BR9914679B1 - aparelho de filtragem por pressço para remoÇço de material sàlido de um vaso pressurizado. - Google Patents
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Description
"APARELHO DE FILTRAGEM POR PRESSÃO PARA REMOÇÃO DE MATERIALSÓLIDO DE UM VASO PRESSURIZADO"
A presente invenção se refere a um aparelho usadopara remoção de material sólido de um espaço pressurizado,particularmente a um aparelho para remoção de material fi-namente dividido gerado no processo de filtração, em cujoaparelho existem elementos conectados para alimentação domaterial sob tratamento a um processo realizado em um espa-ço pressurizado e para remoção de produtos gerados no pro-cesso do dito espaço pressurizado.
Normalmente, o material é removido de um espaçopressurizado, de modo que a pressão no dito espaço é redu-zida e a saida de descarga do material é aberta, a fim deremover o dito material do dito espaço. No caso da pressãoprevalecente ser mantida, é instalada um ou mais válvulasem conexão com a saida de descarga do material, pelo que odito material pode ser removido do dito espaço sem essenci-almente mudar a pressão prevalecente presente. As válvulasempregadas podem ser elétricas, hidráulicas ou pneumáticas,em cujo caso o material normalmente gera uma pressão contrao batente da válvula. Quando a pressão ultrapassa um prede-terminado limite, a válvula é aberta e o material descarre-gado do espaço. Quando a quantidade de material descarrega-do se eleva a um nivel em que a pressão provocada pelo ditomaterial é suficientemente reduzida, a válvula é fechada. 0tipo de válvula pode ser, por exemplo, uma válvula de cha-peleta excêntrica, onde a pressão é efetiva no outro ladodo batente da válvula. Entretanto, aválvula não é adequada para sólidos finamente divididos,pelo fato de que em conexão com o fechamento da válvula,entre o batente da válvula e o alojamento da válvula,permanecem partículas sólidas que reduzem a compactação davedação obtida pela válvula, o que torna a válvulainadequada para uso.
Válvulas pneumaticamente vedadas são tambémusadas para remoção do material de um espaço pressurizado.
Uma válvula esférica pneumaticamente vedada apresenta umavedação pneumática uniforme, mas ao contrário da estrutura,corresponde em princípio a uma válvula de esfera, em cujocaso os inconvenientes incluem o grande tamanho e o altopreço. Válvulas de chapeleta conhecidas, pneumaticamentevedadas, se apresentam de uma forma simétrica em relação aoeixo, em cujo caso o inconveniente é sua vedação no eixo.
Esse tipo de disposição de válvula é também facilmentebloqueada.
Do documento de patente da Finlândia FI 68.977 éconhecido um dispositivo de filtro que com engrenagem eatuador é usado em um espaço pressurizado e os produtosfiltrados do mesmo, isto é, os sólidos finamente divididos,são removidos através de um dispositivo de fechamento doespaço pressurizado. 0 dispositivo de fechamento empregadoé por exemplo, um fechamento de lâmina ou uma esteiratransportadora em espiral, em cujo caso o fluxo de sólidosé utilizado na operação do dispositivo de fechamento.
Assim, os sólidos finamente divididos que deverão serremovidos, podem, em uma certa extensão, ser impedidos dese situarem entre o elemento de fechamento do dispositivode fechamento e a parede, pelo fato do dispositivo defechamento como tal, não executar um movimento oposto àdireção de circulação dos sólidos, em que os sólidos semprecirculam na mesma direção. Entretanto, uma operação dessetipo com um dispositivo de fechamento, é dependente dofluxo de sólidos, pelo fato do fluxo de sólidos como tal,manter a compactação obtida por meio do dispositivo defechamento, na medida em que a posição da lâmina se altera,fim de manter çl sobrepressão no espaço pressurizado.
A patente US No. 5.362.403 especifica umdispositivo de filtro e um método para remoção da torta dofiltro da parte filtrante do dispositivo de filtro. No ditométodo, a torta do filtro é transferida por umatransportadora em espiral para um canal de descarga. Naparte da base do dito canal de descarga, é instalado umelemento de fechamento que é hidraulicamente controlado. Deacordo com o documento de patente US NO. 5.362.403, oelemento de fechamento junto com o canal de descarga formaum fechamento de pressão entre o dispositivo de filtração ea pressão normal do ar. A operação do elemento defechamento é controlada por dois eletrodos fixados ao canalde descarga, de modo que quando a torta do filtro alcançauma certa altura no canal de descarga, a torta do filtrogera um fechamento elétrico entre os eletrodos, o elementode controle abre o elemento de fechamento e a torta dofiltro é descarregada através do canal de descarga. Aremoção da torta do filtro, portanto, é realizada de ummodo descontínuo e em conexão com a remoção, é possível quea pressão seja reduzida também de um apropriado dispositivode filtro.O objetivo da presente invenção é de eliminaralguns dos inconvenientes do estado da técnica e obter umaperfeiçoado aparelho com uma estrutura mais simples e umpreço mais baixo, para remoção de material filtrado doespaço pressurizado, dito aparelho funcionandoautomaticamente de acordo com a pressão de operação e fluxode material. As novas características da invenção sãoevidentes das reivindicações anexas.
No aparelho de acordo com a invenção, o materialsólido tratado no espaço pressurizado - tal como o materialsólido finamente dividido gerado em um processo defiltração - é inicialmente conduzido para uma estação dedescarga de material sólido, conectada ao dito espaçopressurizado. Com relação ao espaço pressurizado, a estaçãode descarga é vantajosamente instalada de modo que omaterial sólido tratado, por meio de gravitação, pode sermovimentado do espaço pressurizado para a estação dedescarga. As superfícies da estação de descarga que sedesviam do espaço pressurizado são fornecidas com aberturasde descarga. Em qualquer abertura de descarga única, éinstalado pelo menos um elemento para ajustar a quantidadedo material sólido que circula através da dita abertura dedescarga. Os elementos que facilitam a remoção do materialdo espaço pressurizado são vantajosamente estabelecidospara funcionar, de modo que o material seja removido daestação de descarga essencialmente de forma contínua, raomesmo tempo em que a quantidade e altura da superfície domaterial sólido tratado na estação de descarga sejaajustada mediante controle da operação dos elementosfornecidos nas aberturas de descarga.
De acordo com a invenção, pelo menos parte dasaberturas de descarga fornecidas na estação de descarga domaterial sólido tratado em um espaço pressurizado sãoposicionadas em relação à direção de circulação domaterial, vantajosamente, de modo que o material quecircula através da abertura de descarga seja removido daestação de descarga por meio de gravitação. As aberturas dedescarga ou pelo menos parte das mesmas, podem também serposicionadas de modo que a fim de remover o material quecircula através das aberturas de descarga do espaçopressurizado, seja utilizada a diferença de pressão entre oespaço pressurizado e o espaço externo ao espaçopressurizado.
De acordo com a invenção, na abertura de descargada estação de descarga, é conectado um elemento, isto é,uma válvula, para ajuste da quantidade de material sólidoque circula através da dita abertura de descarga, ditaválvula sendo vantajosamente uma válvula tipo pinça parauma mangueira de borracha ou uma válvula de sucção. Alémdisso, no elemento de ajuste conectado à abertura dedescarga, é ainda conectado um atuador elétrica, hidráulicaou pneumaticamente operado, que controla a operação doelemento de ajuste, a fim de fazer com que uma quantidadevantajosa do material passe através da abertura dedescarga.
Os elementos de ajuste, isto é, as válvulas,conectadas a aberturas de descarga únicas, são operados pormeio de atuadores, de modo relativo entre si, de modo que aaltura da superfície do material localizado na esração c<edescarga permanece essencialmente no mesmo valorpredeterminado. Vantajosamente, a altura de superfície domaterial localizado na estação de descarga é definida demodo que o material que chega na estação de descargaalcance a superfície do material antes do mesmo serremovido da estação de descarga através da primeiraabertura de descarga na direção de circulação do material.
O fato de que a altura da superfície do material permaneceno mesmo valor, também resulta em que a quantidade domaterial localizado na estação de descarga é empregado comoum bloqueio de pressão entre o espaço pressurizado e porexemplo, um espaço com uma pressão normal.
Ao controlar os elementos de ajuste, isto é, asválvulas, que são vantajosamente conectadas a aberturas dedescarga única, é também conseguido um fluxo de materialessencialmente contínuo a partir da estação de descargapara o exterior. Isso facilita essencialmente o tratamentoposterior do material tratado no espaço pressurizado.
A estação de descarga de material tratadoconectada ao espaço pressurizado é instalada com relação aoespaço pressurizado, tanto numa posição essencialmentevertical, como numa posição essencialmente inclinada, demodo que o material é removido através de uma aberturafornecida entre o espaço pressurizado e a estação dedescarga, do espaço pressurizado para a estação dedescarga, essencialmente fazendo uso da gravitação.
Enquanto a estação de descarga se encontra numa posiçãoessencialmente vertical com relação ao espaço pressurizado,a estação de descarga é vantajosamente formada de uma peçatubular e na extremidade da dita peça que se desvia doespaço pressurizado, é instalado um elemento de interrupçãode fluxo, tal como um batente, para o material sólido a serremovido. O dito elemento interruptor de fluxo é fornecidocom diversas aberturas de descarga de material, ao qual éainda conectado pelo menos um elemento de ajuste de fluxode material. Ao controlar a operação dos elementos deajuste com atuadores conectados aos ditos elementos deajuste, de modo que a altura da superfície do materialpermaneça essencialmente a mesma, o material por si próprioforma parte do fechamento de pressão entre o espaçopressurizado e o espaço circundante. Além disso, oselementos de ajuste são vantajosamente controlados, de modoque através de pelo menos uma abertura de descargafornecida na estação de descarga, o material circula parafora da estação de descarga, em cujo caso o fluxo dematerial é mantido essencialmente contínuo.
Com relação ao espaço pressurizado, a estação dedescarga pode ser instalada em uma posição inclinada, emcujo caso o material proveniente do espaço pressurizadopassa pelo menos parcialmente, ao longo de pelo menos umaparede da estação de descarga. Nesse caso, a estação dedescarga pode ser formada de uma ou mais peças tubulares,onde pelo menos parte das paredes são planas. : Naextremidade da estação de descarga que se desvia do espaçopressurizado, é ainda instalado um elemento interruptor defluxo, por exemplo, um batente. A fim de vantajosamentedescarregar o material tratado no espaço pressurizado,tanto nas paredes da estação de descarga como no elementointerruptor de fluxo fornecido na extremidade da estação dedescarga, são formadas aberturas de descarga, onde é aindaconectado pelo menos um elemento interruptor de fluxo, afim de manter a altura da superfície do material em umnível desejado e para gerar um fluxo de materialessencialmente contínuo entre o espaço pressurizado e oespaço circundante.
A invenção é explicada em maiores detalhes comrelação aos desenhos anexos, em que:
- a figura 1 ilustra uma modalidade preferida da invenção,em um diagrama de vista lateral;
- a figura 2 ilustra a modalidade da figura 1, vista nadireção 2-2 e a figura 3 ilustra uma outra modalidadepreferida da invenção, em um diagrama de vista lateral.
De acordo com as figuras 1 e 2, em volta doaparelho (1) usado para filtração de material tipo pastafluida e similar, é instalado um vaso de pressão (2) a fimde realizar o processo de filtração na modalidade defiltração por pressão. Na parede do vaso de pressão (2)constituindo o espaço pressurizado, é formada uma abertura(3), onde é conectado um elemento (4) que serve comoestação de descarga do espaço pressurizado. O elemento (4)que serve como estação de descarga, é instalado em umaposição essencialmente vertical com relação à direção decirculação do material (5) . A fim de conduzir o materialsólido (5) tratado no aparelho (1) e obtido do mesmo, apartir do aparelho (1) para a abertura da estação dedescarga (3), dentro do vaso de pressão (2), é instalado umtransportador (6), cujo transportador (6) deixa cair omaterial (5) através da abertura (3) , para a estação dedescarga (4). A estação de descarga (4) é formada de umapeça tubular e na extremidade da dita peça tubular que sedesvia do vaso de pressão (2), é instalado um batente (7),a fim de impedir que o material (5) tenha livre acesso, apartir do vaso de pressão (2) para o espaço circundante. Nobatente (7) são formadas aberturas (8), através das quais omaterial (5) pode circular para fora do espaçopressurizado. Quando necessário, as aberturas (8) podemtambém ser feitas na parede da estação de descarga (4) . Emcada abertura (8), é conectado pelo menos um elemento deajuste de material (9), cuja operação é controlada por umelemento de controle (10), conectado ao elemento de ajuste.
Os elementos de controle (10) são mutuamente conectados, demodo que a altura da superfície (11) do material (5) podeser mantida essencialmente no mesmo nível predeterminado,enquanto o fluxo do material (5) proveniente da'estação dedescarga (4) é mantido essencialmente contínuo.
Na figura 3, um aparelho (21) usado parafiltração de material tipo pasta fluida, é colocado dentrode um vaso de pressão (22) e a parede do vaso de pressão(22) é fornecida com uma abertura (23), a fim de remover dovaso de pressão (22) o material sólido (24) filtrado eobtido do aparelho (21). Na abertura (23) é conectada umaestação de descarga (25) para o material sólido (24),através da qual o material (24) pode ser removido do vasode pressão (22), de modo que a remoção do material pode serrealizada sem. essencialmente reduzir a pressão predominanteno vaso de pressão (22). A estação de descarga (25) éinstalada em uma posição inclinada com relação à parede dovaso de pressão (22) e a estação de descarga (25) é formadade paredes essencialmente planas (2 6), que formam umpolígono de seção transversal. Na extremidade da estação dedescarga (25) que se desvia do vaso de pressão (22), éinstalado um elemento de interrupção de fluxo {21), a fimde impedir que o material (24) tenha livre acesso para forado espaço pressurizado. Nas paredes da estação de descarga(26) e no elemento interruptor de fluxo (27) fornecido naextremidade da estação de descarga, são feitas aberturas dedescarga de material (28), através das quais o material(24) pode ser removido as estação de descarga (25). Nasaberturas de descarga de material (28) é conectado pelomenos um elemento de ajuste de fluxo, isto é, uma válvula(29). Com relação a isso, as válvulas (29) que servem comoelementos de ajuste, são interligadas por meio de atuadores(30), de modo que a altura desejada da superfície dematerial (31) e a continuidade do fluxo de material apartir da estação de descarga para o espaço circundante doespaço pressurizado, possa essencialmente ser mantida.
Dependendo da quantidade de material (24) proveniente doaparelho (21) e removido através da abertura (23), asaberturas de descarga (28) são mantidas abertas por meiodos elementos de ajuste (29), de duração variável em temposvariáveis, de modo que a altura da superfície (31) éessencialmente mantida.
Claims (9)
1. Aparelho de filtragem por pressão para remoçãode material sólido de um vaso pressurizado, particularmentepara remoção de material sólido finamente dividido geradoem um processo de filtração, compreendendo um vaso depressão, cujo filtro está em conexão com elementos paraalimentação do material a ser tratado em um processo queocorre no dito vaso pressurizado, assim como para remoçãode produtos gerados no dito processo do dito vasopressurizado, o dito vaso pressurizado sendo fixado a umaestação de descarga fornecida com um elemento de ajustepara uma quantidade de material a ser descarregada do ditovaso pressurizado através de uma abertura de descarga, eaberturas de descarga múltiplas (8, 28) para remoção dematerial sólido (5, 24) do vaso pressurizado (2, 22) viadita estação de descarga (4, 25) caracterizado em que naestação de descarga (4, 25) conectada ao vaso pressurizado(2, 22), cada uma das ditas aberturas de descarga (8, 28) éfornecida com no mínimo um respectivo elemento de ajuste(9, 29) , sendo que cada um é controlado por um membro decontrol (10) para o ajuste (11, 31) da quantidade dematerial localizada na estação de descarga (4, 25), e pararemover o material da estação de descarga (4, 25), de formaessencialmente contínua.
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1,caracterizado em que no mínimo na extremidade da estação dedescarga (4, 25) que se desvia do vaso pressurizado (2,-22), são formadas aberturas de descarga de material (8,- 28).
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado em que nas paredes da estação de descarga (4, 25) são formadas aberturas de descarga de material (8, 28).
4. Aparelho de acordo com as reivindicações 1, 2ou 3, caracterizado em que o elemento de ajuste (9, 29)conectado à abertura de descarga de material (8, 28) é umaválvula tipo pinça para um tubo de borracha.
5. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado em que o elemento deajuste (9, 29) conectado à abertura de descarga de material(8, 28) é uma válvula de sucção.
6. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizado em que a estação dedescarga (4, 25) é formada de uma peça tubular.
7. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizado em que a estação dedescarga (25) é formada de paredes planas (26) .
8. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizado em que a estação dedescarga (4, 25) é instalada em uma posição essencialmentevertical em relação à parede (26) do vaso pressurizado.
9. Aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 8, caracterizado em que a estação dedescarga (4, 25) é instalada em uma posição inclinada emrelação à parede (26) do vaso pressurizado.
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