BRPI0615336A2 - máquina centrìfuga descontìnua feita especialmente para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida - Google Patents

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BRPI0615336A2
BRPI0615336A2 BRPI0615336-4A BRPI0615336A BRPI0615336A2 BR PI0615336 A2 BRPI0615336 A2 BR PI0615336A2 BR PI0615336 A BRPI0615336 A BR PI0615336A BR PI0615336 A2 BRPI0615336 A2 BR PI0615336A2
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Jean Urbaniack
Bernard Ravaux
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Fives Cail Babcock
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    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B11/00Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/08Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B30/00Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
    • C13B30/04Separating crystals from mother liquor
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Abstract

MáQUINA CENTRìFUGA DESCONTìNUA FEITA ESPACIALMENTE PARA SEPARAR O MELAçO DOS CRISTAIS DE AçúCAR EM UMA MASSA COZIDA. A invenção se refere a um máquina centrífuga descontínua (1) que é feita especialmente para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida. A invenção compreende ao menos um tambor (2) perfurado de centrifugação, destinado a receber produtos a serem tratados e apresentando uma parede permeável (40), meios motrizes (3) para rotação do tambor (2) segundo um eixo de rotação vertical, e um dispositivo de descarga que apresenta meios para raspar a parede permeável (40) no interior do tambor. De acordo com a invenção, os referidos meios para raspar a parede (40) são constituídos por um conjunto de ao menos duas pás (5,6), distribuídos no interior do tambor (2) e articuladas ao menos em rotação segundo um eixo vertical.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO Pedido de Patente de Invenção para "MÁQUINA CENTRÍFUGA DESCONTÍNUA FEITA ESPECIALMENTE PARA SEPARAR O MELAÇO DOS CRISTAIS DE AÇÚCAR EM UMA MASSA COZIDA".
A invenção se refere a uma máquina descontínua, especialmente feita para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida.
No campo do tratamento industrial para a fabricação de açúcar, as máquinas de secar descontínuas são conhecidas. Esses dispositivos compreendem um cesto rotativo perfurado, também chamado de tambor de centrifugação, suscetível de ser carregado com uma massa cozida de produto.
O cesto é posto em rotação por meios motrizes com a finalidade de separar o melaço dos cristais de açúcar através de uma superfície perfurada, em particular uma peneira, auxiliada em particular por um dispositivo de clarificação.
O dispositivo de clarificação consiste em um ou vários tubos dispostos dentro do tambor, permitindo a lavagem dos cristais no cesto com um xarope, com água ou ainda com vapor.
Ao fim do tratamento, a superfície inferior do cesto é aberta, e os produtos são despejados da cesta rotativa por intermédio de um dispositivo de descarga.
Os dispositivos de descarga do estado da técnica apresentam um elemento raspador, chamado também de pá, único e apto a raspar a parede perfurada do cesto, para permitir o despejo dos produtos.
De uma maneira conhecida, segundo uma primeira variante, a pá é de pequena dimensão em comparação com a altura do cesto, e pode ser posta em movimento de translação enquanto o cesto está em rotação, por sobre toda a altura do tambor.
Segundo uma outra variante, particularmente divulgada no documento US 6.177.021, o dispositivo de carregamento comporta somente uma pá de dimensão ligeiramente inferior à altura do cesto, para raspar por sobre toda a altura deste último, através de um ligeiro movimento vertical em direção à parte inferior. Todavia, a estrutura do cesto dos dispositivos do estado da técnica é submetida, durante a operação de raspagem, a forças mal distribuídas e que desenvolvem ao longo do tempo um desgaste prematuro do dispositivo e, mais particularmente, dos elementos giratórios, a saber, o motor, o tronco de rotação, o mancai....
Através do documento DE 346233, é conhecida uma máquina descontínua que compreende um tambor de centrifugação e meios motrizes para pôr em rotação o tambor segundo um eixo de rotação vertical. Essa máquina apresenta duas pás articuladas distribuídas no interior do tambor. As pás são respectivamente posicionadas sobre as partes superior e inferior do tambor.
Através do documento FR 1.394.980, é conhecido um dispositivo de descarga para uma máquina centrífuga de marcha descontínua. A máquina apresenta um tambor de centrifugação cuja parte lateral é perfurada e cujo fundo é perfurada por uma abertura central para a descarga do cesto. Essa máquina apresenta uma única pá que pode ser deslocada para baixo a partir da descarga dos produtos.
Através do documento JP 01 015164, é conhecida uma máquina descontínua que apresenta um tambor de centrifugação que tem também meios motrizes para pôr em rotação o tambor segundo um eixo de rotação vertical. Essa máquina apresenta duas pás ligadas rigidamente, livres de rotação com relação ao tronco de rotação do tambor. Essas pás giram em torno do tronco a partir da fase de rotação sob a ação dos produtos. A partir da fase de descarga, o tambor pode continuar em rotação através do motor, e um disco de freio vem bloquear a rotação das pás.
Através do documento JP 01 315360, é conhecida uma centrífuga
compreendendo um tambor de centrifugação. Duas pás posicionadas diametralmente opostas são ligadas ao eixo de rotação do tambor, permitindo que os produtos acumulados sobre a parede permeável do tambor sejam raspados. Essas pás são posicionadas ao mesmo nível dentro do tambor e podem deslocar- se simultaneamente para baixo por intermédio de um macaco.
O documento GB 738.825 se refere a uma máquina descontínua que apresenta um tambor de centrifugação em cuja parede lateral é perfurada. Essa máquina apresenta duas pás permitindo a raspagem da parede interior perfurada do tambor.
O objetivo da presente invenção é providenciar uma máquina descontínua que atenue os inconvenientes citados anteriormente e ofereça uma melhor distribuição das forças durante a operação de raspagem.
Outro objetivo da invenção é providenciar uma máquina descontínua que permita o aumento do ritmo de produção, principalmente ao diminuir o tempo necessário para a descarga do produto extraído.
Outros objetivos da invenção aparecerão longo da descrição a seguir, que possui um caráter apenas ilustrativo, e não deve ser considerada como limitativa.
A invenção se refere a uma máquina descontínua, feita especialmente para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida, a máquina compreendendo ao menos os seguintes elementos: - um tambor de centrifugação, destinado a receber os produtos
a serem tratados, e apresentando uma parede permeável,
- meios motrizes para pôr o tambor em rotação segundo um eixo de rotação vertical,
- um dispositivo de descarga que apresenta meios para raspar a parede permeável no interior do tambor.
- os referidos meios para raspar a parede sendo constituídos por um conjunto de ao menos duas pás, chamadas primeira pá e segunda pá, sendo a primeira pá e a segunda pá distribuídas no interior do tambor, e cada uma delas articulada em rotação segundo um eixo vertical, para que passem de uma
posição de desprendimento, na qual a pá oferece uma menor resistência à rotação do tambor, até uma posição de contato, para raspar a referida parede permeável do tambor, sendo que as referidas pás podem ser impulsionadas em um movimento de translação vertical durante e após a descarga dos produtos.
De acordo com a invenção, a primeira pá e a segunda pá são deslocadas através da altura do tambor para rasparem, respectivamente, a parte superior e a parte inferior do tambor, a máquina apresentando meios para deslocar a segunda pá em translação em um trajeto vertical delimitado; a 4/8 CL máquina apresentando ainda meios para deslocar a primeira pá em translação em um trajeto vertical delimitado; a máquina apresentando ainda meios para comandar cada uma das duas pás de maneira independente.
A invenção será mais bem compreendida após a leitura da descrição seguinte, com referência aos desenhos anexos que são parte integrante desta publicação, e nos quais:
- a figura 1 é uma vista simplificada segundo um corte vertical de uma máquina descontínua de acordo com a invenção,
- a figura 2 é uma vista simplificada superior da máquina descontínua ilustrada na figura 1,
- a figura 3 é uma vista simplificada lateral da máquina descontínua ilustrada na figura 1,
A invenção se refere principalmente a uma máquina descontínua 1, especialmente feita para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida.
A máquina compreende ao menos os seguintes elementos:
- um tambor 2 de centrifugação, destinado a receber os produtos a serem tratados, e que apresenta uma parede permeável 40,
meios motrizes 3 para pôr o tambor 2 em rotação segundo um eixo de rotação vertical,
um dispositivo de descarga que compreende meios para raspar a parede permeável 40 no interior do tambor.
De acordo com a invenção, os referidos meios para raspar a parede 40 são constituídos por um conjunto de ao menos duas pás 5, 6 distribuídas no interior do tambor e articuladas ao menos em rotação segundo um eixo vertical.
Como ilustrado na figura 1, segundo um exemplo de realização, o tambor 2 se aloja dentro de um tanque 15, disposto verticalmente, portado principalmente por um tronco de rotação coaxial 7. Os meios motrizes 3, particularmente elétricos, são presos acima e fixados ao tanque por intermédio de uma estrutura de suporte 16.
O tambor 2 é perfurado lateralmente, ao todo ou em parte, por sua parede permeável 40, e aberta sobre sua parte superior, segundo técnicas 5/8 Ρή conhecidas. Um cano conduz o produto 12, principalmente massa cozida, permitindo o preenchimento do tambor com uma quantidade dos produtos a serem tratados como, por exemplo, através de uma válvula 17, particularmente acionada por uma válvula.
Os fluidos extraídos pela centrifugação são evacuados do tanque 15
por uma saída de evacuação 14, em particular lateral.
O tambor da máquina de secar é ainda equipado com um dispositivo de abertura/fechamento 9, situado sob a parte inferior do tambor, e que permite a descarga dos produtos tratados em uma tremonha 13, particularmente situada na vertical e abaixo do tanque 15.
Cada uma das pás 5, 6 está disposta verticalmente na extremidade distai de uma haste 21, 22. Vantajosamente, cada haste 21, 22 é articulada em sua extremidade proximal por meio de um pivô de conexão. Macacos permitem vantajosamente o controle da orientação angular de cada pá 5, 6 dentro do tambor 2.
Além disso, além da fase de descarga do tambor, as pás 5, 6 são orientadas em uma posição de desprendimento de maneira tal que ofereça uma menor resistência à rotação do tambor 2.
A partir da etapa de descarga do tambor, cada uma das pás 5, 6 é orientada inclinadamente em direção à parede permeável 40 do tambor 2.
Tal como ilustrado na figura 1, em um modo de realização, a primeira pá 5 e a segunda pá 6 podem ser deslocadas pela altura do tambor para raspar respectivamente a parte superior e a parte inferior do tambor 2.
No modo de realização ilustrado, a altura das pás 5, 6 corresponde praticamente à metade da altura da parede 40 do tambor 2, com uma ligeira sobreposição na parte mediana.
Vantajosamente, a primeira pá 5 está situada em uma porção alta do tambor 2, previamente fixada verticalmente, o dispositivo apresentando ainda meios 23 para deslocar a segunda pá 6 em translação em um trajeto vertical delimitado.
Esses meios permitem vantajosamente, segundo uma variante, o deslocamento da haste 21 verticalmente. A haste 21 pode ser então articulada em t-f (L)-
sua extremidade proximal por meio de um pivô de ligação deslizante.
O tambor 2 é preso ao tronco 7 de rotação dos meios motrizes 3 ao nível de uma trave 8 situada na parte baixa do tambor. Tal como ilustrado na figura 1, a trave 8 pode ser cônica, projetando-se para dentro do tambor.
Vantajosamente, a segunda pá 6 está adaptada para deslocar-se em
um trajeto vertical delimitado a partir de uma posição intermediária do tambor 2 para vir raspar a parte baixa do tambor ao nível da trava 8.
Na referida posição intermediária, a segunda pá 6 pode ser então orientada para a referida posição de desprendimento sem que a trave 8 constitua um obstáculo.
Da mesma forma, pode-se equipar a referida primeira pá do meio para raspar para que fique em translação vertical em um trajeto delimitado, à maneira da referida segunda pá. A haste 22 pode ser então articulada em sua extremidade proximal através de um pivô de ligação deslizante. A máquina pode então apresentar duas pás 5, 6, sendo cada uma
delas articulada em translação e em rotação. Durante a fase de descarga dos produtos, as duas pás podem ser comandadas de maneira simultânea ou de maneira independente.
Vantajosamente, a máquina pode apresentar meios para comandar cada uma das duas pás de maneira independente, a fim de obter um deslocamento vertical não simultâneo das pás, permitindo uma melhor evacuação dos produtos.
Durante os testes, foi particularmente constatado que um deslocamento vertical simultâneo das pás provocava respingos sobre a pá oposta. Os produtos aglutinados sobre as pás não eram então evacuados, o que levava a perdas durante a lavagem final.
Os referidos meios para comandar as duas pás permitem, por exemplo, o acionamento em translação da primeira pá 5, para cima e para baixo, e depois o acionamento em translação da segunda pá 6 inferior, para baixo, em alternância.
Essas duas pás permitem a efetuação de 18 a 35 ciclos completos
de giro por hora para quantidades de massa cozida entre 900 mm e 1300 mm.
O tronco de rotação 7 pode ser vantajosamente equipado com um defletor 4, que permita a alimentação do tambor 2 sem que os produtos venham se aglutinar no centro do tambor, principalmente ao nível da trave 8.
Por outro lado, o fato de que a segunda pá 6 possa ser erguida permite que o defletor 4, em uma variante, seja levantado sem que a parte inferior do defletor venha entrar em contato com a referida segunda pá 6.
Por exemplo, a primeira pá 5 e a segunda pá 6 são dispostas, diametralmente opostas, ao lado do eixo de rotação do tambor 2. Essa disposição permite vantajosamente a melhor distribuição das forças induzidas durante a raspagem, principalmente a fim de preservar os elementos giratórios da máquina.
Contudo, outras disposições podem ser previstas.
A trave 8 é perfurada com a finalidade de constituir uma saída de evacuação dos produtos contidos dentro do tambor 2. A máquina apresenta então uma tampa 9 apta a fechar e abrir a referida saída de evacuação.
Tal como ilustrado na figura 1, segundo um modo de realização, a
tampa 9 apresenta ainda meios de translação 10 para desengatar a tampa 9 do fundo 41 do tambor 2, abrindo assim a saída de evacuação. Segundo esse modo de realização, os meios de translação 10 podem ser constituídos por um dispositivo de macaco de acionamento hidráulico, permitindo a subida ou a descida da tampa 9.
A máquina 1 pode ainda ser equipada com um dispositivo de
clarificação 11 fixo ou móvel. Tal como ilustrado na figura 1, esse dispositivo de clarificação pode ser constituído por ao menos um conduto tubular 11 disposto verticalmente dentro do tambor, estando o referido conduto tubular com um único ou com uma pluralidade de tubos, permitindo a pulverização de um fluido
como água, xarope, vapor, ou outros.
A invenção se refere igualmente a um procedimento de tratamento do produto especialmente feito para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida ao início da operação da máquina descontínua 1 conforme a invenção.
Segundo o procedimento:
- enche-se o tambor 2 com os produtos a serem tratados,
- aumenta-se progressivamente, em particular através de -Λ
várias etapas, a velocidade de rotação do tambor 2 até uma determinada velocidade da máquina, sendo cada uma das pás 5, 6 mantidas em uma posição de desprendimento,
- mantém-se a velocidade de rotação da máquina determinada por um tempo determinado,
- diminui-se a velocidade de rotação do tambor 2 e, em seguida, despeja-se os produtos por raspagem.
A invenção se refere igualmente a um procedimento para descarregar os produtos de um tambor 2 de centrifugação de uma máquina descontínua 1 de acordo com a invenção, segundo um modo de realização em que o tambor (2) é acionado para ficar em rotação; segundo o procedimento:
- traz-se cada uma das pás 5, 6 de uma posição de desprendimento até uma posição de contato com os produtos a fim de raspar os produtos, por exemplo, com uma borda cortante dirigida de encontro à direção de
rotação do tambor,
- raspa-se os produtos pela impulsão acrescida da segunda pá 6 e/ou da primeira pá 5 em um movimento de translação descendente, e ao fim desta etapa,
- ergue-se a segunda pá 6 e/ou a primeira pá 5 e traz-se cada uma das pás 5, 6 da posição de contato até a referida posição de desprendimento.
Naturalmente, outros modos de execução ao alcance de um técnico no assunto poderiam ser considerados sem que se ultrapassasse o escopo da invenção como, por exemplo, o uso de mais de duas pás de raspagem, a fim de distribuir as forças da raspagem sobre o tambor.
25

Claims (6)

1. Máquina descontínua (1), feita principalmente para separar o melaço dos cristais de açúcar em uma massa cozida, a máquina compreendendo ao menos os seguintes elementos: - um tambor (2) de centrifugação, destinado a receber os produtos a serem tratados e apresentando uma parede permeável (40), - meios motrizes (3) para pôr o tambor (2) em rotação segundo um eixo de rotação vertical, - meios de descarga que apresentam meios para raspar a parede permeável (40) no interior do tambor, - sendo os referidos meios para raspar a parede constituídos por um conjunto de ao menos duas pás, chamadas primeira pá e segunda pá, sendo a primeira pá e a segunda pá distribuídas no interior do tambor, e sendo cada uma delas articulada em rotação segundo um eixo vertical, para que passem de uma posição de desprendimento, na qual a pá oferece uma menor resistência à rotação do tambor, até uma posição de contato, para raspar a referida parede permeável do tambor, - sendo que as referidas pás podem ser impulsionadas em um movimento de translação vertical a partir da descarga dos produtos, caracterizada pelo fato de que a primeira pá e a segunda pá são deslocadas através da altura do tambor, para que raspem respectivamente a parte superior e a parte inferior do tambor; a máquina apresentando meios para deslocar a segunda pá em translação em um trajeto vertical delimitado, de maneira que os meios possam deslocar a primeira pá em translação em um trajeto vertical delimitado; a máquina apresentando, além disso, meios para comandar cada uma das duas pás de maneira independente.
2. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo tambor (2) estar preso ao tronco (7) de rotação dos meios motrizes (3), ao nível de uma trave (8) situada sobre a parte mais baixa do tambor, e pela segunda pá (6) estar apta a deslocar-se em um trajeto vertical delimitado, a partir de uma posição intermediária do tambor (2), para vir raspar a parte baixa do tambor ao nível da trave (8).
3. Máquina de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pela primeira pá (5) e a segunda pá (6) estarem dispostas diametralmente opostas na parte lateral do eixo de rotação do tambor.
4. Máquina de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pela trave (8) ser perfurada a fim de constituir uma saída de evacuação dos produtos contidos dentro do tambor (2), a máquina apresentando além disso uma tampa (9), apta a abrir ou fechar a referida saída de evacuação.
5. Máquina descontínua de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pela referida tampa (9) apresentar meios de translação (10) para sair do fundo (41) do tambor (2), abrindo assim a saída de evacuação.
6. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por apresentar ainda um dispositivo de clarificação (11).
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