de entrada em um segmento de placa de rotor de passar diretamente para fora de uma abertura de saída sem passar através de uma zona de refino. Por exemplo, com referência à Figura 7, a porção de bloqueio 735 pode inibir a entrada de matéria-prima através da abertura de entrada 712b de passar diretamente para fora da abertura de saída 722a sem passar através da zona de refino 730b.

[0057] Múltiplos segmentos de placa de estator podem ser acoplados em torno da estrutura de sustentação de estator cônico 725 formando um formato cônico disposta em torno do formato cônico formada pelos segmentos de placa de rotor. Em algumas implementações, a estrutura de sustentação de estator cônico 725 e os segmentos de placa de estator podem ser estacionários. Em algumas implementações, a estrutura de sustentação de estator cônico 725 e os segmentos de placa de estator podem rotacionar em torno do eixo geométrico 716 em uma direção oposta à direção de rotação da estrutura de sustentação de rotor cônico 715 e os segmentos de placa de rotor.

[0058] Em algumas implementações, cada segmento de placa de rotor e segmento de placa de estator pode formar múltiplas zonas de refino. Para cada zona de refino, uma ou mais aberturas de entrada de matéria-prima no segmento de placa de rotor podem ser dispostas em uma extremidade da área de refino de segmento de placa de rotor e uma ou mais aberturas de saída de matéria-prima no segmento de placa de estator podem ser dispostas em uma extremidade oposta de a área de refino do segmento de placa de estator. Em algumas implementações, os segmentos de placa de rotor e segmentos de placa de estator podem formar uma única zona de refino que tem uma entrada e uma saída. Por exemplo, com referência à Figura 7, para cada par de segmentos de placa de rotor 710a, 710b (por exemplo, elemento de placa de rotor 760), apenas uma abertura de entrada 712a pode ser fornecida e apenas uma abertura de saída 722b pode ser fornecida para o par correspondente de segmentos de placa de estator 720a, 720b (por exemplo, elemento de placa de estator 770).

[0059] Em algumas implementações, as zonas de refino podem não abranger todo o comprimento dos segmentos de placa de rotor e de estator. Por exemplo, os segmentos de placa de rotor 710a, 710b podem incluir, cada um, duas áreas de refino (por exemplo, cada área de refino 714a, 714b pode ser dividida para formar duas áreas de refino para cada segmento) com aberturas de entrada 712a, 712b mais aberturas de entrada adicionais no meio de os segmentos entre as áreas de refino. Os elementos de placa de estator correspondentes podem então incluir quatro segmentos de placa de estator com aberturas de saída formadas pela separação entre os trilhos de fixação com as aberturas de saída dispostas entre os segmentos de placa de estator adjacentes e/ou dispostas adjacentes às extremidades dos segmentos de placa de estator.

[0060] A área entre as aberturas de entrada e as aberturas de saída de uma zona de refino é substancialmente coberta por um padrão de barras e ranhuras. Normalmente, as áreas de refino dos segmentos de placa de rotor e dos segmentos de placa de estator são cobertas por um projeto relativamente contínuo de barras e ranhuras que correm substancialmente paralelas em configurações que podem ser retas, curvas, dobradas ou uma combinação das configurações. Cada área de refino dos segmentos de placa de rotor e dos segmentos de placa de estator pode ser contínua com um projeto constante de barras e ranhuras, pode ser separada em seções, pode ter diferentes padrões de barras e ranhuras, como uma zona mais grossa e uma zona mais fina, e/ou pode ter diferentes alturas de barra, diferentes ângulos de barra, etc.

[0061] Conforme mostrado na Figura 7, a matéria-prima pressurizada 705 pode ser conduzida através das aberturas de entrada 712a, 712b no rotor. A pressão da matéria-prima, o efeito dos ângulos nas barras do rotor e/ou força centrífuga produzida pelos elementos de placa de rotor rotativo 760 podem fazer com que a matéria-prima 705 passe através das zonas de refino 730a, 730b formadas entre as áreas de refino do segmento de placa de rotor 714a, 714b e as áreas de refino do segmento de placa de estator 724a, 724b onde a matéria- prima 705 é refinada.

[0062] As forças de alimentação combinadas podem fazer com que a matéria-prima refinada 706 seja conduzida para fora do refinador cônico através das aberturas de saída 722a, 722b entre os segmentos de placa de estator 720a, 720b e adjacente à extremidade do segmento de placa de estator 720b. Assim, o posicionamento das aberturas de entrada 712a, 712b e as aberturas de saída 722a, 722b em extremidades opostas das zonas de refino 730a, 730b faz com que a matéria-prima que entra no refinador cônico passe através das zonas de refino 730a, 730b antes de sair do refinador cônico, garantindo, assim, que é improvável que a matéria-prima passe através refinador cônico sem tratamento.

[0063] Os locais de abertura de entrada para cada zona de refino podem ser definidos nos segmentos de placa de rotor e podem estar em um local definido ao longo do comprimento dos segmentos de placa de rotor. Em algumas implementações, o rotor de formato cônico pode ter o mesmo número de aberturas de entrada que o número de segmentos de placa de rotor (por exemplo, uma abertura de entrada por segmento de placa de rotor). Em algumas implementações, cada segmento de placa de rotor pode ter múltiplas aberturas de entrada. Em algumas implementações, menos do que todos os segmentos de placa de rotor podem ter uma ou mais aberturas de entrada. O tamanho e o número de aberturas de entrada que criam um local de entrada podem depender do fluxo de matéria-prima necessário que precisa passar pela zona de refino definida que será alimentada por esse local de entrada.

[0064] Os locais de abertura de saída para cada zona de refino podem ser definidos em relação às posições dos segmentos de placa de estator. A matéria- prima refinada pode fluir através das aberturas de saída formadas entre os trilhos de fixação entre os segmentos de placa de estator ou adjacentes às extremidades dos segmentos de placa de estator. Em algumas implementações, a matéria-prima refinada pode fluir através das aberturas de saída formadas pelos trilhos de fixação nas extremidades opostas aos segmentos de placa de estator. Os locais de abertura de saída podem ser deslocados em relação às aberturas de entrada de rotor por pelo menos uma distância através de uma zona de refino. Assim, à medida que a matéria-prima entra através das aberturas de entrada no segmento de placa de rotor, a matéria-prima percorrerá uma certa distância ao longo do vão de refino criado entre a área de refino de rotor e a área de refino de estator (por exemplo, a zona de refino) antes de alcançar as aberturas de saída.

[0065] A distância entre as aberturas de entrada e as aberturas de saída ao longo do vão de refino pode ser, por exemplo, 50 mm, 300 mm ou outra distância. Em algumas implementações, múltiplas zonas de refino podem ser dispostas ao longo do comprimento de um vão entre os segmentos de placa de rotor e de estator, e cada zona de refino pode ter seu próprio local de entrada e saída com as áreas de refino de rotor e de estator abrangendo entre as mesmas.

[0066] Em algumas implementações, duas ou mais zonas de refino podem ter uma abertura de saída comum ou abertura de entrada, por exemplo, em um ponto médio entre dois segmentos de placa de rotor ou dois segmentos de placa de estator, quando o fluxo de matéria-prima percorre em direção ou opostamente à cada segmento, respectivamente. A Figura 8 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de placa de rotor e estator que tem uma abertura de saída comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Com referência à Figura 8, o elemento de placa de rotor 860 pode incluir segmentos de placa de rotor 810a, 810b. O elemento de placa de rotor 860 pode ser acoplado à estrutura de sustentação de rotor cônico 815. O elemento de placa de estator 870 pode incluir segmentos de placa de estator 820a, 820b e trilhos de fixação 823. Os segmentos de placa de estator 820a, 820b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 823 e os trilhos de fixação 823 podem ser acoplados à estrutura de sustentação de estator cônico 825.

[0067] As aberturas de entrada 812a, 812b podem ser dispostas em locais em extremidades opostas do elemento de placa de rotor 810 em cada um dentre os segmentos de placa de rotor 810a, 810b. As aberturas de saída 822a podem ser dispostas em um local em um ponto intermediário entre os segmentos de placa de estator 820a, 820b. Conforme ilustrado na Figura 8A, a matéria-prima 805 pode ser conduzida para a abertura de entrada 812a e percorrer através da zona de refino 830a em direção ao ponto médio entre os segmentos de placa de rotor 810a, 810b e os segmentos de placa de estator 820a, 820b. Simultaneamente, a matéria-prima 805 pode ser conduzida para a abertura de entrada 812b na extremidade oposta do elemento de placa de rotor 810 e percorrer em uma direção oposta através da zona de refino 830b em direção ao ponto médio entre os segmentos de placa de rotor 810a, 810b e os segmentos de placa de estator 820a, 820b. A matéria-prima refinada 806 das zonas de refino 830a, 830b pode sair do refinador cônico através da abertura de saída comum 822 entre os segmentos de placa de estator 820a, 820b. A abertura de saída comum 822 pode ser formada pela separação entre os trilhos de fixação 823 na área entre as extremidades adjacentes dos segmentos de placa de estator 820a, 820b.

[0068] A Figura 9 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de rotor e estator que tem uma abertura de entrada comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Com referência à Figura 9, o elemento de placa de rotor 960 pode incluir segmentos de placa de rotor 910a, 910b. O elemento de placa de rotor 960 pode ser acoplado à estrutura de sustentação de rotor cônico 915. O elemento de estator 970 pode incluir segmentos de placa de estator 920a, 920b e trilhos de fixação 923. Os segmentos de placa de estator 920a, 920b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 923 e os trilhos de fixação 923 podem ser acoplados à estrutura de sustentação de estator cônico 925. A matéria-prima 905 pode ser conduzida para a abertura de entrada comum 912 disposta em um local em um ponto intermediário entre os segmentos de placa de rotor 910a, 910b.

[0069] Conforme ilustrado na Figura 9, a matéria-prima 905 pode percorrer em uma direção através da zona de refino 930a em direção a uma extremidade do segmento de placa de rotor 910a e uma extremidade correspondente do segmento de placa de estator 920a através da zona de refino 930a. Simultaneamente, a matéria-prima 905 pode percorrer em uma direção oposta através da zona de refino 930b em direção a uma extremidade oposta ao segmento de placa de rotor 910b e uma extremidade correspondente do segmento de placa de estator 920b através da zona de refino 930b. A matéria- prima refinada 906 das zonas de refino 930a pode sair do refinador cônico através da abertura de saída 922a no segmento de placa de estator 920a e a matéria-prima refinada 906 das zonas de refino 930b pode sair do refinador cônico através da abertura de saída 922b no segmento de placa de estator 920b.

[0070] Em algumas implementações, a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade menor do formato cônico em direção à extremidade maior do formato cônico em todas as zonas de refino. Em algumas implementações, a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade maior do formato cônico em direção à extremidade menor do formato cônico em todas as zonas de refino. Em algumas implementações, a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade menor do formato cônico em direção à extremidade maior do formato cônico em algumas zonas de refino, enquanto a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade maior do formato cônico em direção à extremidade menor do formato cônico em outras zonas de refino.

[0071] De acordo com alguns aspectos da presente revelação, o elemento de placa de rotor pode, alternativamente ou adicionalmente, incluir trilhos de fixação. A Figura 10 é uma vista em perspectiva que ilustra trilhos de fixação 1050a-1050d montados em uma estrutura de sustentação de rotor cônico 1010 de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Os trilhos de fixação 1050a-1050d montados na estrutura de sustentação de rotor cônico 1010 com prendedores apropriados.

[0072] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um elemento de placa de rotor 1100 de acordo com alguns aspectos da presente revelação. O elemento de placa de rotor 1100 pode incluir segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b e trilhos de fixação 1050a-1050d. Os trilhos de fixação 1050a, 1050b podem ser acoplados às primeiras porções de borda 1111a, 1111b dos segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b, respectivamente. Os trilhos de fixação 1050c, 1050d podem ser acoplados às segundas porções de borda 1111c, 1111d dos segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b, respectivamente. As primeiras porções de borda 1111a, 1111b dos segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ser dispostas opostas às segundas porções de borda 1111c, 1111d. O elemento de placa de rotor 1100 pode ser montado na estrutura de sustentação de rotor cônico 1010 por meio dos trilhos de fixação 1050a-1050d. Os segmentos de placa de rotor podem ser fixados aos trilhos de fixação 450a-450d com o uso de prendedores apropriados. Os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ter uma espessura menor que a espessura dos segmentos de placa de rotor usados sem trilhos de fixação para levar em conta a espessura dos trilhos de fixação 1050a-1050d nos quais os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b são montados. Embora apenas um conjunto de trilhos de fixação 1050a-1050d seja ilustrado na Figura 11, uma pluralidade de conjuntos de trilhos de fixação pode ser disposta em torno da estrutura de sustentação de rotor cônico 1010. Além disso, enquanto os trilhos de fixação 1050a, 1050c e 1050b, 1050d são ilustrados como trilhos de duas peças, em algumas implementações o trilho de fixação 1050a, 1050c pode ser formado como uma peça única e o trilho de fixação 1050a, 1050c pode ser formado como uma peça única.

[0073] Uma pluralidade de elementos de placa de rotor 1100 pode ser disposta em torno de uma estrutura de sustentação de rotor cônica para formar o rotor cônico 110 ilustrado na Figura 1. Voltando à Figura 11, o elemento de placa de rotor 1100 pode ser disposto em uma direção longitudinal em relação a um eixo geométrico de rotação "R" do rotor cônico 110 ilustrado na Figura 1. Uma primeira extremidade 1112a do segmento de placa de rotor 1110a pode ser disposta nos trilhos de fixação 1150a, 1150c montados na estrutura de sustentação de rotor cônico em direção a uma extremidade menor do cone. Uma segunda extremidade 1112b do segmento de placa de rotor 1110a pode ser disposta nos trilhos de fixação 1150a, 1150c voltados para uma primeira extremidade 1114a do segmento de placa de rotor 1110b. A primeira extremidade 1114a do segmento de placa de rotor 1110b pode ser disposta nos trilhos de fixação 1150b, 1150d em um ponto intermediário na estrutura de sustentação de rotor cônico. Uma segunda extremidade 1114b do segmento de placa de estator 1110b pode ser disposta nos trilhos de fixação 1150b, 1150d na estrutura de sustentação de estator cônico em direção a uma extremidade maior do cone.

[0074] Cada segmento de placa de rotor 1110a, 1110b pode incluir uma ou mais áreas de refino de rotor 1115a, 1115b. As áreas de refino de rotor 1115a, 1115b podem incluir padrões de barras e ranhuras e/ou outros recursos configurados para refinar a matéria-prima. As aberturas de entrada 1120a, 1120b podem ser formadas de acordo com as posições nas quais os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b são montados nos trilhos de fixação 1050a-1050d. Em algumas implementações, os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ser montados nos trilhos de fixação 1050a-1050d de modo que as aberturas de entrada 1120a, 1120b sejam formadas entre os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b e adjacentes à primeira extremidade 1112a do segmento de placa de rotor 1110a conforme ilustrado na Figura 11. Em algumas implementações, os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ser montados nos trilhos de fixação 1050a-1050d de modo que as aberturas de entrada sejam formadas em extremidades opostas aos segmentos de placa de rotor. Por exemplo, o segmento de placa de rotor 1110b pode ser montado nos trilhos de fixação 1050a-1050d de modo que a segunda extremidade 1112b do segmento de placa de rotor 1110a encoste na primeira extremidade 1114a do segmento de placa de rotor 1110b, fornecendo-se, assim, aberturas de entrada adjacentes à primeira extremidade 1112a do segmento de placa de rotor 1110a e adjacente à segunda extremidade 1114b do segmento de placa de rotor 1110b.

[0075] A abertura de entrada 1120a pode ser formada por um espaço entre os trilhos de fixação 1050a-1050c em uma área adjacente a uma primeira extremidade 1112a do segmento de placa de rotor 1110a. A abertura de entrada 1120b pode ser formada por um espaço entre os trilhos de fixação em uma área entre os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b. Em algumas implementações, o segmento de placa de rotor 1110b pode incluir uma porção de bloqueio 1125 disposta na primeira extremidade 1114a do segmento de placa de rotor 1110b. A porção de bloqueio 1125 pode ser configurada para impedir que a matéria-prima, que entra pela abertura de entrada 1120b do rotor, saia através da abertura de saída sem passar através da área de refino 1115b do segmento de placa de rotor 1110b.

[0076] A Figura 12 é um diagrama que ilustra um exemplo simplificado de fluxo de matéria-prima 1205 através das zonas de refino 1230a, 1230b de um refinador cônico 1200 que tem os segmentos de placa de rotor exemplificativos 1110a, 1110b e segmentos de placa de estator 720a, 720b de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Conforme usado no presente documento, uma "zona de refino" 1230a, 1230b pode ser definida como as áreas de refino de um segmento de placa de rotor e um segmento de placa de estator que formam um vão de refino. Os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 1221. Os trilhos de fixação 1221 podem ser os trilhos de fixação 1050a-1050d ilustrados na Figura 11. Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem ser os segmentos de placa de estator 410a, 410b ilustrados na Figura 4. Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 1223. Os trilhos de fixação 1223 podem ser os trilhos de fixação 450a-450d ilustrados na Figura 4.

[0077] A combinação de segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b pode ser citada no presente documento como um elemento de placa de rotor 1260, e a combinação de segmentos de placa de estator 720a, 720b e trilhos de fixação 723 pode ser citada no presente documento como um elemento de estator 1270. Enquanto a Figura 12 ilustra dois segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b que formam o elemento de placa de rotor 1260, um elemento de placa de rotor pode ser formado por um, dois ou mais de dois segmentos de placa de rotor. Da mesma forma, um elemento de estator pode ser formado por um, dois ou mais de dois segmentos de placa de estator.

[0078] Os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ser fixados aos trilhos de fixação 1221 e os trilhos de fixação 1221 podem ser acoplados a uma estrutura de sustentação de rotor cônico 1215. Múltiplos segmentos de placa de rotor podem ser acoplados em torno da estrutura de sustentação de rotor cônico 1215 formando um formato cônico. A estrutura de sustentação de rotor cônico 1215 e os segmentos de placa de rotor podem rotacionar em torno de um eixo geométrico 1216 acionado por um motor (não mostrado). Os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b podem ser montados nos trilhos de fixação 1221 de modo que as aberturas de entrada 1220a, 1220b sejam formadas entre os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b e adjacentes à primeira extremidade do segmento de placa de rotor 1110a (consultar a Figura 11).

[0079] Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem incluir áreas de refino de segmento de placa de estator 715a, 715b. Os segmentos de placa de estator 720a, 720b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 1223 e os trilhos de fixação 1223 podem ser acoplados a uma estrutura de sustentação de estator cônico 1225. As aberturas de saída 1222a, 1222b podem ser formadas pela separação entre os trilhos de fixação nas extremidades dos segmentos de placa de estator 720a, 720b, conforme pode ser visto, por exemplo, como aberturas de saída 420a e 420b nas Figuras 4B e 6B. Em algumas implementações, pelo menos um dentre os segmentos de placa de estator 720a, 720b pode incluir uma porção de bloqueio 735 configurada para inibir a entrada de matéria-prima através de uma abertura de entrada em um segmento de placa de rotor de passar diretamente para fora de uma abertura de saída sem passar através de uma zona de refino. Por exemplo, com referência à Figura 12, a porção de bloqueio 735 pode inibir a entrada de matéria-prima através da abertura de entrada 1220b de passar diretamente para fora da abertura de saída 1222a sem passar através da zona de refino 1230a.

[0080] Múltiplos segmentos de placa de estator podem ser acoplados em torno da estrutura de sustentação de estator cônico 1225 formando um formato cônico disposta em torno do formato cônico formada pelos segmentos de placa de rotor. Em algumas implementações, a estrutura de sustentação de estator cônico 1225 e os segmentos de placa de estator podem ser estacionários. Em algumas implementações, a estrutura de sustentação de estator cônico 1225 e os segmentos de placa de estator podem rotacionar em torno do eixo geométrico 1216 em uma direção oposta à direção de rotação da estrutura de sustentação de rotor cônico 1215 e os segmentos de placa de rotor.

[0081] Em algumas implementações, cada segmento de placa de rotor e segmento de placa de estator pode formar múltiplas zonas de refino. Para cada zona de refino, uma ou mais aberturas de entrada de matéria-prima podem ser formadas pela separação entre os trilhos de fixação para o segmento de placa de rotor e podem ser dispostas adjacentes a uma extremidade do segmento de placa de rotor, e uma ou mais aberturas de saída de matéria-prima podem ser formadas pela separação entre os trilhos de fixação para o segmento de placa de estator e podem ser dispostas em uma extremidade oposta à área de refino do segmento de placa de estator. Em algumas implementações, os segmentos de placa de rotor e segmentos de placa de estator podem formar uma única zona de refino que tem um local de abertura de entrada e um local de abertura de saída. Por exemplo, com referência à Figura 11, para cada par de segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b (por exemplo, elemento de placa de rotor 1260), apenas um local de abertura de entrada pode ser fornecido e apenas um local de abertura de saída pode ser fornecido para o par correspondente de segmentos de placa de estator 720a, 720b (por exemplo, elemento de estator 1270).

[0082] A área entre as aberturas de entrada e as aberturas de saída de uma zona de refino é substancialmente coberta por um padrão de barras e ranhuras. Normalmente, as áreas de refino dos segmentos de placa de rotor e dos segmentos de placa de estator são cobertas por um projeto relativamente contínuo de barras e ranhuras que correm substancialmente paralelas em configurações que podem ser retas, curvas, dobradas ou uma combinação das configurações. Cada área de refino dos segmentos de placa de rotor e dos segmentos de placa de estator pode ser contínua com um projeto constante de barras e ranhuras, pode ser separada em seções, pode ter diferentes padrões de barras e ranhuras, como uma zona mais grossa e uma zona mais fina, e/ou pode ter diferentes alturas de barra, diferentes ângulos de barra, etc.

[0083] Conforme mostrado na Figura 12, a matéria-prima pressurizada 1205 pode ser conduzida através das aberturas de entrada 1220a, 1220b formadas pelos trilhos de fixação 1221 no elemento de placa de rotor 1260. A pressão da matéria-prima, o efeito dos ângulos nas barras do rotor e/ou força centrífuga produzida pelos elementos de placa de rotor rotativo 1260 podem fazer com que a matéria-prima 1205 passe através das zonas de refino 1230a, 1230b formadas entre as áreas de refino do segmento de placa de rotor 1115a, 1115b e as áreas de refino do segmento de placa de estator 715a, 715b onde a matéria-prima 705 é refinada.

[0084] As forças de alimentação combinadas podem fazer com que a matéria-prima refinada 1206 seja conduzida para fora do refinador cônico através das aberturas de saída 1222a, 1222b entre os segmentos de placa de estator 720a, 720b e adjacente à extremidade do segmento de placa de estator 720b. Assim, o posicionamento das aberturas de entrada 1220a, 1220b e as aberturas de saída 1222a, 1222b em extremidades opostas das zonas de refino 1230a, 1230b faz com que a matéria-prima que entra no refinador cônico passe através das zonas de refino 1230a, 1230b antes de sair do refinador cônico, garantindo, assim, que é improvável que a matéria-prima passe através refinador cônico sem tratamento.

[0085] Os locais de abertura de entrada para cada zona de refino podem ser definidos de acordo com as posições dos segmentos de placa de rotor nos trilhos de fixação. A matéria-prima bruta pode fluir através das aberturas de entrada formadas entre os trilhos de fixação entre ou adjacentes às extremidades dos segmentos de placa de rotor. Em algumas implementações, a matéria-prima bruta pode fluir através das aberturas de entrada formadas pelos trilhos de fixação nas extremidades opostas dos segmentos de placa de rotor.

[0086] Os locais de abertura de saída para cada zona de refino podem ser definidos em relação às posições dos segmentos de placa de estator nos trilhos de fixação. A matéria-prima refinada pode fluir através das aberturas de saída formadas entre os trilhos de fixação entre ou adjacentes às extremidades dos segmentos de placa de estator. Em algumas implementações, a matéria-prima refinada pode fluir através das aberturas de saída formadas pelos trilhos de fixação nas extremidades opostas aos segmentos de placa de estator. Os locais de abertura de saída podem ser deslocados em relação às aberturas de entrada de rotor por pelo menos uma distância através de uma zona de refino. Assim, à medida que a matéria-prima entra através das aberturas de entrada do elemento de placa de rotor, a matéria-prima percorrerá alguma distância ao longo do vão de refino criado entre a área de refino de rotor e a área de refino de estator (por exemplo, a zona de refino) antes de alcançar as aberturas de saída no elemento de estator.

[0087] A distância entre as aberturas de entrada e as aberturas de saída ao longo do vão de refino pode ser, por exemplo, 50 mm, 300 mm ou outra distância. Em algumas implementações, múltiplas zonas de refino podem ser dispostas ao longo do comprimento de um vão entre os segmentos de placa de rotor e de estator, e cada zona de refino pode ter seu próprio local de entrada e saída com as áreas de refino de rotor e de estator abrangendo entre as mesmas.

[0088] Em algumas implementações, duas ou mais zonas de refino podem ter uma abertura de saída comum ou abertura de entrada, por exemplo, em um ponto médio entre dois segmentos de placa de rotor ou dois segmentos de placa de estator, quando o fluxo de matéria-prima percorre em direção ou opostamente à cada segmento, respectivamente. A Figura 13 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de rotor e estator que tem uma abertura de saída comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Com referência à Figura 13, o elemento de placa de rotor 1360 pode incluir segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b acoplados aos trilhos de fixação 1321 e os trilhos de fixação 1321 podem ser acoplados à estrutura de sustentação de rotor cônico 1315. O elemento de estator 1370 pode incluir segmentos de placa de estator 720a, 720b acoplados aos trilhos de fixação 1323 e os trilhos de fixação 1423 podem ser acoplados à estrutura de sustentação de estator cônico 1325.

[0089] As aberturas de entrada 1320a, 1320b podem ser dispostas em locais do elemento de placa de rotor 1360 adjacentes às extremidades opostas dos segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b. As aberturas de saída 1322a podem ser dispostas em um local em um ponto intermediário entre os segmentos de placa de estator 720a, 720b. Conforme ilustrado na Figura 13, a matéria-prima 1305 pode ser conduzida para a abertura de entrada 1320a e percorrer através da zona de refino 1330a em direção ao ponto médio entre os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b e os segmentos de placa de estator 720a, 720b. Simultaneamente, a matéria-prima 1305 pode ser conduzida para a abertura de entrada 1320b na extremidade oposta do elemento de placa de rotor 1360 e percorrer em uma direção oposta através da zona de refino 1330b em direção ao ponto médio entre os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b e os segmentos de placa de estator 720a, 720b. A matéria-prima refinada 1306 das zonas de refino 1330a, 1330b pode sair do refinador cônico através da abertura de saída comum 1322 entre os segmentos de placa de estator 720a, 720b. A abertura de saída comum 1322 pode ser formada pela separação entre os trilhos de fixação 723 na área entre as extremidades adjacentes dos segmentos de placa de estator 720a, 720b.

[0090] A Figura 14 é um diagrama simplificado que ilustra o fluxo de matéria-prima para exemplos de elementos de rotor e estator que tem uma abertura de entrada comum de acordo com alguns aspectos da presente revelação. Com referência à Figura 14, o elemento de placa de rotor 1360 pode incluir segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b acoplados aos trilhos de fixação 1421. O elemento de estator 1470 pode incluir segmentos de placa de estator 770a, 770b acoplados aos trilhos de fixação 1423 e os trilhos de fixação 1421 podem ser acoplados à estrutura de sustentação de rotor cônico 1415. Os segmentos de placa de estator 770a, 770b podem ser acoplados aos trilhos de fixação 1423 e os trilhos de fixação 1423 podem ser acoplados à estrutura de sustentação de estator cônico 1425. A matéria-prima 1405 pode ser conduzida para a abertura de entrada comum 1422 disposta em um local em um ponto intermediário entre os segmentos de placa de rotor 1110a, 1110b.

[0091] Conforme ilustrado na Figura 14, a matéria-prima 1405 pode percorrer em uma direção através da zona de refino 1430a em direção a uma extremidade do segmento de placa de rotor 1110a e uma extremidade correspondente do segmento de placa de estator 720a. Simultaneamente, a matéria-prima 1405 pode percorrer em uma direção oposta através da zona de refino 1430b em direção a uma extremidade oposta do segmento de placa de rotor 1110b e uma extremidade correspondente do segmento de placa de estator 720b. A matéria-prima refinada 1406 a partir das zonas de refino 1430a, 1430b pode sair do refinador cônico através da abertura de saída 1422a adjacente à extremidade do segmento de placa de estator 720a e a matéria-prima refinada 1406 a partir das zonas de refino 1430b pode sair do refinador cônico através da abertura de saída 1422b adjacente à extremidade do segmento de placa de estator 720b.

[0092] Em algumas implementações, a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade menor do formato cônico em direção à extremidade maior do formato cônico em todas as zonas de refino. Em algumas implementações, a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade maior do formato cônico em direção à extremidade menor do formato cônico em todas as zonas de refino. Em algumas implementações, a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade menor do formato cônico em direção à extremidade maior do formato cônico em algumas zonas de refino, enquanto a matéria-prima pode fluir a partir da extremidade maior do formato cônico em direção à extremidade menor do formato cônico em outras zonas de refino.

[0093] Os exemplos e modalidades descritos no presente documento são apenas para fins ilustrativos. Várias modificações, ou mudanças à luz delas, ficarão evidentes para as pessoas versadas na técnica. Essas modificações devem ser abrangidas pelo espírito âmbito do presente pedido, e o escopo das reivindicações anexas a seguir.

Claims (11)

1. Elementos de placa de refinador para um refinador mecânico cônico (100), sendo que os elementos de placa de refinador compreendem: um elemento de placa de rotor (300) que compreende: pelo menos um segmento de placa de rotor (310a; 310b) que compreende: pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) disposta em uma primeira extremidade (312a; 312b) do pelo menos um segmento de placa de rotor (310a; 310b); e uma área de refino de segmento de placa de rotor (714a; 714b) disposta entre a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) e uma segunda extremidade (314a; 314b) do pelo menos um segmento de placa de rotor (310a; 310b); e um elemento de placa de estator (400) que compreende: pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b) que tem uma área de refino de segmento de placa de estator (724a; 724b); caracterizado pelo fato de que o elemento de placa de estator (400) inclui: um primeiro trilho de fixação (450a; 450b) configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b) em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b); e um segundo trilho de fixação (450c; 450d) configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b) em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b) oposto à primeira porção de borda, em que o primeiro trilho de fixação (450a; 450b) e o segundo trilho de fixação (450c; 450d) são configurados para fixar o pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b) a uma estrutura de sustentação de estator (510) do refinador mecânico cônico (100), e em que uma separação entre o primeiro trilho de fixação (450a; 450b) e o segundo trilho de fixação (450c; 450d), que não é coberto por pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b), é configurado para formar pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a; 240b).

2. Elementos de placa de refinador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que o pelo menos um segmento de placa de rotor (310a; 310b) está disposto oposto ao pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b), de modo que a área de refino de segmento de placa de rotor (714a; 714b) e a área de refino de segmento de placa de estator (724a; 724b) se oponham, e em que a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) e a pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a; 240b) são separadas por uma zona de refino formada pela área de refino de segmento de placa de rotor (714a; 714b) e a área de refino de segmento de placa de estator (724a; 724b).

3. Elementos de placa de refinador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que a pelo menos uma abertura de saída de matéria- prima (240a; 240b) é formada em uma separação entre o primeiro trilho de fixação (450a; 450b) e o segundo trilho de fixação (450c; 450d) adjacente a uma extremidade do pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b).

4. Elementos de placa de refinador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que: a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) é configurada para conduzir matéria-prima para uma primeira extremidade de uma zona de refino (630; 640) entre a área de refino de segmento de placa de rotor (714a; 714b) e a área de refino de segmento de placa de estator (724a; 724b), e a pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a; 240b) é configurada para conduzir matéria-prima refinada para fora de uma segunda extremidade da zona de refino, em que a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) é separada da pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a; 240b) pela zona de refino (630; 640) em uma direção axial com relação a um eixo geométrico de rotação de um rotor do refinador mecânico cônico (100).

5. Elementos de placa de refinador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que o elemento de placa de rotor (300) é um de uma pluralidade de elementos de placa de rotor que são montados em uma estrutura de sustentação de rotor cônico (715) para formar um rotor de formato cônico, e o elemento de placa de estator (400) é um dentre uma pluralidade de elementos de placa de estator que são montados na estrutura de sustentação de estator (510) tendo um formato cônico, para formar um estator de formato cônico correspondente que circunda o rotor de formato cônico.

6. Elementos de placa de refinador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que: a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) do elemento de placa de rotor (300) permite que a matéria-prima flua de um lado posterior do segmento de placa de rotor (310a; 310b) para um vão de refino formado pela área de refino de segmento de placa de rotor (714a; 714b) e área de refino de segmento de placa de estator (724a; 724b), e a pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a; 240b) do elemento de placa de estator (400) permite que a matéria-prima flua do vão de refino para um lado posterior do segmento de placa de estator (410a; 410b).

7. Elementos de placa de refinador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que o pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b) compreende ainda uma porção de bloqueio (735) adjacente à pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a; 320b) do pelo menos um segmento de placa de rotor (310a; 310b), e em que o pelo menos um segmento de placa de rotor (310a; 310b) compreende ainda uma porção de bloqueio (735) adjacente à pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a; 240b) do pelo menos um segmento de placa de estator (410a; 410b).

8. Elemento de placa de rotor (300) para um refinador mecânico cônico (100) conforme definido na reivindicação 1, sendo que o elemento de placa de rotor (300) compreende: pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) que tem uma área de refino de segmento de placa de rotor (714a, 714b); caracterizado pelo fato de que o elemento de placa de rotor (300) inclui: um primeiro trilho de fixação (1050a, 1050b) configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) em uma primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b); e um segundo trilho de fixação (1050c, 1050d) configurado para acoplar ao pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) em uma segunda porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) oposto à primeira porção de borda do pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b), em que o primeiro trilho de fixação (1050a, 1050b) e o segundo trilho de fixação (1050c, 1050d) são configurados para fixar o pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) a uma estrutura de sustentação de rotor (715) do refinador mecânico cônico (100), e em que uma separação entre o primeiro trilho de fixação (1050a, 1050b) e o segundo trilho de fixação (1050c, 1050d) que não é coberto por pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) é configurada para formar pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a, 320b).

9. Elemento de placa de rotor (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de placa de rotor (300) é um dentre uma pluralidade de elementos de placa de rotor que são montados em uma estrutura de sustentação de rotor cônico (715) para formar um rotor de formato cônico.

10. Elemento de placa de rotor (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma abertura de entrada de matéria-prima (320a, 320b) é configurada para conduzir a matéria-prima para uma zona de refino (730a, 730b) entre a área de refino de segmento de placa de rotor (714a, 714b) e uma área de refino de segmento de placa de estator (724a, 724b).

11. Elemento de placa de rotor (300), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um segmento de placa de rotor (310a, 310b) compreende ainda uma porção de bloqueio (735) adjacente a pelo menos uma abertura de saída de matéria-prima (240a, 240b) de pelo menos um segmento de placa de estator (410a, 410b).