BRPI0608695B1 - Separador centrífugo e método para separar um produto - Google Patents

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BRPI0608695B1
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BRPI0608695-0A
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Lasse Hurnasti
Leonard Borgström
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Alfa Laval Corporate Ab
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    • B04B2013/006—Interface detection or monitoring of separated components

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Abstract

separador centrífugo e método para separar um produto. a invenção se refere a um separador centrífugo e um método de separar um produto em uma fase pesada e uma fase leve. um rotor centrífugo (1) encerra um espaço de separação fechado (8) que tem uma parte radialmente externa (11) para a fase pesada, uma parte radialmente interna (12) para a fase leve e um espaço central cheio de gás (13). a parte radialmente externa é separada da parte radialmente interna por um nível da camada de interface (14). uma entrada (21) se estende para o interior do espaço de separação (8) para alimentar o produto. uma primeira saída (22) se estende a partir da parte radialmente externa para descarga da fase pesada. uma segunda saída (23) se estende a partir da parte radialmente interna (12) para descarga da fase leve. um equipamento de controle permite controle do nível da camada de interface até uma posição radial desejada. um sensor (51) detecta um parâmetro relacionado à pressão de gás no espaço central. o equipamento de controle controla a contrapressão na primeira saída em resposta ao parâmetro detectado para controlar o nível da camada de interface para a posição radial desejada.

Description

“SEPARADOR CENTRÍFUGO E MÉTODO PARA SEPARAR UM PRODUTO”
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO E TÉCNICA PRECEDENTE
A presente invenção se refere a um separador centrífugo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A invenção também se refere a um método para separar um produto de acordo com o preâmbulo da reivindicação 18.
A SE-B-514.744 divulga um separador centrífugo do tipo definido inicialmente. Como aparece deste documento seria difícil manter o nível da camada de interface na posição radial desejada durante operação do separador centrífugo. Isto pode ser devido ao fato que uma quantidade não controlável de fase pesada separada que inclui partículas sólidas separadas são descarregadas por unidade de tempo. Se a quantidade descarregada de fase pesada, por exemplo, puder exceder uma quantidade de fase pesada alimentada, o nível da camada de interface será deslocado radialmente para fora. Este problema é solucionado na SE-B-514.744 por meio de um equipamento de controle que compreende elementos separados para suprimento e descarga de um fluido de controle que tem uma densidade mais elevada do que a fase leve.
Uma separação comum é o caso em que a fase pesada é controlada na maneira mencionada acima, de tal maneira que a contrapressão na saída da frase pesada é mantida em um nível determinado e que a fase leve escoa sobre uma saída de transbordamento. Em um tal caso de separação pode ocorrer que a camada é que o nível da camada de interface é deslocado até uma posição radial indesejada devido à pressão de gás que prevalece na superfície liquidar livre e adjacente à saída de transbordamento. Tal deslocamento do nível da camada de interface pode conduzir a uma separação pobre e/ou quebra da vedação de água.
Em um caso de separação normal que inclui um disco de
0$ • 10 aparar com furos de ventilação e pressão atmosférica fora da vasilha, este problema não surgirá. A pressão real de gás é então a pressão atmosférica que pode ser olhada como constante. Este problema não ocorre também quando existe a configuração convencional com um escoamento sobre uma saída de transbordamento para a fase pesada sobre uma saída de transbordamento para a fase leve, na qual os níveis radiais de ambas as saídas de transbordamento controlam a posição radial do nível da camada de interface. Se esta configuração compreende um disco de aparar com furos de ventilação para a fase leve, a mesma pressão de gás prevalece na superfície liquida livre adjacente às saídas de transbordamento ao mesmo tempo para a fase pesada e a fase leve, o que significa que o nível da camada de interface não será influenciado por variações na pressão de gás.
Contudo, se uma das fases é controlada em relação à contrapressão, uma variação na pressão de gás irá influenciar diretamente a posição radial do nível da camada de interface se compensação correspondente da contrapressão não se for feita sobre a fase controlada em relação à contrapressão. Variações na pressão de gás adjacente à saída de transbordamento surgem quando o gás adjacente à saída de transbordamento não tem um trajeto de escoamento livre para equalização de pressão. As variações da pressão de gás se tomam grandes, especialmente quando o produto a ser separado os para e a ser suprido para o separador centrífugo tem uma pressão de vapor elevada, isto é, uma mistura petróleo-água que é saturada com gás natural e que tem uma temperatura próxima ao ponto de ebulição da fase água.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O objetivo da presente invenção é solucionar o problema acima mencionado.
Este objetivo é alcançado por meio do separador centrífugo definido inicialmente, que é caracterizado pelo fato de o separador centrífugo
OC ser projetado de tal maneira que o espaço de separação é fechado para um ambiente e permite a manutenção de uma pressão de gás no espaço central cheio de gás do espaço de separação, cuja pressão de gás se desvia da pressão do ambiente, por o separador centrífugo compreender um sensor que é 5 fornecido para detectar, durante a operação, parâmetro que é relacionado à pressão de gás no espaço central cheio de gás do espaço de separação, e que é conectado ao equipamento de controle, e por o equipamento de controle ser arranjado para controlar a contrapressão em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída em resposta ao parâmetro detectado para controlar o φ 10 nível da camada de interface para a posição radial desejada.
Por meio de tal equipamento de controle é possível manter, durante substancialmente toda a separação, o nível da camada de interface em uma posição radial desejada que é ótima para o resultado da separação. Em particular é possível manter o nível da camada de interface na posição 15 desejada mesmo se o produto a ser separado tem uma qualidade variável, por exemplo, em relação à quantidade de liquido/gás, e uma temperatura variável que é próxima ao ponto de ebulição do líquido. Se a pressão no espaço central de gás do espaço de separação aumenta, a contrapressão em uma das saídas pode aumentar rapidamente, por meio do equipamento de acordo com a 20 invenção, de tal maneira que a posição radial do nível da camada de interface é mantida.
De acordo com uma configuração da invenção, o equipamento de controle é arranjado para controlar a contrapressão e pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída durante um escoamento através de dita 25 saída a partir do rotor centrífugo. De acordo com esta configuração a invenção pode ser realizada de uma maneira fácil, controlando a contrapressão em uma das saídas através de uma influência do escoamento da fase pesada ou da fase leve.
De acordo com uma outra configuração da invenção, o equipamento de controle é arranjado para controlar também a contrapressão em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída por meio de, quando necessário, permitir o fornecimento de um escoamento para o rotor centrífugo através de uma da primeira saída e da segunda saída. De acordo com esta 5 configuração, o equipamento de controle é assim adaptado para permitir, quando necessário, que o escoamento em uma das saídas escoe para trás, isto é, de volta para o rotor centrífugo. Tal configuração é especialmente vantajosa no caso em que um produto sólido é descarregado através de bocais radiais e a percentagem de fase pesada no produto a ser separada é baixa, no qual uma φ 10 quantidade elevada não permissível da fase pesada podería deixar o rotor centrífugo através destes bocais, de tal maneira que o nível da camada de interface se move muito afastada radialmente para fora ou desaparece completamente. Tal processo pode ser impedido pela realimentação proposta de fase pesada ou alimentação de um fluido de controle que tem uma 15 densidade que é substancialmente a mesma que a densidade da fase pesada.
De acordo com uma outra configuração da invenção, o equipamento de controle compreende pelo menos uma válvula para controlar a contrapressão em uma da primeira saída e da segunda saída. Tal válvula φ possibilita uma realização fácil do controle da contrapressão.
De acordo com uma outra configuração da invenção, dita válvula é fornecida na primeira saída. Vantajosamente o equipamento de controle pode então será arranjado para permitir o escoamento da fase pesada através da primeira saída ao mesmo tempo para dentro e para fora do rotor centrífugo, para controlar a contrapressão. O equipamento de controle pode 25 então compreender uma válvula que permite o escoamento para o interior do rotor centrífugo através da primeira saída, e uma válvula que permite um escoamento para fora do rotor centrífugo através da primeira saída.
De acordo com uma outra configuração da invenção, dita válvula é fornecida na segunda saída. O equipamento de controle pode então ser arranjado para permitir um escoamento da fase leve através da segunda saída especialmente para fora do rotor centrífugo para controlar a contrapressão, porém também é possível, dentro do escopo da presente invenção, arranjar um equipamento de controle para permitir o escoamento da 5 fase leve através da segunda saída também para o interior do rotor cilíndrico para controlar a contrapressão. O equipamento de controle então compreende uma válvula que permite o escoamento para fora a partir do rotor centrífugo através da segunda saída, mas pode também compreender uma válvula que permite o escoamento para o interior do rotor centrífugo através da segunda φ 10 saída.
De acordo com uma outra configuração da invenção, o equipamento de controle compreende dispositivo para fornecer um fluido de controle arranjado para permitir suprimento de dito fluido de controle para uma dentre a parte radialmente externa e a parte radialmente interna. O fluido 15 de controle pode ser formado por um fluido separado que é alimentado para o interior da parte radialmente externa e a parte radialmente interna, respectivamente, ou por meio de uma da fase pesada e da fase leve que é alimentada de volta para o interior da parte radialmente externa e da parte radialmente interna, respectivamente.
De acordo com uma outra configuração da invenção, o equipamento de controle é arranjado para permitir dito suprimento de fluido de controle através da primeira saída, isto é, suprimento da fase pesada.
De acordo com uma outra configuração da invenção, uma saída de transbordamento é fornecida entre a parte radialmente interna e a segunda saída. A invenção pode então, vantajosamente, ser realizada por meio de um controle de contrapressão da fase pesada.
De acordo com uma outra configuração da invenção, uma saída de transbordamento é fornecida entre a parte radialmente externa e a primeira saída. A invenção pode então, vantajosamente, ser realizada por meio de um controle de contrapressão da fase leve.
De acordo com uma outra configuração da invenção, o sensor compreende um sensor de pressão que pode detectar a pressão de gás diretamente no espaço central cheio de gás, ou uma pressão que depende 5 desta pressão de gás.
O objetivo é também alcançado por meio do método definido inicialmente, que é caracterizado pelas seguintes etapas de:
manter uma pressão de gás no espaço central cheio de gás do espaço de separação, cuja pressão de gás se desvia da pressão do ambiente, φ 10 detectar um parâmetro que é relacionado à pressão de gás no espaço central cheio de gás do espaço de separação, e controlar a pressão de gás em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída em resposta ao parâmetro detectado, para controlar o nível da camada de interface para a posição radial desejada.
Outros desenvolvimentos vantajosos do método estão definidos nas reivindicações dependentes 20 até 26.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A presente invenção é explicada agora de forma mais próxima por meio de configurações descritas à guisa de exemplo, e com referência aos 20 desenhos anexados a ela.
A Figura 1 divulga de maneira esquemática uma vista parcialmente em corte de um separador centrífugo.
A Figura 2 divulga de maneira esquemática uma vista em corte de uma parte de um separador centrífugo de acordo com uma segunda 25 configuração da invenção.
A Figura 3 divulga de maneira esquemática uma vista em corte de uma parte de um separador centrífugo de acordo com uma terceira configuração da invenção.
A Figura 4 divulga de maneira esquemática uma vista em corte /3 de uma parte de um separador centrífugo de acordo com uma quarta configuração da invenção.
A Figura 5 divulga de maneira esquemática uma vista em corte de uma parte de um separador centrífugo de acordo com uma quinta configuração da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE DIVERSAS CONFIGURAÇÕES DA INVENÇÃO
A Figura 1 divulga um separador centrífugo de acordo com a invenção. O separador centrífugo divulgado é projetado para separação de um produto em uma fase relativamente pesada e uma fase relativamente leve.
Além disto, o separador centrífugo pode ser projetado para separação de lama ou uma fase sólida na forma de partículas pesadas.
O separador centrífugo compreende um rotor centrífugo 1 que é montado em um fuso 2. O fuso 2 é apoiado em um mancal 3 e acionado por meio de um elemento de acionamento adequado 4, que é fornecido em uma estrutura 5. O rotor 1 é fornecido em um estojo 6 e é por meio do elemento de acionamento 4 rotativo ao redor de um eixo x de rotação. O rotor 1 compreende uma parede de rotor 7 que encerra um espaço de separação 8, ver Figuras 2-5. O espaço de separação 8 tem uma parte radialmente externa 11 na qual a fase pesada separada é coletada durante a operação, e uma parte radialmente interna 12, na qual a fase leve separada é coletada durante a operação. Além disto, o espaço de separação 8 tem um espaço central cheio de gás 13 contra o qual a fase leve separada coletada forma uma superfície líquida livre. A parte radialmente externa 11, isto é, a parte para a fase pesada separada, é separada da parte radialmente interna 12, isto é a parte para a fase leve separada, por um nível de camada de interface 14 formado durante a operação.
O rotor centrífugo 1 também compreende, em uma maneira conhecida por si mesma, um conjunto de discos de separação cônicos 15 que são divulgados de maneira esquemática nas Figuras 2-5. Os discos de separação 15 são fornecidos entre um disco delimitador superior 16 e um disco delimitador inferior 17 que compreende uma entrada 18 para o produto a ser separado.
Além disto, o separador centrífugo compreende uma entrada
21, uma primeira saída 22 e uma segunda saída 23. A entrada 21 compreende um conduto de entrada estacionário 24 que se estende para o interior do espaço de separação 8 através da parede do rotor 7. A entrada 21 é arranjada para permitir, durante a operação, alimentação do produto para o espaço de φ 10 separação 8.
A primeira saída 22 se estende a partir da parte radialmente externa 11 através da parede do rotor 7 e é arranjada para permitir descarga durante a operação da fase pesada através da primeira saída 22. A primeira saída 22 compreende um primeiro conduto de saída estacionário 25 e um 15 disco de aparar estacionário 26 que é conectado ao primeiro conduto de saída e que é fornecido em uma primeira câmara de aparar 27 para a fase pesada. A primeira câmara de aparar 27 se comunica com a parte radialmente externa 11 através de um ou diversos canais de fase pesada 28.
A segunda saída 23 se estende a partir da parte radialmente 20 interna 12 através da parede de rotor 7 arranjada para permitir descarga durante a operação da fase leve através da segunda saída 23. A segunda saída 23 compreende um segundo conduto de saída estacionário 30 e um disco de aparar estacionário 31 que é conectado ao segundo conduto de saída 30, e que é fornecido em uma segunda câmara de aparar 32 para a fase leve. A segunda 25 câmara de aparar 32 se comunica com a parte radialmente interna 12 através de uma saída de transbordamento 38 fornecida entre elas.
O rotor centrífugo 1 pode possivelmente, porém não necessariamente, também compreender bocais divulgados de maneira esquemática 34 que são projetados para descarga continua de lama ou partículas sólidas a partir da parte radialmente externa 11 do espaço de separação 8.
O rotor centrífugo 1 pode, como uma alternativa, compreender um dispositivo que é projetado para descarregar de maneira intermitente e em 5 uma maneira conhecida por si mesma, lama ou partículas sólidas a partir da parte radialmente externa 11 do espaço de separação 8.
O separador centrífugo é projetado de tal maneira que o espaço de separação 8 é fechado para um ambiente e permite a manutenção de uma pressão de gás no espaço central cheio de gás 13 do espaço de separação 8, e φ 10 cuja pressão de gás se desvia da pressão do ambiente. Este fechamento do espaço de separação 8 pode ser fornecido em diferentes maneiras que estão ilustradas nas diversas configurações nas Figuras 2-5.
Na primeira configuração que está divulgada na Figura 2, e na terceira configuração que está divulgada na Figura 4, o estojo 6 é aberto para 15 o ambiente, no qual o espaço de separação 8 é fechado por meio da primeira câmara de aparar 27 e o primeiro disco de aparar 26, que forma uma vedação liquida que impede a pressão de gás no espaço cheio de gás 13 do espaço de separação 8 de se propagar para fora para o ambiente. Nas primeira e terceira configurações o segundo disco de aparar 9 pode possivelmente, porém não 20 necessariamente, ser dotado de um furo de ventilação 35 que permite que a pressão se propague através da segunda câmara de aparar 32. Tal furo de ventilação 35 está ilustrado na Figura 4.
Na terceira configuração, que está divulgada na Figura 4, uma saída de transbordamento 39 é fornecida entre a parte radialmente externa 11 25 e a primeira saída 22, ou mais especificamente entre a parte radialmente externa 11 e a primeira câmara de aparar 27.
Na segunda configuração, que está divulgada na Figura 3, e na quarta configuração que está divulgada na Figura 5, o espaço de separação 8 é fechado por meio do estojo 6, que encerra completamente o rotor centrífugo 1 em relação ao ambiente, e forma um vaso de pressão. Na segunda configuração e na quarta configuração, ambos, o segundo disco de aparar 31 e o primeiro disco de aparar 26 podem possivelmente, porém não necessariamente, ser dotados de um furo de ventilação 35 que permite que a 5 pressão se propague através das duas câmaras de aparar 27 e 32.
Na segunda configuração, que está divulgada na Figura 3, uma saída de transbordamento 38 é fornecida entre a parte radialmente interna 12 e a segunda saída 23, ou mais especificamente, entre a parte radialmente interna 12 e a segunda câmara de aparar 32.
Na quarta configuração, que está divulgada na Figura 5, uma saída de transbordamento 39 é fornecida entre a parte radialmente externa 11 e a primeira saída 22, ou mais especificamente entre a parte radialmente externa 11 e a primeira câmara de aparar 27.
O separador centrífugo também compreende equipamento de controle arranjado para permitir durante a operação controle do nível da camada de interface 14 até uma posição radial desejada, controlando a contrapressão em pelo menos um da primeira saída 22 e da segunda saída 23.
O equipamento de controle compreende uma unidade de controle 50. Um sensor é conectado à unidade de controle 50 e fornecido para detectar durante 20 a operação um parâmetro relacionado à pressão de gás no espaço cheio de gás do espaço de separação 8. Nas configurações divulgadas, o sensor é um sensor de pressão 51 que detecta uma pressão de gás que é substancialmente igual à pressão de gás no espaço central cheio de gás 13 do espaço de separação 8. Na primeira e na sua terceira configurações o sensor de pressão 25 51 é fornecido no espaço central cheio de gás 13, e na segunda e quarta configurações o sensor de pressão 51 é fornecido fora do rotor 1, porém dentro do estojo fechado 6.
Ao invés de detectar diretamente a pressão de gás no espaço central cheio de gás 13 do espaço de separação 8, o sensor pode detectar uma outra pressão relacionada a esta pressão de gás, ou qualquer outro parâmetro relacionado a esta pressão.
O equipamento de controle é arranjado para controlar a contrapressão em pelo menos um da primeira saída 22 e da segunda saída 23, 5 dependendo da pressão detectada pelo sensor de pressão 51, para controlar o nível da camada de interface 14 para a posição radial desejada.
Na primeira configuração que está divulgada na Figura 2, o equipamento de controle é arranjado para controlar a contrapressão na primeira saída 22. Graças à saída de transbordamento 38 entre a parte φ 10 radialmente interna 12 e a segunda saída 23, a posição radial do nível da camada de interface 14 pode ser determinada pela contrapressão na primeira saída 22. Esta contrapressão pode ser controlada de diversas maneiras. De acordo com uma variante a contrapressão pode ser controlada por uma influência com um estrangulamento de um escoamento da fase pesada 15 descarregada através da primeira saída 22. Tal estrangulamento pode ser fornecido em uma maneira fácil por meio de uma válvula 55. A válvula 55 é conectada de maneira adequada à unidade de controle 50 que controla a válvula 55 em resposta à pressão de gás detectada pelo sensor de pressão 51. Se a pressão de gás no espaço central de gás 13 do espaço de separação 8 20 aumenta, a contrapressão na primeira saída 22 pode ser aumentada rapidamente, de modo que a posição radial desejada do nível da camada de interface 14 é mantida. De acordo com uma outra variante, o equipamento de controle pode ser arranjado para controlar também a contrapressão na primeira saída 22 por meio de, quando necessário, permitir o fornecimento de 25 um escoamento para o rotor centrífugo 1 através da primeira saída 22. Tal escoamento de fase pesada de volta para a parte radialmente externa 11 pode ser fornecido por meio de um fluido de controle que é suprido a partir de qualquer fonte adequada 56 através de um conduto 57 que é conectado ao primeiro conduto de saída 25. A fonte 56 fornece o fluido de controle em uma pressão suficiente e a contrapressão pode, neste caso, ser controlada por meio de uma válvula 58 no conduto 57. Também a válvula 58 é conectada à unidade de controle 50 que controla a válvula 58 em resposta à pressão de gás detectada pelo sensor de pressão 51.
Se por exemplo uma quantidade muito grande de lama, partículas sólidas e/ou fase pesada, foi descarregada através dos bocais 34, o nível da camada de interface, e assim também a superfície liquida livre na primeira câmara de aparar 27, será deslocada radialmente para fora, no qual o líquido que cobre o primeiro disco de aparar 26 diminui, o que conduz a uma 10 redução da pressão na primeira saída 22. Isto pode ser equilibrado estrangulando o escoamento por meio da válvula 55 ou suprindo a fase pesada através do conduto 57. O fluido de controle pode ser formado pela fase pesada descarregada, que é alimentada de volta para o interior da parte radialmente externa 11, ou por meio de um fluido separado, que é alimentado para a parte 15 radialmente externa 11 através do conduto 57 e do primeiro conduto de saída 25 e que tem uma densidade que corresponde à densidade da fase pesada.
A segunda configuração que está divulgada na Figura 3 difere da primeira configuração, em que o espaço de separação é fechado por meio do estojo 6 como foi descrito acima. Deve ser observado que na segunda 20 configuração ambos os discos de aparar 26 e 31 podem ser dotados de furos de ventilação 35, o que possibilita ao sensor de pressão 51 na segunda configuração ser fornecido fora do rotor 1, porém dentro do estojo 6, ao invés do interior do rotor 1. Para o restante, o equipamento de controle é substancialmente idêntico ao equipamento de controle da primeira 25 configuração. Uma vez que o controle de contrapressão também na segunda configuração tem lugar sobre a fase pesada, uma saída de transbordamento 3 8 é fornecida de maneira vantajosa entre a parte radialmente interna 12 e a segunda saída 23.
A terceira configuração que está divulgada na Figura 4 difere da primeira configuração em que o equipamento de controle é arranjado para controlar a contrapressão na segunda saída 23. Graças à saída de transbordamento 39 entre a parte radialmente externa 11 e a primeira saída 22, a posição radial do nível da camada de interface 14 pode ser determinada 5 pela contrapressão na segunda saída 23. Esta contrapressão pode ser controlada substancialmente da mesma maneira como na primeira configuração. De acordo com uma variante, a contrapressão pode ser controlada por meio de uma influência ou um estrangulamento de um escoamento da fase leve descarregada através da segunda saída 23. Tal 10 estrangulamento pode ser fornecido em uma maneira fácil por meio de uma válvula 65. A válvula 65 é conectada de maneira adequada à unidade de controle 50 que controla a válvula 65 em resposta à pressão de gás detectada pelo sensor de pressão 51. Se a pressão de gás no espaço central de gás 13 do espaço de separação 8 aumenta, a contrapressão na segunda saída 23 pode ser 15 aumentada rapidamente, de modo que a posição radial desejada do nível da camada de interface 14 é mantida. Como mencionado acima, também é possível dentro do escopo da invenção que o equipamento de controle seja arranjado também para controlar a contrapressão na segunda saída 23 por meio de, quando necessário, permitir o fornecimento de um escoamento para 20 o rotor centrífugo 1 através da segunda saída 23. Tal escoamento de fase leve de volta para a parte radialmente externa 11 pode ser fornecido por meio de um fluido de controle suprido a partir de qualquer fonte adequada 66 através de um conduto 67 que é conectado ao segundo conduto de saída 30. A fonte fornece o fluido de controle em uma pressão suficiente e a contrapressão pode, neste caso, ser controlada por meio de uma válvula 68 no conduto 67.
Também a válvula 68 é conectada à unidade de controle 50 que controla a válvula 68 em resposta à pressão de gás detectada pelo sensor de pressão 51.
Se o nível da camada de interface 14 é deslocado, por exemplo, radialmente para dentro, a superfície líquida livre na parte radialmente interna 12 é deslocada radialmente para fora, onde a cobertura de líquido do segundo disco de aparar 38 diminui, o que conduz a uma redução da pressão na segunda saída 23. Isto pode ser equilibrado pelo estrangulamento do escoamento através da válvula 65, porém também é 5 possível, nesta configuração, equilibrar isto suprindo a fase leve para a parte radialmente interna 12 através do conduto 67 e do segundo conduto de saída 30. O fluido de controle pode ser formado pela fase leve descarregada que é realimentada para o interior da parte radialmente interna 12 ou por meio de um líquido separado que é alimentado para a parte radialmente interna 12 10 através do conduto 67 e da segunda saída 30, e que tem uma densidade que corresponde à densidade da fase leve.
A quarta configuração que está divulgada na Figura 5, difere da terceira configuração em que o espaço de separação 8 é fechado por meio do estojo 6 como foi descrito acima. Deve ser observado que na quarta 15 configuração ambos os discos de aparar, 26 e 31, podem ser dotados de furos de ventilação 35, o que possibilita ao sensor de pressão 51 na quarta configuração ser fornecido fora do rotor 1, porém dentro do estojo 5 ao invés de dentro do rotor 1. Para o restante o equipamento de controle é substancialmente idêntico ao equipamento de controle da terceira 20 configuração. Uma vez que o controle de contrapressão também na quarta configuração tem lugar na fase leve, uma saída de transbordamento 39 é fornecida de maneira vantajosa entre a parte radialmente externa 11 e a primeira saída 22.
A invenção não está limitada às configurações divulgadas, 25 porém pode ser variada e modificada dentro do escopo das reivindicações a seguir. De acordo com uma outra configuração, a contrapressão em ambas as saídas 22 e 23 pode ser controlada na maneira descrita acima. Nestas configurações nenhuma saída de transbordamento 38, 39 é necessária.

Claims (25)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Separador centrífugo para separação de um produto em pelo menos uma fase relativamente pesada e uma fase relativamente leve, no qual o separador centrífugo compreende um rotor centrífugo (1) que é rotativo ao redor de um eixo (x) de rotação e compreende uma parede de rotor (7) que encerra um espaço de separação (8), que tem uma parte radialmente externa (11) na qual a fase pesada separada durante a operação é coletada, e uma parte radialmente interna (12) na qual a fase leve separada durante a operação é coletada, no qual o espaço de separação (8) tem um espaço central cheio de gás (13) contra o qual a fase leve separada coletada forma uma superfície líquida livre, e no qual a parte radialmente externa (11) é separada da parte radialmente interna (12) por um nível de camada de interface (14) formado durante a operação;
    uma entrada (21) que se estende para o interior do espaço de separação (8) através da parede de rotor (7) e é arranjada para permitir alimentação durante operação, do produto para o espaço de separação (8), uma primeira saída (22) que se estende a partir da parte radialmente externa (11) através da parede de rotor (7) e é arranjada para permitir descarga durante operação, do produto da fase pesada através da primeira saída (22), uma segunda saída (23) que se estende a partir da parte radialmente interna (12) através da parede de rotor (7) e arranjada para permitir durante operação, descarga da fase leve através da segunda saída (23) e um equipamento de controle arranjado para permitir controle durante operação, do nível de camada de interface (14) para uma posição radial desejada controlando a contrapressão em pelo menos um da primeira saída (22) e da segunda saída (23),
    Petição 870180138814, de 08/10/2018, pág. 9/37 caracterizado pelo fato de que o separador centrífugo é projetado de tal maneira que o espaço de separação (8) ser fechado para um ambiente e permite manter uma pressão de gás no espaço central cheio de gás (13) do espaço de separação (8), cuja pressão de gás se desvia da pressão do ambiente, em que o separador centrífugo compreende um sensor (51) que é fornecido para detectar durante a operação um parâmetro que é relacionado à pressão de gás no espaço central cheio de gás (13) do espaço de separação (8), e que é conectado ao equipamento de controle, e em que o equipamento de controle é arranjado para controlar a contrapressão em pelo menos um da primeira saída (22) e da segunda saída (23) em resposta ao parâmetro detectado para controlar o nível da camada de interface (14) para a posição radial desejada.
  2. 2. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle é arranjado para controlar a contrapressão em pelo menos uma da primeira saída (22) e da segunda saída (23) durante um escoamento através de dita saída (22; 23) para fora do rotor centrífugo (1).
  3. 3. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle é arranjado para controlar também a contrapressão em pelo menos uma da primeira saída (22) e da segunda saída (23) por meio de, quando necessário, permitir fornecimento de um escoamento para o rotor centrífugo (1) através de uma da primeira saída (22) e da segunda saída (23).
  4. 4. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle compreende pelo menos uma válvula (55, 58; 65, 68) para controlar a contrapressão em uma da primeira saída (22) e da segunda saída (23).
  5. 5. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 4,
    Petição 870180138814, de 08/10/2018, pág. 10/37 caracterizado pelo fato de que dita válvula (55, 58) é prevista na primeira saída (22).
  6. 6. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle é arranjado para permitir um escoamento através da primeira saída (22) ao mesmo tempo para dentro e para fora do rotor centrífugo (1) para controlar a contrapressão.
  7. 7. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle compreende uma válvula (58) que permite um escoamento para o rotor centrífugo através da primeira saída, e uma válvula (55) que permite um escoamento para fora do rotor centrífugo através da primeira saída (22).
  8. 8. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que dita válvula (65, 68) é prevista na segunda saída (23).
  9. 9. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle é arranjado para permitir o escoamento através da segunda saída (23) ao mesmo tempo para dentro e para fora do rotor centrífugo (1) para controlar a contrapressão.
  10. 10. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle compreende uma válvula (68) que permite um escoamento para o rotor centrífugo (1) através da segunda saída (23) e uma válvula (65) que permite um escoamento para fora do rotor centrífugo (1) através da segunda saída (23).
  11. 11. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle compreende dispositivo (56-58; 66-68) para fornecer um fluido de controle e é arranjado para permitir suprimento de dito fluido de controle para uma da parte radialmente externa (11) e a parte radialmente interna (12).
  12. 12. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 11,
    Petição 870180138814, de 08/10/2018, pág. 11/37 caracterizado pelo fato de que o fluido de controle é formado por um fluido separado, que é alimentado para a parte radialmente externa (11) e a parte radialmente interna (12), respectivamente.
  13. 13. Separador centrífugo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o fluido de controle é formado por um da fase pesada e fase leve, que é alimentado para a parte radialmente externa (11) e a parte radialmente interna (12), respectivamente.
  14. 14. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o equipamento de controle é arranjado para permitir dito suprimento de fluido de controle através da primeira saída (22).
  15. 15. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pelo fato de que uma saída de transbordamento (38) é prevista entre a parte radialmente interna (12) e a segunda saída (23).
  16. 16. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que uma saída de transbordamento (39) é prevista entre a parte radialmente externa (11) e a primeira saída (22).
  17. 17. Separador centrífugo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sensor (51) compreende um sensor de pressão (51).
  18. 18. Método para separar um produto em pelo menos uma fase relativamente pesada e uma fase relativamente leve em um separador centrífugo, que compreende um rotor centrífugo, que é rotativo ao redor de um eixo de rotação e compreende uma parede de rotor que encerra um espaço de separação, no qual o método compreende as etapas de:
    alimentação do produto para o espaço de separação através de uma entrada que se estende para o interior do espaço de separação através da
    Petição 870180138814, de 08/10/2018, pág. 12/37 parede de rotor, rotação do rotor centrífugo de tal maneira que a fase pesada separada é coletada em uma parte radialmente externa do espaço de separação e a fase leve separada é coletada em uma parte radialmente interna do espaço de separação, no qual o espaço de separação tem um espaço central cheio de gás contra o qual a fase leve separada coletada forma uma superfície líquida livre, e no qual a parte radialmente externa é separada da parte radialmente interna por meio de um nível de camada de interface formado durante operação, descarregamento da fase pesada da parte radialmente externa em um primeiro escoamento através de uma primeira saída, descarregamento da fase leve da parte radialmente interna em um segundo escoamento através de uma segunda saída, e controle do nível da camada de interface para uma posição radial desejada, controlando a contrapressão em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída, caracterizado pelo fato de que inclui as seguintes etapas de manter uma pressão de gás no espaço central cheio de gás do espaço de separação, cuja pressão de gás se desvia da pressão do ambiente e, detectar um parâmetro que é relacionado à pressão de gás no espaço central cheio de gás do espaço de separação, e controlar a pressão de gás em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída, em resposta ao parâmetro detectado para controlar o nível da camada de interface para a posição radial desejada.
  19. 19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a contrapressão é controlada em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída durante um escoamento, através de dita saída para fora do rotor centrífugo.
  20. 20. Método de acordo com a reivindicação 18 ou 19,
    Petição 870180138814, de 08/10/2018, pág. 13/37 caracterizado pelo fato de que a contrapressão é controlada em pelo menos uma da primeira saída e da segunda saída por meio de, quando necessário, fornecer um escoamento para o rotor centrífugo através de uma da primeira saída e da segunda saída.
  21. 21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de que a contrapressão é controlada por um escoamento através da primeira saída ao mesmo tempo para dentro e para fora do rotor centrífugo.
  22. 22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado pelo fato de que a contrapressão é controlada por um escoamento através da segunda saída ao mesmo tempo para dentro e para fora do rotor centrífugo.
  23. 23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, caracterizado pelo fato de que a contrapressão é controlada por meio de um fluido de controle que é suprido para uma da parte radialmente externa e da parte radialmente interna.
  24. 24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fluido de controle é formado por um fluido separado que é alimentado para a parte radialmente externa e a parte radialmente interna, respectivamente.
  25. 25. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fluido de controle é formado por uma da fase pesada e da fase leve que é alimentada de volta para a parte radialmente externa e a parte radialmente interna, respectivamente.
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