BRPI0514914B1 - Separador de autodespejamento com uma pilha de discos - Google Patents

Separador de autodespejamento com uma pilha de discos Download PDF

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BRPI0514914B1 BRPI0514914-2A BRPI0514914A BRPI0514914B1 BR PI0514914 B1 BRPI0514914 B1 BR PI0514914B1 BR PI0514914 A BRPI0514914 A BR PI0514914A BR PI0514914 B1 BRPI0514914 B1 BR PI0514914B1
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Klapper Siegfried
Heymann Bernhard
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Abstract

separador de autodespejamento com uma pilha de discos a presente invenção refere-se a um separador de autodespejamento que apresenta um eixo vertical de rotação e que apresenta um tambor (1) no qual é inserida uma pilha de discas (3) formada de uma pluralidade de discos cônicos (4), uma alimentação centrífuga sendo intraduzível através de um tubo de entrada (6) e um distribuidor (7) no espaço de centrífuga (2), que é encerrado pelo tambor (1), pelo menos duas ou mais aletas (17) sendo dispostas em um espaço de sólidos anular (15) que é disposto radialmente fora da pilha de discos (3), o espaço livre entre as aletas (17) e a parede interna do tambor (1) sendo de pelo menos três milímetros.

Description

(54) Título: SEPARADOR DE AUTODESPEJAMENTO COM UMA PILHA DE DISCOS (51) Int.CI.: B04B 1/14 (30) Prioridade Unionista: 04/09/2004 DE 10 2004 042 888.3 (73) Titular(es): GEA MECHANICAL EQUIPMENT GMBH (72) Inventor(es): WOLFGANG WIEKING; SIEGFRIED KLAPPER; BERNHARD HEYMANN (85) Data do Início da Fase Nacional: 05/03/2007
Relatório Descritivo da Patente de invenção pata SEPARADOR DE AUTODESPEJAMENTO COM UMA PILHA DE DISCOS”.
A piesente invenção 'etere-se a um separador de autodespejamento com uma pilha de discos, de acordo com o preâmbulo da reivindica5 ção 1.
Separadores de autodespejamento apresentando pilhas de discos que exibem, por exemplo, uma válvula de corrediça de pistão ou semelhante para fins de despejo, são conhecidos nas concretizações mais variadas. Eles são empregados para uma ampla faixa de finalidades em vários tipos de centrífugas, por exemplo, em centrífugas ctarificadoras, separatórias ou desgerminativas. A área preferida de aplicação aqui é o processamento de laticínios e, em particular, a desgerminação e a separação do leite.
Além disso, é conhecido prover tambores de centrífuga de autodespejamento com aletas fora da pilha de discos. Tal disposição é mostrada, por exemplo, na Patente Norte-americana 2.126.864, que mostra um separador apresentando um tambor com aberturas de descarga de sólidos que são fecháveis por uma válvula de corrediça de pistão.
Nos separadores de autodespejamento atuais, os problemas de limpeza surgem em algumas circunstâncias na prática. É verificado que o efeito de limpeza na cobertura do tambor e no fundo do espaço da centrífuga no tambor é especialmente problemático e que contaminantes podem freqüentemente ser encontrados aí mesmo depois da limpeza automática.
Contra este antecedente, é um objetivo da invenção o de prover o desenho e a construção do separador do tipo mencionado no início, de tal modo que possa ser conseguida uma ação de limpeza aperfeiçoada.
A invenção atinge este objetivo através do objeto da reivindicação 1.
De acordo com a invenção, o tambor exibe aberturas de descarga de sólidos e o espaço livre entre as aletas - ou o inserto de aleta vantajo30 samente implementado - e a parede interna do tambor em cada ponto é de pelo menos três milímetros.
Desta maneira, o espaço livre entre as aletas e o invólucro ex2 * ·«»· · ·*
Figure BRPI0514914B1_D0001
• « ternc do tambor se torna tão grande que, ern cada μοπΐο no espaço de sohdos, os espaços fivres entre as aletas e o invólucro interno do tambor, em pdfm.uia’ a ujoénura oo lamoor e ο Tunac ac espaço da centrifuga também, vantajosa mente, em outros pontos críticos em relação à limpeza, são gran5 des o suficiente que o relativo movimento adequadamente grande do líquido com relação ao tambor na direção circunferencial sempre é permitido na superfície circunferencial externa e em outras regiões marginais do espaço da centrífuga.
Com relação à técnica existente, são citadas adicionalmente as 10 seguintes Patentes: DE 567 665, DE 444,573, US 2.662.687 e US 2.313.541. Estas publicações mostram, cada qual, separadores de câmara apresentando insertos de aleta fora da pilha de discos, mas nenhuma abertura de descarga de sólidos, de modo que as vantagens, de acordo com a invenção, não podem ser realizadas. A Patente Norte-americana 2.477.982 mostra um separador de autodespejamento que apresenta aberturas de descarga sem qualquer válvula de corrediça de pistão, aletas fora da pilha de discos novamente se estendendo para a cobertura do tambor. A Patente Norte-americana 5.735.789 mostra um separador apresentando uma pilha de discos com espaçadores na forma de aleta.
Desenvolvimentos e concretizações vantajosos da invenção são deduzidos a partir das reivindicações anexas.
Uma brecha anular de pelo menos 0,5 mm, mas no máximo de 5 mm, é preferivelmente configurada entre as aletas e a pilha de discos a fim de também limpar esta região adequadamente.
De acordo com uma concretização adicional da invenção, é vantajoso que as aietas cubram pelo menos 5 por cento, mas no máximo 95 por cento da área de seção transversal do espaço de sólido, a fim de assegurar sempre uma ação de limpeza adequada.
Em uma disposição como um separador separativo, é adicio30 nalmente vantajoso, de acordo com o conhecimento da invenção, que o diâmetro externo das aletas seja maior do que o diâmetro do disco divisor em pelo menos 1 mm, mas no máximo de 25 mm.
Figure BRPI0514914B1_D0002
Aqui, c centro de gravidade da superfície de aieta deve vantajosamente ficar acima do plano de despejo. Alternativamente, contudo, tam'óé.-b ó dispoí csíe oenho üe giavjuade abaixo ao piano ae despe jo, o que, de qualquer modo, leva a resultados menos vantajosos.
De acordo com um desenvolvimento vantajoso adicional da invenção, as superfícies de aleta são providas com aberturas de equalização. Estas vantajosa mente aliviam as aletas das cargas de pressão Coriolis de pico durante os despejos do tambor.
É adicionalmente vantajoso posicionar as aletas de modo que 10 suas superfícies fiquem, cada qual, orientadas para frente ou para trás em um ângulo de até 45° com relação ao raio do tambor.
No desenvolvimento da invenção, é adicionalmente concebível inserir palhetas tridimensionalmente curvadas em vez de aletas planares.
Finalmente, é verificado que pelo menos duas, mas preferivel15 mente de 8 a 24 aletas são distribuídas, em particular, de forma uniforme, sobre a circunferência externa da pilha de discos.
As aletas são vantajosamente combinadas por meio da conexão de elementos em um inserto na forma de anel, o que facilita a montagem e a desmontagem das aletas como uma unidade.
Este inserto de aleta é adicionalmente fixado vantajosamente no lugar por elementos de fixação que são integrados na pilha de discos.
Adicionalmente, o inserto de aleta é vantajosa mente conectado solidamente ao disco divisor - caso presente - para fins de fixação.
A seguir, a invenção é descrita em maiores detalhes com base 25 nas concretizações exemplificativas preferidas com referência aos desenhos, nos quais:
as figuras de 1 a 6 são vistas em seção esquemáticas de uma região parcial de um tambor separador, de acordo com a invenção;
a figura 71 é uma representação esquemática da configuração 30 de aletas, de acordo com uma concretização exemplificativa específica da invenção;
a figura 8 é uma representação esquemática de um inserto de
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aleta em uma vista de topo
A figura 1 mostra um tambor 1, representado em forma altamentp ρςηι.fpmátíca paro separador apresentando um οίχν «enicai de rola ção D, o separador não sendo adicionalmente ifustrado com relação a seus outros componentes, tais como o acionamento e semelhantes, o tambor encerrando um espaço de centrífuga 2 no qual é inserida uma pilha de discos 3 formada de uma pluralidade de discos cônicos 4, uma ou uma pluralidade de canais ascendentes 5 sendo configurada nos discos cônicos.
Aqui, deve ser observado que os termos tais como ascenden10 te, descendente, dianteiro ou traseiro e semelhantes se referem apenas às concretizações exemplificativas esquemáticas representadas e não deve ser entendido como restritivos. Desse modo, na concretização alternativa não representada aqui, o tubo de entrada pode também ser conduzido para o tambor a partir de baixo, mesmo que o que está representado na figu15 ra 1 seja uma variante na qual o tubo de entrada é conduzido para o tambor a partir de cima.
A partir daqui, o tubo de entrada central 6 se abre inicialmente a partir de cima para um distribuidor 7, que exibe canais 8 que conduzem a alimentação de centrífuga para fora para o espaço de centrífuga 2 até as aberturas de descarga 9.
As aberturas de descarga 9 podem ser dispostas em vários raios, preferivelmente em raios de tal modo que fiquem localizadas a uma curta distância antes ou dentro ou depois ou fora da circunferência externa dos discos 4.
O tambor exibe aberturas de descarga de sólidos 10 que preferivelmente estão situadas no maior diâmetro do tambor e à frente do quai é preferivelmente conectada uma válvula de corredtça de pistão (na representada aqui). Uma válvula de corrediça de pistão, não representada aqui, pode, por exemplo, servir para implementar a função de autodespejamento ou para abrir e fechar aberturas de descarga de sólidos 10.
Pelo menos, um canal de drenagem 11, atrás do qual pode ser conectado um disco de invólucro, permite drenar uma fase líquida a partir do
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espaço da centrífuga 2.
De acordo com a concretização exempiificativa da figura 2, que c representada na u/uia suτipihmada (lãc seucio, portaníu, representaoos o tubo de entrada e os canais e as aberturas de descarga do distribuidor, tam5 bém é possível drenar uma segunda fase de líquido do tambor através de um disco divisor 23 (diâmetro externo Ds).
O tambor 1 exibe uma metade de tambor inferior 12 e uma metade de tambor superior 13, que são solidamente conectadas entre si através de um anel de fechamento 14 ou semelhante.
Fora da pilha de discos, no espaço anular que se estreita radialmente para fora ou no espaço de sólidos 15, é disposto um inserto de aleta 16 (vide figura 8) apresentando uma pluralidade de aletas 17, as aletas 17 sendo combinadas no inserto 16 por meio de elementos de conexão 18,19.
O inserto pode ser fixado no lugar por elementos de fixação que são integrados na pilha de discos (não representada aqui). O inserto é também espaçado pelo menos a 3 mm longe da parede interna do tambor em cada ponto.
Alternativamente, também é concebível conectar o inserto de aleta 16 solidamente ao disco divisor 23 da figura 2 para fins de fixação.
É importante que o inserto de aleta 16 seja solidamente fixado no lugar no espaço de sólidos 15.
Como pode ser visto da figura 8, as aletas podem ser direcionadas radialmente para fora ou, de outra forma, podem ser orientadas para frente ou para trás em relação à direção de rotação (R), em particular incli25 nadas de um ângulo (a) de até 45° em relação à direção radial r.
É agora importante que uma brecha SI, S2 permaneça nas arestas mais exteriores das aletas 17 e a metade inferior do tambor 12 ou metade superior do tambor 13, respectiva mente, cuja brecha seja de pelo menos 3 mm de largura ou mais larga ao redor de cada aleta. Preferivelmente existe também uma brecha adicional anular S3 de pelo menos 0,5 mm e no máximo 5 mm de largura entre as aletas e a pilha de discos.
Desta forma uma ação de limpeza especialmente vantajosa é • · ·♦··«·«♦ * ♦ ft « · · » *
9 9 9 · « « · · · obtida, porque é assegurado que haja sempre uma ação de iimpeza adequadamente grande no espaço de sólidos 15, pois em todos os pontos há sempre um íílíâv dueqüaoamenié yiattde etiue dietas i ·. e tamoor t em pontos críticos, e em particular um movimento relativo do líquido adequadamen5 te grande em relação ao tambor na direção da circunferência é permitido nas circunferências mais externas das superfícies em todas regiões marginais do espaço de centrífuga.
A figura 1 mostra uma variação na qual aletas 17 cobrem a maior parte do corte transversal do espaço de sólidos, em particular até 95 por cento do corte transversal do espaço de sólidos 15.
Em contraste, a seção transversal das aletas 17 na figura 2 é um tanto menor, o disco divisor suplementar 23 estando também presente na figura 2. O diâmetro externo DA das aletas é maior do que o diâmetro Ds do disco divisor 23 por pelo menos 2 mm e no máximo 25 mm.
A figura 3 deixa claro que o centro de gravidade P1 das superfícies de aleta se encontra acima de seu plano de ação, que é determinado pela abertura de descarga de sólidos 10.
A figura 4 exibe uma variante correspondente na qual este centro de gravidade P2 das aletas é disposto abaixo do plano da abertura de descarga de sólidos 10.
A figura 5 mostra elementos de conexão adicionais (por exemplo, anéis) 20, 21 para conectar aletas 17 entre si.
A figura 6 mostra que as aletas podem ser providas com aberturas 22 a fim de aliviar as superfícies de aleta das aletas 17 das cargas de pressão Coriolis de pico na descarga de sólidos.
Lista de Caracteres de Referência
Tambor 1 cr-._,+ ..'.c , — c μ Cl y V <4 C o « l t . * c M <4 C4
Pilha de discos 3
Disco 4
Tubo de entrada 6
Distribuidor 7
Canal 8
Abertura de descarga 9
Abertura de descarga de sólidos 10
Canal de drenagem 11
Metade inferior do tambor 12
Metade superior do tambor 13
Anel de fechamento 14
Espaço de sólidos 15
Inserto de anel 162
Aletas 17
Elemento de conexão 18
Elemento de conexão 19
Elemento de conexão 20
Elemento de conexão 21
Abertura 22
Disco divisor 23
Brechas anulares S1, S2, S3
Diâmetro externo das aletas DA
Eixo de rotação D
Diâmetro externo do disco divisor Ds
Direção de rotação R
Radial r
Centros de gravidade Ρ1, P2
Ângulo α
..
Inserto de aleta na especificação. - Tradutor

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES
1/3 .t
1. Separador de autodespejamento apresentando um eixo vertical de rotação e apresentando um tambor (1) com aberturas de descarga de sólidos (10), em cujo tambor é inserida uma pilha de discos (3) formada de
5 uma pluralidade de discos cônicos (4), as aberturas de descarga de sólidos (10) estão situadas no maior diâmetro do tambor, uma alimentação de centrífuga sendo introduzível através de um tubo de entrada (6) e um distribuidor (7) em um espaço de centrífuga (2) que é encerrado pelo tambor (1), pelo menos duas ou uma pluralidade de aletas (17) sendo disposta em um
10 espaço de sólidos anular (15) que é disposto radialmente fora da pilha de discos (3), sendo que o espaço livre entre cada das aletas (17) e a parede interna do tambor (1) ser de pelo menos três milímetros, caracterizado pelo fato de um disco divisor (23) ser disposto no tambor e de o diâmetro (DA) das aletas (17) ser maior do que o diâmetro (DS) do disco divisor (23) acima da
15 pilha de discos (3) em pelo menos 2 mm, mas no máximo 25 mm, e pelo fato das aletas (17) serem combinadas em um inserto pré-montado na forma de anel (16) por elementos de conexão (18, 19, 20, 21).
2. Separador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de entre as aletas (17) e a pilha de discos (3) ser provida uma bre20 cha anular (S3) que tem pelo menos 0,5 mm e no máximo 5 mm de largura em cada ponto.
3. Separador, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de as aletas (17) cobrirem pelo menos 5 por cento e no máximo 95 por cento da área de seção transversal do espaço de sólidos
25 (15).
4. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o centro de gravidade (P1) das superfícies de aleta das aletas (17) se encontrar acima do plano de despejo, que é especificado pelas aberturas de descarga de sólidos (10).
30 5. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o centro de gravidade (P2) das superfícies de aleta das aletas (17) se encontrar abaixo do plano de despejo, que
Petição 870180034821, de 27/04/2018, pág. 6/11 é especificado pela abertura de descarga de sólidos (10) do tambor.
6. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de as aletas (17) exibirem pelo menos uma ou uma pluralidade de aberturas (22) em sua superfície de aleta.
5 7. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de as aletas (17) serem orientadas radialmente.
8. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de as aletas (17) serem orientadas para
10 frente ou para trás com relação ao raio do tambor em até 45°.
9. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de as aletas (17) serem configuradas como planares.
10. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 anteriores, caracterizado pelo fato de as aletas (17) serem configuradas como palhetas multidimensionalmente curvadas.
11. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de 8 a 24 das aletas (17) serem inseridas no tambor (1).
20
12. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o inserto (16) ser fixado no lugar por elementos de fixação que são integrados na pilha de discos (3).
13. Separador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o inserto (16) ser solidamente conec25 tado ao disco divisor (23) para fins de fixação.
Petição 870180034821, de 27/04/2018, pág. 7/11 7 ί
2/3
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