BRPI0822686B1

BRPI0822686B1 - Dispositivo para livre transporte do escoamento de sólidos finos e sistema para livre transporte do escoamento de pelotas de polietileno reticulado

Info

Publication number: BRPI0822686B1
Application number: BRPI0822686-5A
Authority: BR
Inventors: Yang Yonyong; Zhao Ang; Suzuki Shinichi
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2018-07-24
Also published as: JP2011530458A; KR20110052700A; US20110220242A1; WO2010017677A1; JP5417442B2; CA2735554A1; CA2735554C; EP2315712A1; BRPI0822686A2; CN102186751B; CN102186751A; US8689840B2; MX2011001675A; KR101589778B1; EP2315712A4

Description

(54) Título: DISPOSITIVO PARA LIVRE TRANSPORTE DO ESCOAMENTO DE SÓLIDOS FINOS E SISTEMA PARA LIVRE TRANSPORTE DO ESCOAMENTO DE PELOTAS DE POLIETILENO RETICULADO (51) Int.CI.: B65D 88/64; B65B 57/10; B65B 1/06; B65B 37/02 (73) Titular(es): DOW GLOBAL TECHNOLOGIES LLC (72) Inventor(es): YONYONG YANG; ANG ZHAO; SHINICHI SUZUKI (85) Data do Início da Fase Nacional: 14/02/2011

1/23 “DISPOSITIVO PARA LIVRE TRANSPORTE DO ESCOAMENTO DE SÓLIDOS

FINOS E SISTEMA PARA LIVRE TRANSPORTE DO ESCOAMENTO DE

PELOTAS DE POLIETILENO RETICULADO

Campo da invenção [0001] A presente invenção refere-se geralmente a descarga de material e sistemas de transporte. Em um aspecto, a invenção refere-se a um sistema para o livre transporte do escoamento de sólidos finos a partir de um primeiro recipiente para um segundo recipiente, enquanto que em outro aspecto, a invenção refere-se a um sistema deste tipo equipado com meios para fragmentação de aglomerados de sólidos finos que obstruem o sistema. Ainda em outro aspecto, a invenção refere-se a um método de remover obstruções de aglomerados de sólidos finos de um sistema que transporta sólidos finos de um recipiente para outro recipiente. Antecedentes da invenção [0002] Muitas aplicações existentes nas quais sólidos finos, por exemplo, pelotas, são descarregados e transportados utilizando um sistema de alimentação por gravidade. Tal aplicação é encontrada na fabricação de cabos, na qual a resina polimérica é utilizada para a fabricação de um ou mais revestimentos que protegem o núcleo condutivo. Essas resinas são normalmente entregues as instalações de fábricas na forma de pelotas, transferidas para uma estocagem e/ou para uma tremonha de alimentação, e em seguida transferidas sob força da gravidade a partir da tremonha de estocagem para uma tubulação de transporte.

[0003] Alternativamente, as pelotas são entregues em grandes sacolas ou sacos, a partir das quais são descarregadas na tubulação de transporte, tipicamente através

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2/23 de uma tremonha intermediária, que canaliza as pelotas dentro da tubulação. As pelotas são então transportadas através da tubulação sob qualquer força adequada, por exemplo, parafuso com rosca sem-fim, pressão pneumática, etc., para uma extrusora a partir da qual, a resina fundida é extrudada sobre um fio ou cabo na forma de um revestimento.

[0004] Enquanto a aglomeração de sólidos finos, particularmente polímeros de sólidos finos, pode ocorrer sob diferentes condições, a aglomeração é particularmente preocupante durante a transferência dos sólidos finos de um espaço relativamente grande para um espaço relativamente pequeno. Por exemplo, a transferência dos sólidos finos de uma caixa de armazenamento, uma alimentação ou saco que pode conter centenas, senão milhares, de quilos de material fino, a um receptáculo que usualmente contém menos de uma centena de quilos de material em qualquer momento, por exemplo, uma extrusora, geralmente envolve a passagem do material fino através de uma seção estreita ou afunilada da tremonha, que funciona como um funil para direcionar o escoamento de material em um receptáculo ou recipiente de transporte, por exemplo, uma tubulação, para de material fino para equipamentos de Durante a passagem do material fino através afunilada do equipamento, as partículas individuais do material em experimento, aumentam a pressão e a tendência para se unirem, ou aglomerar-se com as partículas individuais nas quais elas estão em contato. Determinadas resinas, por exemplo, polietileno reticulado (XLPE), um material comum na fabricação de revestimentos isolantes para fios e cabos, é mais propenso a tal aglomeração que outros, grande tremonha de transferência processamento desta seção

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3/23 particularmente sob temperaturas extremas, por exemplo, o calor experimentado em uma instalação de fabrica em um ar não-condicionado ou ar-condicionado limitado localizada em um clima tropical ou subtropical durante o verão, ou o frio experimentado em uma fábrica não aquecida ou com aquecimento limitado, localizada em um clima do norte durante o inverno. [0005] Se as aglomerações são pequenas o suficiente, elas podem passar pelo sistema da caixa de armazenamento ou da tremonha de estocagem para a extrusora, sem interrupção do processo em um todo. Grandes aglomerações, no entanto, podem e muitas vezes interrompem o processo em um todo, através do entupimento em pontos estreitos ou apertados no sistema. O equipamento a jusante, que baseia-se em uma alimentação constante de sólidos finos a partir do recipiente de alimentação, pode não ser oportunamente alertado para a redução ou interrupção do escoamento através do sistema o qual, por sua vez, pode resultar em variações inaceitáveis nas dimensões e/ou qualidade do produto final. Além disso, a remoção das aglomerações do sistema pode ser extremamente difícil, e isso pode introduzir impurezas no material em processo.

Breve sumário da invenção [0006] Em uma construção da invenção, é descrito um sistema para o transporte do escoamento livre de sólidos finos a partir de um primeiro recipiente para um segundo recipiente, dito sistema equipado com meios para fragmentação de aglomerados de sólidos finos que impedem ou bloqueiam o escoamento livre de sólidos finos do primeiro recipiente para o segundo recipiente, o referido sistema compreendendo:

(A) um primeiro recipiente para a recepção e descarga do

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4/23 escoamento livre de sólidos finos, dito primeiro recipiente compreendendo uma seção de descarga estreita, através da qual o escoamento livre de sólidos finos passa;

(B) uma placa desintegradora localizada em ou sob a seção de descarga do primeiro recipiente de modo que os sólidos finos passando do primeiro recipiente para o segundo recipiente devem passar através da placa, dita placa compreendendo uma estrutura semelhante a uma grade (grid) de lâminas interconectadas que formam furos que se estendem através da placa, os furos dimensionados e configurados de tal forma que o escoamento livre dos sólidos finos possa passar através da placa;

(C) um segundo recipiente com uma entrada para receber os sólidos finos a partir do primeiro recipiente;

(D) um detector de escoamento localizado acima ou dentro ou sobre a entrada do segundo recipiente de tal forma que os sólidos finos que entram no segundo recipiente, através da entrada, devem passar por ou através do detector de escoamento, o citado detector de escoamento projetado e equipado para detectar o movimento dos sólidos finos, por ou através dele, e compreendendo um emissor de sinal para transmissão de um sinal de que o escoamento de sólidos finos foi diminuído abaixo de uma taxa de escoamento prédeterminada ou interrompido; e (E) uma prensa para fragmentação aglomerados que estão localizados na seção de descarga do primeiro recipiente e sobre ou próxima da superfície superior da face da placa desintegradora, a citada prensa localizada acima e sobre a superfície superior da face da placa desintegradora e compreendendo: (1) um braço de prensa compreendendo uma

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5/23 cabeça de prensa; (2) um receptor de sinal para receber o sinal transmitido pelo emissor de sinal do detector de escoamento; e (3) meios para ativar o braço de prensa para comprimir e fragmentar os aglomerados durante o recebimento do sinal do detector de escoamento de modo que os fragmentos passem através da placa desintegradora e o escoamento livre de sólidos finos seja restaurado.

[0007] Os sólidos finos são geralmente na forma de pelotas, o primeiro recipiente é tipicamente uma tremonha e o segundo recipiente é geralmente um tubulação. A entrada para o tubulação é tipicamente uma extremidade aberta da tubulação. O detector de escoamento pode ser qualquer dispositivo que possa detectar o escoamento, ou falta de ou diminuição de escoamento, de sólidos finos, por exemplo, um detector de luz, um detector de capacitância, etc., e o braço de prensa pode ser acionado por ar comprimido, fluido hidráulico, etc. Adicionalmente, a prensa pode ser composta de um mecanismo de acionamento que proporciona uma dispersão brusca de um gás inerte sobre um ou mais lados da aglomeração.

[0008] Em outra construção da invenção, é descrito um sistema para o transporte do escoamento livre de pelotas de polietileno reticulado (XLPE) de um saco para uma tubulação, dito sistema equipado com meios para fragmentação de aglomerados de pelotas de XLPE, que impedem ou bloqueiam o escoamento livre das pelotas de XLPE do saco para a tubulação, o referido sistema compreendendo:

(A) um saco para conter e descarregar o escoamento livre de pelotas XLPE, dito saco compreendendo uma abertura de descarga através da qual o escoamento livre das pelotas XLPE

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6/23 passa;

(B) um recipiente intermediário posicionado abaixo do saco para receber as pelotas XLPE descarregadas e no qual os aglomerados XLPE colhidos são impedidos ou bloqueados para a descarga no saco das pelotas XLPE de escoamento livre;

(C) uma placa desintegradora localizada em ou abaixo do recipiente intermediário, de forma que as pelotas que passam do saco para a tubulação, devem passar através da placa, dita placa compreendendo uma estrutura semelhante a uma grade de lâminas interconectadas que formam furos que se estendem através da placa, os furos dimensionados e configurados de tal forma que o escoamento livre das pelotas XLPE possa passar através da placa, as citadas lâminas compreendendo bordas estendendo-se em direção a ou para dentro do saco;

(D) uma tubulação com uma entrada para receber as pelotas XLPE do recipiente intermediário;

(E) um detector de escoamento localizado acima da entrada da tubulação, ou dentro ou sobre a tubulação, de tal forma que pelotas XLPE que entram na tubulação através da entrada ou tendo entrado na tubulação passem através dele, por ele ou através do detector de escoamento, o detector de escoamento projetado e equipado para detectar o movimento ou a falta de movimento das pelotas XLPE por ou através dele, e compreendendo um emissor de sinal para transmitir um sinal que o escoamento de pelotas XLPE é diminuído abaixo de uma taxa de escoamento pré-determinado ou interrompido;

(F) uma prensa para fragmentar as pelotas XLPE aglomeradas que são localizadas no recipiente intermediário e sobre ou próxima da superfície superior da face da placa desintegradora, a prensa localizada acima e sobre a

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7/23 superfície superior da face da placa desintegradora e compreendendo: (1) um braço de prensa, compreendendo uma cabeça de prensa; (2) um receptor de sinal para receber o sinal transmitido pelo emissor do sinal do detector de escoamento; e (3) meios para ativar o braço de prensa para comprimir e fragmentar as pelotas aglomeradas de XLPE durante o recebimento do sinal do detector de escoamento de forma que os fragmentos passem através da placa desintegradora e o escoamento livre das pelotas XLPE seja restaurado; e (G) uma extrusora para receber e processar o escoamento livre das pelotas XLPE da tubulação.

[0009] O sistema pode ser equipado com um ou mais receptores de sinais adicionais, que podem receber sinais do emissor detector de sinal de escoamento de forma que, quando o escoamento livre de pelotas de XLPE é reduzido ou interrompido, outras partes do sistema, por exemplo, uma extrusora, pode ajustá-lo de forma apropriada. O saco é geralmente um saco de transporte resistente e flexível, no qual as pelotas são enviadas do fabricante ao usuário, e é normalmente suspenso sobre o recipiente intermediário, de forma que as pelotas escoem do saco através da abertura de descarga no recipiente intermediário, o qual é tipicamente uma tremonha.

[0010] Em outra construção da invenção, é descrito um método para fragmentação de aglomerados de sólidos finos que estão localizados dentro de um espaço restrito e estão impedindo ou bloqueando o livre escoamento de sólidos finos de um recipiente para outro recipiente, dito método compreendendo as etapas de:

(A) detectar a presença de sólidos finos aglomerados que

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8/23 estão dentro de um espaço restrito e que estão impedindo ou bloqueando o escoamento livre de pelotas a partir de um primeiro recipiente para um segundo recipiente, a presença de sólidos finos aglomerados sendo detectada por uma interrupção de ou diminuição do escoamento de sólidos finos a partir do primeiro recipiente para o segundo recipiente;

(B) enviar um sinal de presença de sólidos finos aglomerados a um meio de fragmentação dos sólidos finos aglomerados, dito meio sendo localizado no ou sobre o espaço restrito; e (C) ativar os meios para fragmentação dos sólidos finos aglomerados para juntar e fragmentar os aglomerados de modo que os aglomerados interrompam a diminuição ou o bloqueio do escoamento de sólidos finos do primeiro recipiente para o segundo recipiente.

[0011] Os meios para fragmentação dos aglomerados de sólidos finos são tipicamente uma prensa, compreendendo um braço de prensa e uma cabeça de prensa, e a prensa podendo ser acionada de qualquer maneira convencional, por exemplo, pneumática, hidráulica, etc. O sinal relacionado à presença dos sólidos aglomerados, pode também ser utilizado para regular outras partes do sistema.

Breve descrição dos desenhos [0012] A figura 1A é uma vista lateral de um sistema de transporte compreendendo uma tremonha e uma tubulação, dito sistema equipado com meios para fragmentação de aglomerados de sólidos finos;

[0013] A figura 1B é uma visão em perspectiva de pelo menos uma construção do sistema de transporte, compreendendo um saco de transporte de pelotas, uma estrutura de suporte para o saco, uma tremonha, uma barreira flexível, e uma

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9/23 tubulação;

[0014] A figura 2A é uma vista em corte ampliada da figura 1A ilustrando a seção inferior da tremonha e aglomerados posicionados em cima de uma placa desintegradora;

[0015] A figura 2B é uma vista em perspectiva da tremonha da figura 1B com uma placa desintegradora posicionada em seu interior;

[0016] A figura 3A é uma vista em perspectiva da placa desintegradora da figura 2B;

[0017] A figura 3B é uma visão lateral ampliada das lâminas circulares da placa desintegradora da figura 3A;

[0018] A figura 3C é uma vista superior da placa desintegradora das figuras 2A, 2B e 3A;

[0019] A figura 3D é uma vista em perspectiva de uma porção da placa desintegradora das figuras 2A-B,

3A e 3C com uma representação de uma pequena aglomeração de pelotas parada sobre a placa;

[0020] A figura 4A é outra vista lateral ampliada da figura 1A ilustrando uma prensa;

[0021] A figura 4B é uma vista em perspectiva de um sistema de transporte compreendendo uma tremonha, uma placa desintegradora, uma barreira flexível com uma representação de uma grande aglomeração repousando sobre a superfície superior da placa desintegradora; e [0022] A figura 5 é outra visão lateral ampliada da figura 1A ilustrando uma seção de tubulação equipada com um detector de luz.

Descrição detalhada do arranjo preferido [0023] As variações numéricas nesta descrição são aproximadas e, portanto, podem incluir valores que estejam

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10/23 fora das variações salvo indicação ao contrário. As variações numéricas incluem todos os valores desde e inclusive os inferiores e os valores superiores, em aumentos de uma unidade, desde que exista uma separação de pelo menos duas unidades entre qualquer valor inferior e qualquer valor superior. Conforme um exemplo, se uma composição, física ou outra propriedade, tal como, por exemplo, as dimensões do equipamento, tamanho das pelotas, tamanho do furo, etc., é a partir de 100 a 1.000, pretende-se que todos os valores individuais, tais como: 100, 101, 102, etc., e subvariações, tais como: 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., são expressamente enumerados. Para variações contendo valores que são inferiores do que um ou contendo números fracionários superiores a um (por exemplo, 1,1, 1,5, etc.), uma unidade é considerada como 0,0001, 0,001, 0,01 ou 0,1, conforme o caso. Para faixas contendo números de um único dígito, inferiores que dez (por exemplo, de 1 a 5), uma unidade é normalmente considerada como 0,1. Esses são apenas exemplos de que são destinados especificamente, e todas as combinações possíveis de valores numéricos entre o menor valor e o maior valor devem ser expressamente consideradas nesta As variações numéricas são determinadas dentro enumerados, descrição.

desta descrição, entre outras coisas, para o tamanho dos furos na sólidos finos e termos semelhantes significam sólidos em forma particulada, por exemplo, na forma de pelotas, granulados, flocos, pó, etc. A composição das partículas finas podem variar amplamente, e inclui tanto materiais orgânicos e inorgânicos, tais sólidos O termo finos os placa desintegradora.

como resinas poliméricas, minerais e produtos agrícolas e alimentícios. No

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11/23 contexto desta invenção, os tamanhos dos sólidos finos particularmente estão na faixa de 0,1 a 6, mais particularmente, na faixa de 1 a 4.

[0024] Os termos “escoar”, “escoamento”, “escoamento livre”, e termos semelhantes, significam se mover ao longo de um fluxo. No caso dos sólidos finos, o escoamento é demostrado pelo derramamento de sal, areia seca ou pelotas de polímero através de uma abertura, por exemplo, um cano, de um recipiente de armazenamento, como sólidos finos. No contexto desta invenção, o escoamento é geralmente induzido e mantido pela gravidade, mas outras formas de energia ou força podem ser utilizadas, por exemplo, que resultem da utilização de uma bomba.

[0025] O termo “aglomerado” e termos semelhantes significam uma pluralidade de sólidos finos individuais ou agregados ou de outra forma, juntos formando uma única massa. [0026] O termo “pequeno aglomerado” e termos semelhantes significam um aglomerado que irá passar através de um furo ou furos de uma placa desintegradora sob a influência da gravidade e do peso dos sólidos finos sobre a citada placa desintegradora. Os pequenos aglomerados incluem ambos, aglomerados menores que o tamanho médio da seção transversal dos furos da placa desintegradora, e aglomerados maiores que o tamanho médio da seção transversal dos furos da placa desintegradora, mas suficientemente unidos livremente que se fragmentam em pedaços menores que o tamanho médio da seção transversal dos furos na placa desintegradora, sob a influência da gravidade e do peso dos sólidos finos sobre a citada placa desintegradora.

[0027] O termo “grande aglomerado” e termos semelhantes

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12/23 significam um aglomerado que é maior em tamanho do que o tamanho da seção transversal dos furos na placa desintegradora, e que não irá passar pelos furos de uma placa desintegradora simplesmente sob a influência da gravidade e do peso dos sólidos finos sobre a citada placa desintegradora.

[0028] O termo “furo” e termos semelhantes significam uma passagem ou canal aberto na placa desintegradora através da qual um sólido fino possa passar.

[0029] O termo “superfície de face” e termos semelhantes é utilizado em distinção as bordas das superfícies e termos semelhantes. Um formato cilíndrico da pelota ou da placa desintegradora compreende duas superfícies de face unidas por uma superfície de borda contínua curvada. Uma placa desintegradora retangular compreende duas superfícies de face unidas por quatro superfícies de borda com a área de superfície de uma superfície de face geralmente muito maior do que a área da superfície de qualquer uma superfície de borda. As superfícies de face da placa desintegradora não são sólidas, mas de preferência semelhantes a uma grade, ou seja, as superfícies de face consistem em um arranjo de lâminas de intersecção que formam furos que permitem a passagem dos sólidos finos através da placa.

[0030] Embora a seguinte descrição da invenção seja no contexto de um sistema para transporte de pelotas de XLPE de um reservatório ou uma tremonha de alimentação ou saco para uma extrusora, a invenção pode ser aplicada a outros sistemas nos quais aglomerados de sólidos finos podem se acumular e bloquear ou, de outra forma, impedir o fluxo de escoamento livre de sólidos finos de um recipiente para outro

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13/23 recipiente. Vários itens do equipamento, tais como conexões elétricas e pneumáticas, mecanismos e semelhantes foram seletivamente omitidos a fim de simplificar os desenhos. Adicionalmente, os números de referência semelhantes são utilizados para indicar componentes semelhantes ao longo dos desenhos.

[0031] A figura 1A representa uma construção da invenção no qual um sistema de transporte 1 está equipado com meios para fragmentação de pelotas aglomeradas. O sistema de transporte 1 compreende uma tremonha 4, prensa 6, uma tremonha intermediária 7, placa desintegradora 8, tubulação 10 e detector de escoamento 12. Geralmente, as pelotas nanoaglomeradas 2A escoam através da gravidade da tremonha 4 para o interior da tremonha intermediária 7, através da placa desintegradora e para o interior da tubulação para o transporte a uma extrusora (não ilustrada). Conforme as pelotas escoam através da tubulação elas passam antes no detector de escoamento, o qual mede o escoamento das pelotas da tremonha para o interior da tubulação. Conforme as pelotas contatam a placa desintegradora, elas são separadas e/ou desaglomeradas pelas lâminas circulares 28 e lâminas de intersecção 33 (figura 3A). Essa ação facilita um escoamento regular e constante das pelotas da tremonha 4 para a tubulação 10 e sobre a extrusora.

[0032] As pelotas aglomeradas 2B interrompem, ou pelo menos diminuem, o fluxo de escoamento livre das pelotas 2A da tremonha 4 para a tubulação 10, e quando o escoamento é suficientemente interrompido, este é detectado pelo detector de escoamento 12. Neste momento, o detector de escoamento envia um sinal para a prensa 6 que atua nos braços de prensa

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14/23 para comprimir as pelotas aglomeradas 2B suficientemente para fragmenta-las em pedaços e/ou pelotas nanoaglomeradas 2A, que passam pelos furos da placa desintegradora 8 e restauram o escoamento desejado de pelotas da tremonha 4 para a tubulação 10. Uma vez que o escoamento é restaurado e detectado pelo detector de escoamento, é enviado um sinal do detector de escoamento para cessar a atuação dos braços da prensa.

[0033] O tamanho e a configuração dos furos na placa desintegradora 8 são em grande parte dependentes do tamanho e configuração das pelotas 2A. Embora as pelotas 2A possam tomar qualquer forma conveniente, por exemplo, uma semiesfera, as pelotas são tipicamente formadas por pedaços (“wafer) ou formas cilíndricas com superfícies substancialmente com faces planas. Em relação a presente configuração, as dimensões típicas das pelotas cilíndricas de XLPE são um diâmetro ou seção transversal de 1 a 5 milímetros (mm).

[0034] Referindo-se novamente a figura 1A, a tremonha intermediária 7 pode ser dimensionada e configurada para não só receber pelotas da tremonha 4 para a transferência para tubulação 10, mas também pode ser dimensionada e configurada para eliminar a tremonha 4, ou seja, a tremonha intermediária pode ser dimensionada e configurada para, pelo menos temporariamente alojar as pelotas 2A até que as pelotas estejam prontas para a transferência para os equipamentos de processamento, por exemplo, uma extrusora. Nesta configuração de placa desintegradora 8, é normalmente posicionada dentro da seção afunilada da tremonha intermediária 7 ou, pelo menos preferivelmente, entre a tremonha intermediária e a tubulação

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15/23 ou dentro da entrada ou seção frontal da tubulação, e as pelotas 2A são transferidas diretamente da tremonha intermediária para a tubulação.

[0035] A tremonha 4 inclui uma seção superior 16, estendendo-se inferiormente em direção a um afunilamento ou uma seção de descarga na forma de funil 18. A tremonha intermediária 7 é configurada de forma semelhante. A configuração transversal de ambas as seções superior e de descarga das tremonhas, podem variar convenientemente, mas tipicamente ambas seções têm uma seção transversal cilíndrica. Similarmente, o tamanho de ambas tremonhas podem variar muito, e geralmente ser determinado pelas necessidades do processo.

[0036] Em referência à figura 2A, a placa desintegradora 8 é ilustrada montada, substancialmente, dentro da seção superior da tremonha intermediária 7. A seção de descarga em forma de funil 18 da tremonha 4 é ilustrada estendendo-se para o interior da tremonha intermediária 7, de forma a circundar a placa desintegradora e, portanto, direcionando as pelotas 2A diretamente sobre a superfície superior da face da placa desintegradora. Várias configurações de montagem podem ser utilizadas para posicionar a placa desintegradora 8 dentro da tremonha intermediária 7, e na configuração das figuras incluem braços de sustentação 24, com uma extremidade presa a placa desintegradora 8 e outra extremidade presa a estrutura básica 26. A estrutura básica 26 pode ser fixada a tremonha intermediária, através de qualquer meio adequado, por exemplo, soldagem. A configuração de montagem, ou seja, os braços de sustentação 24 e a estrutura básica 26 são projetados para ocupar um espaço mínimo dentro da tremonha

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16/23 intermediária, de modo a prover, uma mínima resistência às pelotas 2A conforme elas escoam através desta. As figuras também ilustram a placa desintegradora 8 perpendicularmente montada ao escoamento das pelotas 2A, embora a placa desintegradora possa ser montada em um outro ângulo, enquanto as pelotas possam acessar facilmente os furos da placa desintegradora. A placa desintegradora, os braços de sustentação e a estrutura básica, normalmente são construídos em aço inoxidável para fornecer uma limpeza mais eficiente, mas outros materiais, por exemplo, outros metais, plásticos de engenharia, etc., também podem ser utilizados em sua construção.

[0037] As figuras 3A-3C ilustram ainda detalhes da placa desintegradora 8. Mais particularmente, a figura 3A ilustra a placa desintegradora compreendendo ainda uma pluralidade de lâminas circulares 28 e lâminas de intersecção 33, configuradas de forma que uma pluralidade de furos desintegradores 32 seja formada. Referindo-se a figura 3B, ambas lâminas circulares e de intersecção, tem uma borda cortante 30.

[0038] A figura 3C desintegradora 8, mais orientação das lâminas intersecção 33 e dos é uma vista superior da placa particularmente, ilustrando a circulares 28, das lâminas de furos desintegradores 32. Nesta configuração a placa desintegradora 8 é configurada como uma série de lâminas circulares concêntricas 28, unidas através das lâminas de intersecção 33 através de qualquer meio adequado, por exemplo, soldagem a arco elétrico, para formar uma pluralidade de furos desintegradores 32. Nesta configuração particular, a placa desintegradora 8 inclui sete

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17/23 lâminas circulares concêntricas 28 unidas em seus perímetros através de lâminas de intersecção substancialmente retas 33. As lâminas de intersecção podem ou não estender-se em toda a altura das lâminas circulares.

[0039] Embora apenas uma configuração de placa desintegradora seja discutida e ilustrada, várias outras configurações da placa podem ser utilizadas. Por exemplo, a placa pode ter uma configuração geral poligonal e/ou as lâminas de intersecção podem encontrar as lâminas circulares ou lineares em um ângulo diferente de 90 graus, e assim por diante.

[0040] As dimensões das lâminas são tipicamente na faixa de 1 a 5 mm de espessura e de 5 a 50 milímetros de comprimento. A porção da lâmina que encontra pela primeira vez a pelota, normalmente tem uma configuração de uma borda de corte (conforme ilustrado na figura 3B), mas outras configurações são possíveis, por exemplo, frustro-cônicas, pinos, piramidal, etc. Em outra configuração a placa desintegradora 8 pode ser formada a partir de uma placa prensada que foi perfurada para formar furos desintegradores, com o material perfurado anexado à placa e estendendo-se para cima em direção a tremonha para formar as lâminas ou fragmentos.

[0041] O tamanho do furo desintegrador 32 é determinado em grande parte, pelo tamanho das pelotas que estão passando através dele. Normalmente, o tamanho ou área transversal de um furo é um terço a um sexto do tamanho da área transversal do interior da tubulação 10. Em uma configuração circular, tipicamente as dimensões dos furos desintegradores aumentam respeitando o aumento da proximidade para o centro da placa

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18/23 desintegradora 8, embora os furos desintegradores tenham, substancialmente, as mesmas dimensões e configuração dentro de cada seção radial. Em outras construções, as dimensões e as configurações, de cada furo desintegrador individual podem também variar. A configuração típica dos furos desintegradores 32 é conforme ilustrado nas figuras, e as dimensões típicas são de 10 a 40 mm de diâmetro ou de seção transversal e 5 a 50 mm de profundidade.

[0042] A maneira pela qual a placa desintegradora é feita e os materiais das quais é construída, não são fundamentais para essa invenção. Normalmente a placa desintegradora é construída em aço inoxidável, e é montada utilizando soldagem a arco elétrico, mas em aplicações que requerem níveis muito baixos de contaminação por metais, por exemplo, o uso do polietileno para fazer uma cobertura para um cabo de voltagem muito alta, a placa desintegradora pode ser feitas de outro material, por exemplo, um plástico de engenharia, e montado utilizando uma técnica diferente de soldadura a arco elétrico, por exemplo, o uso de um adesivo.

[0043] Geralmente, conforme as pelotas 2A escoam da tremonha 4 para a placa desintegradora 8, as pelotas são pressionadas para baixo contra as bordas cortantes 30, através das forças gravitacionais sobre as pelotas. Adicionalmente, a utilização de assistências pneumáticas e/ou mecânicas pode ser empregada para aumentar a pressão para baixo sobre as pastilhas. Sob a pressão para baixo, aglomerações menores de pelotas 2A são separadas em pelotas individuais pela ação do corte das lâminas, e estas pelotas, juntamente com as pelotas nanoagromeradas 2A, escoam através dos furos desintegradores 32 para dentro da tubulação 10.

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Devido a várias razões, tais como a temperatura e o peso das pelotas acima das pelotas próximas ou em cima da placa desintegradora, aglomerações maiores podem ser formadas (conforme ilustrado na figura 2A). Essas aglomerações podem impedir, se não bloquear completamente, o escoamento das pelotas através da placa desintegradora e para o interior da tubulação 10.

[0044] Referindo-se a figura 3D, a placa desintegradora 8 é ilustrada com uma aglomeração de pelotas 2A posicionada sobre ela. As aglomerações descritas podem ser consideradas aglomerações menores, conforme outras pelotas provavelmente passam através dos furos desintegradores 32, em torno delas, para prover escoamento suficiente das pelotas 2A para a tubulação 10. Além disso, embora as aglomerações sejam ilustradas de forma isolada na placa desintegradora 8, na prática, o peso das outras pelotas na tremonha 4 deveriam empurrar essas aglomerações para baixo. A pressão descendente a partir dessas outras pelotas irá promover a fratura das aglomerações contra as lâminas da placa, e as aglomerações fraturadas em seguida, passarão pelos furos desintegradores. Alternativamente, se as aglomerações não fraturarem sob o peso das pelotas acima delas, as aglomerações ilustradas são suficientes para bloquear, substancialmente, o escoamento das pelotas para a tubulação, depois elas constituirão grandes aglomerações e irão requerer que a prensa 6 seja acionada para fratura-las.

[0045] A figura 4A é uma vista ampliada da tremonha intermediária 7, que inclui uma prensa 6 e a placa desintegradora 8. A prensa inclui braços de prensa 14, e cada braço de prensa compreende ainda uma cabeça de prensa 36

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20/23 posicionada na extremidade do braço mais próximo as pelotas. A figura 4A ilustra duas cabeças de prensa, sendo cada uma na forma semicircular (não ilustrada) e posicionadas, substancialmente, sobre lados opostos da base da tremonha flexível 18 e logo acima da superfície superior da placa desintegradora 8. A forma semicircular da cabeça de prensa 36 é configurada para alinhar com a base circular 18 e placa desintegradora circular 8, a forma de uma é tipicamente configurada para acomodar a forma da outra.

[0046] Os braços de prensa 14 são acionados por qualquer meio adequado, por exemplo, pneumático, hidráulico, etc., de tal forma que cada um seja movido para dentro acima do topo da placa desintegradora 8, em direção ao aglomerado maior 2B (conforme ilustrado na figura 4B). Este movimento interior compacta, não só a aglomeração, mas também a seção inferior 18 da tremonha 4 (a qual, nesta construção, está na forma de um saco ou sacola flexível) e barreira flexível ou cortina 38 (descritas abaixo). A prensa 6 transmite força de compressão suficiente para aglomerados maiores 2B, que se fragmentam em pedaços suficientemente pequenos de modo a passar através dos furos desintegradores 32 da placa desintegradora 8. A força de compressão necessária para fragmentar aglomerados de XLPE maiores é normalmente entre 2 e 20 quilogramas por pé (kgf). O deslocamento do braço de prensa durante a compressão, ou seja, o movimento da cabeça de prensa 36 a partir do repouso para extensão é tipicamente entre 30 e 100 mm.

[0047] Os braços da prensa 14 são recolhidos tanto quando eles alcançam uma extensão pré-determinada ou limite de carga, conforme detectado por um sensor apropriado (não ilustrado).

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21/23 [0048] A figura 4A ilustra também uma barreira flexível 38, posicionada entre as cabeças de prensa 36 e a seção inferior 18 da tremonha 4, e assim, indiretamente, nas pelotas 2A (e aglomerações 2B). A barreira flexível é tipicamente na forma de um filme resistente ou cortina que irá prevenir ou minimizar o derramamento das pelotas a medida que passam da tremonha 4 para o interior da tremonha intermediária 7, particularmente se ocorrer uma obstrução na parte superior da placa desintegradora 8. Normalmente, a barreira flexível é construída a partir do mesmo material como o de pelotas, por exemplo, XLPE, embora outros tipos de barreiras de isolamento resistente podem ser utilizados, por exemplo, aquelas feitas de nylon ou poliéster. A figura 4B ilustra uma construção da barreira flexível estendendo-se para baixo e sobre a parte externa da tremonha intermediária. [0049] Conforme discutido acima, a tremonha 4 pode ser compreendida de vários materiais e configurada em várias formas e na construção ilustrada na figura 1B, a tremonha 4 é um saco ou sacola compreendendo um material flexível, resistente preenchido com pelotas 2A. No processo de remoção de pelotas, a sacola é fixada a uma estrutura de suporte 5, de tal forma que as pelotas possam escoar de uma extremidade aberta da sacola sob a força da gravidade. A sacola pode ter uma abertura de enchimento e uma abertura de descarga, ou a sacola pode ter uma única abertura através da qual é ao mesmo tempo enchida e esvaziada. Neste último caso, quando a sacola é tipicamente invertida para a descarga das pelotas. A barreira flexível 38 pode ser fixada sobre a abertura de descarga da sacola para evitar o derramamento das pelotas durante o seu escoamento da tremonha 4 para a tremonha

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22/23 intermediária 7. A barreira flexível, pelo menos parcialmente envolve a tremonha intermediária.

[0050] A figura 5 ilustra a tubulação 10 com uma seção 40, com o detector de escoamento 12 posicionado adjacente a ela. [0051] A seção 40 da tubulação é tipicamente posicionada perto da extremidade aberta da tubulação através do qual pelotas entram a partir da tremonha intermediária. A seção 40 pode ser transparente, semitransparente ou opaca, e isso pode ser simplesmente em uma extensão da tubulação como na maioria, senão em todas, as outras seções da tubulação. Seja qual for a sua construção, ela foi projetada para facilitar, ou pelo menos não prejudicar, o funcionamento do detector de escoamento no sensor do escoamento de pelotas pela tubulação. Vários métodos de detecção de escoamento, tais como a dispersão de luz, indução, capacitância, sonda, etc., podem ser utilizados. Na figura 5 o detector de escoamento 12 inclui um emissor de luz 42 posicionado em um dos lados da seção 40, e o detector de luz 44 posicionado em frente ao emissor de luz 42.

[0052] No funcionamento, o detector de escoamento 12 mede o escoamento das pelotas 2A através da tubulação 10. A detecção de um escoamento reduzido ou interrompido das pelotas através do detector de escoamento, ativa a prensa 6 para fragmentar a aglomeração 2B. Na presente construção, para facilitar a ativação da prensa, o detector de escoamento e a prensa se comunicam através de um controlador lógico programável (não ilustrado), embora em outras construções, esse controle pode ser executado por vários outros dispositivos, tais como reles integrados ou separados. Como muitos processos são altamente dependentes de um fluxo

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23/23 contínuo mínimo de escoamento livre de pelotas 2A, para garantir a qualidade do produto, o detector de escoamento 12 pode também se comunicar com um ou mais controladores de outros processos (não ilustrados), para retardar ou parar um processo posterior, por exemplo, a operação de uma extrusora, quando o escoamento de pelotas é detectado sendo inferior a uma taxa mínima.

[0053] Embora a invenção tem sido descrita em detalhe considerável pelos exemplos anteriores e as referências aos desenhos, esse detalhe é para o propósito de ilustração e não deve ser interpretado como uma limitação sobre o espírito e escopo da invenção, conforme é descrito nas reivindicações em anexo.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para livre transporte do escoamento de sólidos finos, a partir de um primeiro recipiente (4) para um segundo recipiente (10), o citado dispositivo equipado com meios para fragmentar aglomerados de sólidos finos que impeçam ou bloqueiem o escoamento livre de sólidos finos a partir do primeiro recipiente (4) para o segundo recipiente (10), dito dispositivo, caracterizado pelo fato de compreender:

(A) um primeiro recipiente (4) para a recepção e descarga do escoamento livre de sólidos finos, dito primeiro recipiente (4) compreendendo uma seção de descarga (18) estreita, através da qual passa o escoamento livre de sólidos finos;

(B) uma placa desintegradora (8) localizada na ou sob a seção de descarga (18) do primeiro recipiente (4) de modo que os sólidos finos passando do primeiro recipiente (4) para o segundo recipiente (10) devem passar através da placa (8), dita placa (8) compreendendo uma estrutura semelhante a uma grade de lâminas interconectadas que formam furos que se estendem através da placa (8), os furos dimensionados e configurados de tal forma que o escoamento livre dos sólidos finos possa passar através da placa (8);

(C) um segundo recipiente (10) com uma entrada para receber os sólidos finos a partir do primeiro recipiente (4);

(D) um detector de escoamento (12) localizado acima ou dentro ou sobre a entrada do segundo recipiente (10) de tal forma que os sólidos finos que entram no segundo recipiente (10), através da entrada, devem passar por ou através do detector de escoamento (12), o citado detector de escoamento (12) projetado e equipado para detectar o movimento dos sólidos finos, por ou através dele, e compreender um emissor de sinal

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2/5 para transmissão de um sinal de que o escoamento de sólidos finos foi diminuído abaixo de uma taxa de escoamento prédeterminada ou interrompido; e (E) uma prensa (6) para fragmentação dos aglomerados (2B) que estão localizados na seção de descarga (18) do primeiro recipiente (4) e sobre ou próximos à superfície superior da face da placa desintegradora (8), a citada prensa (6) localizada acima e sobre a superfície superior da face da placa desintegradora (8) e compreendendo:

(1) um braço de prensa (14) compreendendo uma cabeça de prensa (36);
(2) um receptor de sinal para receber o sinal transmitido pelo emissor de sinal do detector de escoamento (12); e (3) meios para ativar o braço de prensa (14) para comprimir e fragmentar os aglomerados durante o recebimento do sinal do detector de escoamento (12) de modo que os fragmentos passem através da placa desintegradora (8) e seja restaurado o escoamento livre de sólidos finos.

2 . Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro recipiente (4) ser uma tremonha e o segundo recipiente (10) ser uma tubulação. 3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a tremonha (4) ser um saco (38)

flexível e resistente.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o detector de escoamento ( 12) medir o escoamento de pelotas (2A) através da dispersão da luz. 5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de uma barreira flexível (38) ser

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posicionada entre a cabeça de descarga (18) da tremonha (4). prensa (36) e a seção de 6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a placa desintegradora (8)

compreender uma série de lâminas concêntricas circulares (28), unidas em seus perímetros por uma série de lâminas interconectadas (33).

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de os furos da placa desintegradora (8) estarem entre um terço e um sexto da área transversal da tubulação (10).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda meios para controlar o sinal entre o detector de escoamento (12) e a prensa (6).

9. Sistema para livre transporte do escoamento de pelotas de polietileno reticulado, (XLPE), a partir de um saco (38) para uma tubulação (10), o sistema equipado com meios para fragmentar os aglomerados de pelotas XLPE que impedem ou bloqueiam o escoamento livre das pelotas XLPE do saco (38) para a tubulação (10), dito sistema caracterizado pelo fato de compreender:

(A) um saco (38) para conter e descarregar o escoamento livre de pelotas XLPE, dito saco (38) compreendendo uma abertura de descarga através da qual o escoamento livre das pelotas XLPE passa;

(B) um recipiente intermediário (7) posicionado abaixo do saco (38) para receber as pelotas XLPE descarregadas e no qual os aglomerados XLPE colhidos são impedidos ou bloqueados para a descarga no saco (38) das pelotas XLPE de escoamento

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4/5 livre;

(C) uma placa desintegradora (8) localizada em ou abaixo do recipiente intermediário (7), de forma que as pelotas que passam do saco (38) para a tubulação (10), devem passar através da placa (8), dita placa (8) compreendendo uma estrutura semelhante a uma grade de lâminas interconectadas que formam furos que se estendem através da placa (8), os furos dimensionados e configurados de tal forma que o escoamento livre das pelotas XLPE possa passar através da placa (8), as citadas lâminas compreendendo bordas (30) estendendo-se em direção a ou para dentro do saco (38);

(D) uma tubulação (10) com uma entrada para receber as pelotas XLPE do recipiente intermediário (7);

(E) um detector de escoamento (12) localizado acima da entrada da tubulação (10), ou dentro ou sobre a tubulação (10), de tal forma que pelotas XLPE que entram na tubulação (10) através da entrada ou tendo entrado na tubulação (10) passem através deste, por ele ou através do detector de escoamento (12), o detector de escoamento (12) projetado e equipado para detectar o movimento ou a falta de movimento das pelotas XLPE por ou através dele, e compreendendo um emissor de sinal para transmitir um sinal que o escoamento de pelotas XLPE é diminuído abaixo de uma taxa de escoamento pré-determinada ou interrompido;

(F) uma prensa (6) para fragmentar as pelotas XLPE aglomeradas que estão localizadas no recipiente intermediário (7) e sobre ou próximas à superfície superior da face da placa desintegradora (8), a prensa (6) localizada acima e sobre a superfície superior da face da placa desintegradora (8) e compreendendo:

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5/5 (1) um braço de prensa (14), compreendendo uma cabeça de prensa (36);

(2) um receptor de sinal para receber o sinal transmitido pelo emissor de sinal do detector de escoamento (12); e (3) meios para ativar o braço de prensa (14) para comprimir e fragmentar as pelotas (2A) aglomeradas de XLPE durante o recebimento do sinal do detector de escoamento (12) de forma que os fragmentos passem através da placa desintegradora (8) e o escoamento livre das pelotas XLPE seja restaurado; e (G) uma extrusora para receber e processar o escoamento livre das pelotas XLPE da tubulação (10).

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o saco (38) ser, um saco (38) de transporte resistente e flexível, no qual as pelotas XLPE são transportadas de um fabricante de pelotas XLPE para um usuário de pelotas XLPE, e o saco (38) de transporte ser suspenso sobre o recipiente intermediário (7) antes da descarga das pelotas XLPE do saco (38) para o recipiente intermediário (7).

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