ES2225554T3 - Centrifuga con disposicion de tamices y procedimiento para su puesta en funcionamiento. - Google Patents
Centrifuga con disposicion de tamices y procedimiento para su puesta en funcionamiento.Info
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Abstract
Centrífuga, en especial separador, a) con un tubo (3) de alimentación y/o con un distribuidor (5) para la introducción de un producto a centrifugar en una disposición (11) de tamices, que está dispuesta en un espacio (9) de la centrífuga, limitado por un tambor (7) de la centrífuga, b) la disposición (11) de tamices está diseñada y dispuesta de tal manera que la dirección de la corriente del producto a centrifugar, desde el distribuidor (5), y la dirección de la corriente de las partículas separadas en los cuerpos de los tamices de la disposición de tamices, están dirigidas en el mismo sentido, c) presentando la disposición de tamices una multitud de platos (13) de tamices desplazados axialmente unos de otros, y estando dispuestos los platos de tamices en lo esencial radiales respecto al tubo (3) de alimentación y/o al distribuidor (5), caracterizada porque d) está previsto un distribuidor (39) de émbolo para el cierre del tambor (7) de la centrífuga, e) los platos de tamices están diseñados como platos (13) de membranas, que presentan al menos dos discos (13a, 13b) de membranas, distanciados axialmente, f) estando unidos uno con otro, cada uno de los discos (13a, 13b) de membranas, en la zona de su perímetro exterior, mediante al menos un anillo (17) distanciador.
Description
Centrífuga con disposición de tamices y
procedimiento para su puesta en funcionamiento.
La invención se refiere a una centrífuga, en
especial a un separador, según el preámbulo de la reivindicación 1,
y a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 16.
Se conoce una centrífuga del tipo genérico por el
documento DE-B-1 247 966.
Por el documento
DE-B-29 13 406 se conoce, además,
que los separadores empleen una corredera de émbolo para el cierre
del tambor de la centrífuga.
El documento
USA-A-3 669 879 describe una
centrífuga filtrante con discos de membranas, que se sujetan en un
cilindro portante.
Por el documento DE 25 29 614 C2 se conoce,
además, un dispositivo para la filtración rotativa continua a
presión de medios líquidos.
Una centrífuga del tipo indicado precedentemente,
y un procedimiento para su funcionamiento, se conocen por el
documento DE 25 29 614 C2. Este documento describe un dispositivo
para la filtración rotativa continua a presión de medios líquidos.
Por filtración, en el sentido de este documento, hay que entender
tanto filtraciones de tamiz como también de membrana, así como
microfiltraciones o ultrafiltraciones. Gracias a una diferencia
hidrostática de presión se produce una componente de corriente de
concentrado, paralela a la superficie del filtro, para que se
genere una presión hidrodinámica de elevación en el paso anular
entre el tambor de la centrífuga y el elemento coaxial filtrante de
forma de tambor, haciendo que al tambor y al elemento filtrante se
apliquen simultáneamente, velocidades de rotación distintas una de
otra. Sin la correspondiente capacidad de rotación relativa
independiente, se generaría presunta y únicamente entre los
filtros, una componente transversal de la corriente, laminar
superficial tan poco efectiva en su intensidad, que el proceso de
fraccionamiento vendría a terminar ya poco después del comienzo de
la filtración, por efectos de polarización y taponado de los poros.
La capacidad separada de rotación del tambor cribador, condiciona
un alto gasto constructivo y eleva con ello los costes de la
centrífuga en una medida notable. Entre otros, por este motivo,
después de un conocimiento de la invención, la solución descrita no
se ha impuesto en la práctica.
Además, hay que observar que a pesar de la
capacidad relativa de rotación del tambor cribador respecto al
tambor de la centrífuga, es necesario con mucha frecuencia, un
lavado en contracorriente de al membrana con un líquido de lavado.
Pero un lavado semejante en contracorriente es caro e interrumpe el
proceso de centrifugación durante un intervalo de tiempo no
insignificante.
La invención tiene la misión de perfeccionar la
centrífuga descrita en el preámbulo, de tal manera que se cree una
disposición de tamices, constructivamente sencilla, en la que las
sustancias sólidas puedan salir fácilmente de la zona de tamizado,
y se reduzca el taponado de los poros. Además, debe de crearse un
procedimiento ventajoso para la limpieza de la centrífuga.
La invención resuelve esta misión, respecto a la
centrífuga, mediante el objeto de la reivindicación 1, y respecto
al procedimiento, mediante el objeto de la reivindicación 16.
Perfeccionamientos ventajosos se obtienen de las
reivindicaciones secundarias.
El objeto de la reivindicación 1 permite la
utilización de disposiciones de tamices también en centrífugas
autodescargadoras con correderas de émbolo, puesto que gracias a la
disposición constructivamente estable de los discos de membrana, se
impide una destrucción de los platos de tamices, por las fuerzas
intensas que aparecen durante el vaciado rápido. Con ello se crea la
combinación de modernos separadores de corredera de émbolo, con la
idea de un inserto de platos de membrana.
Así pues la disposición de tamices se diseña y
dispone de tal manera que la dirección de la corriente del producto
a centrifugar, desde el distribuidor, y la dirección de la
corriente de las partículas separadas en los cuerpos de los tamices
de la disposición de tamices, estén dirigidas en el mismo sentido.
Esto condiciona ventajas respecto al transporte sin perturbaciones,
que no tiene que llevarse a cabo contra una corriente como es el
caso en otros diseños distintos. Tampoco es ya necesaria más una
capacidad separada de rotación de la disposición de tamices, con
relación al tambor, como en el estado genérico actual de la
técnica.
De preferencia los platos de tamices de la
disposición de tamices, diseñados como platos de membranas, son de
cerámica, y los platos de tamices están dispuestos en lo esencial
radiales al tubo de alimentación y/o al distribuidor.
Gracias a la dirección de la corriente del
producto a centrifugar y a cargar, entre los platos de membrana (o
bien en las caras exteriores del plato más exterior de membrana)
hacia fuera, está dirigida en el mismo sentido la dirección de la
corriente con las sustancias sólidas separadas en la membrana, cuyo
transporte se lleva a cabo hacia fuera por la acción
centrifugadora.
Para el cierre del tambor de la centrífuga, sirve
la corredera de émbolo, y una fase enriquecida en sustancia sólida,
puede ser desviada desde un espacio de sustancias sólidas del
tambor de la centrífuga, completando mediante aberturas -de
preferencia toberas- en el diámetro exterior del espacio de
sustancias sólidas y/o mediante canales/taladros, hacia la cabeza
de la centrífuga. Para una desviación semejante mediante toberas en
la corredera de émbolo, se hace referencia, por tanto, al documento
DE 22 14 487.
Para la limpieza, como también para la desviación
de las sustancias sólidas, se abre el espacio de la centrífuga
abriendo la corredera de émbolo, de manera que las sustancias
sólidas y/o impurezas (y en determinadas circunstancias, también
taponamientos, aglomeraciones) depositadas y/o sedimentadas en el
tamiz, se desvíen a través de las aberturas (dejadas libres por la
corredera de émbolo).
Una ventaja de esta limpieza se ve en que puede
efectuarse sin el empleo adicional de un líquido de lavado, y en
que hasta después de un funcionamiento relativamente largo, no es
necesario un lavado con un líquido de lavado.
Hay que destacar que a causa de la moderna
técnica de mando, es posible mandar con mucha exactitud el mecanismo
de vaciado, y controlar de tal manera también, los efectos de la
limpieza en la forma y manera deseadas. De este modo se obtiene una
duración elevada del inserto de la membrana, sin que sea necesaria
una parada de la producción, condicionada por los taponamientos.
Mediante la rapidez del mecanismo de vaciado y la posible
regulación del volumen de descarga, puede mandarse la intensidad
del efecto de la limpieza en función del producto.
Como otra variante de la invención cabe imaginar
la desviación del concentrado a través de un plato separador o de un
tubito, canales y toberas, aparte del inserto de la membrana. Esto
puede conducir en función del producto, a la prolongación de los
intervalos de limpieza en contracorriente (intervalos de vaciado).
También es posible una automatización del momento de vaciado
mediante el control de la fase allí desviada.
Como otra alternativa cabe imaginar la evacuación
de una corriente parcial del concentrado a través de toberas
Los platos de membrana pueden montarse en el
tambor de la centrífuga, tanto individualmente, como también como
unidad previamente montada. Lo último ofrece naturalmente ventajas
en el montaje/desmontaje.
La invención combina, en forma especialmente
sencilla, la tecnología conocida en sí misma de modernos separadores
de corredera de émbolo, con la idea de un inserto de platos de
membrana, y crea de tal manera una especie de "separador de
membrana".
De preferencia, el espacio colector de sustancias
sólidas, presenta una forma de doble cono.
La invención crea también en especial un
procedimiento para la limpieza de una centrífuga según la invención,
en el que para limpiar el tamiz, se abre de preferencia una
corredera de émbolo de la centrífuga, de manera que una
contracorriente de líquido a través del tamiz, disuelva las
aglomeraciones y/o impurezas del tamiz.
A continuación se describe en detalle la
invención, con referencia al dibujo, de la mano de un ejemplo de
realización. Se muestran:
Figura 1 Un corte de una centrífuga según la
invención.
Figuras 2a y 2b Dos cortes desplazados
angularmente uno de otro, de la zona de los tamices de los platos
de membranas.
La figura 1 muestra un separador 1 con un tubo 3
de alimentación que desemboca en un distribuidor 5 que sirve para la
introducción de un producto a centrifugar en un espacio 9 de la
centrífuga, limitado por un tambor 7 de la centrífuga, y diseñado
en forma de doble cono, el cual está provisto con una disposición 11
de tamices -también llamada inserto de membranas-, de un material
cerámico.
La disposición 11 de tamices según la figura 1,
está formada de tres platos 13 de membranas, distanciados
axialmente unos de otros, y que se extienden radialmente respecto
al tubo 3 de alimentación y al distribuidor 5. Las figuras 2a y 2b
muestran los platos de membranas que están dispuestos en sendos
anillos 15 distanciadores que envuelven el distribuidor 5, y se
componen cada uno, de dos discos 13a, 13b de membranas,
distanciados axialmente uno de otro, y que están unidos uno con
otro en la zona de su perímetro exterior, mediante un anillo 17
distanciador. Entre los platos 13 de membranas están configurados
pasos 19 anulares. Los discos 13a, 13b de membranas se estabilizan
mediante anillos 21 de apoyo, en cada una de las caras vueltas una
hacia la otra de cada plato 13 de membranas.
Según la figura 1, en el caso presente están
previstos a título de ejemplo, tres platos 13 de membranas. Pero de
la figura 2 se deduce claramente que también puede estar previsto
una cantidad mayor de platos 13 de membranas para el
correspondiente diseño del distribuidor 5 del separador 1.
El distribuidor 5 presenta en su pared 23,
taladros 25 orientados radiales, que desembocan en al menos un canal
27 que discurre vertical respecto al distribuidor 5 en su perímetro
exterior, el cual desemboca a su vez mediante taladros/canales 29
entre los anillos 15 distanciadores, en los pasos 19 anulares entre
los platos 13 de membranas. Entre los anillos 15 distanciadores
están situadas juntas 30, como juntas tóricas, juntas planas.
También es posible colocar los anillos 15 distanciadores
directamente unos sobre otros sin juntas, y producir una
hermeticidad metálica.
Según el corte de la figura 2b, desplazado
angularmente respecto a la figura 2a, los anillos 15 distanciadores
están provistos, además, con canales 31 desviadores que discurren
hacia arriba en ángulo respecto a los platos 13 de membranas, cuyos
canales unen el espacio 33 anular entre dos discos 13a, 13b de
membrana correlativos entre sí de los platos 13 de membranas, con un
canal 35 desviador para líquido, configurado vertical en los
anillos 15 distanciadores. Los anillos 15 distanciadores están
hermetizados unos respecto a otros mediante juntas 30. Los canales
31, 35 están configurados separados hidráulicamente respecto a los
canales 29 de admisión.
En la zona de la pared interior del tambor 7 de
la centrífuga, puede estar dispuesto un sistema 37 desviador para
la desviación de la fase más densa, pero todavía suficientemente
fluida.
Distribuidores 39 de émbolo, conocidos en sí
mismos, permiten por lo demás la desviación de sustancias sólidas
fuera del tambor, a través de taladros 41 o rendijas en el tambor 7
de la centrífuga, que conducen radialmente hacia fuera.
El funcionamiento de esta disposición es como
sigue.
El producto a centrifugar penetra por el tubo 3
de alimentación y el distribuidor 5, y sus taladros 25, en el canal
27, y a través de los taladros/canales 29 entre los anillos 15
distanciadores, en los pasos 19 anulares entre los platos 13 de
membranas.
De aquí el producto a centrifugar fluye
radialmente hacia fuera, entrando una parte del producto a
centrifugar en los platos 13 de membranas, de manera que una parte
del producto a centrifugar se clarifica en la zona de los platos de
membranas (flechas P). A través de los canales 31 y 35, se desvía
esta porción de la fase líquida.
La porción restante del producto a centrifugar
(sustancias sólidas) sale radialmente hacia fuera desde los anillos
distanciadores de los platos de membranas al espacio 9 de la
centrífuga, a través de los sistemas desviadores descritos, puede
desviarse la fase de sustancias sólidas, en función del producto.
Gracias a la dirección de la corriente del producto a centrifugar y
de carga, hacia fuera entre los platos de membranas (o en las caras
exteriores del plato más exterior de membranas), la dirección de la
corriente está dirigida igualmente hacia fuera con las sustancias
sólidas separadas en la membrana (flecha F).
Al abrir el distribuidor 39 de émbolo, las
sustancias sólidas salen hacia fuera del espacio colector de
sustancias sólidas. Aquí se genera también una corriente fuerte
hacia fuera desde los espacios 33 intermedios de los platos de
membranas, con lo que se separan las sustancias sólidas aglomeradas
en los platos 13 de membranas, y asimismo se dirigen hacia fuera
por las aberturas 41 del distribuidor de émbolo.
Las circunstancias de la corriente están
representadas por las flechas P así como A (evacuación de la fase
sólida), F (dirección de la corriente), E (Fase de vaciamiento) y Z
(alimentación).
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+\hfil#\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
Separador \+ 1\cr Tubo de alimentación \+ 3\cr Distribuidor \+
5\cr Tambor de la centrífuga \+ 7\cr Espacio de la centrífuga \+
9\cr Disposición de tamices \+ 11\cr Plato de membranas \+ 13\cr
Anillo distanciador \+ 15\cr Anillo distanciador \+ 17\cr Pasos
anulares \+ 19\cr Anillos de apoyo \+ 21\cr Pared \+ 23\cr
Taladros \+ 25\cr Canal \+ 27\cr Taladros/canales \+ 29\cr
Juntas \+ 30\cr Canales desviadores \+ 31\cr Espacio anular \+
33\cr Canal desviador \+ 35\cr Sistema desviador \+ 37\cr
Distribuidor de émbolo \+ 39\cr Taladros \+ 41\cr Flecha
(alimentación) \+ Z\cr Flecha (salida de la fase de sustancias
sólidas) \+ A\cr Flecha (dirección de la corriente) \+ F\cr Flecha
(fase de vaciado) \+ E\cr Flecha \+
P\cr}
Claims (16)
1. Centrífuga, en especial separador,
- a)
- con un tubo (3) de alimentación y/o con un distribuidor (5) para la introducción de un producto a centrifugar en una disposición (11) de tamices, que está dispuesta en un espacio (9) de la centrífuga, limitado por un tambor (7) de la centrífuga,
- b)
- la disposición (11) de tamices está diseñada y dispuesta de tal manera que la dirección de la corriente del producto a centrifugar, desde el distribuidor (5), y la dirección de la corriente de las partículas separadas en los cuerpos de los tamices de la disposición de tamices, están dirigidas en el mismo sentido,
- c)
- presentando la disposición de tamices una multitud de platos (13) de tamices desplazados axialmente unos de otros, y estando dispuestos los platos de tamices en lo esencial radiales respecto al tubo (3) de alimentación y/o al distribuidor (5),
caracterizada
porque
- d)
- está previsto un distribuidor (39) de émbolo para el cierre del tambor (7) de la centrífuga,
- e)
- los platos de tamices están diseñados como platos (13) de membranas, que presentan al menos dos discos (13a, 13b) de membranas, distanciados axialmente,
- f)
- estando unidos uno con otro, cada uno de los discos (13a, 13b) de membranas, en la zona de su perímetro exterior, mediante al menos un anillo (17) distanciador.
2. Centrífuga según la reivindicación 1,
caracterizada porque los platos (13) de membranas se
componen de cerámica.
3. Centrífuga según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque los discos (13a, 13b) de membranas,
están unidos uno con otro en la zona de su diámetro interior
mediante al menos un anillo (15) distanciador.
4. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque entre los
platos (13) de membranas, están configurados pasos (19)
anulares.
5. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
anillos (15) distanciadores situados en el diámetro interior,
presentan taladros (31, 35) para la desviación de líquido
clarificado.
6. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
anillos (15) distanciadores situados en el diámetro interior,
presentan canales (29) para la admisión del producto a cargar, entre
los platos (13) de membranas.
7. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
anillos (15) distanciadores situados en el diámetro interior están
situados directamente uno encima de otro, sin juntas.
8. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones 1 - 6, caracterizada porque entre los
anillos (15) distanciadores situados en el diámetro interior, están
dispuestas juntas (30).
9. Centrífuga según la reivindicación 8,
caracterizada porque las juntas (30) dispuestas entre los
anillos (15) distanciadores situados en el diámetro interior, son
juntas planas o juntas tóricas.
10. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
distribuidor (5) presenta en su pared (23) taladros (25) que
desembocan directamente o a través de taladros/canales (29), en los
pasos (19) anulares entre los platos (13) de membranas.
11. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
anillos (15) distanciadores situados en el diámetro interior, están
provistos con canales (31) desviadores que unen un espacio (33)
anular entre los discos (13a, 13b) de membranas de los platos (13)
de membranas, con un sistema (37) desviador para la desviación de
la fase líquida.
12. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
canales (31, 35) desviadores están configurados separados
hidráulicamente de los canales (29) de admisión.
13. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque una fase
enriquecida en sustancias sólidas, puede desviarse en forma
discontinua, desde un espacio (9) de sustancias sólidas del tambor
(7) de la centrífuga, a través de aberturas (41) en el distribuidor
(39) de émbolo, abriendo el distribuidor de émbolo, y/o se desvía
en forma continua, a través de canales (37)/taladros o toberas, en
la zona exterior del espacio (9) de la centrífuga.
14. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
aberturas (41) en el distribuidor (39), están diseñadas en forma de
toberas.
15. Centrífuga según alguna de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
platos (13) de membranas están configurados individualmente o como
unidad montada previamente de varios, y están insertados en el
tambor (7) de la centrífuga.
16. Procedimiento para la limpieza de una
centrífuga según alguna de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque para la limpieza de la disposición de
tamices, de preferencia se abre un distribuidor de émbolo de la
centrífuga, de manera que una contracorriente de líquido, disuelve a
través de la disposición de tamices, las aglomeraciones en la
disposición de tamices, y/o las impurezas de la misma.
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