BRPI0616336A2 - equipamento para separar material de carga - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO PARA SEPARAR MATERIAL DE CARGA. A presente invenção refere-se a um equipamento (100) para separar material de carga (9) com um separador estático (1) que possui um fundo de ventilação (1a) alinhado diagonalmente à vertical, atravessado pelo gás de separação (2), uma abertura de entrada (3) para o carregamento do ma-terial de carga (9) no fundo de ventilação, uma abertura de saída (4) para o material grosso, um separador dinâmico (5) conectado a jusante que compreende pelo menos um rotor, pelo menos uma abertura de saída para o gás de separação carregado com o material fino. O fundo de ventilação possui uma relação de largura para altura vertical (h) de no mínimo 0,45, de preferência, de no mínimo 0,6.

Description

"EQUIPAMENTO PARA SEPARAR MATERIAL DE CARGA"

A presente invenção refere-se a um equipamento pa-ra a separação de material de carga com um separador estáti-co que possui um fundo de ventilação alinhado diagonalmenteà vertical, atravessado por gás de separação, e um separadordinâmico conectado a jusante.

Da patente DE 4 223 7 62 é conhecido um separadorpara separar material granulado que possui um separador tipocesta de barras e um separador em cascata na forma de um po-ço, conectado em série a montante. Este separador em cascatapossui duas paredes opostas permeáveis para o ar de separa-ção, inclinadas em relação à vertical, formando entre si umazona de pré-separação, que delimitam o poço. As paredes quedelimitam o poço são formadas por chapas de guia inclinadas,tipo persiana, que são atravessadas transversalmente pelo arde separação. O separador de cascata é operado em circuitocom um moinho de cilindros do fundo do material, sendo queas chapas de guia servem para desintegrar, isto é, parafragmentar as aglomerações formadas no moinho de cilindrosno fundo do material.O material de carga entra no separadorde cascata por cima e cai para baixo pelas chapas de guiadispostas em forma de escada, sendo desaglomerado e separa-do. O material fino é conduzido junto com o ar de separaçãopara o separador de cesto de barras, ao passo que as partesgrossas saem por baixo.

O dimensionamento dos órgãos de alimentação para oseparador é feito em função dos materiais a serem processa-dos e fornece fluxos de massa compactos, estreitos em compa-ração com o separador. As exigências de uma alta eficiênciade separação, por um lado, demandam a limitação da quantida-de de alimentação por largura de separador e, por outro la-do, um número suficiente de estágios de separação da cascataconectados em seqüência a partir da direção do fluxo do ma-terial. Outras grandezas de influência essenciais na efici-ência de separação são a uniformidade da distribuição nalargura do material a ser separado e do ar de separação. Nocaso de separadores mais largos, esta uniformidade é maisdifícil de ser realizada, razão pela qual o número dos está-gios de separação aumenta. No caso de separadores para quan-tidades pequenas de material a relação largura - altura ficaem mais ou menos 0,15 e aumenta para cerca de 0,35 com quan-tidades maiores. Estas formas construtivas altas e estreitasgeram custos altos para o transporte do material e os edifí-cios .

A patente DE 103 50 518 sugere para grandes rendi-mentos de fluxo um dispositivo de separador para separar ma-terial granulado que compreende um separador em cascata es-tático com pelo menos uma zona de separação cercada por umacaixa de separação em forma de poço com um ângulo inclinadoque se desvia da vertical, e um separador de cesto de barrasdinâmico. A particularidade consiste no fato de que a caixade entrada do gás de separação do dispositivo de separação,na vista de cima, possui uma bifurcação de corrente para du-as linhas do tipo de um tubo em forma de Y, sendo que em am-bos os ramos em forma de Y da caixa é disposto um cesto debarras deitado. As extremidades de descarga do cesto de bar-ras dispostas no lado oposto em imagem refletida no ladofrontal são juntadas para a saída do gás de separação carre-gado de material fino através de uma outra parte da caixapara formarem uma caixa de descarga conjunta. De acordo comuma primeira variação, um separador em cascata estático érespectivamente disposto nos dois ramos de caixa do tubo emforma de Y. Em uma segunda variação um separador em cascataconjunto é previsto antes da ramificação.

A forma de execução com respectivamente dois sepa-radores em cascata separados e dois separadores de cesto debarras separados causa custos relativamente altos. Mas tam-bém a variação com um separador em cascata conjunto é rela-tivamente cara, uma vez que o separador em cascata necessitauma altura de construção muito alta quando tem um rendimentode quantidade passada alto em virtude da sua relação largura- altura desfavorável.

Portanto, a presente invenção tem a tarefa de re-duzir sensivelmente a altura de construção do equipamentopara a separação com um separador estático e dinâmico e de melhorar a eficiência de separação em separadores com dife-rentes rendimentos de quantidade passada.

De acordo com a presente invenção, esta tarefa ésolucionada com as características da reivindicação 1.

O equipamento para classificar material de cargade acordo com a presente invenção consiste essencialmente deum separador estático que possui um fundo de ventilação ali-nhado diagonalmente à vertical, atravessado pelo gás de se-paração, de uma abertura de entrada para a alimentação domaterial de carga no fundo de ventilação, e uma abertura dedescarga para o material grosso, de um separador dinâmicoconectado em série compreendendo pelo menos um rotor, e deuma abertura de descarga para o gás de separação carregadocom o material fino. Nisso, o fundo de ventilação tem umarelação de largura para a altura vertical de pelo menos0,45, de preferência, de no mínimo 0,6.

Outras realizações da presente invenção são o ob-jeto das sub-reivindicações.

De acordo com uma forma de execução preferida tam-bém é previsto um dispositivo para a distribuição do materi-al de carga sobre a largura do fundo de ventilação. Alémdisso, meios para a desaglomeração estão apropriadamente co-nectados em série na frente do separador estático.

De acordo com uma forma de execução preferida,asuperfície do fundo de ventilação é plana e dotada de aber-turas de ventilação, em particular, fendas de ventilação. Ofundo de ventilação é disposto de modo inclinado relativa-mente à linha vertical com um ângulo entre 20° e 70°, depreferência, entre 30° e 60°.

De acordo com uma realização vantajosa da presenteinvenção, os fundos de ventilação dos equipamentos distin-guem-se um do outro no contexto de uma série construtiva pa-ra diferentes rendimentos de quantidades passadas somente nalargura e não na altura vertical. Isto, além da relação delargura para a altura vertical que já é essencialmente maisfavorável, não produz nenhum aumento da altura de construçãomesmo quando equipamento precisa ser concebido para um ren-dimento de quantidades passadas maior.

Outras vantagens e realizações da presente inven-ção serão explicadas a seguir com a ajuda da descrição dealguns exemplos de execução e do desenho.

No desenho mostram:

A Figura 1 mostra uma vista lateral esquematizadodo equipamento para separar.

A Figura 2 mostra uma apresentação esquematizadaem corte ao longo da linha III-III da figura 1.

A Figura 3 mostra uma apresentação em corte do de-talhe III da figura 1.

A Figura 4 mostra um fluxograma de um moinho comum equipamento de separação de acordo com a presente inven-ção .

A Figura 5 mostra uma vista lateral de um equipa-mento de separação com um dispositivo de distribuição de a-cordo com um primeiro exemplo de execução.

A Figura 6 mostra uma apresentação em corte esque-matizada ao longo da linha VI-VI da figura 5.

A Figura 7 mostra uma vista lateral esquematizadade um equipamento de separação com um dispositivo de distri-buição segundo um segundo exemplo de execução.

A Figura 8 mostra uma vista de cima esquematizada,parcialmente cortada da figura 7.

A Figura 9 mostra uma vista esquematizada de meiospara a desaglomeração de acordo com um primeiro exemplo deexecução.

A Figura 10 mostra uma vista esquematizada de mei-os para a desaglomeração de acordo com um segundo exemplo deexecução.

O equipamento 100 mostrado nas figuras 1 a 3 paraa separação de material de carga, em essência consiste de umseparador estático 1 que apresenta um fundo de ventilação Iaalinhado diagonalmente à vertical, atravessado por gás deseparação 2, de uma abertura de entrada 3 para levar o mate-rial de carga 9 para o fundo de ventilação, uma abertura desaida 4 para o material grosso, um separador dinâmico 5 co-nectado em série em seguida que compreende pelo menos um ro-tor 5a e pelo menos uma abertura de descarga 6 para gás deseparação 2' carregado de material fino.

O fundo de ventilação Ia é disposto de modo incli-nado relativamente à vertical com um ângulo a. entre 20° e70°, de preferência, entre 30° e 60°. No exemplo de execuçãomostrado a superfície do fundo de ventilação Ia é plana epossui, em particular, fendas de ventilação (veja a figura 3).

O fundo de ventilação Ia apresenta uma relação dalargura b para a altura vertical h de no mínimo 0,45, depreferência, no mínimo 0,6. De acordo com isso, a largura dofundo de ventilação é substancialmente maior do que em rea-lizações conhecidas com o mesmo rendimento, portanto, con-tribuindo decisivamente para a diminuição da altura da cons-trução do equipamento de separação. (Nota: Na relação largu-ra / altura = 0,6 a largura é inferior à altura).

O separador estático Ieo separador dinâmico 5estão alojados em uma caixa 7 comum, sendo que o separadordinâmico, na vista lateral mostrada na figura 1 é dispostodiagonalmente acima do fundo de ventilação.

O material de carga 9 trazido através da aberturade entrada 3 desliza para baixo através do fundo de ventila-ção 1a e nisso é atravessado transversalmente pelo gás deseparação. A parte fina do material de carga é levada juntocom o gás de separação 2 para o separador dinâmico que apre-senta um ou vários rotores, em particular cestos de barras.

A fração dos grãos de tamanho médio recusada naárea do rotor é conduzida para a abertura de saida 4 para omaterial grosso através de um retorno 8 disposto dentro dacaixa. Apropriadamente o rotor é apoiado em ambos os lados esua largura pode corresponder à largura do fundo de ventila-ção. Mas também seria imaginável que a largura do rotor sejamaior ou especialmente menor do que a largura do fundo deventilação. Para este caso é prevista uma peça de transiçãoda caixa entre o separador estático e o separador dinâmicoque une as áreas da caixa de larguras diferentes da caixa 7na área do separador estático ou do separador dinâmico.

A Figura 4 mostra o equipamento de separação 100com um moinho de cilindros 200 do leito de material. O equi-pamento 100 compreende, além do separador propriamente dito,ainda um dispositivo 101 para distribuir o material de cargasobre a largura do fundo de ventilação Ia e meios 102 paradesaglomerar o material retornado do moinho de cilindros domaterial 200 para o equipamento de separação.

As Figuras 5 e 6 mostram um primeiro exemplo deexecução de um dispositivo 101 para distribuir o material decarga sobre a largura do fundo de ventilação. Este disposi-tivo, no exemplo de execução mostrado, consiste de chapas deguia que estão dispostas no poço de alimentação 7a da caixa7. No caso, as chapas de guia IOla são executadas de tal mo-do que distribuem o material de carga que é carregado atra-vés de meios de transporte 10 com uma determinada largura,sobre a largura b do fundo de ventilação la.

No lugar de um dispositivo estático para a distri-buição do material de carga também são imagináveis meios di-nâmicos. Nas figuras 7 e 8 o dispositivo 101 é uma calha vi-bratória 101'a.

Os meios de desaglomeração 102 conectados em sériea montante podem ser, por exemplo, um desintegrador de grãos102a de acordo com a figura 10 que apropriadamente está dis-posto abaixo do moinho de cilindros 200 do material. Comoalternativa seria imaginável também uma roda centrifuga102'a de acordo com a figura 9.

O fluxo de massa do material de carga no fundo deventilação Ia diminui de cima para baixo, uma vez que du-rante o tempo de permanência cada vez mais material fino éretirado do ar de separação. Em virtude disso diminui a re-sistência à passagem do material de carga em direção da a-bertura de saida 4 para o material grosso. Para que o ar deseparação possa assim mesmo passar simultaneamente atravésdo material de carga, o fundo ventilação é executado de talmaneira que gera uma queda de pressão de 2 mbar a 8 mbar, depreferência, de 3 mbar a 4 mbar.

O dispositivo acima descrito para a separação des-taca-se pelo fato de que os fundos de ventilação Ia de dis-positivos no escopo de uma série de construção para diversosrendimentos de quantidade passada se diferenciam um do outrosomente na largura b e não na altura h vertical. Isto signi-fica que o equipamento somente aumenta na largura, ao passoque a altura de construção permanece essencialmente igual.Isto, por sua vez significa que a eficiência de separaçãopara equipamentos com diversos rendimentos de quantidadespassadas são essencialmente iguais, uma vez que ao contráriode equipamentos convencionais o tempo de permanência que éessencialmente determinado pela altura vertical permaneceinalterado.

Com a largura crescente, o dispositivo para a dis-tribuição do material de carga sobre a largura do fundo deventilação se torna cada vez mais importante. No escopo daconsideração das séries de construção, a largura do rotordinâmico é alterada de preferência linearmente com a largurado fundo de ventilação estático. Nisso, a principio a largu-ra do rotor pode divergir da largura do estágio estático. Emparticular, as exigências na moagem final e semifinal comescoamento do material acabado parcial, a principio são di-ferentes, de modo que aqui podem ser usadas combinações fi-xas de separadores estáticos e dinâmicos de larguras dife-rentes. Os espaços de separação do estágio estático e dinâ-mico eventualmente são unidos por meio da área de transição.

Por mais que seja ventilado o fundo de ventilaçãola, mais plano ele pode ser embutido. Levando em considera-ção a necessidade usual de ar de separação e do comportamen-to do fluxo do material, preferencialmente é usada uma in-clinação de cerca de 45° + -10°. Nisso, a velocidade de saí-da do ar do fundo de ventilação é selecionada tão alta que omaterial de carga é predominantemente mantido em suspensão esomente o material grosso toca o fundo de ventilação. Comisso impede-se também que o material entope as aberturas deventilação e que ocorram precipitações. A fim de alcançarisso, as velocidades do ar nas aberturas de saída Ib do fun-do de ventilação deveriam ser reguladas para no mínimo 20m/s, de preferência, de 30 m/s.

O equipamento de acordo com a presente invençãopara a separação de material de carga destaca-se por um altorendimento de separação e, em comparação com os separadoresem cascata conhecidos, necessita uma altura de construçãoessencialmente menor, o que traz uma economia de custos.

Claims (9)

1. Separador dinâmico estático para separar (100)material de carga coma. um separador estático (1) que possui um fundode ventilação (Ia) orientado segundo um ângulo com relação àvertical, através do qual o gás de separação (2) flui;b. uma abertura de entrada (3) para o carregamentodo material de carga (9) no fundo de ventilação (la);c. uma abertura de saida (4) para o material gros-so;d. um separador dinâmico (5) localizado a jusanteque compreende pelo menos um rotor (5a);e. pelo menos uma abertura de saida (6) para o gásde separação carregado com o material fino,CARACTERIZADO pelo fato de que o fundo de ventila-ção (Ia) possui uma relação de largura (b) para altura ver-tical (h) de no mínimo 0,45, de preferência, de no mínimo0,6.

2. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que também é pre-visto um dispositivo (101) para a distribuição uniforme domaterial de carga sobre a largura do fundo de ventilação.

3. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que dispositivosde desaglomeração (102) estão dispostos a montante do separa-dor estático.

4. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a largura. dorotor (5a) se distingue da largura do fundo de ventilação(Ia) e que entre o separador estático e o separador dinâmicoé prevista uma parte de transição de alojamento.

5. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfíciedo fundo de ventilação (Ia) é plana e dotada de aberturas deventilação (Ib).

6. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o fundo deventilação (Ia) é inclinado relativamente à vertical com umângulo entre 20° e 70°, de preferência, entre 30° e 60°.

7. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o fundo deventilação (Ia) é executado de tal modo que gera uma queda depressão de 2 mbar a 8 mbar, de preferência, de 3 mbar a 4mbar.

8. Separador dinâmico estático, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os fundos deventilação (Ia) de dispositivos dentro de uma série de cons-trução para diversos rendimentos de quantidades passadas sedistinguem entre si somente quanto à largura (b) e não quantoà altura vertical (h).

9. Instalação de moagem CARACTERIZADA por possuirum separador, como definido em uma ou mais das reivindicações-1 a 8, com um moinho de cilindros de base para o material.