ES2288709T3 - Separador de solidos-liquidos. - Google Patents
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Abstract
Un separador de sólidos - líquidos, en el cual se separa la humedad de un objeto a tratar que contiene una gran cantidad de humedad, tal como las aguas residuales del procesamiento de alimentos y las aguas residuales del alcantarillado, y que comprende un tornillo que se extiende a través de una pluralidad de placas móviles verticales (12), sus secciones (25, 26) de pala hacen que la pluralidad de placas móviles verticales (12) efectúen un movimiento de vaivén cuando se produce la rotación de los tornillos en la dirección izquierda - derecha, de forma que las placas móviles verticales se desplacen gradualmente y se desalineen unas con respecto a las otras, que se caracteriza porque el separador de sólidos - líquidos comprende una pluralidad de placas móviles verticales (12) que tienen secciones ahuecadas (14) abiertas hacia arriba, y dos tornillos (21, 22) que se extienden dentro de las secciones ahuecadas (14) de las placas móviles verticales (12) substancialmente en paralelo entre sí y que tienen secciones (25, 26) de pala con bordes más exteriores, donde los tornillos (21, 22) giran en direcciones opuestas entre sí, siendo móvil cada tornillo en la dirección ascendente a través de las secciones ahuecadas (14) abiertas hacia arriba de las placas móviles verticales (12), siendo el ancho de la sección ahuecada (14) más estrecho que la distancia definida por los bordes más externos de las secciones (25, 26) de pala de los tornillos (21, 22), donde la rotación de los tornillos (21, 22) provoca que las secciones (25, 26) de pala se pongan alternativamente en contacto con los lados de las secciones ahuecadas (14) de las placas móviles verticales (12) moviendo así alternativamente las placas móviles verticales (12) en las direcciones laterales.
Description
Separador de
sólidos-líquidos.
La presente invención se refiere a un separador
de sólidos-líquidos para separar un líquido de un
objeto a tratar que comprenda una gran cantidad de líquido.
Hace mucho tiempo que se conocen separadores de
sólidos-líquidos para separar un líquido de un
objeto a tratar que comprenda una gran cantidad de líquido
(consulte, por ejemplo, la patente JP 7010440 B).
Ejemplos de objetos a tratar que se tratan con
estos separadores de sólidos-líquidos incluyen lodos
orgánicos tales como residuos de tofú, aguas residuales de
procesamiento de alimentos, aguas residuales del alcantarillado o
aguas residuales procedentes de granjas porcinas, lodos inorgánicos
tales como lubricantes para herramientas de corte que contienen
virutas de corte, aguas residuales de baños galvánicos, aguas
residuales con contenido de tinta, aguas residuales con contenido
de pigmentos y aguas residuales con contenido de pintura y también
aguas residuales con trozos de vegetales, pieles de frutas, salvado
y residuos alimenticios.
El separador de sólidos-líquidos
convencional tiene un tornillo que se extiende a través de un cuerpo
tubular. El objeto a tratar que fluye a su interior desde la
abertura de entrada situada en un lado en la dirección axial del
cuerpo tubular, es transportado al interior del cuerpo tubular por
la rotación del tornillo. En este momento, el líquido, es decir el
filtrado, separado del objeto a tratar se descarga hacia el lado
exterior del cuerpo tubular a través de un hueco de descarga del
filtrado en el cuerpo tubular. Por otra parte, el objeto tratado
con un contenido reducido de líquido es descargado hacia el exterior
del cuerpo tubular a través de una abertura de salida situada en el
otro lado en la dirección axial del cuerpo tubular.
Sin embargo, cuando se va a tratar un objeto que
pierda fácilmente su fluidez y se expone a un tratamiento de
deshidratación usando el separador de
sólidos-líquidos convencional, el objeto de
tratamiento con un grado avanzado de separación del líquido pierde
su fluidez dentro del cuerpo tubular, no puede ser transportado por
el tornillo y tapona el interior del cuerpo tubular. En particular,
el interior del cuerpo tubular se atasca de forma especialmente
fácil con lodos inorgánicos o residuos de tofú, trozos de vegetales,
pieles de frutas, salvado o residuos alimenticios.
Los inventores presentaban un separador de
sólidos-líquidos que comprende una multiplicidad de
pacas móviles y dos tornillos que se extienden a través de
orificios formados en las placas móviles (solicitud de patente
japonesa núm. 2004-31583 cumplimentada el 9 de
febrero de 2004, patente núm. 3565841) y este separador de
sólidos-líquidos ha encontrado uso práctico. Con
dicho separador de sólidos-líquidos se han superado
los inconvenientes antes descritos y se evita el atasco del objeto
del tratamiento.
Sin embargo, en el separador de
sólidos-líquidos de dicho sistema, las placas
móviles inevitablemente se desgastan al cabo del tiempo. Como
resultado, cuando se sustituyen las placas móviles, uno o dos
tornillos son extraídos, en su dirección axial desde una
multiplicidad de placas móviles, y desmontados y entonces se
insertan uno o dos tornillos en su dirección axial dentro de los
orificios de una multiplicidad de placas móviles nuevas y se
ensamblan. Consecuentemente, la operación de sustitución de las
placas móviles es larga y dificultosa.
Es un objeto de la presente invención
suministrar un separador de sólidos-líquidos que
haga posible sustituir las placas móviles de manera fácil.
Para conseguir el objeto antes descrito, la
presente invención, de acuerdo con la parte que caracteriza la
reivindicación 1, suministra un separador de
sólidos-líquidos que comprende un pluralidad de
placas móviles que tienen secciones ahuecadas abiertas hacia arriba
y dos tornillos que se extienden a través de las secciones
ahuecadas de esas placas móviles, donde las secciones ahuecadas de
dichas placas móviles se configuran con tamaño tal que dichas
placas móviles son empujadas a moverse por las secciones de pala de
los dos tornillos giratorios y las secciones ahuecadas tienen un
forma tal que permite levantar los tornillos.
Además, en el separador de
sólidos-líquidos de la configuración antes descrita,
los dos tornillos están preferiblemente dispuestos de manera que
partes de las secciones de pala se superpongan entre sí.
Además, en el separador de
sólidos-líquidos de la configuración antes descrita
(descrita también en las reivindicaciones 1 ó 2), el sentido de
enrollamiento de las secciones de pala de los tornillos y el sentido
de rotación de los tornillos se fijan de manera que el objeto a
tratar sea transportado por los tornillos substancialmente en la
misma dirección.
Además, el separador de
sólidos-líquidos de la configuración antes descrita
(descrita también en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3)
preferiblemente comprende además una pluralidad de placas fijas que
tienen secciones ahuecadas abiertas hacia arriba, las placas
móviles se disponen entre las placas fijas y los dos tornillos se
extienden a través de las secciones ahuecadas formadas en las placas
fijas y a través de las secciones ahuecadas formadas en las placas
móviles, y las secciones ahuecadas de las placas fijas están
formadas también con una forma que permita levantar los tornillos.
En este caso puede asumirse una configuración en la cual las placas
fijas y las placas móviles se disponen alternativamente unas detrás
de las otras y una configuración en la cual algunas de las placas
móviles se disponen entre placas fijas.
También se prefiere que un filtrado fluya en
sentido descendente a través de los huecos entre las placas móviles
y las placas fijas.
Además se prefiere que el aparato comprenda un
cubierta desmontable para cubrir la parte superior de las placas
móviles o una cubierta desmontable para cubrir la parte superior de
las placas móviles y de las placas fijas.
De acuerdo con la presente invención, las placas
móviles pueden reemplazarse fácilmente.
De aquí en adelante se describirán con más
detalle las realizaciones preferidas de la presente invención con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista en planta del separador
de sólidos-líquidos.
La figura 2 es una vista en sección vertical del
separador de sólidos-líquidos mostrado en la figura
1.
La figura 3 es una vista en planta del separador
de sólidos-líquidos del cual se ha eliminado la
cubierta.
La figura 4 es una vista en perspectiva
despiezada del miembro de entrada, de la placa móvil, de la placa
fija, del separador y del perno.
La figura 5 es una vista en perspectiva del
miembro de salida.
La figura 6 es una vista en perspectiva que
ilustra un estado en el cual la placa de división y la placa de
asiento se han eliminado del cuerpo del miembro de salida.
La figura 7 es una vista en sección horizontal
aumentada de la sección de separación de
sólidos-líquidos del separador de
sólidos-líquidos mostrado en la figura 1.
La figura 8 es una vista en sección aumentada a
lo largo de la línea VIII-VIII de la figura 2.
La figura 9 es una vista en perspectiva que
ilustra el estado de unión del árbol de engranajes y del eje de
transmisión con el árbol de engranajes.
La figura 10 ilustra el movimiento de la placa
móvil.
La figura 11 ilustra el movimiento de la placa
móvil.
La figura 12 ilustra el movimiento de la placa
móvil.
La figura 13 ilustra la forma de la sección
cóncava de la placa móvil.
La figura 14 ilustra la forma de la sección
cóncava de la placa fija.
La figura 1 es una vista en planta del aparato
separador de sólidos-líquidos de la presente
realización. La figura 2 es una vista en sección vertical que
ilustra el separador de sólidos-líquidos. Con el
separador de sólidos-líquidos mostrado en las
figuras, cualquiera de los objetos a tratar antes descritos puede
ser expuesto a la separación de sólidos-líquidos.
Aquí se realizará la explicación con respecto el caso en el que un
lodo que contiene una gran cantidad de agua se expone a un
tratamiento de deshidratación.
El separador de sólidos-líquidos
de la presente realización comprende un miembro 1 de entrada y un
miembro 2 de salida. Una unidad 3 de separación de
sólidos-líquidos se dispone entre estos miembros 1 y
2. Las partes superiores del miembro 1 de entrada y de la unidad 3
de separación de sólidos-líquidos están cubiertas
por una cubierta desmontable 5. La figura 3 es una vista en planta
del separador de sólidos-líquidos que se
corresponde con la figura 1 con la cubierta 5 quitada.
La figura 4 es una vista en perspectiva del lado
del miembro 1 de entrada desmontado. El miembro 1 de entrada, según
se muestra en las figuras 2 a 4, y en particular como se desprende
de la figura 4, comprende una pared inferior 6 que es cóncava hacia
abajo, sección planas 7, 8 de placa integralmente conectadas con
secciones del extremo de la pared inferior 6, y un par de placas
laterales 9, 10 que cuelgan hacia abajo desde la pared inferior 6 y
las secciones planas 7, 8 de la placa.
Además, la figura 5 es una vista en perspectiva
del miembro de salida. La figura 6 es una vista en perspectiva que
muestra un estado en el que una placa de división y una placa de
asiento se han separado del cuerpo principal del miembro de salida.
El miembro 2 de salida, según se muestra en las figuras 2, 3, 5 y 6,
y en particular según se desprende de las figuras 5 y 6, comprende
un cuerpo principal 11 formado para tener una sección transversal
substancialmente circular y abierta hacia arriba y hacia abajo. Se
forman una muescas 37, 38 respectivamente en una pared lateral
(primera pared lateral) 16 sobre el lado del cuerpo principal 11 que
mira hacia la unidad 3 de separación de
sólidos-líquidos y en una pared lateral (segunda
pared lateral) 17 que se sitúa opuesta a la primera pared lateral.
Se disponen una placa 27 de división y una placa 28 de asiento en la
muesca 37 y en la muesca 38, respectivamente. Según se muestra en
la figura 5, la placa 27 de división y la placa 28 de asiento se
fijan de forma desmontable en el cuerpo principal 11 mediante pernos
29, 75 y tuercas roscadas sobre los mismos. Según se muestra en la
figura 6, la placa 27 de división y la placa 28 de asiento pueden
separarse del cuerpo principal 11 aflojando los pernos 29, 75.
Además, la abertura de la parte inferior del cuerpo principal
constituye una abertura 36 de descarga para descargar el lodo que
está siendo expuesto al tratamiento de deshidratación.
La unidad 3 de separación de
sólidos-líquidos de la presente realización, según
se muestra en las figuras 2 a 4, comprende una pluralidad de placas
móviles 12 y una pluralidad de placas fijas 13. Según se muestra en
la figura 7 y en la figura 8, en cada placa móvil 12 y en cada placa
fija 13 se forman, respectivamente, secciones ahuecadas 14, 15
abiertas hacia arriba. Además, se disponen separadores 30
cilíndricos o en forma de aro entre todas la placas fijas y se
insertan pernos 18, 19 dentro de esos separadores 30 y de los
orificios de montaje 32, 33 (figura 4, también mostrados en la
figura 8) formados en cada placa fija 13. En el ejemplo mostrado en
la figura, se utiliza un total de cuatro pernos, nominalmente, dos
pernos 18 que pasan a través de los dos orificios 32 de montaje
formados por debajo de la sección ahuecada 15 de cada placa fija 13
y dos pernos 19 que pasan a través de los dos orificios 33 de
montaje formados en cada lado de la sección ahuecada 15. Para
simplificar el dibujo y clarificar la relación entre todos los
miembros, la figura 4 muestra sólo un perno 19 de esos pernos, un
separador 30 acoplado con el mismo, el miembro 1 de entrada y una
placa móvil 12, una placa fija 13 y unas placas fijas 13A de
diferente forma. Las placas fijas 13 también pueden estar formadas
integralmente con el separador.
Según se muestra en la figura 2 y en la figura
3, los pernos 18, 19 pasan a través de la placa lateral (primera
pared lateral) 9 sobre el lado del miembro 1 de entrada que mira
hacia la unidad 3 de separación de sólidos-líquidos
y hacia la primera pared lateral 16 del cuerpo principal 11 del
miembro 2 de salida, y las tuercas se roscan sobre los pernos 18,
19 y se aprietan. Así, se disponen las placas fijas 13 en su
dirección axial, consiguiéndose el espacio necesario entre ellas
mediante los separadores 30, y se fijan integralmente unas con
respecto a las otras con los pernos 18, 19 y las tuercas 20. Además,
también se fijan con respecto al miembro 1 de entrada y el miembro
2 de salida. Las placas fijas dispuestas con una separación,
proporcionada por los separadores, también pueden ensamblarse con
un ligero juego (de forma que puedan moverse ligeramente).
La figura 7 es una vista horizontal parcial que
muestra aumentada la unidad 3 de separación de
sólidos-líquidos del separador de
sólidos-líquidos mostrado en la figura 1, las placas
móviles 12 están dispuestas en los huecos entre las placas fijas
13. El grosor T de cada placa móvil 12 se fija para que sea menor
que la anchura G del hueco entre las placas fijas 13 y se forma un
hueco g, por ejemplo, de aproximadamente 0,5-1 mm
entre la superficie del extremo de cada placa fija 13 y la
superficie del extremo de la placa móvil 12 que mira hacia ella. El
hueco g sirve para que pase el líquido separado del lodo según se
describe más adelante, esto es, para que pase el filtrado (hueco de
descarga del filtrado). El grosor T de las placas móviles 12 se
fija, por ejemplo, en aproximadamente 1,5 mm y el grosor t de las
placas fijas 13 se fija, por ejemplo, en aproximadamente 3 mm.
Según se muestra en la figura 8 correspondiente
con la sección aumentada a lo largo de la línea
VIII-VIII de la figura 2, cada placa móvil 12 se
coloca sobre el separador 30 acoplado con dos pernos 18 sobre el
lado inferior y se dispone entre dos separadores 30 acoplados con
dos pernos 19 sobre el lado superior. Con dicha configuración, se
evita la caída de las placas móviles 12. Además, cada placa móvil 12
puede moverse en la dirección paralela a la superficie del extremo
de la placa fija 13 en el hueco entre las placas fijas 13.
Además, según se muestra en las figuras 1 a 3,
en la figura 7 y en la figura 8, el separador de sólidos- líquidos
comprende dos tornillos 21, 22. Esos tornillos 21, 22 se extienden a
través de la zona ahuecada unida por la pared inferior 6 del
miembro 1 de entrada, de las secciones ahuecadas 15 formadas en la
placa fija 13 y de las secciones ahuecadas 14 formadas en las
placas móviles 12. Los tornillos 21, 22 mostrados en la presente
realización comprenden ejes 23, 24 y secciones 25, 26 de pala en
espiral formadas integralmente con los ejes 23, 24,
respectivamente. En el ejemplo mostrado en la figura, las secciones
25, 26 de pala están formadas como una pala simple, pero obviamente
pueden estar formadas como palas múltiples, por ejemplo, como un
tornillo de doble o más roscas.
Además, según se muestra en la figura 2, en la
figura 5 y en la figura 6, se forman dos muescas semicirculares 39,
40 en la placa 27 de división del miembro 2 de salida, y la muesca
37 de la primera pared lateral (la pared lateral que mira hacia la
unidad 3 de separación de sólidos-líquidos) 16 del
cuerpo principal 11 tiene dos muescas semicirculares 41, 42. Las
muescas 39, 40 y las muescas 41, 42 forman dos orificios cilíndricos
43, 44. Los ejes 23, 24 de los tornillos 21, 22 (no mostrados en la
figura 5 ni en la figura 6) se extienden a través de los orificios
43, 44, respectivamente. Según se muestra en la figura 2, el
diámetro de los orificios 43, 44 es mayor que el diámetro de los
ejes 23, 24.
Además, según se muestra en las figuras 1 a 3,
en la figura 5 y en la figura 6, unas cajas 47, 48 de cojinete que
alojan en su interior a los cojinetes 45, 46 se fijan en la placa 28
de asiento dispuesta en una muesca 38 formada en la segunda pared
lateral 17 del cuerpo principal 11 del miembro 2 de salida. Según se
muestra en las figuras 1 a 3, una parte del extremo de cada eje 23,
24 de los tornillos 21, 22 se inserta dentro de las cajas de
cojinete 47, 48, respectivamente, y se soportan de forma giratoria
en las cajas 47, 48 de cojinete a través de los cojinetes 45,
46.
Además, según se muestra en las figuras 1 a 3,
se fija una caja 49 de engranajes en el miembro 1 de entrada. Un
árbol de engranajes 54 que tiene un engranaje 52 fijado al mismo
está giratoriamente soportado a través de un cojinete en cada pared
lateral 50, 51 de la caja 49 de engranajes. Un motor 55 está
sólidamente soportado sobre la pared lateral 51 en el lado opuesto
al del miembro 1 de entrada y un eje 56 de transmisión del motor se
extiende a través de las dos paredes laterales 50, 51. También se
fija un engranaje 53 a este eje 56 de transmisión y este engranaje
53 y el engranaje 52 anteriormente mencionado engranan entre sí
dentro de la caja 49 de engranajes.
Según se muestra en la figura 9, una parte del
extremo del árbol 54 de engranajes y una parte del extremo del eje
56 de transmisión se fabrican para ser huecas y se disponen unas
piezas 58 sólidamente en las partes centrales de unas partes huecas
57. Por otra parte, según se muestra en la figura 9, se forman unas
acanaladuras 59 de acoplamiento en las partes de los extremos de
los ejes 23, 24 de los tornillos 21, 22 que miran hacia el árbol 54
de engranajes y hacia el eje 59 de transmisión. Las partes de los
extremos de los ejes 23, 24 se insertan dentro de las partes huecas
57 del árbol 54 de engranajes y del eje 56 de transmisión, según se
muestra en la figura 3, y las acanaladuras 59 de acoplamiento
formadas en los ejes 23, 24 se acoplan de forma desmontable con las
piezas 58 de acoplamiento dispuestas en el árbol 54 de engranajes y
en el eje 56 de transmisión, respectivamente. Por lo tanto, cuando
se acciona el motor 55 y se hace girar el eje 56 de transmisión,
esta rotación se transmite al árbol 54 de engranajes a través de
los engranajes 53, 52. Al mismo tiempo, la rotación del eje 56 de
transmisión y del árbol 54 de engranajes se transmite a los
tornillos 21, 22 por medio de las piezas 58 de acoplamiento y las
acanaladuras 59 de acoplamiento, respectivamente, y los tornillos
21, 22 giran alrededor de sus ejes geométricos centrales X1,
X2.
Según se muestra en la figura 7 y en la figura
8, los dos tornillos 21, 22 se disponen, sin estar en contacto
entre sí, en un estado en el cual se superponen partes de las
secciones 25, 26 de pala. Así, los dos tornillos 21, 22 se sitúan
de forma que partes de las secciones 25, 26 de pala se superpongan
cuando se miran en la dirección de sus ejes geométricos centrales
X1, X2. En la figura 8, la parte superpuesta de las secciones 25,
26 de pala de los tornillos 21, 22 se indican mediante una trama y
por el símbolo de referencia OL.
Además, en el ejemplo mostrado en la figura, los
tornillos 21, 22 se disponen lado contra lado paralelos entre sí,
según se muestra en la figura 3, pero los dos tornillos 21, 22
también pueden disponerse lado contra lado de manera que los ejes
geométricos centrales X1, X2 de los tornillos 21, 22 estén
ligeramente inclinados uno con respecto al otro. El tamaño y la
forma de las secciones ahuecadas 14, 15 de las placas móviles 12 y
de la placa fija 13 obviamente se ajustan de forma que las placas
no entorpezcan la rotación de los dos tornillos 21, 22. Además, en
el separador de sólidos-líquidos de la presente
realización, el paso de las secciones 25, 26 de pala de los
tornillos 21, 22 disminuye gradualmente desde el lado del miembro 1
de entrada hasta el lado del miembro 2 de salida. Sin embargo,
también es posible fijar un paso uniforme a lo largo de la longitud
completa de los tornillos.
Según se muestra en la figura 2, la pared
lateral 50 de la caja 49 de engranajes en el lado del miembro de
entrada se extiende en hacia abajo y tiene una sección 60 de pestaña
que sobresale en la dirección horizontal desde su extremo inferior.
Esta sección 60 de pestaña se fija a un montante estructural 61 para
soportar el separador de sólidos-líquidos.
Similarmente, una sección 62 de pestaña dispuesta en una condición
sobresaliente sobre la primera pared lateral 16 del miembro 2 de
salida se fija también a un montante estructural 63. Además, entre
una multiplicidad de placas fijas 13, en la placa fija indicada por
el símbolo de referencia 13A en las figuras 2 a 4, su extremo
inferior se extiende hacia abajo más lejos que las otras placas
fijas 13 y tiene una sección de pestaña 64 que sobresale
horizontalmente desde su extremo inferior. Esta sección 64 de
pestaña se fija a un montante estructural 65. Así, el separador de
sólidos-líquidos completo se soporta sobre la
estructura fijando una pluralidad de secciones 60, 62, 64 de pestaña
en los montantes estructurales 61, 63, 65.
Además, según se muestra en la figura 3 y en la
figura 4, se dispone un par de piezas 66, 67 de lengüeta en una
condición sobresaliente en la parte superior de la placa fija 13A
que sirven como columna de soporte y, según se muestra en la figura
3, se dispone un par de piezas 68, 69 de lengüeta en una condición
sobresaliente sobre la primera pared lateral 16 del miembro 2 de
salida. Las secciones de pestaña 70, 71 de la cubierta 5 se
colocan, según se muestra en la figura 1, encima de las piezas 66,
67, 68, 69 de lengüeta y de las secciones 7, 8 planas de placa del
miembro 1 de entrada, y las secciones 70, 71 de pestaña se fijan de
manera desmontable en las piezas 66, 67, 68, 69 de lengüeta y en
las secciones planas 7, 8 de placa con pernos 72 y tuercas. Además,
según se muestra en la figura 1 y en la figura 2, se forma un
orificio 4 de carga para cargar el objeto a tratar en la parte de
la cubierta 5 que se corresponde con la pared inferior 6 del miembro
1 de entrada.
A continuación se describirán otras
configuraciones del separador de sólidos-líquidos,
mientras se explica el funcionamiento del separador de
sólidos-líquidos.
Según se muestra mediante la flecha A en la
figura 2, un lodo (no mostrado en las figuras) que comprende una
gran cantidad de agua fluye a través del orificio 4 de carga sobre
la pared inferior 6 del miembro 1 de entrada. La proporción del
contenido de agua del lodo antes del tratamiento es, por ejemplo,
aproximadamente el 99% del peso. De antemano se mezcla un
floculante con el lodo, para flocular el lodo. Para algunos objetos
a tratar, es posible no mezclar el floculante.
El eje 56 de transmisión y el tornillo 22 son
giratoriamente impulsados por el motor 55 y esta rotación se
transmite al árbol 54 de engranajes por medio de los engranajes 53,
52, impulsando así giratoriamente el tornillo 21. De esta forma,
los dos tornillo 21, 22 son obligados a girar alrededor de sus ejes
centrales X1, X22 y el lodo que ha fluido al interior del miembro 1
de entrada fluye al interior de un espacio S formado por las
secciones ahuecadas 14, 15 de una multiplicidad de placas fijas 13 y
de placas móviles 12 y la cubierta 5, y es transferido hacia el
lado del miembro 2 de salida según se muestra mediante la flecha b
de la figura 2.
Cuando el lodo se mueve a través del espacio S
formado por las secciones ahuecadas 15, 14 de una multiplicidad de
placas fijas 13 y de placas móviles 12, que se disponen
alternativamente de la forma antes descrita, y la cubierta 5, el
agua se separa del lodo y el agua separada, es decir, el filtrado se
libera al exterior a través de cada hueco g de descarga del
filtrado (figura 7) situado entre las placas fijas 13 y las placas
móviles 12. El filtrado así descargado fluye en sentido descendente
según se muestra mediante las flechas C1, C2, C3, C4 de la figura
2. El lodo es recibido por una placa 35 de recepción fijada en los
montantes 61, 63 y se libera hacia abajo a través de la abertura 76
de descarga de la placa 35 de recepción. Ya que el filtrado
contiene todavía una cierta cantidad de componentes sólidos, el
filtrado se trata otra vez con agua junto con otro lodo y entonces
se expone a deshidratación con el separador de
sólidos-líquidos.
Tal como se describió anteriormente, la
proporción del contenido de agua del lodo transportado a través del
espacio S disminuye y el lodo con un contenido reducido de agua es
descargado dentro del miembro 2 de salida por medio de los
orificios 43, 44 formados en el miembro 2 de salida según se muestra
mediante la flecha D de la figura 2 y entonces cae. La proporción
del contenido de agua del lodo después de dicho tratamiento de
deshidratación es, por ejemplo, aproximadamente el 80% del peso.
Según se muestra en las figuras 1 a 3, se fijan placas 73, 74 de
contrapresión en los ejes 23, 24 en el espacio interno del miembro 2
de salida opuesto a la primera pared lateral 16 del miembro 2 de
salida y a la placa 27 de división, haciendo así posible incrementar
la presión aplicada al lodo situado en el espacio S.
Tal como se describió anteriormente, en el
separador de sólidos-líquidos de la presente
realización, el lodo como ejemplo de objeto de tratamiento es
transportado desde el lado del miembro 1 de entrada hasta el lado
del miembro 2 de salida mediante la rotación de los tornillos 21,
22. Así, el sentido de bobinado de las secciones 25, 26 de pala de
los tornillos 21, 22 se ajusta de manera que el objeto a tratar sea
transportado substancialmente en la misma dirección por los
tornillos 21, 22. En el ejemplo mostrado en la figura, un tornillo
21 situado en el lado izquierdo es giratoriamente impulsado en el
sentido de las agujas del reloj y el otro tornillo 22 situado en el
lado derecho es giratoriamente impulsado en el sentido contrario a
las agujas del reloj, según se muestra en la figura 8.
Cuando el agua y los componentes sólidos del
lodo se separan en el espacio S, una cantidad muy pequeña de
componentes sólidos penetra inevitablemente dentro del hueco g de
descarga del filtrado. Con la configuración convencional, sin no se
toman medidas, el hueco g se tapona. Sin embargo, en el separador de
sólidos-líquidos de la presente realización, las
secciones 25, 26 de pala aplican presión a las placas móviles 12 a
causa de la rotación de los dos tornillos 21, 22 y porque las
superficies extremas de las placas móviles 12 se mueven con
respecto a las superficies extremas de las placas fijas 13 que miran
hacia ellas. Como resultado, los componentes sólidos que han
penetrado dentro del hueco g de descarga del filtrado son
descargados de manera efectiva del el hueco g por dicha acción de
rascado sobre las superficies extremas evitándose el taponamiento
del hueco antes mencionado.
Las figuras 10 a 12 muestran esquemáticamente
cómo los dos tornillos 21, 22 empujan a moverse a las placas
móviles 12. Es estas figuras, los tornillos 21, 22, las placas
móviles 12 y la placa fija 13 se muestran mediante líneas
continuas. Las secciones transversales 25A, 26A de las secciones 25,
26 de pala se muestran en la figura 8 con líneas normales.
El movimiento de las placas móviles 12 se
explicará aquí con referencia a la figura 8 y las figuras 10 a 12.
Si las partes transversales 25A, 26A de las secciones 25, 26 de pala
son denominadas partes de sección de pala, entonces en el estado
mostrado en la figura 8, las partes 25A, 26A de sección de pala se
dirigirán ambas hacia la derecha, según se muestra en la figura. En
este momento, la parte 25A de sección de pala del tornillo
izquierdo 21 no está en contacto con las placas móviles 12, pero la
sección 26A de pala del tornillo derecho 22 empuja la placa móvil
12 hacia la derecha, según se muestra en la figura, y la placa móvil
12 alcanza su posición más a la derecha.
Desde este estado, el tornillo izquierdo 21 gira
en el sentido de las agujas del reloj y el tornillo derecho 22 gira
en el sentido contrario a las agujas del reloj, pero cuando las
partes 25A, 26A de sección de pala están en la posición mostrada en
la figura 10, la parte 26A de pala está también separada de la placa
móvil 12 y la placa móvil 12 alcanza su posición más a la derecha,
sin ser empujada por las partes 25A, 26A de sección de pala.
\newpage
Cuando el tornillo gira adicionalmente y las
partes 25A, 26A de sección de pala alcanzan la posición mostrada en
la figura 11, entonces la parte 25 de sección de pala del tornillo
izquierdo 21 empuja la placa móvil 12 hacia la izquierda, según se
muestra en la figura, y la placa móvil 12 es empujada hacia la
izquierda. Después de la rotación de los tronillos 21, 22, las
placas móviles 12 son empujadas adicionalmente hacia la izquierda
por la parte 25A de sección de pala, según se muestra en la figura
12, cuando las partes de sección de pala son dirigidas hacia la
izquierda, según se muestra en la figura, las placa móviles 12
alcanzan su posición más a la izquierda. Este movimiento se repite
de forma continua. En este momento, las dimensiones de las parte
25A, 26A de sección de pala de los tornillos giratorios 21, 22 están
fijadas de tal modo que las partes de sección de pala no estén en
contacto directo con las placas fijas 13, con el miembro 1 de
entrada ni con la cubierta 5.
Según se describió anteriormente, las placas
móviles 12 efectúan un movimiento de vaivén en la dirección
izquierda-derecha, mientras mantienen un estado
substancialmente horizontal, tal como se explicó con referencia a
la figura 8 y las figuras 10 a 12. Como resultado, las placas
móviles 12 se mueven casi horizontalmente con respecto a las placas
fijas 13 y el hueco g (figura 7) de descarga del filtrado, entre las
placas móviles 12 y las placas fijas, 13 se limpia constantemente.
Como resultado, es posible evitar que la descarga del filtrado sea
entorpecida por la penetración de substancias sólidas dentro del
hueco y el taponamiento del hueco g. El efecto antes descrito se
demuestra porque el tamaño y la forma de las secciones ahuecadas 14
de las placas móviles 12 se ajustan de manera que las placas
móviles 12 sean empujadas a moverse por las partes 25, 26 de
sección de pala y la configuración asegura que el filtrado fluya a
través de hueco entre las placas móviles 12 y las placas fijas
13.
Con el separador de
sólidos-líquidos antes descrito, el objeto a tratar
puede ser transportado al interior del espacio S por los tornillos
21, 22. En particular, ya que partes de las partes 25, 26 de sección
de pala de los dos tornillos 21, 22 se disponen en un estado de
mutua superposición (mostrado en la figura 8), se evita que el
objeto del tratamiento forme atascos en el espacio S incluso cuado
el objeto es una sustancia que pierda fácilmente su fluidez. Cuando
el objeto tratado que ha sido deshidratado y ha perdido algo de
fluidez dentro del espacio S se pega o casi se pega a la superficie
de los tornillos 21, 22, partes de las partes 25, 26 de sección de
pala que se superponen entre sí giran mientras rascan el objeto y
aplastan el objeto. Por lo tanto, se evita que el objeto del
tratamiento tapone el espacio S. Como resultado, los objetos tales
como lodos inorgánicos, deshechos de tofú, trozos de vegetales,
pieles de frutas o salvado o residuos alimenticios con los que se
produce fácilmente el taponamiento, pueden separarse de manera
efectiva en sólidos y líquidos.
En particular, como se desprende de la figura 8,
cuando el tornillo izquierdo 21 gira en el sentido de las agujas
del reloj y el tornillo derecho 22 gira en sentido contrario a las
agujas del reloj, entonces los tornillos 21, 22 entran desde arriba
al interior de la parte en la que las secciones 25, 26 de pala se
superponen, las secciones 25, 26 de pala de los dos tornillos 21,
22 suministran de manera forzada el objeto al interior de la parte
superpuesta y el objeto puede transportarse de forma efectiva, sin
estancamientos.
Además, ya que las placas móviles 12 se
desgastan a medida que se repite la operación de separación de
sólidos-líquidos antes mencionada, tienen que ser
sustituidas por placas móviles nuevas. Esta operación de sustitución
puede realizarse muy fácilmente tal como se describe en el
posterior ejemplo.
Después de que se haya detenido el motor 55, se
aflojan y se quitan los seis pernos 72 mostrados en la figura 1. La
cubierta 5 se levanta y después la cubierta 5 se quita. Como
resultado, según se muestra en la figura 3, se abre el espacio
encima de los tornillos 21, 22, de las placas móviles 12 y de las
placas fijas 13.
Entonces, se aflojan y se quitan los pernos 29,
75 del miembro 2 de salida mostrados en la figura 5, se quita la
placa de división 27 según se muestra en la figura 6, la placa 28 de
asiento se mueve en la dirección de la flecha E y las cajas 47, 48
de cojinete se separan de los ejes 23, 24 de los tornillos 21, 22.
Como resultado, se liberan las restricciones situadas sobre las
partes de los extremos de los tornillos 21, 22 en el lado del
miembro de salida.
Entonces, se tira de los tornillos 21, 22 en la
dirección mostrada por la flecha F de la figura 3 y los tornillos
21, 22 se desplazan en la dirección axial a través de una distancia
muy pequeña. Como resultado, según se muestra en la figura 9, las
secciones extremas de los ejes 23, 24 de los tornillos 21, 22 en el
lado de la caja de engranajes se sueltan de las secciones huecas 57
del árbol 54 de engranajes y del eje 56 de transmisión,
respectivamente. Así se liberan las restricciones situadas sobre las
secciones extremas de los tornillos 21, 22 sobre el lado de la caja
de engranajes. Como resultado del proceso de separación antes
descrito, los tornillos 21, 22 pueden levantarse directamente. Las
secciones ahuecadas 14, 15 formadas en las placas móviles 12 y en
las placas fijas 13 se hacen con una forma adecuada para no crear
obstáculos cuando se levantan los tornillos 21, 22.
Según se describió aquí anteriormente, si los
tornillos 21, 22 se separan de las secciones ahuecadas 14, 15 de
las placas móviles 12 y de las placas fijas 13, cada placa móvil 12
puede levantarse y quitarse directamente. Después de que se hayan
separado todas las placas móviles 12, se instalan placas móviles 12
nuevas y se ensamblan los tornillos 21, 22 en la secuencia inversa
con respecto a la secuencia anteriormente descrita.
En el separador de
sólidos-líquidos convencional, los tornillos se
insertan dentro de los orificios formados en las placas móviles y
las placas fijas. Por lo tanto, cuando se sustituían las placas
móviles, era necesario sacar los tornillos fuera de las placas
móviles y de las placas fijas en su dirección axial. Como resultado,
la operación de sustitución de las placas móviles era muy
dificultosa. En contraste, en el separador de
sólidos-líquidos de la presente realización, los
tornillos 21, 22 pueden levantarse y quitarse. Por lo tanto, la
sustitución de las placas móviles 12 se puede llevar a cabo
fácilmente.
Según se describió aquí anteriormente, el tamaño
de la anchura de las aberturas superiores de las secciones
ahuecadas 14, 15 de las placas móviles 12 y de las placas fijas 13
se ajusta para que los dos tronillos 21, 22 puedan levantarse al
mimo tiempo. Sin embargo, la anchura de esas aberturas puede fijarse
para que sea menor que en el ejemplo ilustrado por lo dibujos y el
tamaño de la anchura de las aberturas superiores de las secciones
ahuecadas 14, 15 puede fijarse de forma que los dos tornillos 21, 22
se levanten de uno en uno en vez de simultáneamente. En ambos casos
el tamaño de los tornillos se fija para que los tornillos puedan
ser levantados.
Sin embargo, según se describió aquí
anteriormente, las secciones ahuecadas 14 de las placas móviles 12
tienen que formarse de manera que las placas móviles 12 puedan ser
empujadas por las secciones 25, 26 de pala de los dos tornillos
giratorios 21, 22. La figura 8 muestra un ejemplo de secciones
ahuecadas 14, 15 de las placas móviles 12 y de las placas fijas 13.
La forma de esas secciones ahuecadas 14, 15 se describirá a
continuación con mayor detalle.
La figura 13 ilustra la forma de la sección
ahuecada 14 de la placa móvil 12. En primer lugar, tal como se
muestra en la figura 13(a), se disponen dos círculos MC que
tienen el mismo diámetro MD de manera que partes de los mismos se
superpongan. Entonces se trazan dos líneas tangenciales a esos
círculos MC. En este instante, se forma una elipse CR, tal como se
muestra en la figura 13(b), mediante las dos líneas
tangenciales MT comunes y dos arcos circulares situados sobre el
lado opuesto del lado en el que se superponen los dos círculos MC.
Cuando se añade una línea vertical VL de una longitud muy pequeña a
la mitad inferior LCR de la elipse CR, según se muestra en la
figura 13(c),
entonces se obtiene la forma de la sección ahuecada 14 de la placa móvil 12 mostrada en la figura 8. Además, el diámetro exterior SD de los tornillos 21, 22 se ajusta para que sea ligeramente menor que el diámetro MD del círculo MC de la sección ahuecada 14. Además, según se muestra en la figura 13(c), la distancia ML entre los centros de los dos círculos MC se ajusta para que sea menor que la distancia SL entre las líneas centrales axiales X1, X2 de los dos tornillos 21, 22. Como resultado, la rotación de los tornillos 21, 22 no se verá estorbada por las placas móviles 12 y las placas móviles 12 pueden ser empujadas de la manera descrita por la rotación de los tornillos 21, 22.
entonces se obtiene la forma de la sección ahuecada 14 de la placa móvil 12 mostrada en la figura 8. Además, el diámetro exterior SD de los tornillos 21, 22 se ajusta para que sea ligeramente menor que el diámetro MD del círculo MC de la sección ahuecada 14. Además, según se muestra en la figura 13(c), la distancia ML entre los centros de los dos círculos MC se ajusta para que sea menor que la distancia SL entre las líneas centrales axiales X1, X2 de los dos tornillos 21, 22. Como resultado, la rotación de los tornillos 21, 22 no se verá estorbada por las placas móviles 12 y las placas móviles 12 pueden ser empujadas de la manera descrita por la rotación de los tornillos 21, 22.
La sección ahuecada 14 de la placa móvil 12 y
los tornillos 21, 22 pueden formarse para que tengan dimensiones y
formas diferentes de aquellas del ejemplo antes descrito, pero si
están realizados de la manera antes descrita, las placas móviles 12
pueden ser fácilmente empujadas por la rotación de los tornillos 21,
22 y pueden formarse placas móviles 12 compactas. Ejemplos
numéricos específicos de la dimensiones de las placas móviles 12 y
de los tornillos 21, 22 mostrados en la figura 13 son los
siguientes: MD = 86 mm, ML = 63 mm, SD = 85 mm, SL = 68 mm.
A continuación se explica la forma de la sección
ahuecada 15 de la placa fija 13 mostrada en la figura 8. Primero,
según se muestra en la figura 14(a), se disponen dos círculos
FD que tienen el mismo diámetro de manera que partes de los mismos
se superpongan. Los centro C de esos círculos FD coinciden con las
líneas centrales axiales X1, X2 de los tornillo 21, 22 (esto es, la
distancia entre C y C es SL). Además, el diámetro FD de cada
círculo FC es igual al diámetro MD de los círculos MC de la placa
móvil 12 mostrada en la figura 13. Aquí, cuando se trazan dos
líneas comunes tangenciales FT hasta los dos círculos FC, se forma
una elipse AR mostrada en la figura 14(b) mediante las dos
líneas comunes tangenciales FT y los dos arcos circulares situados
en el lado opuesto al lado en el que se superponen los dos círculos
FC. Cuando se añade una línea vertical VL1 de muy pequeña longitud
a la mitad inferior ARL de la elipse AR, según se muestra en la
figura 14(c), entonces se obtiene la sección ahuecada 15 de
la placa fija 13 mostrada en la figura 8.
La formación de las secciones ahuecadas 14 de
las placas móviles 12 y de las secciones ahuecadas 15 de las placas
fijas 13 de la manera antes descrita, hace posible rascar de forma
efectiva el objeto de tratamiento presente dentro de las secciones
ahuecadas 14, 15 con las secciones 25, 26 de pala de los tornillos
21, 22.
En otro modo posible, una parte de la placa
(colocada debajo de las partes superpuestas de los tornillos)
mostrada mediante una línea doblemente punteada en la figura 8 e
indicada por el símbolo de referencia 15A, se añade a la placa fija
15 de la realización antes descrita para formar otra placa fija. Por
otro lado, una parte (colocada en la proximidad de la
circunferencia superior de los tornillos) mostrada por una línea
doblemente punteada en la figura 8 e indicada por el símbolo de
referencia 5A, se añade a la cubierta 5 para formar otra cubierta.
Si esos componentes se ensamblan, puede incrementarse la presión
aplicada al objeto de tratamiento dentro del espacio S y su
eficacia de deshidratación puede aumentarse.
Además de las placas móviles 12, el separador de
sólidos-líquidos antes descrito comprende una
pluralidad de placas fijas 13 que tienen secciones ahuecadas 15
abiertas hacia arriba, y las placas móviles 12 se disponen entre
las placas fijas 13. Así, el aparato está configurado de tal modo
que las placas móviles 12 y las placas fijas 13 se disponen
alternativamente y las placas móviles 12 son accionadas con respecto
a las placas fijas 13. Sin embargo, la presente invención no está
limitada a la configuración antes descrita. Por ejemplo, en otra
posible configuración, no se disponen las placas fijas, solamente se
dispone un gran número de placas móviles 12, los dos tornillos 21,
22 se hacen pasar a través de las secciones ahuecadas 14 de esas
placas móviles 12, el filtrado es obligado a fluir a través de los
huecos entre las placas móviles 12, las placas móviles 12 se hacen
girar mediante la rotación de los tornillos 21, 22 de la misma
manera que la descrita aquí anteriormente con referencia a la
figura 8 y a las figuras 10 a 12 y se previene la acumulación de
sólidos entre las placas móviles 12 mediante el movimiento relativo
entre las mismas. Alternativamente, también puede efectuarse la
disposición de una pluralidad de placas móviles entre placas fijas
adyacentes.
El separador de sólidos-líquidos
de cualquiera de tales modos comprende una pluralidad de placas
móviles que tienen secciones ahuecadas abiertas hacia arriba y dos
tornillos que se extienden a través de las secciones ahuecadas de
las placas móviles, donde las secciones ahuecadas de las placas
móviles son empujadas a moverse por las secciones de pala de los
dos tornillos giratorios y las secciones ahuecadas tienen una forma
que permite levantar los tornillos.
Además, el separador de
sólidos-líquidos mostrado en los dibujos tiene una
cubierta separable 5 para cubrir las partes superiores de las
placas móviles 12 y de las placas fijas 13, pero en ciertos casos
puede omitirse la cubierta 5.
Además, en otra posible configuración, una
pluralidad de placas móviles 12 están inclinadas de forma que el
lado en el que se carga el objeto de tratamiento dentro del espacio
S se sitúe a una altura menor que el lado en el que se descarga el
objeto de tratamiento con una cantidad reducida de líquido, y la
presión aplicada por el objeto de tratamiento se incrementa a
medida que el objeto de tratamiento situado en el espacio S se
aproxima al lado de descarga.
Claims (8)
1. Un separador de
sólidos-líquidos, en el cual se separa la humedad de
un objeto a tratar que contiene una gran cantidad de humedad, tal
como las aguas residuales del procesamiento de alimentos y las aguas
residuales del alcantarillado, y que comprende un tornillo que se
extiende a través de una pluralidad de placas móviles verticales
(12), sus secciones (25, 26) de pala hacen que la pluralidad de
placas móviles verticales (12) efectúen un movimiento de vaivén
cuando se produce la rotación de los tornillos en la dirección
izquierda - derecha, de forma que las placas móviles verticales se
desplacen gradualmente y se desalineen unas con respecto a las
otras,
que se caracteriza porque
el separador de sólidos-líquidos
comprende una pluralidad de placas móviles verticales (12) que
tienen secciones ahuecadas (14) abiertas hacia arriba, y dos
tornillos (21, 22) que se extienden dentro de las secciones
ahuecadas (14) de las placas móviles verticales (12)
substancialmente en paralelo entre sí y que tienen secciones (25,
26) de pala con bordes más exteriores, donde los tornillos (21, 22)
giran en direcciones opuestas entre sí, siendo móvil cada tornillo
en la dirección ascendente a través de las secciones ahuecadas (14)
abiertas hacia arriba de las placas móviles verticales (12), siendo
el ancho de la sección ahuecada (14) más estrecho que la distancia
definida por los bordes más externos de las secciones (25, 26) de
pala de los tornillos (21, 22), donde la rotación de los tornillos
(21, 22) provoca que las secciones (25, 26) de pala se pongan
alternativamente en contacto con los lados de las secciones
ahuecadas (14) de las placas móviles verticales (12) moviendo así
alternativamente las placas móviles verticales (12) en las
direcciones laterales.
2. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con la reivindicación 1,
que se caracteriza porque dichos dos tornillos (21, 22) se
disponen de tal modo que partes de sus secciones (25, 26) de pala se
superpongan entre sí.
3. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con la reivindicación 1ó
2, que se caracteriza porque el separador además comprende
una pluralidad de placas fijas verticales (13) que tienen secciones
ahuecadas (15) abiertas hacia arriba, donde las placas móviles
verticales (12) se disponen entre las placas fijas verticales (13)
y los dos tornillos (21, 22) se extienden dentro de las secciones
ahuecadas (15) formadas en las placas fijas verticales (13) y de
las secciones ahuecadas (14) formadas en las placas móviles
verticales (12), y cada uno de los tornillos (21, 22) puede moverse
en una dirección ascendente a través de las secciones (14, 15)
abiertas hacia arriba de las placas verticales tanto móviles como
fijas.
4. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con la reivindicación 3,
que se caracteriza porque las placas fijas (13) y las placas
móviles (12) se disponen alternativamente unas después de las
otras.
5. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con la reivindicación 3,
que se caracteriza porque algunas de dichas placas móviles
(12) se disponen entre dichas placas fijas (13),
respectivamente.
6. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, que se caracteriza porque un
filtrado fluye en sentido descendente a través de huecos entre las
placas móviles (12) y las placas fijas (13).
7. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, que se caracteriza porque el
aparato comprende una cubierta separable (5) para cubrir la parte
superior de dichas placas móviles (12).
8. El separador de
sólidos-líquidos de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 3 a 6, que se caracteriza porque el
aparato comprende una cubierta separable (5) para cubrir la parte
superior de las placas móviles (12) y de las placas fijas (13).
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