ES2241720T3 - Medio de conexion para la conexion de un hidrociclon. - Google Patents

Medio de conexion para la conexion de un hidrociclon.

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ES2241720T3 ES01117166T ES01117166T ES2241720T3 ES 2241720 T3 ES2241720 T3 ES 2241720T3 ES 01117166 T ES01117166 T ES 01117166T ES 01117166 T ES01117166 T ES 01117166T ES 2241720 T3 ES2241720 T3 ES 2241720T3
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Abstract

Medio de conexión para la conexión de un hidrociclón (1) en un dispositivo de distribución y concentración para la alimentación o evacuación de líquidos, en el que el dispositivo de distribución y concentración está dotado de aberturas (2) de conexión, a través de las cuales tiene lugar la alimentación o evacuación del líquido durante el funcionamiento de la instalación de hidrociclón, caracterizado por las siguientes partes: - una pieza (4, 4¿) tubular, cuyo lado de montaje presenta una ranura (5, 5¿) circunferencial, así como un resalte (6) radial que se une a la ranura (5, 5¿), cuyo diámetro (10) exterior es menor que el diámetro (9) interior de la abertura (2) de conexión y que, en el estado montado, está situado en el interior del dispositivo de distribución y concentración; - una junta (3, 3¿) de estanqueidad con forma de anillo que se extiende desde el exterior al interior del dispositivo de distribución y concentración, cuyo diámetro (8) exterior es mayor que el diámetro (9) interior de la abertura (2) de conexión y que, en el estado montado, está apretada en la ranura (5, 5¿) de la pieza (4, 4¿) tubular.

Description

Medio de conexión para la conexión de un hidrociclón.
La invención se refiere a un medio de conexión para la unión de un hidrociclón a un dispositivo de distribución y concentración según el preámbulo de la reivindicación 1.
Medios de conexión de este tipo se conocen a partir del documento US-A-5447632.
Los hidrociclones se utilizan de manera conocida para fraccionar mediante fuerzas centrífugas intensas líquidos en los que se encuentran materias de diferentes comportamientos de sedimentación. Así, es posible, por ejemplo, concentrar las impurezas contenidas en una suspensión de materia fibrosa, tal como la que se utiliza para la producción de papel, y desviarla al hidrociclón a través de una conexión de rechazo. La fracción liberada de las impurezas, es decir, la materia aceptada, se conduce a través de la conexión de materia aceptada y se utiliza más tarde. No obstante, también pueden separarse fracciones ligeras indeseadas o aire en caso de que se cuente con un circuito adicional correspondiente en la instalación de hidrociclón. Estos procedimientos son conocidos en sí mismos, así como el hecho de que sólo se garantiza una buena acción si el hidrociclón no excede un tamaño determinado. En caso de una instalación de hidrociclón que está diseñada para un caudal elevado, se necesita una pluralidad -a menudo incluso una multiplicidad- de hidrociclones. Éstos serán atravesados entonces de forma paralela por el líquido que va a depurarse, lo que significa que la corriente de líquido debe subdividirse en una multiplicidad de pequeñas corrientes parciales. En este sentido, se utiliza un dispositivo de distribución y concentración al que se conecta el hidrociclón mediante unidades adecuadas de conexión. El dispositivo de distribución y concentración puede tener también conexiones para la alimentación de agua de limpieza.
Un requisito especial impuesto a las unidades de conexión de este tipo es su sencillez para poder fabricarlas y utilizarlas de manera económica. Los hidrociclones también han de ser sencillos de montar y sencillos de cambiar con fines de mantenimiento.
Deben evitarse los fallos hidráulicos y las acumulaciones de sustancias sólidas o similares en los puntos de conexión. En las instalaciones disponibles hasta ahora no se consiguen de manera satisfactoria todos estos requisitos.
Por tanto, la invención se basa en el objetivo de configurar los medios de conexión para la conexión del hidrociclón con medios sencillos, de manera que han de montarse de manera sencilla y rápida y se garantice una sujeción segura también bajo una presión excesiva. Los hidrociclones deben poder montarse y luego extraerse de manera sencilla.
Este objetivo se consigue mediante las medidas mencionadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Los medios de conexión según la invención se componen de piezas relativamente sencillas. Normalmente, se fabrican en una producción en serie y a menudo están hechos de plástico o de goma. La fijación en el dispositivo de distribución y concentración puede realizarse también in situ sin grandes problemas, si así se desea. Una ventaja importante es que el montaje, es decir, la colocación de los medios de conexión, pueden llevarse a cabo desde fuera en el conducto del material. No se necesita ningún aparato de soldadura directa o indirecta. Las diferencias de medida de las aberturas de la conexión en los dispositivos de distribución y concentración se compensan hasta cierto grado. A continuación se describirán los pasos individuales del montaje.
La invención y sus ventajas se describen mediante los dibujos. En éstos muestran:
la figura 1, un ejemplo para una conexión configurada según la invención, en corte (vista lateral);
la figura 2, una vista del interior de un tubo de alimentación a los medios de conexión;
las figuras 3a - 3c, tres estados del montaje con el empleo de un medio de conexión;
las figuras 4 + 5, cada una, una conexión modificada, cortada por arriba en dos mitades;
las figuras 6 + 7, cada una un dispositivo de distribución y concentración con hidrociclones conectados;
la figura 8, una variación de la conexión del hidrociclón;
la figura 9, una conexión con tuerca agarradera para el apriete axial de la junta;
la figura 10, una conexión con abrazaderas para el apriete axial de la junta;
la figura 11, una situación de montaje similar a la figura 5;
las figuras 12 y 13, cada una un dispositivo de distribución y concentración con hidrociclones conectados.
En la figura 1 se muestra la conexión ya montada del hidrociclón 1 con ayuda de una conexión configurada según la invención en un tubo 17 de alimentación que pertenece al dispositivo de distribución y concentración. La figura 2 muestra de manera simplificada una vista del interior del tubo 17 de alimentación en algunas conexiones, de modo que la abertura 2 de conexión mostrada a la izquierda se muestra sin el medio de conexión. En la figura 1 puede verse la junta 3 de estanqueidad en su posición montada, es decir, introducida en la abertura 2 de conexión. Pasa desde el exterior al interior del dispositivo de distribución y concentración, en este caso del tubo 17 de alimentación. Dado que la junta 3 de estanqueidad está sujeta, se ocupa de una sujeción segura de toda la unidad de conexión en la abertura 2 de conexión. Tampoco puede extraerse por presión en caso de presión interior en el tubo 17 de alimentación. Los detalles se muestran con más precisión en las figuras 3a a 3c, así como la relación de los diámetros 8, 9, y 10.
La pieza 4 tubular es aquí al mismo tiempo el empalme 19 de conexión del hidrociclón 1. Esto puede reducir los costes de la conexión y facilitar el montaje. También puede concebirse esta conexión directa con las otras formas de realización de la zona de la junta de estanqueidad. No obstante, la pieza 4 tubular puede presentar también, como en la figura 4, un racor 29 de unión de tubos flexibles si debe construirse una conexión de tubo flexible para el hidrociclón.
La representación de la figura 2 muestra además a la derecha una abertura 2 de conexión, en la que sólo se introduce la junta 3 de estanqueidad y en el centro, una abertura de conexión que comprende adicionalmente también la pieza 4 tubular.
La figura 3a muestra la conexión para el inicio del montaje y, concretamente, en el estado en el que la pieza 4 tubular ya está introducida a través de la abertura 2 de conexión, lo cual es posible desde fuera sin más dado que el diámetro 10 exterior del resalte 6 radial es menor que el diámetro 9 interior de la abertura 2 de conexión. Además, un bisel 15 (figura 3b) en el extremo de inserción de la pieza 4 tubular puede facilitar la introducción y conseguir una entrada mejorada de la corriente. En el diámetro exterior de la junta 3 de estanqueidad se encuentra una ranura 14 circundante, cuya base tiene un diámetro que es aproximadamente tan grande como el diámetro 9 interior de la abertura 2 de conexión. La junta 3 de estanqueidad tiene un diámetro 8 exterior que es algunos milímetros mayor que el diámetro 9 interior, pero, dado que es elástica, también puede introducirse desde fuera en la dirección de montaje (flecha), y, concretamente, tal como muestra la figura 3, hasta tal punto que su ranura 14 aplicada fuera aloja la pared de la abertura 2 de conexión. Si ahora, como siguiente paso de montaje, se desplaza nuevamente hacia fuera la pieza 4 tubular (dirección 18' de montaje), el diámetro interior de la junta 3 de estanqueidad se desliza en un cono 20 exterior que se encuentra en la posición correspondiente de la pieza 4 tubular hasta que se engancha en la ranura 5. El procedimiento del deslizamiento se muestra en la figura 3c.
A menudo el dispositivo de distribución y concentración comprende tubos que conducen los medios y que configuran, por ejemplo, tal como aquí se muestra, un tubo 17 de alimentación redondo. En un caso como éste, los bordes de las aberturas 2 de conexión forman curvas espaciales. Por tanto, eventualmente es necesario incorporar la ranura 5 en la pieza 4 tubular también de manera espacial, es decir, no de forma circundante plana. Lo mismo es adecuado para el extremo de la pieza 4 tubular por el lado de montaje si deben evitarse cantos molestos en el tubo de alimentación. En el procedimiento de fundición inyectada, esto se realiza sin más. Las figuras 1, 4 y 11 muestran formas de realización de este tipo a modo de ejem-
plo.
No obstante, en función a cómo son las proporciones geométricas en este punto de montaje, puede bastar, según la figura 5, dotar la pieza 4' tubular con una ranura 5' circundante plana y hacer la pieza 4 tubular simétrica en el giro. Una condición es que la capacidad de deformación elástica de la junta 3' de estanqueidad sea tan grande que pueda producirse una fuerza uniforme suficiente para el caso de aplicación sobre todo el contorno de la pieza 4' tubular. Ésta sería una forma de realización especialmente sencilla. Cuál de las soluciones mencionadas es la más adecuada depende también de la presión de funcionamiento. Normalmente, la presión de funcionamiento en la entrada del hidrociclón es esencialmente mayor que en las salidas.
Las figuras 6 y 7 muestran dos posibilidades típicas para conectar hidrociclones a un dispositivo de distribución y concentración. Éste comprende, tal como se muestra en la figura 6, por ejemplo, dos tubos que se extienden paralelos entre sí, y, concretamente, el tubo 17 de alimentación que se sitúa debajo y el tubo 22 de materia aceptada que se sitúa sobre éste. Los hidrociclones están conectados de manera hidráulica con estos tubos y están fijados adicionalmente mediante elementos 28 de sujeción sólo indicados. Los hidrociclones se utilizan aquí para separar las partes pesadas en una suspensión, para lo cual en el extremo inferior se encuentra una abertura 23 de rechazo.
La figura 7 muestra otra particularidad, a saber, que el dispositivo de distribución y concentración se configura mediante un tubo que se dispone de manera perpendicular en el que se encuentra una placa 25 de separación que separa la parte de alimentación de este dispositivo de la parte de materia aceptada. La unión según la invención puede realizarse con todas las conexiones mediante las cuales el hidrociclón 1 está conectado con el dispositivo de distribución y concentración. Esto indica especialmente esta figura 7 en la que también la abertura 23 de rechazo está conectada con el conducto 24 de rechazo de esta manera. La conexión con los hidrociclones se forma mediante el tubo 12 flexible.
En el caso del ejemplo mostrado aquí en la figura 8, la pieza 4 tubular no forma parte del hidrociclón 1. Lleva una rosca 7 para un manguito 16. Este manguito 16 comprende dos roscas internas con diferentes sentidos de giro, es decir, una rosca de giro a la izquierda y una rosca de giro a la derecha, a través de las cuales el empalme 19 de conexión del hidrociclón 1, también dotado de una rosca, puede atornillarse en la unidad de conexión y naturalmente también puede desentornillarse después si se necesita.
La figura 9 muestra una conexión ya montada del hidrociclón, con la que se produce una fuerza axial adicional para el apriete de la junta 3 de estanqueidad. La junta 3 de estanqueidad puede verse en su posición montada, es decir, introducida en la abertura 2 de conexión. Se extiende desde fuera en el interior del dispositivo de distribución y concentración, es decir, en este caso del tubo 17 de alimentación. La pieza 4 tubular lleva en su extremo que sobresale hacia fuera una rosca con una tuerca 13 agarradera que ejerce por medio de una pieza 27 de presión una fuerza axial permanente sobre la junta 3 de estanqueidad si la tuerca 13 agarradera está apretada. Esta fuerza axial aprieta la junta 3 de estanqueidad y se ocupa de una sujeción todavía más firme de la totalidad de la conexión en la abertura 2 de conexión. No puede sacarse por presión ni siquiera en caso de una intensa presión interna del tubo 17 de alimentación.
En el ejemplo mostrado aquí, la rosca para la tuerca 13 agarradera y la parte correspondiente de la pieza 4 tubular se prolongan tanto que un manguito 16 puede enroscarse también en la misma rosca. Este manguito se corresponde con el de la figura 8.
Existen diferentes posibilidades para ejercer la fuerza axial necesaria en la junta de estanqueidad. Además del atornillado mostrado ya en la figura 9, con ayuda de una tuerca 13 agarradera puede introducirse, según la figura 10, una abrazadera 29 en una ranura correspondiente de la pieza 4 tubular en la dirección 18'' radial de montaje, y, concretamente, en una posición en la que la junta 3 de estanqueidad ya está pretensada de manera axial, de manera que se introduce una fuerza axial permanente. No obstante, también puede concebirse el utilizar una pieza 27' de presión elástica y pre-tensarla de manera correspondiente. De este modo, también puede ocuparse de una fuerza axial duradera suficiente en el caso de la posición de la abrazadera 21, que ya no puede desplazarse más de manera axial. Aquí está previsto un manguito 29 de unión de tubos flexibles para la conexión del hidrociclón, lo cual, sin embargo, no está limitado a esta forma de realización. El hecho de que sea útil una unión de tubos flexibles para el hidrociclón depende de la situación de montaje y de las presiones operativas.
Las figuras 12 y 13 muestran posibilidades para conectar hidrociclones a un dispositivo de distribución y concentración con ayuda de las tuercas 13 agarraderas descritas. Una comprende, tal como muestra la figura 6, por ejemplo, dos tubos que se extienden paralelos entre sí, y, concretamente, el tubo 17 de alimentación que se sitúa debajo y el tubo 22 de materia aceptada que se sitúa encima. Los hidrociclones separan las fracciones pesadas de una suspensión, para lo cual en el extremo inferior se encuentra una abertura 23 de rechazo.
Los hidrociclones están fijados aquí sin más soportes en el dispositivo de distribución y concentración dado que la conexión según la invención ofrece suficiente firmeza. Esto puede esperarse especialmente si se emplean medios de conexión según las figuras 9, 10 y 11.

Claims (16)

1. Medio de conexión para la conexión de un hidrociclón (1) en un dispositivo de distribución y concentración para la alimentación o evacuación de líquidos, en el que el dispositivo de distribución y concentración está dotado de aberturas (2) de conexión, a través de las cuales tiene lugar la alimentación o evacuación del líquido durante el funcionamiento de la instalación de hidrociclón, caracterizado por las siguientes partes:
- una pieza (4, 4') tubular, cuyo lado de montaje presenta una ranura (5, 5') circunferencial, así como un resalte (6) radial que se une a la ranura (5, 5'), cuyo diámetro (10) exterior es menor que el diámetro (9) interior de la abertura (2) de conexión y que, en el estado montado, está situado en el interior del dispositivo de distribución y concentración;
- una junta (3, 3') de estanqueidad con forma de anillo que se extiende desde el exterior al interior del dispositivo de distribución y concentración, cuyo diámetro (8) exterior es mayor que el diámetro (9) interior de la abertura (2) de conexión y que, en el estado montado, está apretada en la ranura (5, 5') de la pieza (4, 4') tubular.
2. Medio de conexión según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza (4, 4') tubular presenta un cono (20) exterior que se conecta a la ranura (5, 5') con su diámetro mayor.
3. Medio de conexión según la reivindicación 2, caracterizado porque el diámetro exterior mayor del cono (20) exterior es al menos 4 mm mayor que el diámetro (11) de la ranura (5, 5').
4. Medio de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro (10) exterior máximo del resalte (6) radial es al menos 6 mm mayor que el diámetro (11) de la ranura (5, 5').
5. Medio de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro (10) exterior máximo del resalte (6) radial es como máximo 2 mm menor que el diámetro (9) interior de las aberturas (2) de conexión.
6. Medio de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el resalte (6) radial tiene un bisel (15) para facilitar la inserción en las aberturas (2) de conexión.
7. Medio de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se presenta un dispositivo tensor para generar una fuerza permanente entre el resalte (6) radial y una pieza (27, 27') de presión que va a fijarse en el exterior del dispositivo de distribución y concentración y que aprieta la junta (3, 3') de estanqueidad de manera axial.
8. Medio de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza (4, 4') tubular es una parte de un hidrociclón que va a conectarse.
9. Medio de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la pieza (4, 4') tubular presenta un racor (26) de unión de tubos flexibles.
10. Medio de conexión según una de las reivindicaciones 7, 8 o 9, caracterizado porque la pieza (4, 4') tubular presenta una rosca en la que puede atornillarse y apretarse una tuerca (13) agarradera de manera que presiona contra la pieza (27) de presión y garantiza de este modo la compresión axial de la junta (3, 3') de estanqueidad.
11. Medio de conexión según la reivindicación 10, caracterizado porque la pieza (27, 27') de presión es una parte de la tuerca (13) agarradera.
12. Medio de conexión según una de las reivindicaciones 7, 8, ó 9, caracterizado porque la abrazadera (29) está insertada en una ranura correspondiente de la pieza (4, 4') tubular en una posición en la que transmite directa o indirectamente una fuerza axial a la junta (3, 3') de estanqueidad.
13. Medio de conexión según una de las reivindicaciones 1 a 7 ó 10 a 12, caracterizado porque puede conectarse un soporte (19) de conexión del hidrociclón (1) a la pieza (4, 4') tubular con ayuda de una unión roscada.
14. Medio de conexión según la reivindicación 13, caracterizado porque la unión roscada se forma mediante un manguito (16) que presenta parcialmente una rosca de giro hacia la izquierda y parcialmente una rosca de giro hacia la derecha, de manera que girando el manguito (16) puede apretarse o aflojarse la unión entre la pieza (4, 4') tubular y el soporte (19) de conexión.
15. Medio de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
- la abertura (2) de conexión está dotada con un borde no plano, y
- porque la ranura (5') en la pieza (4') tubular se realiza, no obstante, de manera plana y
- porque la junta (3') de estanqueidad compensa las desviaciones entre la ranura (5') plana y el borde no plano de la abertura (2) de conexión.
16. Medio de conexión según la reivindicación 15, caracterizado porque la compensación tiene lugar debido a una deformación elástica de la junta (3') de estanqueidad.
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