ES2344022T3 - Dispositivo para separar material de carga. - Google Patents
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Abstract
Separador estético-dinámico para separar (100) material de carga con a. un separador (1) estático, que presenta una base (1a) de ventilación orientada de manera oblicua con respecto a la vertical, a través de la que puede fluir gas (2) de separación, b. una abertura (3) de entrada para cargar el material (9) de carga sobre la base (1a) de ventilación, c. una abertura (4) de salida para el material grueso, d. un separador (5) dinámico conectado aguas abajo, que comprende al menos un rotor (5a) y e. al menos una abertura (6) de salida para el gas (2'') de separación cargado con material fino, caracterizado porque la base (1a) de ventilación presenta una proporción de anchura (b) a altura (h) vertical de al menos 0,45, preferiblemente de al menos 0,6.
Description
Dispositivo para separar material de carga.
La invención se refiere a un separador
estático-dinámico para separar material de carga con
un separador estático, que presenta una base de ventilación
orientada de manera oblicua con respecto a la vertical, a través de
la fluye gas de separación, así como un separador dinámico conectado
aguas abajo.
Por el documento DE 42 23 762 se conoce un
separador para separar material en grano, que presenta un separador
de jaula así como un separador de cascada, en forma de pozo,
conectado aguas arriba. Este separador de cascada presenta dos
paredes de delimitación del pozo inclinadas con respecto a la
vertical, opuestas y que forman entre las mismas una zona de
separación previa, que son permeables al aire de separación. Las
paredes de delimitación del pozo están formadas por placas
deflectoras inclinadas, de tipo persiana, a través de las que puede
fluir transversalmente el aire de separación. El separador de
cascada se hace funcionar en un régimen circular con un molino de
rodillos con lecho de material, sirviendo las placas deflectoras
para la desaglomeración, es decir para disgregar las costras
formadas en el molino de rodillos con lecho de material. El material
de carga se añade desde arriba al separador de cascada y cae hacia
abajo sobre las placas deflectoras dispuestas a modo de escalera y a
este respecto se desaglomera y se separa. Los componentes finos se
alimentan junto con el aire de separación al separador de jaula,
mientras que los componentes gruesos se evacuan hacia abajo.
El dimensionamiento de los elementos de
alimentación para el separador tiene lugar en función de los flujos
de material que han de soportar y proporciona flujos de masa
estrechos compactos en comparación con el separador. Los requisitos
de una elevada eficacia de separación requieren por un lado la
delimitación de la cantidad de carga por anchura de separador y por
otro lado un número suficiente de (desde el sentido de flujo del
material) etapas de separación de la cascada conectadas
secuencialmente. Como otros parámetros esenciales, tienen un efecto
sobre la eficacia de separación la homogeneidad de la distribución
en la anchura del material de separación y el aire de separación. En
el caso de separadores más anchos, esta homogeneidad es más difícil
de realizar, por lo que el número de etapas de separación aumenta
con el tamaño. En el caso de separadores para cantidades de carga
pequeñas, la proporción de anchura a altura se encuentra por tanto a
aproximadamente 0,15 y aumenta en el caso de cantidades mayores
hasta aproximadamente 0,35. Estas formas constructivas altas y
estrechas conducen a grandes costes para el transporte de material y
las construcciones.
En el documento DE 103 50 518, que da a conocer
un separador estático-dinámico según el preámbulo de
la reivindicación 1, se propone por tanto para rendimientos de paso
grandes una unidad de separación para separar material en grano, que
comprende un separador de cascada estático con al menos una zona de
separación encerrada por la carcasa de separación en forma de caja y
dispuesta de manera oblicua en un ángulo que difiere de la vertical,
y un separador de jaula dinámico. La particularidad radica en que la
carcasa de entrada de gas de separación de la unidad de separación,
vista desde arriba, presenta una ramificación de flujo en dos tramos
a modo de tubo en Y, estando dispuesta en ambas ramificaciones de
carcasa del tubo en Y una jaula en voladizo. Los extremos de
descarga de la jaula frontales dispuestos de manera opuesta a modo
de imagen especular se unen hacia la salida del flujo de gas de
separación cargado con material fino a través de una parte de
carcasa adicional para dar una carcasa de descarga común. Según una
primera variante, en ambas ramificaciones de carcasa del tubo en Y
está dispuesto en cada caso un separador de cascada estático. En una
segunda variante está previsto un separador de cascada común antes
de la ramificación.
La forma de realización con en cada caso dos
separadores de cascada separados y dos separadores de jaula
separados lleva a costes relativamente elevados. Pero también la
variante con un separador de cascada común es relativamente cara,
dado que el separador de cascada necesita una elevada altura de
construcción en caso de un rendimiento de paso alto debido a su
proporción de anchura a altura desfavorable.
En el documento
EP-A-0 392 455 se describe además
una máquina de limpieza, que comprende dos separadores estáticos
conectados uno detrás de otro y un precipitador. El documento
DE-A-101 37 132 se refiere a un
separador con un pozo de caída, una primera etapa de clasificación,
un pozo de subida, una segunda etapa de clasificación y una unidad
de precipitación. Ambas etapas de clasificación están configuradas a
este respecto como etapas de separación estáticas.
La invención se basa en el objetivo de reducir
esencialmente la altura de construcción de un separador
estático-dinámico y mejorar la eficacia de
separación en separadores estáticos-dinámicos con
diferentes rendimientos de paso.
Según la invención, este objetivo se soluciona
mediante las características de la reivindicación 1.
El separador estático-dinámico
según la invención para separar material de carga consiste
esencialmente en un separador estático, que presenta una base de
ventilación orientada de manera oblicua con respecto a la vertical,
a través de la que puede fluir gas de separación, una abertura de
entrada para cargar el material de carga en la base de ventilación,
una abertura de salida para el material grueso, un separador
dinámico conectado aguas abajo, que comprende al menos un rotor, y
una abertura de salida para el gas de separación cargado con
material fino. La base de ventilación presenta a este respecto una
proporción de anchura a altura vertical de al menos 0,45,
preferiblemente de al menos 0,6.
Configuraciones adicionales de la invención son
el objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según una forma de realización preferida se
prevé además una unidad para distribuir el material de carga por la
anchura de la base de ventilación. Además aguas arriba del separador
estático están conectados convenientemente medios para la
desaglomeración.
Según una forma de realización preferida la
superficie de la base de ventilación está configurada de manera
plana y está dotada con aberturas de ventilación, especialmente
ranuras de ventilación. La base de ventilación se dispone inclinada
con respecto a la vertical con un ángulo de entre 20º y 70º,
preferiblemente entre 30º y 60º.
Según una configuración preferida de la
invención las bases de ventilación de los dispositivos en el marco
de una serie de construcción para diferentes rendimientos de paso se
diferencian entre si sólo en la anchura y no en la altura vertical.
Esto conlleva, además de la ya de por si proporción de anchura a
altura vertical esencialmente más favorable, que no sea necesario un
aumento de la altura de construcción, cuando el dispositivo debe
concebirse con un rendimiento de paso mayor.
Ventajas y configuraciones adicionales de la
invención se explican a continuación en más detalle mediante la
descripción de algunos ejemplos de realización y el dibujo.
En el dibujo muestran
la figura 1 una vista lateral esquemática del
dispositivo para separar,
la figura 2 una representación en corte
esquemática a lo largo de la linea III-III de la
figura 1,
la figura 3 una representación en corte del
detalle III de la figura 1,
la figura 4 un diagrama de flujo de una
instalación de molienda con un dispositivo para separar según la
invención,
la figura 5 una vista lateral de un dispositivo
para separar con una unidad de distribución según un primer ejemplo
de realización,
la figura 6 una representación en corte
esquemática a lo largo de la linea VI-VI de la
figura 5,
la figura 7 una vista lateral esquemática de un
dispositivo para separar con una unidad para distribuir según un
segundo ejemplo de realización,
la figura 8 una vista desde arriba, parcialmente
en corte, esquemática de la figura 7,
la figura 9 una vista esquemática de medios para
la desaglomeración según un primer ejemplo de realización y
la figura 10 una vista esquemática de medios
para la desaglomeración según un segundo ejemplo de realización.
El separador 100
estático-dinámico para separar material de carga
representado en las figuras 1 a 3 consiste esencialmente en un
separador 1 estático, que presenta una base 1a de ventilación
orientada de manera oblicua con respecto a la vertical, a través de
la que puede fluir gas 2 de separación, una abertura 3 de entrada
para cargar el material 9 de carga sobre la base de ventilación, una
abertura 4 de salida para el material grueso, un separador 5
dinámico conectado aguas abajo, que comprende al menos un rotor 5a,
y al menos una abertura 6 de salida para el gas 2' de separación
cargado con material fino.
La base 1a de ventilación está dispuesta
inclinada con respecto a la vertical con un ángulo \alpha de entre
20º y 70º, preferiblemente entre 30º y 60º. En el ejemplo de
realización representado la superficie de la base 1a de ventilación
está configurada de manera plana y dotada con aberturas 1b de
ventilación, especialmente ranuras de ventilación (véase la figura
3).
La base 1a de ventilación presenta una
proporción de anchura b a altura h vertical de al menos 0,45,
preferiblemente de al menos 0,6. Según esto, la anchura de la base
de ventilación es esencialmente más grande que en las realizaciones
de igual rendimiento conocidas y contribuye por tanto de manera
decisiva a la reducción de la altura de construcción del dispositivo
para separar. (Comentario: En el caso de b/h = 0,6 la anchura es
menor que la altura).
El separador 1 estático y el separador 5
dinámico están alojados en una carcasa 7 común, estando dispuesto el
separador dinámico en la vista lateral mostrada en la figura 1 de
manera oblicua por encima de la base de ventilación.
El material 9 de carga alimentado a través de la
abertura 3 de entrada se desliza sobre la base 1a de ventilación
hacia abajo y a este respecto fluye transversalmente a través del
mismo el gas de separación. El material fino del material de carga
se porta con el gas 2 de separación hasta el separador dinámico, que
comprende uno o varios rotores, especialmente jaulas.
La fracción de grano medio rechazada en la zona
del rotor se conduce a través de un conducto 8 de realimentación
dispuesto dentro de la carcasa hasta la abertura 4 de salida para el
material grueso. El rotor está apoyado convenientemente a ambos
lados y puede corresponder en su anchura a la anchura de la base de
ventilación. Pero también seria concebible que la anchura del rotor
estuviera configurada mayor o especialmente menor que la anchura de
la base de ventilación. Para este caso está prevista entre el
separador estático y el dinámico una parte de transición de carcasa,
que une entre si las zonas de cargas de diferente anchura de la
carcasa 7 en la zona del separador estático o del separador
dinámico.
En la figura 4 se representa el separador 100
estático-dinámico para separar con un molino 200 de
rodillos con lecho de material. El separador 100
estático-dinámico comprende además una unidad 101
para distribuir el material de carga por la anchura de la base 1a de
ventilación así como medios 102 para la desaglomeración del material
realimentado por el molino 200 de rodillos con lecho de material
hasta el separador estático-dinámico.
En las figuras 5 y 6 se representa un primer
ejemplo de realización de una unidad 101 para distribuir el material
de carga por la anchura de la base de ventilación. Esta unidad
consiste en el ejemplo de realización representado en placas
deflectoras que están dispuestas en el pozo 7a de alimentación de la
carcasa 7. Las placas 101 deflectoras están configuradas a este
respecto de tal manera que distribuyen el material 9 de carga, que
se añade a través de medios 10 de transporte en una anchura
determinada, sobre la anchura b de la base 1a de ventilación.
En lugar de una unidad estática para distribuir
el material de carga también son concebibles, sin embargo, medios
dinámicos. En las figuras 7 y 8 se forma la unidad 101 a través de
un canal 101'a vibratorio.
Para los medios 102 conectados aguas arriba para
la desaglomeración se tiene en cuenta por ejemplo un dispositivo
102a de rotura de costras según la figura 10, que convenientemente
se dispone por debajo del molino 200 de rodillos con lecho de
material. Sin embargo, como alternativa seria también concebible una
rueda 102'a de eyección según la figura 9.
El flujo de masa del material de carga sobre la
base 1a de ventilación disminuye de arriba abajo, dado que durante
el tiempo de permanencia se descarga cada vez más material fino con
el aire de separación. De este modo se reduce la resistencia al
flujo del material de carga en el sentido hacia la abertura de
salida 4 para el material grueso. Para que el aire de separación
pueda fluir a pesar de ello de manera uniforme a través del material
de carga, la base de ventilación está configurada de tal manera que
genera una caída de presión de desde 2 mbar hasta 8 mbar,
preferiblemente de 3 mbar a 4 mbar.
El separador estático-dinámico
descrito anteriormente se caracteriza porque las bases la de
ventilación de separadores en el marco de una serie de construcción
para diferentes rendimientos de paso sólo se diferencian entre si en
la anchura b y no en la altura h vertical. Esto significa, que los
separadores estáticos-dinámicos aumentan
exclusivamente en la anchura, mientras que la altura de construcción
se mantiene esencialmente igual. Esto significa a su vez que la
eficacia de separación para separadores con diferentes rendimientos
de paso es esencialmente idéntica, dado que a diferencia de los
dispositivos convencionales, el tiempo de permanencia, que está
determinado esencialmente por la altura vertical, permanece
inalterado.
Con una anchura creciente, la unidad para
distribuir el material de carga por la anchura de la base de
ventilación pasa a ser cada vez más importante. En el marco de la
consideración de la serie de construcción la anchura del rotor
dinámico se modifica preferiblemente de manera lineal con la anchura
de la base de ventilación estática. A este respecto la anchura del
rotor puede diferir en principio de la anchura de la etapa estática.
Especialmente los requisitos en la molienda de acabado y la molienda
de acabado parcial con una separación parcial de material acabado en
el proceso de producción son básicamente diferentes, de modo que en
este caso pueden utilizarse combinaciones fijas de separadores
estáticos y dinámicos de diferente anchura. Los espacios de
separación de la etapa estática y de la dinámica se combinan
entonces dado el caso a través de partes de transición.
Cuanto más intensamente se ventile la base 1a de
ventilación, más plana podrá construirse. Teniendo en cuenta la
necesidad de aire de separación habitual y el comportamiento de
flujo del material se usará preferiblemente una inclinación de
aproximadamente 45º +- 10º. A este respecto se selecciona la
velocidad de salida del aire desde la base de ventilación tan alta
que el material de carga se mantiene en su mayor parte flotando y
sólo el material grueso entra en contacto con la base de
ventilación. Con esto también se impide que el material obstruya las
aberturas de ventilación y se produzcan deposiciones. Para conseguir
esto, deben ajustarse velocidades del aire en las aberturas 1b de
salida de la base de ventilación de al menos 20 m/s, preferiblemente
de 30 m/s.
El separador estático-dinámico
según la invención se caracteriza por una alta eficacia de
separación y necesita, en comparación con los separadores de cascada
conocidos, una altura de construcción esencialmente menor, mediante
lo cual pueden ahorrarse costes.
Claims (9)
1. Separador estético-dinámico
para separar (100) material de carga con
- a.
- un separador (1) estático, que presenta una base (1a) de ventilación orientada de manera oblicua con respecto a la vertical, a través de la que puede fluir gas (2) de separación,
- b.
- una abertura (3) de entrada para cargar el material (9) de carga sobre la base (1a) de ventilación,
- c.
- una abertura (4) de salida para el material grueso,
- d.
- un separador (5) dinámico conectado aguas abajo, que comprende al menos un rotor (5a) y
- e.
- al menos una abertura (6) de salida para el gas (2') de separación cargado con material fino,
caracterizado porque
la base (1a) de ventilación presenta una
proporción de anchura (b) a altura (h) vertical de al menos 0,45,
preferiblemente de al menos 0,6.
2. Separador según la reivindicación 1, estando
prevista además una unidad (101) para distribuir de manera uniforme
el material de carga por la anchura de la base de ventilación.
3. Separador según la reivindicación 1, estando
conectados aguas arriba del separador estático medios (102) para la
desaglomeración.
4. Separador según la reivindicación 1,
diferenciándose la anchura del rotor (5a) de la anchura de la base
(1a) de ventilación y estando prevista entre el separador estático y
el dinámico una parte de transición de carcasa.
5. Separador según la reivindicación 1, estando
configurada la superficie de la base (1a) de ventilación de manera
plana y estando dotada de aberturas (1b) de ventilación.
6. Separador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la base (1a) de ventilación está
inclinada con respecto a la vertical con un ángulo de entre 20º y
70º, preferiblemente de entre 30º y 60º.
7. Separador según la reivindicación 1, estando
diseñada la base (1a) de ventilación de tal manera que genera una
caída de presión de desde 2 mbar hasta 8 mbar, preferiblemente de 3
mbar a 4 mbar.
8. Separador según la reivindicación 1,
diferenciándose entre si las bases (1a) de ventilación de
separadores en el marco de una serie de construcción para diferentes
rendimientos de paso sólo en la anchura (b) y no en la altura (h)
vertical.
9. Instalación de molienda con un separador
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8 así como un molino
de rodillos con lecho de material.
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