BR112022019473B1 - Sistema para formar um filtro de vela modular, kit para realização do sistema e método de instalar para a obtenção de um filtro de vela modular em um filtro de mangas - Google Patents

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA UNIR FILTROS DE VELAS MODULARES. Um sistema para formação de um filtro de vela modular oco inclui: uma primeira porção de filtro tendo pelo menos uma extremidade aberta; uma segunda porção de filtro oca tendo pelo menos uma extremidade aberta; uma luva configurada para se ajustar dentro da extremidade aberta da primeira porção de filtro e da extremidade aberta da segunda porção de filtro; e um adesivo configurado para ligar a luva a cada uma da primeira porção de filtro e da segunda porção de filtro.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS CORRELATOS

[0001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório US número 63/028.781 depositado em 22 de maio de 2020, o teor do qual é incorporado ao presente documento em sua totalidade como referência.

CAMPO DA REVELAÇÃO

[0002] A presente revelação refere-se a um método e aparelho para unir componentes modulares, de modo a formar um filtro de vela modular. Em particular, o filtro de vela modular pode ser um filtro de vela usado para filtração de gás quente (HGF), tal como o descrito na Publicação dos Pedidos de Patente US Números 2017/0341004 A1 e 2017/0320013 A1, cujas revelações completas são incorporadas ao presente documento como referência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0003] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um filtro modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0004] A Figura 2A é uma vista em corte de um filtro modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0005] A Figura 2B é uma vista superior do filtro modular mostrado na Figura 2A.

[0006] A Figura 3A é uma vista em corte de um filtro modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0007] A Figura 3B é uma vista superior de um filtro modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0008] A Figura 4A é uma vista em corte de um flange de suporte, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0009] A Figura 4B é uma vista superior de um flange de suporte, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0010] A Figura 5 é uma vista superior de um filtro de mangas (bag house) de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0011] As Figuras 6A-6C são vistas em corte e vistas detalhadas de uma instalação de filtro modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0012] As Figuras 7A e 7B são uma vista em corte e detalhada de uma instalação de filtro modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0013] A Figura 8A é uma vista em perspectiva de uma luva de conector, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0014] A Figura 8B é uma vista em corte da luva de conector mostrada na Figura 8A.

[0015] A Figura 8C é uma vista superior da luva de conector mostrada na Figura 8A.

[0016] A Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma seção de filtro de vela modular, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0017] A Figura 10 é uma vista em perspectiva da luva de conector das Figuras 8A-8C com um adesivo aplicado em seu exterior inferior.

[0018] As Figuras 11A e 11B são vistas em perspectiva da luva de conector da Figura 10 inserida na seção de filtro de vela modular da Figura 9.

[0019] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de um exterior superior da luva de conector das Figuras 11A e 11B com um adesivo aplicado aos mesmos.

[0020] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de uma segunda seção de filtro de vela modular sendo fixada ao conjunto mostrado na Figura 12.

[0021] A Figura 14 é uma vista em perspectiva da junção das seções de filtro de vela modular de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0022] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de uma braçadeira utilizável em uma modalidade da presente revelação.

[0023] A Figura 16 é uma vista em perspectiva parcial de uma braçadeira sendo usada em um método de instalação, de acordo com uma modalidade da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Com referência à Figura 1, um filtro modular 10 de acordo com a presente revelação inclui pelo menos duas porções de filtro ocas, uma porção de filtro superior 12 e uma porção de filtro inferior 11. As porções de filtro 11, 12 são unidas na junta 15. Em uma ou mais modalidades, o filtro modular 10 pode incluir três ou mais porções de filtro, cada uma sendo unida em juntas semelhantes à junta 15. Em uma ou mais modalidades, uma porção de filtro inferior 11 pode incluir uma extremidade fechada 11a oposta à junta 15. Em uma ou mais modalidades, a porção de filtro superior 12 pode incluir uma extremidade aberta 12a oposta à junta 15. A extremidade aberta 12a pode ser reta ou pode incluir um flange 12b.

[0025] Em uma ou mais modalidades, cada porção de filtro superior 12 e a porção de filtro inferior 11 podem ser fabricadas do mesmo material. Por exemplo, o material de filtro pode compreender fibras inorgânicas e um ou mais aglutinantes, e as porções de filtro 11, 12 podem ser formadas a vácuo. Os métodos de formação das porções de filtro 11, 12 e materiais podem ser semelhantes aos revelados nas Publicações de Pedido de Patente US Números 2017/0341004A1 e 2017/0320013A1, que são incorporados ao presente documento como referência em sua totalidade.

[0026] Com referência à Figura 2A, de acordo com uma ou mais modalidades, a porção de filtro superior 12 pode ter um diâmetro interno 212a na extremidade aberta 12a de cerca de 110 mm (isto é, 108-112 mm), 80 a 140 mm, 90 a 130 mm ou 100 a 120 mm. Em uma ou mais modalidades, a espessura da parede 212d da porção de filtro superior 12 do filtro modular 10 pode ser de cerca de 20 mm (isto é, 18-22 mm), 10 a 30 mm ou 15 a 25 mm. Como tal, de acordo com uma ou mais modalidades, a porção de filtro superior 12 pode ter um diâmetro externo 212b na extremidade aberta 12a de cerca de 150 mm (ou seja, 149-151 mm), 120-180 mm, 130-170 mm ou 140-160 mm. Em uma ou mais modalidades, a extremidade aberta 12a pode incluir um flange 12b que se estende radialmente da parede. O flange 12b pode ser formado integralmente com a porção de filtro superior 12 do filtro modular 10. O flange 12b pode ter uma espessura 212e (medida na direção do comprimento do filtro modular 10) de cerca de 30 mm (ou seja, 29-31 mm), 20-40 mm ou 25-35 mm. O flange 12b pode se estender da parede da porção de filtro superior 12 por uma distância de cerca de 22,5 mm (ou seja, 20-25 mm), 5-40 mm, 10-35 mm ou 15-30 mm, de modo que um diâmetro externo 212c do flange é de cerca de 195 mm (isto é, 193-197 mm), 165-225 mm, 175-215 mm ou 185205 mm.

[0027] Em qualquer modalidade, a espessura da parede da porção de filtro inferior 11 e da porção de filtro superior 12 pode ser uniforme ao longo de todo o comprimento do filtro modular 10. Em uma ou mais modalidades, a porção de filtro inferior 11 pode ter um diâmetro interno na extremidade fechada 11a conforme descrito acima para a porção de filtro superior 12 na extremidade aberta 12a. Em uma ou mais modalidades, o filtro modular 10 pode afunilar da extremidade aberta 12a para a extremidade fechada 11a. Por exemplo, como mostrado na Figura 2B, a porção de filtro inferior 11 pode ter um diâmetro interno 211a na extremidade fechada 11a de cerca de 95 mm (isto é, 92-98 mm), 70-120 mm, 80-110 mm ou 90-100 mm. Em uma ou mais modalidades, a porção de filtro inferior 11 pode ter um diâmetro externo 211b na extremidade fechada 11a de cerca de 135 mm (ou seja, 132-138 mm), 110160 mm, 120-150 mm ou 130-140 mm. Em uma ou mais modalidades, a extremidade fechada 11a pode incluir um centro plano com cantos arredondados, em que os cantos arredondados podem ter um raio de curvatura 211c de, por exemplo, 30-60 mm, 40-50 mm ou 45 mm.

[0028] Em uma ou mais modalidades, um comprimento 212f do filtro modular pode ser de cerca de 3.000 mm (ou seja, 2.990-3.010 mm), cerca de 6.000 mm (ou seja, 5.990-6.010 mm), cerca de 9.000 mm (ou seja, 8.990-9.010 mm), 2.000-10.000 mm, 2.000-8.000 mm, 2.500-7.000 mm, 2.500- 6.500 mm, 2.500-3.500 mm ou 5.500-6.500 mm. Em qualquer modalidade, a extremidade fechada 11a pode ter a mesma espessura de parede que aquela ao longo do comprimento do filtro modular 10. Em uma ou mais modalidades, a espessura da parede pode diminuir.

[0029] Com referência às Figuras 3A e 3B, de acordo com uma ou mais modalidades, um filtro modular 100 pode incluir uma porção de filtro inferior 110 tendo uma extremidade fechada 110a e uma porção de filtro superior 120 tendo uma extremidade aberta 120a. As dimensões do filtro modular 100 podem ser as mesmas descritas acima para o filtro modular 10. Em uma ou mais modalidades, a extremidade aberta 120a é reta e não inclui um flange formado integralmente. Em vez disso, para suportar o filtro modular 100, um flange de suporte 125 pode ser inserido na extremidade aberta 120a e afixado ao filtro modular 10. O flange de suporte 125 pode ser fixado usando um adesivo, como os descritos abaixo. O flange de suporte 125 pode ter um comprimento 225k de cerca de 189 mm (isto é, 186-192 mm), 185-195 mm, 180-200 mm, 175 205 mm ou 170-210 mm. O comprimento do filtro modular 100 incluindo o flange 125 pode ser conforme descrito para o comprimento 212f acima.

[0030] O flange de suporte 125 é mostrado em mais detalhes nas Figuras 4A e 4B. Em uma ou mais modalidades, o flange de suporte 125 pode incluir uma aba 125a com uma espessura 225d (medida na direção do comprimento do filtro modular 10) de cerca de 30 mm (ou seja, 29-31 mm), 20-40 mm ou 25-35 mm. A aba 125a pode ter um diâmetro externo 225c de cerca de 195 mm (ou seja, 193-197 mm), 165-225 mm, 175-215 mm ou 185-205 mm e um diâmetro interno de cerca de 106 mm (ou seja, 103109), 90-120 mm, 95-115 mm ou 100-110 mm. Em uma ou mais modalidades, o diâmetro interno 225a da aba 125a é idêntico a um diâmetro interno da porção de filtro superior 120. Abaixo da aba 125a, o diâmetro externo 225b do flange de suporte pode ser o mesmo que o diâmetro externo da porção de filtro superior 120, conforme descrito acima.

[0031] O flange de suporte 125 inclui um ressalto 125b configurado para engatar uma borda superior da porção de filtro superior 120 do filtro modular 100. De acordo com uma ou mais modalidades, o ressalto 125b tem uma profundidade 225e correspondente à espessura da parede 212d, da porção de filtro superior 120, do filtro modular 10. Em uma ou mais modalidades, a profundidade 225e do ressalto 125b é 0,1-4 mm, 0,5-2,5 mm, 1-2 mm ou 1,5 mm maior que a espessura da parede da porção de filtro superior 120, para permitir espaço para o adesivo. Em uma ou mais modalidades, o ressalto 125b pode ser distanciado de uma borda inferior da aba 125a, em uma direção de comprimento da porção de filtro superior 120, do filtro modular 100, por uma distância 225f cerca de 59 mm (isto é, 56-62 mm), 45-75 mm, 50-70 mm ou 55-65 mm.

[0032] O flange de suporte 125 inclui ainda uma porção de inserção 125c, que é configurada para inserção na extremidade aberta 120a da porção de filtro superior 120, do filtro modular 100. De acordo com uma ou mais modalidades, um diâmetro externo 225g da porção de inserção 125c é o mesmo que o diâmetro interno 212a da porção de filtro superior 120 para fornecer um ajuste de interferência. De acordo com uma ou mais modalidades, o diâmetro externo 225g da porção de inserção 125c é 0,1-10 mm, 0,5-5 mm, 2-4 mm ou 3 mm menor que o diâmetro interno 212a da porção de filtro superior 120, para permitir espaço para um adesivo entre a porção de inserção 125c e a porção de filtro superior 120. Em uma ou mais modalidades, a porção de inserção 125c pode ter uma espessura 225h de cerca de 12 mm (ou seja, 10-14 mm), 4-25 mm, 5-20 mm ou 8-16 mm. Em uma ou mais modalidades, a inserção 125c tem um comprimento 225i de cerca de 100 mm (ou seja, 95-105 mm), 75-125 mm, 80-120 mm, 85-115 mm ou 90-110 mm. Um comprimento inserível 225j da porção de inserção 125c pode ser ligeiramente menor que seu comprimento 225i devido ao adesivo entre o ressalto 125b e a porção de filtro superior 12, do filtro modular 100. Por exemplo, o comprimento inserível 225j pode ser 0,1-3 mm, 0,5-2 mm, 1-2 mm ou 1,5 mm menor que o comprimento da porção de inserção 125c.

[0033] Um diâmetro interno do flange de suporte 125 pode afunilar de uma área superior (por exemplo, abaixo da aba 125a) para uma porção interna da porção de inserção 125c. Como mostrado nas Figuras 3A e 3B, tal configuração permite a inserção de um Venturi 206 no flange de suporte 125. O Venturi 206 é configurado para forçar o ar pressurizado no filtro modular 100 para fins de limpeza. O afunilamento do flange de suporte 125 pode ser configurado para permitir alguma folga 225m entre o flange de suporte 125 e o Venturi 206, por exemplo, 1-5 mm, 1-3 mm ou 2 mm. Em uma ou mais modalidades, o flange de suporte 125 pode ser feito de um material cerâmico para fornecer suporte extra para o filtro modular 100, quando colocado em serviço, como por uma instalação suspensa em um filtro de mangas.

[0034] Em uma ou mais modalidades, o flange de suporte 125 compreende um material cerâmico rígido. Por exemplo, em algumas modalidades, o flange de suporte 125 compreende um material refratário contendo cordierita pré-queimado a 1200 °C. Em algumas modalidades, o flange de suporte 125 compreende mulita, carboneto de silício, zircônia, alumina e/ou alumina-titânia. Em uma ou mais modalidades, o flange de suporte 125 é configurado para manter sua integridade durante um teste de cisalhamento em que o flange de suporte 125 é submetido a uma tensão de tração de 63 kg, aquecido a 600 °C e novamente submetido à tensão de tração de 63 kg.

[0035] Com referência à Figura 5, um filtro de mangas 200 pode incluir uma pluralidade de filtros modulares 10, 100 pendurado nos mesmos. Em algumas modalidades, o filtro de mangas 200 pode incluir 2.000 ou mais filtros modulares 10, 100. A medição mostrada na Figura 5 foi realizada em mm e representa meramente exemplos não limitativos de espaçamento dos filtros modulares 10, 100.

[0036] Com referência às Figuras 6A-6C, os filtros modulares 10, 100 podem ser instalados em uma placa de célula 202 do filtro de mangas 200. De acordo com a modalidade mostrada nas Figuras 6A-6C, o espaçador 203 é colocado entre a placa de célula 202 e uma gaxeta 204. Uma porção de borda dos filtros modulares 10, 100 pode repousar no topo da gaxeta 204 e uma placa de fixação 207 pode ser colocada no topo dos filtros modulares 10, 100. Em uma ou mais modalidades, um Venturi 206 pode ser inserido nos filtros modulares 10, 100 antes de aplicar a placa de fixação 207. Um parafuso 201 pode ser inserido por baixo da placa de célula 202 e através da placa de célula 202, espaçador 203 e placa de fixação 207. O parafuso 201 pode ser fixado por porca 210 e uma ou mais arruelas (por exemplo, arruela 208 e/ou arruela de pressão 209) podem ser colocadas entre a porca 210 e a placa de fixação 207. Em uma ou mais modalidades, como mostrado nas Figuras 7A e 7B, o parafuso 201 pode ser ainda soldado à placa de célula 202. Em uma ou mais modalidades, cada placa de célula 202 e placa de fixação 207 pode ter cerca de 10 mm (ou seja, 8 a 12 mm), 5-20 mm ou 5-15 mm de espessura. Em uma ou mais modalidades, a placa de célula 202 e a placa de fixação 207 podem ser espaçadas em cerca de 36 mm (ou seja, 34-38 mm), 25-45 mm ou 30-40 mm.

[0037] Voltando à Figura 8A, de acordo com modalidades da presente revelação, as porções de filtro superior e inferior 11, 12 podem ser unidas usando uma luva 130. A luva 130 aumenta muito uma área de ligação entre as respectivas porções de filtro 11, 12. Isso é importante porque cada porção de filtro pode pesar cerca de 8 kg e pode acumular outros 16 kg de torta de filtro, de modo que a junta deve ser capaz de suportar 24 kg (ou seja, a porção de filtro inferior 11 suspensa da porção de filtro superior 12). Além disso, o Venturi 206 pode gerar pressões de até cerca de 600 kPa (6 bars) quando usado para remover a torta de filtro do filtro modular 10. Como tal, a junta 15 deve ser forte e resiliente.

[0038] A luva 130 pode ter uma forma cilíndrica com uma extremidade superior aberta 131 e uma extremidade inferior aberta 132. Com referência às Figuras 8B e 8C, em uma ou mais modalidades, a luva 130 pode ter um comprimento 130a de cerca de 140 mm (ou seja, 135-145 mm), 40-240 mm, 60-220 mm, 80-200 mm, 100-180 mm, ou 120-160 mm. O comprimento 130a da luva 130 pode ser ajustado adequadamente com base no comprimento das respectivas porções de filtro 11, 12 sendo unidas. Por exemplo, presumindo porções de filtro de tamanho igual 11, 12, metade da luva 130 pode ser inserida em cada uma das porções de filtro e o comprimento inserível (no presente documento, metade do comprimento 130a da luva 130) pode ser 0,5-10%, 1-8%, 3-8%, 4-6%, 2-5%, 1-2% ou 2-3% do comprimento da porção do filtro. Em uma ou mais modalidades, o comprimento da luva 130 inserido nas respectivas porções de filtro 11, 12 pode ser desigual, por exemplo, se os comprimentos das porções de filtro 11, 12 forem desiguais. Em uma ou mais modalidades, a luva pode ter uma espessura de parede 130b de cerca de 12 mm (isto é, 10-14 mm), 4-18 mm, 6-18 mm ou 8-16 mm. A espessura da parede 130b pode ser aumentada ou diminuída com base no diâmetro externo 130c da luva 130 (isto é, para uso com filtros modulares menores ou maiores). Por exemplo, uma razão do diâmetro externo 130c da luva 130 para a espessura da parede 130b da luva 130 pode ser definida para 5-10, 6-9, 7-8 ou 7,5. O diâmetro externo 130c da luva 130 deve ser ajustado de modo que a luva 130 possa ser inserida, pelo menos parcialmente, em cada uma das porções de filtro 11, 12 a serem unidas. Em uma ou mais modalidades, o diâmetro externo 130c da luva 130 pode ser de cerca de 95 mm (ou seja, 93-97 mm), 70-120 mm, 80-110 mm ou 90-100 mm. Em uma ou mais modalidades, o diâmetro externo 130c é 0,5-8 mm, 1-7 mm, 2-6 mm, 2-4 mm ou 3-5 mm menor que o diâmetro interno 212a da porção de filtro 11, 12, a fim de acomodar um adesivo entre a luva 130 e as porções de filtro 11, 12. Em uma ou mais modalidades, a luva 130 não tem um diâmetro constante e, em vez disso, afunila de uma extremidade 131 para a outra extremidade 132.

[0039] Em uma ou mais modalidades, a luva 130 compreende refratário contendo cordierita de baixa expansão pré- queimado a 1.100 °C. Em algumas modalidades, a luva 130 compreende mulita, carboneto de silício, zircônia, alumina e/ou alumina-titânia. Devido à baixa expansão, a luva 130 é muito resistente ao choque térmico, resultando em tensões térmicas mínimas na junta 15. O filtro modular 10, 100 pode operar entre 500 °C e 1.000 °C com sopros de ar regulares (via Venturi 206) para remover o acúmulo de torta de filtro. Como tal, um acoplamento resistente ao choque térmico é importante para um longo tempo de execução. Em uma ou mais modalidades, a luva tem uma expansão térmica reversível a 1.000 °C de 0,2%, no máximo 0,8%, no máximo 0,6%, no máximo 0,5%, no máximo 0,4% ou no máximo 0,3%. A luva 130 pode ter um módulo de ruptura a quente a 800 °C de pelo menos 16 MPa, pelo menos 12 MPa ou pelo menos 14 MPa. A luva 130 pode ter uma resistência ao esmagamento a frio após a queima a 800 °C de pelo menos 70 MPa, pelo menos 60 MPa ou pelo menos 50 MPa. A luva 130 pode ter uma condutividade térmica a 800 °C de 0,01-0,015 Watts por metro-°C (1-1,5 W/mK), 0,011 - 0,014 W/m°C (1,1-1,4 W/mK), 0,012 - 0,013 W/m°C (1,2-1,3 W/mK), 0,0122 W/m°C (1,22 W/mK) ou 0,02 W/m°C (2 W/mK). Uma densidade da luva 130 pode ser 1.900-3.000 kg/m3, 1.900-2 200 kg/m3, 1.950-2.150 kg/m3, 2.000-2.100 kg/m3, 2.080 kg/m3 ou 3.000 kg/m3. A luva 130 pode ter uma porosidade (de acordo com ASTM C20) de 10-40%, 15-30% ou 20%.

[0040] A luva 130 pode ser ligada às porções de filtro 11, 12 usando um adesivo. De acordo com algumas modalidades, o adesivo é um adesivo de fixação rápida que se fixa, por exemplo, em menos de 15 minutos, menos de 12 minutos, menos de 10 minutos, 5-10 minutos, menos de 8 minutos ou menos de 5 minutos. O ajuste rápido permite uma alta taxa de instalação em situações em que várias centenas de filtros precisam ser instalados em um filtro de mangas. Devido a restrições de altura de um filtro de mangas, as porções de filtro 11, 12 podem ser abaixadas separadamente em uma folha de tubo e depois coladas. Em algumas modalidades, esse processo pode levar cerca de 5 a 7 minutos e o adesivo deve endurecer e desenvolver resistência suficiente dentro desse intervalo de tempo. Além disso, o adesivo deve ser forte o suficiente para sustentar a vibração mecânica e a contrapressão de até 600 kPa (6 bars) da limpeza do filtro por ar comprimido. Espera-se também que o acúmulo da torta de filtro aumente o peso da porção de filtro inferior 11 de cerca de 8 kg até 24 kg em operação. Por fim, o filtro modular 10 pode ser usado como filtro de gás quente, que normalmente opera em torno de 500-1.000 °C. O adesivo deve manter sua integridade e resistência total nesta faixa de temperatura.

[0041] De acordo com uma ou mais modalidades, o adesivo compreende um aglutinante líquido, uma carga reativa, uma carga não reativa e um componente de fixação. O aglutinante líquido pode compreender um componente ácido contendo fosfato, tal como fosfato de alumínio monobásico (doravante MAP) e/ou ácido fosfórico. O aglutinante líquido pode ainda compreender um solvente, tal como água. Quando o aglutinante líquido compreende MAP, a concentração de MAP no aglutinante líquido pode ser, por exemplo, 30-70% em peso, 40-60% em peso ou 45-55% em peso. Quando o aglutinante compreende ácido fosfórico, a concentração de ácido fosfórico no aglutinante líquido pode ser, por exemplo, 20-75% em peso, 30-70% em peso, 40-60% em peso ou 50% em peso. A carga reativa pode ser qualquer componente que reaja com o aglutinante líquido em temperaturas elevadas (acima de 250 °C). Por exemplo, se o aglutinante líquido compreender MAP, a carga reativa pode incluir alumina (por exemplo, alumina calcinada e/ou alumina tabular) e/ou mulita. A carga reativa fornece resistência adicional à ligação na junta 15, após o filtro modular 10 estar em uso (que, como observado acima, pode estar em faixas de temperatura de cerca de 500-1.000 °C). A carga não reativa é não reativa com o aglutinante líquido em temperaturas de até 1.000 °C. Em uma ou mais modalidades, a carga não reativa compreende uma micropartícula de alta área superficial. Por exemplo, se o aglutinante líquido compreende MAP, a carga não reativa pode compreender microssílica. O componente de ajuste é reativo com o aglutinante líquido em temperatura ambiente (por exemplo, 0-50 °C ou 20-30 °C). Por exemplo, quando o aglutinante líquido compreende MAP, o componente de fixação pode compreender um óxido de metal alcalino-terroso, tal como óxido de magnésio (por exemplo, óxido de magnésio calcinado).

[0042] De acordo com uma modalidade, o adesivo pode compreender um aglutinante líquido que é 48% MAP, alumina calcinada e alumina tabular como carga reativa, microssílica como carga não reativa e óxido de magnésio calcinado como componente de fixação. A reação de ajuste à temperatura ambiente pode ser descrita da seguinte forma:

[0043] A força adesiva aumenta ainda mais em temperaturas acima de 250 °C, em que uma reação de policondensação do excesso de MAP com alumina ocorre da seguinte forma:

[0044] Em uma ou mais modalidades, o aglutinante líquido compreende ácido fosfórico e o componente de fixação compreende óxido de magnésio. A reação de ajuste à temperatura ambiente pode ser descrita da seguinte forma:

[0045] De acordo com uma ou mais modalidades da presente revelação, o adesivo pode ser preparado misturando os componentes secos (isto é, a carga reativa, a carga não reativa e o componente de fixação, doravante "mistura seca") em proporções predeterminadas e, em seguida, adicionando o aglutinante líquido à mistura seca. Isto pode ser referido como um método de mistura seca de preparação do adesivo. A quantidade de carga reativa pode ser, por exemplo, 60-95% em peso, 70-90% em peso ou 80-85% em peso, com base no peso total da mistura seca. A quantidade de carga não reativa pode ser, por exemplo, 1-30% em peso, 5-20% em peso ou 5-15% em peso, com base no peso total da mistura seca. A quantidade do componente de fixação pode ser, por exemplo, 1-20% em peso, 4-12% em peso ou 6-10% em peso, com base no peso total da mistura seca. De acordo com uma modalidade, a mistura seca compreende 82% em peso de alumina, 10% em peso de sílica e 8% em peso de óxido de magnésio.

[0046] A quantidade de aglutinante líquido adicionada à mistura seca não é totalmente limitada e a razão em peso de aglutinante líquido para mistura seca pode ser, por exemplo, 0,1-2, 0,25-1,5, 0,5-1 ou 0,40 a 0,6. Em uma ou mais modalidades, o aglutinante líquido é adicionado até que uma textura desejada seja obtida, permitindo a fácil aplicação do adesivo. Após a adição do aglutinante líquido, ocorre uma reação exotérmica imediata e a fixação ocorre em pouco tempo (por exemplo, menos de 15 minutos, menos de 12 minutos, menos de 10 minutos, 5-10 minutos, menos de 8 minutos ou menos mais de 5 minutos). Este método funciona melhor com pequenas bateladas, ou seja, uma quantidade de adesivo que pode ser usada dentro do tempo de configuração. Isso pode ser, por exemplo, uma quantidade de adesivo para uma única junta 15.

[0047] Em outras modalidades, os componentes do adesivo que não são reativos à temperatura ambiente (ou seja, o aglutinante líquido, a carga reativa e a carga não reativa, doravante "mistura úmida") são misturados e, em seguida, o componente de fixação é introduzido separadamente na mistura úmida. Isso pode ser referido como um método de mistura úmida de preparação do adesivo. A mistura úmida não endurecerá em temperatura ambiente, o que permite que bateladas maiores sejam usadas em comparação com o método de mistura seca descrito acima. Em uma ou mais modalidades, a quantidade de carga reativa, com base em um peso total da mistura úmida, é de 50-80% em peso, 60-75% em peso ou 65-70% em peso. Em uma ou mais modalidades, a quantidade de carga não reativa, com base em um peso total da mistura úmida, é de 1-15% em peso, 2-12% em peso ou 5-10% em peso. Em uma ou mais modalidades, a quantidade de aglutinante líquido, com base em um peso total da mistura úmida, é 10-50% em peso, 20-40% em peso ou 25-35% em peso.

[0048] As Figuras 9-14 ilustram um exemplo do método de mistura úmida. Com referência à Figura 9, a fim de ligar a luva 130 à porção de filtro inferior 11, uma camada reativa 140 é aplicada a uma superfície interna da porção de filtro inferior 11. A camada reativa 140 compreende o componente de fixação. A camada reativa 140 pode ainda compreender um solvente ou aglutinante para auxiliar na aplicação da camada reativa 140 às porções de filtro 11, 12. O aglutinante pode compreender um hidrocarboneto solúvel, tal como um sacarídeo. Em uma ou mais modalidades, a camada reativa 140 pode ser aplicada como uma mistura de água e óxido de magnésio e, opcionalmente, seca em um pó. A quantidade do componente de fixação dentro da camada reativa 140 deve ser suficiente para garantir a fixação adequada do adesivo.

[0049] Como mostrado na Figura 10, a mistura úmida 141 é aplicada a uma superfície externa da luva 130. Na modalidade mostrada, a mistura úmida 141 é aplicada apenas à porção da luva 130 que deve ser inserida na porção de filtro inferior 11. Em seguida, como mostrado nas Figuras 11A e 11B, a porção da luva 130 com a mistura úmida 141 aplicada nela é inserida na porção de filtro inferior 11, em que uma porção da luva 130 é exposta e se estende a partir da porção de filtro inferior 11. Em uma ou mais modalidades, antes de aplicar a porção de filtro superior 12, o adesivo entre a luva 130 e a porção de filtro inferior 11 pode ser fixado.

[0050] Voltando à Figura 12, a mistura úmida 141 é aplicada à porção exposta da luva 130. Como mostrado na Figura 13, a porção de filtro superior 12, tendo uma camada reativa 140 aplicada a uma superfície interna da mesma, está posicionada sobre a porção exposta da luva 130. A junta final 15 é mostrada na Figura 14.

[0051] De acordo com uma ou mais modalidades, o filtro modular 10 pode ser transportado como um kit, o kit compreendendo uma primeira porção de filtro, uma segunda porção de filtro e a mistura úmida 141. A primeira porção de filtro inclui a luva 130 instalada na mesma usando o adesivo revelado neste documento, em que uma porção da luva 130 é exposta e se estende a partir da primeira porção de filtro. A primeira porção de filtro pode ser a porção de filtro inferior 11 ou a porção de filtro superior 12. A segunda porção de filtro inclui a camada reativa 140 aplicada a uma superfície interna de uma extremidade da mesma. A segunda porção de filtro é a outra da porção de filtro inferior 11 e a porção de filtro superior 12. Após o recebimento do kit, o usuário pode aplicar a mistura úmida 141 à porção exposta da luva 130 e, em seguida, encaixar a porção exposta da luva 130 na extremidade do segundo filtro com a camada reativa 140 aplicada ao mesmo.

[0052] Voltando à Figura 15, uma braçadeira 300 pode ser usada para auxiliar na instalação do filtro modular 10, 100. A braçadeira 300 compreende um mecanismo de aperto 302, tal como uma correia de catraca. A braçadeira compreende ainda uma luva de proteção 304 moldada para acomodar a porção de filtro inferior 11 na mesma. Em algumas modalidades, a luva protetora 304 pode ser articulada. O material que forma a luva de proteção 304 não é particularmente limitado e pode incluir, por exemplo, borracha e/ou plástico. Em algumas modalidades, a luva protetora 304 é formada a partir de um plástico impresso em 3D. Em algumas modalidades, uma superfície interna da luva de proteção 304 inclui um afunilamento, saliências ou outras estruturas para ajudar a prender uma superfície externa da porção de filtro inferior 11.

[0053] A Figura 16 retrata a braçadeira 300 sendo usada para ajudar a instalar o filtro modular 10, 100 em um filtro de mangas 200. Na prática, a porção de filtro inferior 11 pode ser parcialmente abaixada, através de uma abertura na placa de célula 202, deixando uma porção da mesma se estendendo acima da placa de célula 202. A braçadeira 300 pode então ser fixada à porção de filtro inferior 11 e a porção de filtro inferior 11 pode então ser abaixada ainda mais até que a braçadeira 300 descanse na placa de célula 202. A braçadeira 300 atua como um flange temporário para suspender a porção de filtro inferior 11 da placa de célula 202. Como tal, a braçadeira 300 tem um diâmetro que é maior que o diâmetro da abertura na placa de célula 202. Em algumas modalidades, a braçadeira 300 pode ser fixada à porção de filtro inferior 11, antes da inserção na abertura na placa de célula 202. Uma vez que a braçadeira 300 está suspendendo com segurança a porção de filtro inferior no filtro de mangas 200, a porção de filtro superior 12 pode ser fixada de acordo com qualquer um dos métodos descritos acima. Após a montagem do filtro modular 10, 100 e a fixação do adesivo, a braçadeira 300 pode ser removida. O filtro modular 10, 100 pode, então, ser totalmente abaixado no filtro de mangas 200, de modo que o flange 12b, 125 repouse na placa de célula 202 e o filtro modular 10, 100 possa ser fixado no lugar conforme descrito acima.

[0054] Nas modalidades em que o filtro modular 10, 100 inclui três ou mais porções de filtro, um primeiro par de porções de filtro pode ser unido usando a braçadeira 300 conforme descrito acima. Em seguida, a braçadeira 300 pode ser usada para suspender o par de porções de filtro unidas da placa de célula 202, de modo que uma terceira porção de filtro possa ser unida ao par. Este processo pode ser repetido, conforme necessário.

[0055] Entende-se que podem ser feitas variações no precedente sem se afastar do escopo da revelação. Em uma ou mais modalidades, os elementos e ensinamentos das várias modalidades reveladas podem ser combinados no todo ou em parte em algumas ou todas as modalidades reveladas. Além disso, um ou mais dos elementos e ensinamentos das várias modalidades reveladas podem ser omitidos, pelo menos em parte, ou combinados, pelo menos em parte, com um ou mais dos outros elementos e ensinamentos das várias modalidades reveladas.

[0056] Quaisquer referências espaciais, tais como, por exemplo, "superior", "inferior", "acima", "abaixo", “entre”, “inferior”, “vertical”, “horizontal”, “angular”, “para cima”, “para baixo”, “lado a lado”, “esquerda para direita”, “esquerda”, “direita”, “da direita para a esquerda”, “de cima para baixo”, “de baixo para cima”, “de cima”, “de baixo”, “de baixo para cima”, “de cima para baixo”, etc., são apenas para fins de ilustração e não limitam a orientação ou localização específica da estrutura descrita acima.

[0057] Em uma ou mais modalidades, enquanto diferentes etapas, processos e procedimentos são descritos como aparecendo como atos distintos, uma ou mais das etapas, um ou mais dos processos ou um ou mais dos procedimentos também podem ser realizados em ordens diferentes, simultânea ou sequencialmente. Em uma ou mais modalidades, as etapas, processos ou procedimentos podem ser mesclados em uma ou mais etapas, processos ou procedimentos. Em uma ou mais modalidades, uma ou mais das etapas operacionais em cada modalidade podem ser omitidas. Além disso, em alguns casos, alguns recursos da presente revelação podem ser empregados sem uso correspondente dos outros recursos.

[0058] Embora várias modalidades tenham sido reveladas em detalhes acima, as modalidades reveladas não são limitantes, e aqueles versados na técnica apreciarão prontamente que muitas outras modificações, mudanças e substituições são possíveis nas modalidades reveladas sem se afastar materialmente dos novos ensinamentos e vantagens da presente revelação. Consequentemente, todas essas modificações, alterações e substituições devem ser incluídas no escopo desta revelação, conforme definido nas reivindicações a seguir. Nas reivindicações, quaisquer cláusulas de meio- mais-função destinam-se a cobrir as estruturas descritas no presente documento como desempenhando a função citada e não apenas equivalentes estruturais, mas também estruturas equivalentes. Além disso, é a intenção expressa do requerente não invocar a 35 U.S.C. § 112(f) para quaisquer limitações de qualquer uma das reivindicações contidas no presente documento, exceto aquelas em que a reivindicação expressamente usa a palavra “meio” junto com uma função associada.

Claims (27)

1. Sistema para formar um filtro de vela modular, o sistema caracterizadopelo fato de que compreende: uma primeira porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta; uma segunda porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta; uma luva configurada para se ajustar dentro da extremidade aberta da primeira porção de filtro e da extremidade aberta da segunda porção de filtro; e um adesivo configurado para ligar a luva a cada uma da primeira porção de filtro e da segunda porção de filtro; em que o adesivo compreende: um aglutinante líquido; uma carga reativa, a carga reativa sendo reativa com o aglutinante líquido apenas em temperaturas acima de 250°C; uma carga não reativa, a carga não reativa não sendo reativa com o aglutinante líquido; e um componente de fixação, o componente de fixação sendo reativo com o aglutinante líquido à temperatura ambiente.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o aglutinante líquido compreende um componente ácido contendo fosfato, a carga reativa compreende alumina, a carga não reativa compreende sílica, e o componente de fixação compreende um óxido de metal alcalino-terroso.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que um comprimento da luva está entre 1% e 5% de um comprimento combinado da primeira porção de filtro e da segunda porção de filtro.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que um diâmetro interno da extremidade aberta da primeira porção de filtro é igual a um diâmetro interno da extremidade aberta da segunda porção de filtro; e em que um diâmetro externo da luva é 1-8 mm menor que o diâmetro interno da extremidade aberta da primeira porção de filtro.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um flange aderido à primeira porção de filtro ou à segunda porção de filtro, em que o flange compreende mulita, carboneto de silício, zircônia, alumina e/ou alumina-titânia.

6. Método para formar um filtro de vela modular, caracterizadopelo fato de que compreende: fornecer uma primeira porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta; fornecer uma segunda porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta; fornecer uma luva configurada para se ajustar dentro da extremidade aberta da primeira porção de filtro e da extremidade aberta da segunda porção de filtro; aplicar um adesivo a pelo menos uma de a luva e a primeira porção de filtro e inserir a luva na extremidade aberta da primeira porção de filtro; e aplicar o adesivo a pelo menos uma de a luva e a segunda porção de filtro e inserir a luva na extremidade aberta da segunda porção de filtro; em que o adesivo compreende: um aglutinante líquido; uma carga reativa, a carga reativa sendo reativa com o aglutinante líquido apenas em temperaturas acima de 250°C; uma carga não reativa, a carga não reativa não sendo reativa com o aglutinante líquido; e um componente de fixação, o componente de fixação sendo reativo com o aglutinante líquido à temperatura ambiente.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que aplicar o adesivo a pelo menos uma de a luva e a primeira porção de filtro compreende aplicar uma mistura úmida compreendendo o aglutinante líquido, a carga reativa, e a carga não reativa a uma de a luva e a primeira porção de filtro, aplicar o componente de fixação à outra de a luva e a primeira porção de filtro, e inserir a luva na extremidade aberta da primeira porção de filtro; e em que aplicar o adesivo a pelo menos uma de a luva e a segunda porção de filtro compreende aplicar a mistura úmida a uma de a luva e a segunda porção de filtro, aplicar o componente de fixação à outra de a luva e a segunda porção de filtro, e inserir a luva na extremidade aberta da segunda porção de filtro; em que a mistura úmida e o componente de fixação são configurados para reagir e aderir a luva a cada uma de a primeira porção de filtro e a segunda porção de filtro.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o aglutinante líquido compreende um componente ácido contendo fosfato, a carga reativa compreende alumina, a carga não reativa compreende sílica, e o componente de fixação compreende um óxido de metal alcalino-terroso.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o componente de fixação é aplicado a uma superfície interna próxima à extremidade aberta da primeira porção de filtro e a uma superfície interna próxima à extremidade aberta da segunda porção de filtro.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que a mistura úmida é aplicada a toda uma superfície externa da luva.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que um comprimento da luva está entre 1% e 5% de um comprimento combinado da primeira porção de filtro e da segunda porção de filtro.

12. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que compreende ainda: aderir um flange à primeira porção de filtro oca ou à segunda porção de filtro oca na sua extremidade aberta.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o flange compreende mulita, carboneto de silício, zircônia, alumina e/ou alumina- titânia.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que a adesão utiliza o adesivo.

15. Kit para realização do sistema, como definido na reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende: uma primeira porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta; uma segunda porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta, em que a segunda porção de filtro tem um componente de fixação aplicado a uma superfície interna próxima à extremidade aberta; uma luva posicionada dentro da extremidade aberta da primeira porção de filtro e aderida à primeira porção de filtro, em que pelo menos uma porção da luva se estende da primeira porção de filtro e é configurada para se ajustar dentro da extremidade aberta da segunda porção de filtro; e um adesivo configurado para reagir com o componente de fixação e aderir a luva à segunda porção de filtro.

16. Kit, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a mistura úmida compreende: um aglutinante líquido; uma carga reativa, a carga reativa sendo reativa com o aglutinante líquido apenas em temperaturas acima de 250°C; e uma carga não reativa, a carga não reativa não sendo reativa com o aglutinante líquido; e em que o componente de fixação é reativo com o aglutinante líquido à temperatura ambiente.

17. Kit, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o aglutinante líquido compreende um componente ácido contendo fosfato, a carga reativa compreende alumina, a carga não reativa compreende sílica, e o componente de fixação compreende um óxido de metal alcalino-terroso.

18. Kit, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que um comprimento da luva está entre 1% e 5% de um comprimento combinado da primeira porção de filtro e da segunda porção de filtro.

19. Kit, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que compreende ainda uma braçadeira configurada para ser fixada de forma removível a uma superfície externa da primeira porção de filtro oca ou da segunda porção de filtro oca.

20. Kit, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um flange aderido à primeira porção de filtro oca ou à segunda porção de filtro oca na extremidade aberta da mesma, em que o flange compreende mulita, carboneto de silício, zircônia, alumina e/ou alumina-titânia.

21. Método de instalar para a obtenção de um filtro de vela modular em um filtro de mangas, como definido na reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende: inserir uma porção inferior de uma primeira porção de filtro oca em uma abertura de uma placa de célula do filtro de mangas, em que a primeira porção de filtro tem uma extremidade aberta oposta à porção inferior e em que uma luva é aderida a uma superfície interna da primeira porção de filtro próxima à extremidade aberta, de modo que a luva sobressaia da extremidade aberta; fixar uma braçadeira a uma superfície externa da primeira porção de filtro próxima à extremidade aberta acima da placa de célula, em que a braçadeira tem um diâmetro que é maior que um diâmetro da abertura da placa de célula; suspender a primeira porção de filtro na placa de célula usando a braçadeira; fornecer uma segunda porção de filtro oca tendo uma extremidade aberta, em que a luva é configurada para se ajustar dentro da extremidade aberta da segunda porção de filtro; e aplicar um adesivo a pelo menos uma de a luva e a segunda porção de filtro e inserir a luva na extremidade aberta da segunda porção de filtro formando assim o filtro de vela modular.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que a segunda porção de filtro compreende um flange aderido em uma segunda extremidade aberta da mesma, oposta à extremidade aberta, em que o flange compreende mulita, carboneto de silício, zircônia, alumina e/ou alumina-titânia.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que compreende ainda: remover a braçadeira; baixar o filtro de vela modular através da abertura na placa de célula e suspender o filtro de vela modular usando o flange; e fixar o flange à placa de célula.

24. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que o adesivo compreende: um aglutinante líquido; uma carga reativa, a carga reativa sendo reativa com o aglutinante líquido apenas em temperaturas acima de 250°C; uma carga não reativa, a carga não reativa não sendo reativa com o aglutinante líquido; e um componente de fixação, o componente de fixação sendo reativo com o aglutinante líquido à temperatura ambiente.

25. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que a segunda porção de filtro compreende um flange formado integralmente em uma segunda extremidade aberta da mesma oposta à extremidade aberta.

26. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de que a braçadeira compreende uma luva protetora moldada para acomodar a primeira porção de filtro na mesma; e em que a luva protetora compreende plástico ou borracha.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de que uma superfície interna da luva protetora compreende uma saliência ou um afunilamento.