BRPI1008001B1 - CENTRIFUGAL SEPARATOR, AND, METHOD TO CONTROL THE RADIAL LEVEL OF AN INTERFACE LAYER - Google Patents
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Abstract
separado r centrífugo, e, método para controlar o nível radial de uma camada de interface a invenção se refere a um separador centrífugo e a um método para controlar o nível radial de uma camada de interface (22), formada durante a operação, entre um liquido leve e um pesado, em uma câmara de separação (7) no mencionado separador centrífugo. o controle compreende meios (26) para detectar o nível da camada de interface na câmara de separação, e um dispositivo (21, 23, 24) para o suprimento/descarga do liquido de controle para/da câmara de separação (7) por meio de uma bomba de velocidade variável (23), onde os mencionados meios (26) para detectar o nível de camada de interface são adaptados para se comunicar com o dispositivo (25) para controlar a velocidade da bomba, de tal forma que o suprimento ou descarga do liquido ocorra em quantidade tal por unidade de tempo que a camada de interface (22) na câmara de separação (7) fique dentro de níveis radiais interno e externo predeterminados.separate r centrifugal, e, method for controlling the radial level of an interface layer the invention refers to a centrifugal separator and a method for controlling the radial level of an interface layer (22), formed during operation, between a light and heavy liquid, in a separation chamber (7) in the mentioned centrifugal separator. the control comprises means (26) for detecting the level of the interface layer in the separation chamber, and a device (21, 23, 24) for supplying / discharging the control liquid to / from the separation chamber (7) by means of of a variable speed pump (23), where the aforementioned means (26) for detecting the interface layer level are adapted to communicate with the device (25) to control the speed of the pump, such that the supply or discharge of the liquid occurs in such quantity per unit of time that the interface layer (22) in the separation chamber (7) is within predetermined internal and external radial levels.
Description
“SEPARADOR CENTRÍFUGO, E, MÉTODO PARA CONTROLAR O NÍVEL RADIAL DE UMA CAMADA DE INTERFACE”“CENTRIFUGAL SEPARATOR, AND, METHOD TO CONTROL THE RADIAL LEVEL OF AN INTERFACE LAYER”
CAMPO DA INVENÇÃO [1] A presente invenção se refere a um separador centrífugo para separar um liquido leve, ou de uma densidade relativamente baixa, e um liquido pesado, ou de uma densidade relativamente alta, de uma mistura líquida e a um método para controlar o nível radial de uma camada de interface formada durante a operação, entre um líquido leve, de uma densidade relativamente baixa, e um liquido pesado, de uma densidade relativamente alta em um separador centrifugo para separar os mencionados líquidos de uma mistura de líquidos.FIELD OF THE INVENTION [1] The present invention relates to a centrifugal separator for separating a light liquid, or of a relatively low density, and a heavy liquid, or of a relatively high density, from a liquid mixture and a method for controlling the radial level of an interface layer formed during operation, between a light liquid, of a relatively low density, and a heavy liquid, of a relatively high density in a centrifugal separator to separate said liquids from a mixture of liquids.
FUNDAMENTOS PARA A INVENÇÃO E TÉCNICA ANTERIOR [2] Um separador centrífugo e um método para controlar o nível radial de uma camada de interface num separador centrífugo são conhecidos pela WO 00/37177 A1, a qual descreve o equipamento de controle para um separador centrifugo para a separação de um líquido leve, com uma densidade relativamente baixa, de um liquido pesado, com uma densidade relativamente alta, em uma mistura contendo estes dois líquidos. Os líquidos podem, por exemplo, ser óleo e água. O equipamento de controle se destina a um separador centrífugo abrangendo um rotor, o qual rotaciona em torno de um eixo rotacional e forma uma entrada para a mencionada mistura e uma câmara de separação, a qual se comunica com a entrada e que possui uma zona radial interna e uma zona radial externa, ditas zonas sendo adaptadas durante a operação de separação para conter o líquido leve separado e o líquido pesado separado, respectivamente.BACKGROUND TO THE INVENTION AND BACKGROUND TECHNIQUE [2] A centrifugal separator and a method for controlling the radial level of an interface layer in a centrifugal separator are known from WO 00/37177 A1, which describes the control equipment for a centrifugal separator for separating a light liquid, with a relatively low density, from a heavy liquid, with a relatively high density, in a mixture containing these two liquids. The liquids can, for example, be oil and water. The control equipment is intended for a centrifugal separator comprising a rotor, which rotates around a rotational axis and forms an entrance for the aforementioned mixture and a separation chamber, which communicates with the entrance and which has a radial zone. internal and an external radial zone, said zones being adapted during the separation operation to contain the separated light liquid and the separated heavy liquid, respectively.
[3] Um separador centrífugo deste tipo pode ter saídas configuradas de muitas formas diferentes para os líquidos separados. Assim, o rotor deve possuir, as assim chamadas, saídas de fluxo para ambos os líquidos ou saídas de fluxo para um líquido e outro tipo de saída para o outro liquido.[3] Such a centrifugal separator can have outputs configured in many different ways for the separated liquids. Thus, the rotor must have, so-called, flow outlets for both liquids or flow outlets for one liquid and another type of outlet for the other liquid.
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 9/54 / 17Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 9/54 / 17
Uma saída para esse outro tipo pode ser constituída, por exemplo, por um membro separador não rotativo ou por bocais situados na parede circundante do rotor. Os bocais, em regra, são usados onde a mistura fornecida contem não só os dois líquidos mencionados, mas também uma quantidade relativamente grande de sólidos que são mais pesados do que os outros dois líquidos. Os sólidos separados juntamente com a parte separada do líquido pesado devem, assim, ser descarregados através dos bocais situados na parte periférica do rotor, enquanto o liquido leve separado é removido de uma parte central do rotor através de uma saída de descarga ou por um membro separador. Nestes casos, o rotor pode também formar um espaço que se comunica com a zona radialmente externa da câmara de separação, de tal forma que, durante a operação de separação, ele contenha o líquido pesado separado (mas não o liquido leve separado). O excesso do liquido pesado separado que não sai da câmara de separação através dos ditos bocais, pode, portanto, ser removido do rotor através desse espaço.An outlet for this other type can be constituted, for example, by a non-rotating separating member or by nozzles located on the wall surrounding the rotor. Nozzles, as a rule, are used where the mixture provided contains not only the two liquids mentioned, but also a relatively large amount of solids that are heavier than the other two liquids. The separated solids together with the separated part of the heavy liquid must therefore be discharged through the nozzles located on the peripheral part of the rotor, while the separated light liquid is removed from a central part of the rotor via a discharge outlet or by a member separator. In these cases, the rotor can also form a space that communicates with the radially external zone of the separation chamber, such that, during the separation operation, it contains the separated heavy liquid (but not the separated light liquid). The excess of the separated heavy liquid that does not leave the separation chamber through said nozzles, can therefore be removed from the rotor through that space.
[4] Outro tipo de separador centrífugo, no qual os sólidos, bem como, dois líquidos diferentes podem ser separados, é a assim chamada centrífuga decantadora. Num separador centrifugo deste tipo, há no rotor o assim chamado transportador de lodo, o qual é adaptado para transportar os sólidos separados ao longo da parede circundante do rotor para uma saída do lodo. A saída de lodo fica, frequentemente, num nível do rotor que está radialmente dentro do nível das saídas para os dois líquidos separados.[4] Another type of centrifugal separator, in which the solids, as well as two different liquids can be separated, is the so-called settling centrifuge. In a centrifugal separator of this type, there is in the rotor the so-called sludge conveyor, which is adapted to transport the separated solids along the wall surrounding the rotor to an outlet of the sludge. The sludge outlet is often at a level of the rotor that is radially within the level of the outlets for the two separate liquids.
[5] Durante a operação de separação numa centrífuga de bocais do tipo acima descrito ou em uma centrífuga decantadora tendo um transportador de lodo, pode ser difícil manter a um nível radial predeterminado uma camada de interface formada no rotor entre os líquidos ali separados. A razão disto é o fato de uma quantidade não controlável de liquido pesado separado por unidade de tempo sair, freqüentemente, juntamente com os sólidos separados, através da saída de lodo do rotor. Se essa quantidade não controlável de[5] During the separation operation in a nozzle centrifuge of the type described above or in a settling centrifuge having a sludge conveyor, it may be difficult to maintain at a predetermined radial level an interface layer formed on the rotor between the liquids separated there. The reason for this is the fact that an uncontrollable amount of heavy liquid separated per unit time often comes out, together with the separated solids, through the sludge outlet of the rotor. If that uncontrollable amount of
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 10/54 / 17 liquido pesado exceder a quantidade de liquido pesado que, por unidade de tempo, é introduzida no rotor com a mistura a ser tratada ali, a camada de interface dentro da câmara de separação entre o líquido leve e o líquido pesado se moverá radialmente para fora, e o liquido leve separado se perderá juntamente com os sólidos separados quando este deixar o rotor através da saída para o lodo.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 10/54 / 17 heavy liquid exceeds the amount of heavy liquid that, per unit time, is introduced into the rotor with the mixture to be treated there, the interface layer inside the separation chamber between the light liquid and the heavy liquid is it will move radially outward, and the light separated liquid will be lost along with the separated solids when it leaves the rotor through the sludge outlet.
[6] Uma determinada operação de separação na qual isto tem causado problemas é a remoção de areia e água do óleo, com relação à recuperação de óleo das chamadas areias oleosas. Neste contexto, a centrífuga de bocais é usada em pelo menos duas etapas de separação.[6] A certain separation operation in which this has caused problems is the removal of sand and water from the oil, in relation to the recovery of oil from the so-called oily sands. In this context, the nozzle centrifuge is used in at least two stages of separation.
[7] Numa primeira etapa de separação, a mistura de óleo, água, solvente e resíduos de areia é introduzida em uma centrífuga de bocais e, em adição à mistura, uma quantidade de água é fornecida à centrífuga. A água fornecida é adicionada para assegurar que a camada de interface formada, na câmara de separação do rotor, entre o óleo e a água, não seja deslocada radialmente para fora. Tal deslocamento radial da camada de interface pode, de outro modo, acontecer depois de algumas horas de operação devido aos ditos bocais poderem ser desgastados pela areia que passa por eles e, portanto, liberar mais água por unidade de tempo do que no início da operação de separação. Após a primeira etapa de separação, o óleo ainda contém não só o solvente, mas também os resíduos de areia e água. Este óleo é conduzido para fora de uma parte central do rotor através do membro separador e bombeado para outra centrífuga de bocais para realizar uma segunda etapa de separação.[7] In a first separation step, the mixture of oil, water, solvent and sand residues is introduced in a nozzle centrifuge and, in addition to the mixture, an amount of water is supplied to the centrifuge. The supplied water is added to ensure that the interface layer formed, in the rotor separation chamber, between the oil and the water, is not displaced radially outward. Such a radial displacement of the interface layer may otherwise happen after a few hours of operation due to said nozzles being worn by the sand that passes through them and, therefore, releasing more water per unit time than at the beginning of the operation separation. After the first separation step, the oil still contains not only the solvent, but also the sand and water residues. This oil is carried out of a central part of the rotor through the separating member and pumped to another nozzle centrifuge to perform a second separation step.
[8] Para alcançar o melhor resultado de separação possível, um equipamento especial de controle foi desenvolvido para controlar a operação de separação para a primeira e segunda etapa de separação. O equipamento especial de controle está descrito como técnica anterior no WO 00/37.177 A1. Este equipamento de controle torna possível evitar a adição contínua de excesso de água à mistura sendo introduzida no rotor da centrífuga. Em vez[8] To achieve the best possible separation result, special control equipment has been developed to control the separation operation for the first and second separation stages. The special control equipment is described as prior art in WO 00 / 37.177 A1. This control equipment makes it possible to avoid the continuous addition of excess water to the mixture being introduced into the rotor of the centrifuge. Instead
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 11/54 / 17 disto, a água é introduzida na câmara de separação do rotor - somente quando necessário e somente numa quantidade necessária - através de um espaço do tipo previamente descrito, isto é, um espaço que se comunica somente com a zona radial externa da câmara de separação. A água é também removida do rotor através do mesmo espaço durante períodos em que um excesso de água entra com o óleo a ser limpo, excesso este que não pode deixar o rotor através dos bocais de saída de lodo.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 11/54 / 17 of this, water is introduced into the rotor separation chamber - only when necessary and only in a necessary quantity - through a space of the type previously described, that is, a space that communicates only with the external radial zone separation chamber. Water is also removed from the rotor through the same space during periods when an excess of water enters with the oil to be cleaned, an excess that cannot leave the rotor through the sludge outlet nozzles.
[9] O mencionado equipamento de controle inclui um depósito pressurizado para a água, sua parte inferior se comunicando através de uma tubulação com um membro de transferência de líquidos, situado nesse espaço do rotor do separador centrífugo, para a introdução da água, ou, para descarga da água do rotor. Na parte superior do depósito pressurizado, a pressão do gás é mantida (normalmente por meio do gás nitrogênio) e sua magnitude é continuamente controlada, com base na quantidade de água presente num dado tempo no depósito pressurizado, para que a pressão do liquido na parte inferior do depósito pressurizado e, portanto, na tubulação, através da qual o depósito pressurizado se comunica com o mencionado espaço no rotor da centrífuga, seja mantida constante em um predeterminado valor.[9] The mentioned control equipment includes a pressurized water tank, its lower part communicating through a pipe with a liquid transfer member, located in that space of the centrifugal separator rotor, for the introduction of water, or, to discharge water from the rotor. In the upper part of the pressurized tank, the gas pressure is maintained (usually by means of nitrogen gas) and its magnitude is continuously controlled, based on the amount of water present in a given time in the pressurized tank, so that the liquid pressure in the part bottom of the pressurized tank and, therefore, in the piping, through which the pressurized tank communicates with the mentioned space in the centrifuge rotor, is kept constant at a predetermined value.
[10] Esse valor constante da pressão do liquido na mencionada tubulação corresponde a um nível radial desejado dentro da câmara de separação do rotor para a camada de interface formada na mesma entre o óleo separado e a água separada. Se a camada de interface se mover radialmente para fora de um nível desejado, a pressão cairá no mencionado espaço do rotor, fazendo com que a água seja empurrada a partir do depósito pressurizado para dentro do rotor, através da tubulação, até que a camada de interface volte ao nível radial desejado. Um membro detector de nível no depósito é adaptado para acionar, quando necessário, o suprimento de água adicional para o depósito pressurizado para que ele nunca fique vazio.[10] This constant value of the liquid pressure in the aforementioned pipeline corresponds to a desired radial level inside the rotor separation chamber for the interface layer formed there between the separated oil and the separated water. If the interface layer moves radially out of a desired level, the pressure will drop in the mentioned rotor space, causing water to be pushed from the pressurized tank into the rotor, through the pipeline, until the interface return to the desired radial level. A level detector member in the tank is adapted to trigger, when necessary, the additional water supply to the pressurized tank so that it is never empty.
[11] Se a camada de interface na câmara de separação do rotor[11] If the interface layer in the rotor separation chamber
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 12/54 / 17 começar a se mover radialmente para dentro do nível desejado, a pressão desse espaço no rotor aumentará e o excesso de água será expulso desse espaço para dentro do depósito pressurizado, através da mencionada tubulação. Quando o nível de liquido no depósito pressurizado se eleva acima de seu limite, um bocal inferior no depósito pressurizado se abre para liberar a água do mesmo.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 12/54 / 17 start to move radially to the desired level, the pressure of that space in the rotor will increase and the excess water will be expelled from that space into the pressurized tank, through the mentioned pipe. When the liquid level in the pressurized tank rises above its limit, a lower nozzle in the pressurized tank opens to release water from the tank.
[12] De acordo com o WO 00/371177 A1, o mencionado equipamento de controle é caro, complicado e volumoso. Por esta razão, o WO 00/371177 A1 descreve um equipamento de controle menos dispendioso e mais simples para um separador centrífugo do tipo acima descrito.[12] According to WO 00/371177 A1, the mentioned control equipment is expensive, complicated and bulky. For this reason, WO 00/371177 A1 describes a less expensive and simpler control equipment for a centrifugal separator of the type described above.
[13] Esse equipamento de controle inclui um dispositivo para suprir um líquido de controle com densidade maior do que a do mencionado liquido leve. O dispositivo de suprimento tem uma fonte de pressão para liberar o liquido pressurizado de controle, e uma tubulação de suprimento que, por uma extremidade, é conectada à fonte de pressão para receber o líquido pressurizado de controle e, por outra extremidade, é conectada a um membro de transferência do liquido para introduzir o líquido pressurizado de controle para no rotor. O dispositivo de suprimento é adaptado para, de acordo com a necessidade, suprir o líquido de controle para o rotor, somente na quantidade por unidade de tempo conforme solicitado, para evitar que uma camada de interface, formada na câmara de separação entre o líquido leve separado, de um lado, e o líquido pesado separado ou líquido de controle, por outro lado, se mova radialmente para fora a partir de um predeterminado nível radial de suprimento. O equipamento de controle também inclui um dispositivo para descarga do líquido pesado separado e/ou liquido de controle do mencionado espaço no rotor. O dispositivo de descarga tem uma tubulação para descarga adaptada para, quando o rotor for suprido com um excesso de liquido pesado, liberar o liquido pesado e/ou o liquido de controle do rotor através da mencionada tubulação, para descarga numa quantidade tal por unidade de[13] This control equipment includes a device to supply a control liquid with a density greater than that of the light liquid mentioned. The supply device has a pressure source to release the pressurized control liquid, and a supply line that, at one end, is connected to the pressure source to receive the pressurized control liquid and, at the other end, is connected to a liquid transfer member for introducing the pressurized control liquid to the rotor. The supply device is adapted to supply the control liquid to the rotor, according to the need, only in the quantity per unit of time as requested, to prevent an interface layer formed in the separation chamber between the light liquid separated, on the one hand, and the separated heavy liquid or control liquid, on the other hand, moves radially outward from a predetermined radial level of supply. The control equipment also includes a device for discharging the separate heavy liquid and / or control liquid from the said space in the rotor. The discharge device has a discharge pipe adapted for, when the rotor is supplied with an excess of heavy liquid, to release the heavy liquid and / or the rotor control liquid through said pipe, for discharge in an amount such per unit of
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 13/54 / 17 tempo como necessário para evitar que a mencionada camada de interface se mova rapidamente radialmente para dentro a partir de um predeterminado nível radial de descarga.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 13/54 / 17 time as necessary to prevent said interface layer from moving radially inwardly from a predetermined radial level of discharge.
[14] O equipamento de controle descrito no WO 00/37.177 A1 é caracterizado pelo fato do dispositivo de descarga ser preparado para liberar liquido do mencionado espaço dentro do rotor de forma diferente do que através do mencionado dispositivo de suprimento. Este equipamento de controle difere do equipamento de controle previamente descrito pelo fato da fonte de pressão do dispositivo de suprimento não ser integrada ao dispositivo de descarga, isto é, o equipamento de controle ter, respectivamente, tubulações para suprimento e para descarga do liquido. O liquido pesado separado e/ou o liquido para controle que saem do rotor, portanto, não precisam ser acumulados a uma pressão elevada, e nenhum vaso pressurizado é necessário. Conseqüentemente, também não é necessário um sistema de compressão de gás para o controle de pressão desse gás. Ao invés disso, a fonte de pressão pode ser constituída de uma simples bomba para líquidos, e todo o controle do suprimento do liquido de controle e descarga do liquido pesado separado e/ou do liquido de controle pode ser feito por meio das chamadas válvulas de pressão constante. Qualquer recipiente necessário para uma quantidade de amortecimento de liquido de controle não precisa ser pressurizado e pode ser comum a vários separadores centrífugos.[14] The control equipment described in WO 00 / 37.177 A1 is characterized in that the discharge device is prepared to release liquid from the said space inside the rotor differently than through the said supply device. This control equipment differs from the control equipment previously described in that the pressure source of the supply device is not integrated with the discharge device, that is, the control equipment has, respectively, pipes for supply and discharge of liquid. The separate heavy liquid and / or control liquid exiting the rotor, therefore, does not need to be accumulated at high pressure, and no pressurized vessel is required. Consequently, there is also no need for a gas compression system to control the pressure of that gas. Instead, the pressure source can consist of a simple liquid pump, and all control of the supply of the control liquid and discharge of the separated heavy liquid and / or the control liquid can be done through the so-called pressure valves. constant pressure. Any container required for a damping amount of control liquid does not need to be pressurized and can be common to several centrifugal separators.
[15] Embora o equipamento de controle seja assim simplificado, ele ainda apresenta certas desvantagens. Este equipamento inclui um conjunto duplo de componentes em forma de respectivas tubulações separadas para suprimento e para descarga com válvulas para pressão constante. Existe, portanto, a necessidade de simplificar ainda mais o equipamento de controle para o separador centrífugo[15] Although the control equipment is thus simplified, it still has certain disadvantages. This equipment includes a double set of components in the form of separate pipes for supply and discharge with valves for constant pressure. There is, therefore, a need to further simplify the control equipment for the centrifugal separator.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [16] O objetivo da presente invenção é o de prover um separadorSUMMARY OF THE INVENTION [16] The purpose of the present invention is to provide a separator
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 14/54 / 17 centrifugo e um método do tipo inicialmente descrito compreendendo um equipamento de controle simples, barato e compacto.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 14/54 / 17 centrifugal and a method of the type initially described comprising simple, inexpensive and compact control equipment.
[17] Este objetivo é alcançado com o separador centrífugo inicialmente descrito, caracterizado pelo fato da fonte de pressão ser uma bomba de velocidade variável, onde o mencionado dispositivo para detectar o nível da camada de interface é arranjado para se comunicar com meios para controle da velocidade da bomba, de tal forma que o suprimento e a descarga, respectivamente, do liquido no mencionado espaço ocorram em quantidade tal por unidade de tempo que a camada de interface na câmara de separação fique dentro dos mencionados níveis radiais internos e externos predeterminados.[17] This objective is achieved with the centrifugal separator initially described, characterized by the fact that the pressure source is a variable speed pump, where the aforementioned device for detecting the level of the interface layer is arranged to communicate with means for controlling the pump speed, in such a way that the supply and discharge, respectively, of the liquid in said space occur in such an amount per unit time that the interface layer in the separation chamber is within the aforementioned predetermined internal and external radial levels.
[18] O liquido de controle empregado pode, por exemplo, ser o liquido pesado (água). A invenção portanto não exige que o líquido de controle seja outro que não o liquido pesado, embora isso também seja possível. Tudo que é necessário é que o liquido de controle seja de densidade maior do que a do liquido leve.[18] The control liquid used can, for example, be the heavy liquid (water). The invention therefore does not require the control liquid to be any other than the heavy liquid, although this is also possible. All that is needed is for the control liquid to be of greater density than that of the light liquid.
[19] O objetivo também é alcançado pelo método inicialmente descrito que é caracterizado pelo fato do liquido ser suprido e liberado do mencionado espaço por meio de uma bomba de velocidade variável como fonte de pressão, a velocidade da pressão sendo controlada pelo nível da camada de interface detectada na câmara de separação, de tal forma que o suprimento e a descarga ocorram, respectivamente, em quantidade tal por unidade de tempo que a dita camada de interface na câmara de separação fique dentro dos mencionados níveis radiais internos e externos predeterminados.[19] The objective is also achieved by the method initially described, which is characterized by the fact that the liquid is supplied and released from the aforementioned space by means of a variable speed pump as a pressure source, the pressure speed being controlled by the level of the interface detected in the separation chamber, in such a way that the supply and discharge occur, respectively, in such quantity per unit of time that said layer of interface in the separation chamber is within the aforementioned predetermined internal and external radial levels.
[20] A invenção difere da primeira das formas de equipamento de controle conhecidas descritas previamente pelo fato do liquido separado pesado e/ou o liquido para controle não precisarem ser acumulados a uma pressão elevada, isto é, não haver necessidade de qualquer vaso pressurizado com sistema para compressão de gás e controle da pressão para tal gás.[20] The invention differs from the first of the previously known forms of control equipment described in that the heavy separated liquid and / or the control liquid do not need to be accumulated at high pressure, that is, there is no need for any vessel pressurized with system for gas compression and pressure control for such gas.
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 15/54 / 17 [21] A invenção difere da segunda das formas de equipamento de controle conhecidas descritas previamente pelo fato de nem a tubulação para descarga do material separado, nem as mencionadas válvulas de pressão constante serem necessárias. De acordo com a invenção, o suprimento e a descarga do liquido de controle ocorrem através da mesma tubulação. A tubulação com a bomba de velocidade variável é, conseqüentemente, adaptada para permitir o fluxo do liquido em ambas as direções, isto é, em ambas as direções de suprimento e de descarga através da bomba. A velocidade de controle da bomba elimina a necessidade das válvulas de pressão constante, uma vez que a velocidade de controle é auto-adaptada para controle da pressão do liquido na mencionada tubulação, de tal forma que a quantidade de liquido de controle suprido e liberado, respectivamente, por unidade de tempo seja tal que a mencionada camada de interface fica dentro dos níveis de camadas de interface predeterminados.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 15/54 / 17 [21] The invention differs from the second of the known control equipment forms previously described in that neither the piping for the discharge of the separated material nor the mentioned constant pressure valves are necessary. According to the invention, the supply and discharge of the control liquid occurs through the same pipe. The piping with the variable speed pump is, therefore, adapted to allow liquid flow in both directions, that is, in both supply and discharge directions through the pump. The pump control speed eliminates the need for constant pressure valves, since the control speed is self-adapted to control the liquid pressure in the aforementioned piping, in such a way that the amount of control liquid supplied and released, respectively, per unit of time is such that said interface layer is within the predetermined levels of interface layers.
[22] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um separador centrífugo com um equipamento de controle que, de forma simples e eficaz, controle o mencionado nível de camada de interface na câmara de separação.[22] Another objective of the present invention is to provide a centrifugal separator with control equipment that, in a simple and effective way, controls the mentioned level of interface layer in the separation chamber.
[23] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um separador centrífugo com um equipamento de controle que, de forma simples e eficaz, detecte o nível de camada de interface na câmara de separação.[23] Another objective of the present invention is to provide a centrifugal separator with control equipment that, in a simple and effective way, detects the level of interface layer in the separation chamber.
[24] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um separador centrífugo com um equipamento de controle que, de forma simples e eficaz, controla a bomba para a transferência do liquido de controle pressurizado.[24] Another objective of the present invention is to provide a centrifugal separator with control equipment that, in a simple and effective way, controls the pump for the transfer of the pressurized control liquid.
[25] De acordo com o modo de realização da presente invenção, a bomba é uma bomba reversível. Sendo reversível, a bomba possibilita que o liquido possa ser também bombeado do espaço em direção à descarga, alcançando, desse modo, um controle mais rápido quando o nível da camada de interface estiver dentro do nível radial interno predeterminado. Deve-se notar, porém, que a bomba não precisa ser reversível para a descarga do[25] According to the embodiment of the present invention, the pump is a reversible pump. Being reversible, the pump allows the liquid to also be pumped from the space towards the discharge, thus achieving faster control when the level of the interface layer is within the predetermined internal radial level. It should be noted, however, that the pump does not have to be reversible to discharge the
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 16/54 / 17 liquido de controle. A bomba pode ser, por exemplo, uma bomba rotativa de velocidade variável, por exemplo, uma bomba centrífuga, adaptada para permitir fluxo de retorno do liquido. O nível da camada de interface na câmara de separação depende da velocidade da bomba, onde uma diminuição da velocidade da bomba (ou se a bomba estiver parada) fará com que a camada de interface se mova radialmente para fora, como resultado da pressão do liquido da câmara de separação sobrepujar a pressão contrária da bomba, liberando, conseqüentemente, o liquido do mencionado espaço.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 16/54 / 17 control net. The pump can be, for example, a rotary pump with variable speed, for example, a centrifugal pump, adapted to allow liquid return flow. The level of the interface layer in the separation chamber depends on the speed of the pump, where a decrease in the speed of the pump (or if the pump is stopped) will cause the interface layer to move radially outward as a result of liquid pressure. the separation chamber overcomes the counter pressure of the pump, consequently releasing the liquid from the aforementioned space.
[26] De acordo com o modo de realização adicional da invenção, o mencionado dispositivo para controlar a bomba compreende um conversor de freqüência. O conversor de freqüência torna possível o controle da velocidade da bomba de forma simples e energeticamente eficiente.[26] According to the further embodiment of the invention, said device for controlling the pump comprises a frequency converter. The frequency converter makes it possible to control the pump speed in a simple and energy efficient way.
[27] De acordo com o modo de realização adicional da invenção, os mencionados meios para detectar a camada de interface na câmara de separação abrangem um sensor de pressão arranjado para detectar uma mudança na pressão do liquido no espaço, pressão do liquido que depende do nível da superfície de liquido livre no espaço. Como o espaço está em comunicação com a transferência de liquido com a câmara de separação através da zona radial externa, o nível da camada de interface na câmara de separação afetará a superfície do líquido livre no espaço. Se a camada de interface se mover radialmente para fora, a superfície do liquido livre no espaço também se moverá radialmente para fora, e vice-versa. Se a camada de interface se mover radialmente para fora, a pressão do liquido no espaço cairá (num dado nível radial). Desta forma, o nível da camada de interface na câmara de separação pode facilmente ser determinado através da superfície de liquido livre do espaço. Alternativamente, um dispositivo pode ser fornecido para detectar a posição radial da superfície do liquido livre no espaço. Em todos os casos,uma operação de detecção deste tipo se refere à detecção da posição radial da camada de interface formada na câmara de separação.[27] According to the further embodiment of the invention, the mentioned means for detecting the interface layer in the separation chamber comprise a pressure sensor arranged to detect a change in the pressure of the liquid in space, pressure of the liquid that depends on the level of the free liquid surface in space. Since the space is in communication with the transfer of liquid with the separation chamber through the outer radial zone, the level of the interface layer in the separation chamber will affect the surface of the free liquid in the space. If the interface layer moves radially outward, the surface of the free liquid in space will also move radially outward, and vice versa. If the interface layer moves radially outward, the pressure of the liquid in the space will drop (at a given radial level). In this way, the level of the interface layer in the separation chamber can easily be determined through the free liquid surface of the space. Alternatively, a device can be provided to detect the radial position of the surface of the free liquid in space. In all cases, a detection operation of this type refers to the detection of the radial position of the interface layer formed in the separation chamber.
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 17/54 / 17 [28] De acordo com o modo de realização adicional da invenção, a mencionada tubulação fica em comunicação transmitindo a pressão do liquido com o espaço, através do membro de transferência de liquido, e o sensor de pressão é arranjado para detectar a mudança de pressão no liquido na tubulação entre a bomba e o membro de transferência do líquido. Neste caso, a pressão do liquido fornece a medida do nível radial da superfície do liquido livre no espaçoPetition 870200003333, of 1/8/2020, p. 17/54 / 17 [28] According to the additional embodiment of the invention, the aforementioned pipeline is in communication transmitting the pressure of the liquid with the space, through the liquid transfer member, and the pressure sensor is arranged for detect the change in pressure in the liquid in the pipeline between the pump and the liquid transfer member. In this case, the liquid pressure provides a measure of the radial level of the surface of the free liquid in the space
DESCRIÇÃO RESUMIDA DO DESENHO [29] A invenção é explicada mais detalhadamente abaixo pela descrição do modo de realização com referência ao desenho anexo.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING [29] The invention is explained in more detail below by the description of the embodiment with reference to the attached drawing.
[30] A figura 1 mostra esquematicamente um corte longitudinal através de um rotor que faz parte do separador centrifugo, e do equipamento de controle de acordo com a invenção.[30] Figure 1 schematically shows a longitudinal section through a rotor that is part of the centrifugal separator, and the control equipment according to the invention.
DESCRIÇÃO DETALHADA DO MODO DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO [31] A figura 1 mostra, em um exemplo do modo de realização da invenção, um separador centrifugo que abrange um rotor tendo uma parte inferior 1 e uma parte superior 2, partes estas conectadas uma a outra pelo anel de travamento 3. O rotor fica situado no nível mais alto em um eixo de transmissão vertical 4 que é conectado com a parte inferior do rotor 1 que rotaciona entorno de um eixo rotacional R.DETAILED DESCRIPTION OF THE MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [31] Figure 1 shows, in an example of the embodiment of the invention, a centrifugal separator comprising a rotor having a lower part 1 and an upper part 2, parts connected to each other by the locking ring 3. The rotor is located at the highest level on a vertical transmission shaft 4 which is connected to the bottom of the rotor 1 which rotates around a rotational axis R.
[32] Dentro do rotor há um distribuidor 5 que divide o interior do rotor numa câmara central de entrada 6 e numa câmara anular de separação 7 se estendendo em torno do distribuidor. O distribuidor 5 fica numa porção central da parte inferior do rotor 1 através de asas estendidas axial e radialmente (não mostradas) que são distribuídas em volta do eixo rotacional R do rotor. A câmara de entrada 6 se comunica com a câmara de separação 7 através dos canais 8 situados entre as mencionadas asas. Uma tubulação de entrada estacionária 9 se estende axialmente de cima para dentro do rotor, e se[32] Within the rotor there is a distributor 5 that divides the interior of the rotor into a central inlet chamber 6 and an annular separation chamber 7 extending around the distributor. The distributor 5 is located in a central portion of the bottom of the rotor 1 through wings extended axially and radially (not shown) which are distributed around the rotational axis R of the rotor. Inlet chamber 6 communicates with separation chamber 7 through channels 8 located between said wings. A stationary inlet line 9 extends axially from top to inside the rotor, and
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 18/54 / 17 abre na câmara de entrada 6. Dentro da câmara de separação 7, uma pilha de discos cônicos de separação 10 é mantida em sentido axial no lugar, entre a parte superior 2 do rotor e a parte inferior do distribuidor 5. Cada disco de separação 10, como a parte inferior do distribuidor, tem, em sua periferia externa, um número de recessos 11 distribuídos em torno do eixo rotacional R e situados alinhadamente no sentido axial uns com os outros. Embora o modo de realização mostrado abranja os discos de separação e um distribuidor com recessos em sua borda periférica externa, deve-se notar que também existem rotores que mostram discos de separação com um distribuidor que tem recessos ou furos radialmente dentro de sua borda periférica externa (isto é, furos a curta distancia sobre a superfície cônica do disco de separação), recessos ou furos que são do mesmo modo distribuídos em torno do eixo rotacional R e situados alinhados em sentido axial uns com os outros.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 18/54 / 17 opens in the inlet chamber 6. Inside the separation chamber 7, a stack of conical separation discs 10 is held axially in place, between the upper part 2 of the rotor and the lower part of the distributor 5. Each separation disc 10, like the lower part of the distributor, has, on its outer periphery, a number of recesses 11 distributed around the rotational axis R and located in an axial direction with each other. Although the embodiment shown covers the separation discs and a distributor with recesses on its outer peripheral edge, it should be noted that there are also rotors that show separation discs with a distributor that has recesses or holes radially within its outer peripheral edge (that is, holes at a short distance on the conical surface of the separating disk), recesses or holes that are similarly distributed around the rotational axis R and located aligned axially with each other.
[33] Na parte radial mais externa da câmara de separação 7, a parte 1 inferior do rotor tem vários bocais 12 distribuídos em torno do eixo rotacional R do rotor. Cada bocal 12 tem um canal que perpassa esse bocal, através do qual o liquido e finas partículas de sólidos podem ser ejetados da câmara de separação 7.[33] In the outermost radial part of the separation chamber 7, the lower part 1 of the rotor has several nozzles 12 distributed around the rotational axis R of the rotor. Each nozzle 12 has a channel that runs through that nozzle, through which liquid and fine particles of solids can be ejected from the separation chamber 7.
[34] A parte superior do rotor 2 tem um bujão central anular 13, o qual, em seu interior, delimita uma câmara de saída anular 14 aberta radial e internamente em direção ao eixo rotativo do rotor. A parte externa do tubo de entrada estacionário 9 suporta um membro de saída 15 em forma de um disco separador que se estende radialmente para fora, para a câmara de saída 14 [35] A zona radial interna 7a da câmara de separação 7 se comunica com a câmara de saída 14 através de uma saída de excesso de fluxo 16 formada por um flange anular que é suportado e situado na parte interna da parte superior do rotor 2. A saída do excesso de fluxo 16 não se presta necessariamente como função do rotor e pode, se desejado, ser dispensada. Alternativamente, o membro de saída 15 pode ser dispensado e, neste caso, o[34] The upper part of the rotor 2 has a central annular plug 13, which, inside, delimits an annular outlet chamber 14 opened radially and internally towards the rotating axis of the rotor. The outer part of the stationary inlet tube 9 supports an outlet member 15 in the form of a separating disc that extends radially outwardly to the outlet chamber 14 [35] The inner radial zone 7a of the separation chamber 7 communicates with the outlet chamber 14 through an overflow outlet 16 formed by an annular flange which is supported and located inside the upper part of the rotor 2. The overflow outlet 16 does not necessarily serve as a function of the rotor and can, if desired, be dispensed with. Alternatively, outgoing member 15 can be dismissed and, in this case, the
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 19/54 / 17 líquido fluindo para fora da câmara de separação 7 pode deixar o rotor diretamente.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 19/54 / 17 liquid flowing out of the separation chamber 7 can leave the rotor directly.
[36] Um espaço anular 17, delimitado na parte inferior 1 do rotor, é aberto radial e internamente em direção ao eixo rotacional R do rotor. O espaço 17 se comunica com a zona radial externa 7b da câmara de separação 7, através dos canais 18 e 19, e com uma pluralidade de tubos 20 distribuídos ao redor do eixo rotacional R. Ao invés do tubo 20, o rotor pode, naturalmente, ser provido de outros recursos para criar a mencionada conexão entre a zona radial externa 7b e o espaço anular 17. Por exemplo, o rotor pode ser provido de canais integrados na parte inferior 1 do rotor e, neste caso, os canais constituirão extensões dos canais 18 e 19. Alternativamente, os tubos 20 podem ser substituídos por placas separadoras arranjadas na parte inferior 1 do rotor e providas com canais que se conectem com os canais 18 e 19 do rotor e que criem a mencionada conexão entre a zona radial externa 7b e o espaço anular 17 [37] Um membro estacionário de transferência de liquido 21 se estende para dentro do espaço 17 e é adaptado para conduzir liquido para dentro do espaço 17 ou conduzir líquido para fora do mesmo.[36] An annular space 17, delimited at the bottom 1 of the rotor, is opened radially and internally towards the rotational axis R of the rotor. The space 17 communicates with the external radial zone 7b of the separation chamber 7, through channels 18 and 19, and with a plurality of tubes 20 distributed around the rotational axis R. Instead of tube 20, the rotor can, of course , be provided with other resources to create the aforementioned connection between the outer radial zone 7b and the annular space 17. For example, the rotor can be provided with channels integrated in the lower part 1 of the rotor and, in this case, the channels will constitute extensions of the channels 18 and 19. Alternatively, tubes 20 can be replaced by separator plates arranged at the bottom 1 of the rotor and provided with channels that connect with channels 18 and 19 of the rotor and that create the aforementioned connection between the outer radial zone 7b and annular space 17 [37] A stationary liquid transfer member 21 extends into space 17 and is adapted to drive liquid into space 17 or drive liquid out of it.
[38] Uma linha vertical interrompida 22 na câmara de separação 7 representa certo nível radial na mesma.[38] A broken vertical line 22 in the separation chamber 7 represents a certain radial level in it.
[39] Um rotor centrífugo é apropriado para tratar uma mistura de óleo e água e sólidos em suspensão na mesma. A mistura é fornecida para o rotor através do tubo de entrada 9 e é enviado da câmara de entrada 6 para a câmara de separação 7 através dos canais 8. A mistura é distribuída, através dos canais de distribuição formados pelos recessos 11 nos discos de separação, para os vários interespaços entre os discos de separação 10, nos quais os vários componentes da mistura são separados um do outro. O óleo separado flui radial e internamente para longe do rotor através da câmara de saída 14 e do membro de saída 15, enquanto que os sólidos separados e a água[39] A centrifugal rotor is suitable for treating a mixture of oil and water and solids suspended in it. The mixture is supplied to the rotor through the inlet tube 9 and is sent from the inlet chamber 6 to the separation chamber 7 through channels 8. The mixture is distributed through the distribution channels formed by the recesses 11 in the separation discs , for the various interspaces between the separation discs 10, in which the various components of the mixture are separated from each other. The separated oil flows radially and internally away from the rotor through the outlet chamber 14 and the outlet member 15, while the separated solids and water
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 20/54 / 17 deixam o rotor através dos bocais 12.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 20/54 / 17 leave the rotor through the nozzles 12.
[40] Se a quantidade de água e óleo que, respectivamente, deixa o rotor através dos bocais 12 e do membro de saída 15 igualar a quantidade de água e óleo contidos na mistura fornecida ao rotor, um estado de equilíbrio ocorrerá na camada de interface entre o óleo separado e a água separada. Tal estado de equilíbrio é mostrado na figura no nível radial 22 na câmara de separação 7. Num estado de equilíbrio do tipo descrito, presume-se que as superfícies de liquido livre se estabeleçam nas várias câmaras e espaços do rotor nos níveis radiais indicados na figura por pequenos triângulos. Se o estado de equilíbrio coincidir com um nível radial predeterminado desejado, nenhum ajuste do nível radial 22 da camada de interface será feito, isto é, nenhum liquido fluirá para fora do rotor ou para dentro do rotor através do membro de transferência de líquido 21. Deve-se notar, porém, que a posição radial do nível radial 22 mostrado na figura não precisa ser o estado de equilíbrio formado na pratica, nem o nível radial predeterminado desejado. Para alcançar o melhor resultado possível, o nível radial predeterminado desejado pode estar tanto em outro lugar da câmara de separação (por exemplo, no, ou, em outro lugar radialmente fora dos canais de distribuição formados pelos recessos 11 nos discos de separação). É ainda presumido que os sólidos separados deixem o rotor através dos bocais 12 sem bloqueá-los para liberar a água separada.[40] If the amount of water and oil that, respectively, leaves the rotor through the nozzles 12 and the outlet member 15 matches the amount of water and oil contained in the mixture supplied to the rotor, an equilibrium state will occur in the interface layer between the separated oil and the separated water. Such a state of equilibrium is shown in the figure at radial level 22 in the separation chamber 7. In a state of equilibrium of the type described, it is assumed that the surfaces of free liquid are established in the various chambers and spaces of the rotor at the radial levels indicated in the figure by small triangles. If the equilibrium state coincides with a desired predetermined radial level, no adjustment of the radial level 22 of the interface layer will be made, i.e., no liquid will flow out of the rotor or into the rotor through the liquid transfer member 21. It should be noted, however, that the radial position of the radial level 22 shown in the figure need not be the equilibrium state formed in practice, nor the desired predetermined radial level. To achieve the best possible result, the desired predetermined radial level can be either elsewhere in the separation chamber (for example, in, or, somewhere radially outside the distribution channels formed by the recesses 11 in the separation discs). It is further assumed that the separated solids leave the rotor through the nozzles 12 without blocking them to release the separated water.
[41] Dependendo do desgaste dos bocais 12 e/ou das variações na quantidade de água e óleo na mistura suprida ao rotor, entretanto, é impossível na prática, sem o uso de equipamento especial de controle, manter a mencionada camada de interface entre o óleo e água na câmara de separação 7 no nível predeterminado desejado, o qual é doravante presumido corresponder ao nível radial 22 mostrado na figura. O equipamento de controle deste tipo é conectado ao membro de transferência de líquido 21 e adaptado tanto para suprir, através deste, ao rotor uma quantidade variável de[41] Depending on the wear of nozzles 12 and / or variations in the amount of water and oil in the mixture supplied to the rotor, however, it is impossible in practice, without the use of special control equipment, to maintain the mentioned interface layer between the oil and water in the separation chamber 7 at the desired predetermined level, which is henceforth assumed to correspond to the radial level 22 shown in the figure. Control equipment of this type is connected to the liquid transfer member 21 and adapted both to supply, through it, a variable amount of
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 21/54 / 17 liquido de controle (por exemplo, água) se a dita camada de interface no rotor tender a se mover radialmente para fora do nível 22, como remover uma quantidade variável de água do rotor se o nível de camada de interface tender a se mover radialmente para dentro do nível 22.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 21/54 / 17 control liquid (e.g. water) if said interface layer on the rotor tends to move radially out of level 22, how to remove a variable amount of water from the rotor if the interface layer level tends to move radially into level 22.
[42] O equipamento de controle abrange um dispositivo que tem uma fonte de pressão em forma de uma bomba de velocidade variável 23, e uma tubulação 24 que é conectada por uma de suas extremidades à bomba 23 e pela outra extremidade ao membro de transferência de líquido 21. A bomba 23 é conectada a um chamado VFD (condutor de freqüência variável), isto é, um conversor de freqüência 25 para controlar a velocidade da bomba 23, conversor de freqüência 25 que se comunica com o sensor 26 na forma de um sensor de pressão P adaptado para detectar a mudança na pressão do liquido na tubulação entre a bomba 23 e o membro de transferência de líquido 21.[42] The control equipment comprises a device that has a pressure source in the form of a variable speed pump 23, and a pipe 24 that is connected at one end to the pump 23 and at the other end to the transfer transfer member. liquid 21. Pump 23 is connected to a so-called VFD (variable frequency conductor), that is, a frequency converter 25 to control the speed of pump 23, frequency converter 25 that communicates with sensor 26 in the form of a pressure sensor P adapted to detect the change in liquid pressure in the pipeline between the pump 23 and the liquid transfer member 21.
[43] O membro de transferência de líquido 21 pode, no modo de realização da invenção, ser de vários tipos. Se for estacionário, isto é nãorotativo, como ilustrado na figura, ele pode, com vantagem, abranger um disco anular circundando o eixo rotacional R do rotor e se estender para o espaço 17. O membro de transferência de liquido pode formar um ou mais canais radiais estendidos, ou formar um ou mais canais anulares se estendendo em torno do eixo rotacional R (veja SE 76670). Em ambos os casos, os canais se direcionam para o liquido que está presente no espaço 17. A rotação do rotor causa uma pressão no liquido, a magnitude dessa pressão dependendo da posição da superfície de liquido livre do corpo de liquido que rotaciona junto com o rotor no espaço 17. A posição da superfície do liquido no espaço 17 é influenciada por qualquer movimento na posição radial 22 da camada da interface na câmara de separação 7 entre o óleo separado e a água separada. Desse modo, se a camada de interface na câmara de separação 7 se mover radialmente para fora, a superfície de liquido livre no espaço 17 também se moverá radialmente para fora, por meio do que a pressão na[43] The liquid transfer member 21 can, in the embodiment of the invention, be of various types. If stationary, this is non-rotating, as shown in the figure, it can advantageously span an annular disk surrounding the rotational axis R of the rotor and extend into space 17. The liquid transfer member can form one or more channels extended radials, or form one or more annular channels extending around the rotational axis R (see SE 76670). In both cases, the channels are directed towards the liquid that is present in space 17. The rotation of the rotor causes a pressure in the liquid, the magnitude of that pressure depending on the position of the free liquid surface of the liquid body that rotates along with the rotor in space 17. The position of the liquid surface in space 17 is influenced by any movement in the radial position 22 of the interface layer in the separation chamber 7 between the separated oil and the separated water. Thus, if the interface layer in the separation chamber 7 moves radially outward, the free liquid surface in space 17 will also move radially outward, whereby pressure in the
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 22/54 / 17 tubulação 24 cairá. Com movimento da camada de interface radialmente para dentro, a pressão na tubulação 24 sobe.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 22/54 / 17 pipe 24 will fall. With the interface layer moving radially inward, the pressure in the pipeline 24 rises.
[44] Se a pressão na tubulação 24 tender a cair abaixo do valor primeiramente predeterminado, valor este que corresponde a um nível radial externo predeterminado (um tanto radialmente fora do nível 22) para a camada de interface entre o óleo e a água na câmara de separação 7, a velocidade da bomba 23 aumentará para elevar a pressão na tubulação 24 e bombear água para o espaço 17 e, ainda, via os canais 18, 19 e dos tubos 20, para a câmara de separação 7. O aumento de velocidade será maior ou menor, dependendo do quanto a pressão na tubulação cair, e a quantidade de água bombeada por unidade de tempo será tal que a camada de interface entre o óleo e a água na câmara de separação seja mantida radialmente dentro do mencionado nível radial externo predeterminado.[44] If the pressure in the pipeline 24 tends to fall below the first predetermined value, which corresponds to a predetermined external radial level (somewhat radially out of level 22) for the interface layer between oil and water in the chamber of separation 7, the speed of the pump 23 will increase to increase the pressure in the pipe 24 and to pump water to the space 17 and, still, via the channels 18, 19 and of the pipes 20, to the separation chamber 7. The increase of speed it will be higher or lower, depending on how much the pressure in the pipe falls, and the amount of water pumped per unit of time will be such that the interface layer between the oil and the water in the separation chamber is kept radially within the said external radial level. predetermined.
[45] Se, ao contrário, a pressão na tubulação 24 tender a subir acima de um segundo valor predeterminado, que corresponda ao nível radial interno predeterminado (algo radialmente dentro do nível 22), para a camada de interface entre o óleo e a água na câmara de separação 7, a velocidade da bomba 23 será reduzida (ou a bomba pode até ser revertida) para reduzir a pressão na tubulação e, assim, descarregar (ou bombear) água do espaço 17. A água então fluirá através da bomba 23 numa direção oposta (relativa à direção de suprimento acima descrita). A redução de velocidade será maior ou menor (ou a bomba pode até ser revertida) dependendo do quanto a pressão na tubulação 24 aumente, onde a quantidade de água descarregada (ou bombeada) por unidade de tempo será tal que a camada de interface entre o óleo e a água na câmara de separação 7 seja mantida radialmente fora do mencionado nível radial interno predeterminado.[45] If, on the contrary, the pressure in pipeline 24 tends to rise above a second predetermined value, which corresponds to the predetermined internal radial level (somewhat radially within level 22), for the interface layer between oil and water in the separation chamber 7, the speed of the pump 23 will be reduced (or the pump can even be reversed) to reduce the pressure in the pipeline and thus discharge (or pump) water from space 17. The water will then flow through the pump 23 in an opposite direction (relative to the supply direction described above). The speed reduction will be greater or less (or the pump may even be reversed) depending on how much the pressure in the pipeline 24 increases, where the amount of water discharged (or pumped) per unit time will be such that the interface layer between the oil and water in the separation chamber 7 is kept radially out of said predetermined internal radial level.
[46] O equipamento de controle pode também abranger um recipiente 27 para o liquido de controle (água) que é mantido numa quantidade desejada e a uma temperatura desejada. Para esta finalidade, o[46] The control equipment can also cover a container 27 for the control liquid (water) which is kept in a desired amount and at a desired temperature. For this purpose, the
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 23/54 / 17 recipiente 27 é provido de: uma tubulação de entrada, uma tubulação de saída, uma bóia, válvulas controladas pela bóia e um alarme (não mostrados na Fig.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 23/54 / 17 container 27 is provided with: an inlet pipe, an outlet pipe, a float, valves controlled by the float and an alarm (not shown in Fig.
1). Tal depósito é conhecido através do WO 00/37.177 A1 (veja Fig.6). A bomba 23 é arranjada para usar o recipiente 27 como um reservatório para o liquido de controle, de tal modo que o liquido de controle seja operado de ambas as formas: fornecendo ou descarregando para/de o recipiente 27, após ajuste do nível da camada de interface 22 na câmara de separação 7. O liquido de controle fornecido ao recipiente 27 pode, assim, ser reutilizado.1). Such a deposit is known through WO 00 / 37.177 A1 (see Fig.6). The pump 23 is arranged to use the container 27 as a reservoir for the control liquid, such that the control liquid is operated in both ways: supplying or discharging to / from the container 27, after adjusting the layer level. interface 22 in the separation chamber 7. The control liquid supplied to the container 27 can thus be reused.
[47] Qualquer bomba apropriada desejada pode ser usada para transportar a água de/para o espaço 17, sujeita a ser adaptada para permitir o fluxo em ambas as direções. Tais bombas são bem conhecidas por técnicos no assunto e, portanto, não são aqui descritas.[47] Any appropriate pump desired can be used to transport water to / from space 17, subject to being adapted to allow flow in both directions. Such pumps are well known to those skilled in the art and are therefore not described here.
[48] De forma similar, o sensor de pressão 26 para detectar a pressão na tubulação pode ser substituído por outros meios para detectar o nível da camada de interface. Ao invés da mencionada detecção de pressão, meios podem ser providos para detectar a posição radial da superfície de liquido livre no espaço 17. Outros meios indiretos também são concebíveis para detectar o nível da camada de interface que, pelo menos, detectem um parâmetro relacionado à posição da camada de interface, e que, com na base no mencionado parâmetro ou parâmetros, calculem ou , de outro modo, determinem a posição radial da camada de interface. Em todos os casos, uma operação de detectar desse tipo se refere a detectar a posição radial da camada de interface formada entre óleo e água na câmara de separação 7. Se for desejado, naturalmente, também é possível providenciar meios para detectar diretamente a posição radial da camada de interface.[48] Similarly, pressure sensor 26 to detect pressure in the pipeline can be replaced by other means to detect the level of the interface layer. Instead of the aforementioned pressure detection, means can be provided to detect the radial position of the free liquid surface in space 17. Other indirect means are also conceivable to detect the level of the interface layer that, at least, detect a parameter related to the position of the interface layer, and which, based on the said parameter or parameters, calculate or otherwise determine the radial position of the interface layer. In all cases, a detection operation of this type refers to detecting the radial position of the interface layer formed between oil and water in the separation chamber 7. If desired, of course, it is also possible to provide means to directly detect the radial position of the interface layer.
[49] O equipamento de controle de acordo com a invenção, naturalmente, trabalhará também em conjunto com um rotor centrífugo hermeticamente fechado, isto é, um rotor centrífugo no qual o espaço 17 se destina a ser preenchido completamente com liquido e a se comunicar com o[49] The control equipment according to the invention, of course, will also work in conjunction with a hermetically sealed centrifugal rotor, that is, a centrifugal rotor in which the space 17 is intended to be completely filled with liquid and to communicate with O
Petição 870200003333, de 08/01/2020, pág. 24/54 / 17 interior de um membro estacionário de transferência de liquido que é vedado contra o rotor centrífugo rotativo.Petition 870200003333, of 1/8/2020, p. 24/54 / 17 interior of a stationary liquid transfer member that is sealed against the rotating centrifugal rotor.
[50] A invenção não está limitada ao modo de realização exposto, mas pode ser variada e modificada dentro do escopo das reivindicações apresentadas a seguir.[50] The invention is not limited to the exposed embodiment, but can be varied and modified within the scope of the claims presented below.
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