ES2619504T3 - Separador centrífugo - Google Patents

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ES2619504T3 ES10710471.3T ES10710471T ES2619504T3 ES 2619504 T3 ES2619504 T3 ES 2619504T3 ES 10710471 T ES10710471 T ES 10710471T ES 2619504 T3 ES2619504 T3 ES 2619504T3
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Abstract

Un separador centrífugo (1) que comprende una envoltura (15) que delimita un espacio (18) que está sellado en relación con los entornos de la envoltura y en la que está dispuesto un rotor (2) para su rotación, rotor que forma dentro de sí un espacio de separación (7) que está sellado o aislado del espacio (18), y en tal espacio de separación se lleva a cabo la separación centrífuga de al menos un componente de mayor densidad y al menos un componente de menor densidad de un fluido durante el funcionamiento, rotor en el que al menos una entrada (9) se extiende para introducir dicho fluido al espacio de separación y desde el cual al menos una primera salida (10, 25, 26) se extiende para la descarga de al menos un componente separado del fluido durante el funcionamiento, en donde el espacio (18) está conectado a un dispositivo de bomba (19, 29) que está dispuesto para eliminar gas del espacio (18) durante el funcionamiento, manteniendo así presión negativa en dicho espacio, y en donde el rotor (2) comprende al menos una segunda salida (11) que se extiende desde una parte del espacio de separación (7) al espacio (18) para la descarga de al menos un componente de mayor densidad separado del fluido durante el funcionamiento, que se caracteriza en que hay dispuesto un dispositivo de descarga (24, 29) en forma de bomba para retirar del espacio (18) al menos un componente de mayor densidad separado del fluido durante el funcionamiento.

Description

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DESCRIPCION
Separador centrifugo
Antecedentes de la invencion y estado de la tecnica
La presente invencion se refiere a un separador centrifugo que comprende un rotor y a un metodo en dicho separador centrifugo, como se conoce por ejemplo, por el documento US-A- 6.530.871.
Manejar un separador centrifugo implica consumo de energia, parte de la cual se pierde en forma de perdidas aerodinamicas al contacto entre las piezas giratorias, por ejemplo, el rotor, y el gas circundante. Por tanto, estas perdidas pueden causar innecesariamente un elevado consumo de energia del separador centrifugo. Las perdidas tambien contribuyen al calentamiento de las piezas giratorias y de las partes y el material adyacentes, por ejemplo, dicho fluido para separacion centrifuga. En muchos casos este calentamiento no es conveniente, particularmente en aguellos en que los fluidos que son sensibles a la accion termica se separaran. Otro problema con el calentamiento es que el calor generado quizas tenga que eliminarse, lo que en muchos casos implica que el separador centrifugo tiene que estar provisto de un sistema de refrigeracion, por ejemplo, dicho separador puede estar provisto de una envoltura refrigerada con agua.
El documento DK 75995 C describe la clarificacion de cerveza en un separador centrifugo en el que la separacion se lleva a cabo en un recipiente de separacion contenido en un espacio evacuado. El objetivo es reducir el calentamiento de la cerveza que atraviesa el separador y asi mejorar la clarificacion. El separador centrifugo descrito tiene un rotor del denominado tipo de pared solida, que no hace posible descargar ningun componente separado de la cerveza por las salidas en la periferia del rotor.
El documento RU 2240183 C2 describe una maquina centrifuga para la limpieza de liquidos que comprende un contenedor de agua en un espacio alrededor del rotor, que ocasiona la vaporizacion del agua y forma vapor de agua en el espacio alrededor del rotor para reducir las perdidas aerodinamicas durante la rotacion. Se dispone una pared para prevenir que el material separado salga al interior del espacio alrededor del rotor.
Sumario de la invencion
Un objetivo de la presente invencion es disminuir las deficiencias mencionadas anteriormente. Otros objetivos de la presente invencion es obtener un separador centrifugo con bajo consumo de energia, reducir el calentamiento de las piezas giratorias de un separador centrifugo, reducir el ruido de un separador centrifugo y obtener un separador centrifugo de descarga con un entorno higienico mejorado alrededor del rotor.
Por tanto, la presente invencion se refiere a un separador centrifugo que comprende las caracteristicas combinadas de la reivindicacion 1.
Las particulas pueden encontrarse en estado solido y/o liquido. Dicha segunda salida se extiende desde una parte del espacio de separacion, que puede ser una parte externa radial del espacio de separacion, hasta el espacio alrededor del rotor y puede conducir a la periferia externa del rotor. Ademas, se dispone un dispositivo de descarga en forma de bomba para retirar el al menos un componente de alta densidad separado del fluido durante el funcionamiento desde el espacio. Por tanto, la presente invencion reduce las perdidas por friccion durante el funcionamiento del separador centrifugo. El calentamiento de las partes giratorias en conexion con el espacio alrededor del rotor decrece, haciendo posible separar fluidos que son sensibles a la accion termica. La transferencia termica en el espacio alrededor del rotor tambien decrece, disminuyendo asi tambien la necesidad de refrigerar las partes externas del separador centrifugo, por ejemplo, su envoltura. Mas consecuencias son un entorno relativamente frio en el espacio fuera del rotor, que disminuye el riesgo de la fase de lodo descargado que se adhiere a superficies en el espacio, y un entorno tranquilo con corrientes circulares reducidas o flujo vortical que transporta aerosoles en el espacio. El resultado es un entorno higienico mejorado en el espacio fuera del rotor, con menos riesgo de depositos, recubrimientos o descamacion, haciendo asi que sea mas facil mantener el espacio limpio. Ademas, la fase de lodo, despues de la descarga a traves de dicha salida de lodo, incluira una cantidad de gas mas pequena que despues de una descarga similar a traves de una salida de lodo a presion atmosferica. En los casos en que hay manipulacion posterior de la fase de lodo a presion atmosferica, esto significa que habra que manipular un menor volumen de lodo. Otra consecuencia de la presion negativa en el espacio es que disminuyen la generacion y propagacion de ruido procedente de las piezas giratorias, manteniendo asi un nivel de ruido reducido y un ruido menos desagradable caracteristico del separador centrifugo. En particular, los problemas con el sonido generado en las salidas de lodo durante la rotacion del rotor disminuyen, lo que permite una configuracion mas sencilla de las salidas de lodo.
De acuerdo con una realizacion de la invencion, el espacio de separacion comprende una pila de discos de separacion troncoconicos, que proporciona una separacion efectiva de los componentes de fluido durante el funcionamiento.
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De acuerdo con otra realizacion de la invencion, dicha al menos una segunda salida, o salida de lodo, se dispone para la descarga intermitente de la fase de lodo durante el funcionamiento. La al menos una segunda salida puede comprender un conjunto de salidas distribuidas alrededor de la circunferencia del rotor. Como alternativa, dicha salida de lodo puede disponerse para la descarga continua de la fase de lodo durante el funcionamiento.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el separador centrifugo comprende un dispositivo para suministrar un medio a dicho espacio, medio que entra en contacto de transferencia termica con el rotor para regular la temperatura del rotor. Por tanto, es posible limitar el calentamiento del rotor y ademas regular y controlar la temperatura de los componentes separados de forma centrifuga. El dispositivo para suministrar un medio a dicho espacio puede comprender un deposito o una linea de entrada para el medio.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, dicho medio comprende un liquido que, en dicho contacto de transferencia termica se hace, al menos en parte, evaporar y formar un medio gaseoso en el espacio alrededor del rotor, medio gaseoso que trae consigo el calor de vaporizacion que se consume durante la vaporizacion. Mientras que el dispositivo de bomba se dispone para eliminar gas del espacio, parte de este calor de vaporizacion se transporta desde el espacio. El hecho de que el espacio se mantenga a presion negativa facilita la vaporizacion del liquido y ocasiona la transferencia efectiva de calor desde el rotor incluso a temperaturas moderadas. El medio puede comprender agua o un alcohol, por ejemplo, etanol. Mientras que el entorno en el espacio alrededor del rotor se mantiene humedo, el riesgo de depositos y recubrimientos en las superficies adyacentes al espacio disminuye, manteniendo asi un entorno higienico mejorado. Dicho medio tambien puede comprender un medio gaseoso que se calienta por contacto con el rotor y aleja el calor del rotor de forma similar a traves de dicho dispositivo de bomba.
De acurdo con otra realizacion de la invencion, dicho medio gaseoso tiene una densidad menor que la densidad del aire y/o una viscosidad menor que la viscosidad del aire en condiciones fisicas similares. Si el gas que queda en el espacio alrededor del rotor en el estado evacuado o bombeado tiene una densidad menor que la densidad del aire y/o una viscosidad menor que la viscosidad del aire, a igual presion y temperatura, puede obtenerse una resistencia aerodinamica a la rotacion del rotor mas reducida y, por tanto, un menor consumo de energia y efectos del calentamiento a base de friccion reducidos. El medio puede comprender agua, o el medio gaseoso puede comprender vapor de agua que, en su estado gaseoso tiene una menor densidad que el aire y por lo tanto causa menor resistencia aerodinamica. El medio gaseoso tambien puede comprender al menos uno de gas nitrogeno, monoxido de carbono y helio.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, dicho medio se pulveriza hacia el rotor, preferentemente hacia su superficie externa. Esto provoca el contacto de transferencia termica entre el medio y el rotor. Como alternativa, dicho medio se divide o atomiza meticulosamente en el espacio y entra en contacto de transferencia termica con el rotor por corrientes y turbulencia en el espacio alrededor del rotor.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, un flujo del medio es conducido al interior de dicho espacio alrededor del rotor por diferencia de presion entre un recipiente para el medio y el espacio, cuyo flujo es controlado por una valvula. Durante el funcionamiento, la valvula puede adaptarse para ajustar el flujo del medio al espacio basandose en alguna condicion de funcionamiento del separador centrifugo, por ejemplo, la temperatura de alguna parte del rotor o la temperatura del fluido para la separacion centrifuga. La diferencia de presion puede basarse en la diferencia de presion entre el espacio alrededor del rotor y el entorno del separador centrifugo, proporcionando asi una forma simple y economica de mantener y regular el flujo.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el separador centrifugo esta provisto de una superficie fria en dicho espacio para condensar dicho medio gaseoso a uno condensado. La superficie fria puede estar preferentemente a una temperatura menor que la temperatura de alguna parte del rotor y puede estar provista de bucles de refrigeration para refrigerar o eliminar el calor. La presion negativa en el espacio alrededor del rotor establece las condiciones para una buena transferencia termica entre el rotor y la superficie fria.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el condensado entra en contacto con el rotor, por ejemplo, contra su superficie externa, manteniendo asi una circulation de dicho medio en el espacio y al mismo tiempo una transferencia de calor desde el rotor a la superficie fria. La superficie fria puede estar situada para que el condensado entre de nuevo en contacto con el rotor por gravitation o fuerza centrifuga.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el dispositivo de bomba comprende cualquiera desde una bomba de anillo de liquido, una bomba de lamela, una bomba de expulsion, una bomba de membrana, una bomba de piston, una bomba de rollo, una bomba de tornillo, o combinaciones de las mismas. El dispositivo de bomba puede ser ademas una fuente de vacio o una fuente de presion negativa. Una bomba de anillo de liquido prerellenada con agua es adecuada para el bombeo de gas mezclado con agua. Como alternativa, puede utilizarse una bomba de lamela para alcanzar presiones por debajo de la presion de vapor actual para el agua. Una bomba de expulsion ademas hace posible utilizar los fluidos de liquidos existentes en el sistema, por ejemplo, el flujo de dicho fluido para separacion centrifuga en una entrada o salida, como una forma de generar dicha presion negativa.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el dispositivo de bomba puede disponerse para eliminar tanto
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material gaseoso como liquido del espacio alrededor del rotor, material liquido que puede comprender medio suministrado al espacio, fase de lodo descargada al espacio desde el espacio de separacion, condensado, agentes de limpieza o combinaciones de los mismos. El dispositivo de bomba puede disponerse ademas para eliminar medio, por ejemplo, gaseoso y/o liquido, del espacio alrededor del rotor ya sea de forma continua o intermitente. Como alternativa, el dispositivo de bomba puede adaptarse para que sea conducido por alguna parte del separador centrifugo que rota durante la operacion, por ejemplo, un huso adaptado para soportar el rotor.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, se dispone el dispositivo de bomba para eliminar gas del espacio alrededor del rotor, manteniendo asi una presion negativa en el espacio, es decir, una presion menor que la presion atmosferica como una presion de 1-50 kPa, preferentemente de 2-10 kPa. El dispositivo de bomba ademas puede disponerse para ajustar la presion en el espacio durante el funcionamiento basandose en alguna condicion de funcionamiento del separador centrifugo. La presion en el espacio puede ajustarse durante el funcionamiento basandose en una temperatura en el espacio, por ejemplo, la temperatura de una parte del rotor, en cuyo caso la presion puede ajustarse en relacion con la presion de vapor del medio en el espacio alrededor del rotor a dicha temperatura. La presion en el espacio puede mantenerse a dicha presion de vapor, o justo por encima, para que el gas que permanece en el espacio sea en forma de vapor saturado o casi saturado, por ejemplo, vapor de agua. La presion en el espacio ademas puede ajustarse durante el funcionamiento basandose en vibraciones o resonancias en el separador centrifugo, preferentemente resonancias en el espacio, en el rotor o en partes adyacentes al mismo. De esta manera, pueden prevenirse los ruidos y los sonidos. Como otra alternativa, la presion en el espacio puede ajustarse durante el funcionamiento basandose en el flujo de gas en el espacio, en cuyo caso la turbulencia del flujo de gas puede controlarse para proporcionar la circulation deseada o el flujo vortical de gas en el espacio. Por tanto, un entorno higienico mejorado puede mantenerse en el espacio durante el funcionamiento. La presion en el espacio y la turbulencia del flujo de gas tambien pueden ajustarse durante un procedimiento de limpieza cuando un agente de limpieza, por ejemplo, un liquido o un gas, se introduce en el interior del espacio, para conseguir una limpieza efectiva del espacio. Durante dicho procedimiento de limpieza, el agente de limpieza puede proporcionarse al espacio desde la segunda salida o salida de lodo.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, la envoltura comprende material de aislamiento termico y/o acustico. Con menos perdidas de calor generado dentro del sistema, surge la posibilidad de utilizar material de aislamiento termico para proteger la envoltura, el rotor y por tanto el fluido de la action de la temperatura externa. La envoltura tambien puede aislarse para minimizar el ruido del separador centrifugo. Una alternativa es utilizar material de aislamiento que tenga propiedades tanto de aislamiento termico como de aislamiento acustico.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, dicho espacio alrededor del rotor se sella o aisla en relacion con los espacios que se forman en el rotor que contienen al menos un componente durante el funcionamiento, ademas del espacio de separacion. Por tanto, el espacio alrededor del rotor ademas puede sellarse o aislarse desde una camara de entrada en el rotor o una camara de salida en el rotor o tanto la camara de entrada como la camara de salida. La camara de entrada es una camara que se forma en el rotor, hacia la que se extiende la entrada. La camara de salida es una camara que se forma en el rotor, desde la que se extiende la primera salida. Dicho sellado puede ser una junta mecanica, una junta estanca al gas, una junta hidraulica, una junta de laberinto o combinaciones de las mismas. Dicho aislamiento puede proporcionarse ademas por medio de al menos un paso que se llena con liquido y/o lodo durante el funcionamiento, y el cual puede extenderse entre el espacio alrededor del rotor hacia dichos espacios y/o camaras sellados o aislados. Dicho paso puede ser una entrada, una primera y/o segunda salida, una camara de entrada y/o salida, y un paso al espacio de separacion, o una combination de los mismos. El fluido en dichos espacios sellados o aislados que se forman en el rotor puede no verse afectado relativamente por la presion y/o el contenido gaseoso en el espacio alrededor del rotor.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, dicho espacio se sella en relacion con un dispositivo impulsor que se dispone para proporcionar par al rotor. El dispositivo impulsor puede disponerse para transmitir par motor al rotor a traves de un huso adaptado para soportar el rotor. El espacio alrededor del rotor puede sellarse hermeticamente alrededor del huso entre el rotor y el dispositivo impulsor.
De acuerdo con la invencion, se dispone un dispositivo de descarga para eliminar la fase de lodo del espacio alrededor del rotor durante el funcionamiento. El dispositivo de descarga tambien puede disponerse para eliminar medio liquido que se ha suministrado al espacio para regular la temperatura del rotor y otros liquidos que se dan en el espacio. El dispositivo de descarga puede comprender una funcion de valvula de retention para que la presion negativa se mantenga aguas arriba del mismo y para prevenir el flujo a traves del dispositivo de descarga al interior del espacio alrededor del rotor. El dispositivo de descarga ademas puede disponerse para eliminar gas del espacio alrededor del rotor para que la presion negativa se mantenga en el espacio.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el separador centrifugo comprende un recipiente entre el espacio alrededor del rotor y el dispositivo de descarga, recipiente que se dispone para recoger la fase de lodo y otros liquidos que se dan en el espacio. El recipiente de recogida puede tener forma de ciclon y disponerse para recoger y ralentizar la fase de lodo.
La presente invencion se refiere ademas a un metodo en un separador centrifugo como el anterior, metodo que
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comprende los pasos de:
- eliminar gas del espacio alrededor del rotor, manteniendo asi una presion negativa en dicho espacio, y
- descargar desde una parte del espacio de separacion alrededor del rotor al espacio a traves de dicha segunda salida al menos un componente separado del fluido durante el funcionamiento.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, el metodo comprende la etapa de:
- suministrar un medio a dicho espacio, medio que entra en contacto de transferencia termica con el rotor para regular la temperatura del rotor, en el que dicho medio comprende un liquido que, en dicho contacto de transferencia termica se hace, al menos en parte, evaporar y formar un medio gaseoso en el espacio, y en el cual al menos parte de dicho medio gaseoso se elimina del espacio.
Breve descripcion de los dibujos
Otras ventajas y objetivos de la presente invencion, junto con las realizaciones preferidas que la ejemplifican, se describen a continuacion en mas detalle haciendo referencia a los dibujos esquematicos adjuntos en los que
la Figura 1 representa un separador centrifugo de acuerdo con una realizacion de la invencion,
la Figura 2 representa un separador centrifugo de acuerdo con otra realizacion de la invencion,
la Figura 3 representa partes de un separador centrifugo de acuerdo con otra realizacion mas de la invencion,
la Figura 4 representa partes de un separador centrifugo de acuerdo con otra realizacion mas de la invencion.
Descripcion detallada de las realizaciones de la invencion
A las partes mutuamente similares que aparecen en los diversos dibujos se les han asignado las mismas notas de referencia. Un ejemplo de un separador centrifugo de acuerdo con la invencion se representa en la Figura 1, separador centrifugo 1 que comprende un rotor 2 que se dispone para rotar alrededor de un eje de rotacion por medio de un huso 3. El huso se apoya en el marco del separador centrifugo 4 en un cojinete inferior 5 y en un cojinete superior 6. El rotor 2 forma dentro de si una camara de separacion 7 en la que se lleva a cabo la separacion centrifuga de al menos dos componentes de un fluido durante el funcionamiento. El espacio de separacion 7 esta provisto de una pila de discos de separacion troncoconica 8 para conseguir la separacion efectiva de dicho fluido. Una entrada 9 para introducir el fluido para la separacion centrifuga se extiende en el rotor, proporcionando fluido al espacio de separacion. La entrada 9 se extiende a traves del huso 3, que adopta la forma de un elemento tubular hueco. Una primera salida 10 para descargar al menos uno de los componentes del fluido se extiende desde el espacio de separacion. El rotor esta provisto en su periferia externa de un conjunto de segundas salidas 11 en forma de salidas de lodo que pueden abrirse de forma intermitente para la descarga de lodo y/o un componente de mayor densidad en dicho fluido, o fase pesada, desde una parte externa radial del espacio de separacion hacia el espacio alrededor del rotor.
El separador centrifugo 1 comprende ademas un motor impulsor 12 conectado al huso a traves de medios de transmision en forma de engranaje helicoidal que comprende un pinon 13 y un elemento 14 conectado al huso para recibir un par motor. De forma alternativa, los medios de transmision pueden adoptar la forma de un eje de helice, correas de transmision o similares y, de forma alternativa, el motor impulsor puede, como se muestra en la Figura 2, estar conectado directamente al huso.
La Figura 1 ademas representa una envoltura 15 que rodea al rotor 2 y se sella alrededor del huso 3 mediante una junta de cojinete superior 16 y a la salida 10 mediante una junta de salida 17. Por tanto, la envoltura delimita un espacio 18 que contiene el rotor y que esta sellado hermeticamente en relacion con el entorno de la envoltura. La junta de salida 17 tambien sella el espacio 18 en relacion con los espacios del rotor que contienen al menos un componente del fluido de separacion centrifuga durante el funcionamiento, por ejemplo, el espacio de separacion 7.
El separador centrifugo esta provisto ademas de un dispositivo de bomba 19 para eliminar gas del espacio 18 alrededor del rotor, dispositivo de bomba que adopta la forma de una bomba de anillo de liquido llena de agua o, como alternativa, una bomba de lamela. El separador esta provisto ademas de un dispositivo 20 para suministrar un liquido a dicho espacio, en forma de un deposito o linea de entrada para suministrar un liquido a una presion mas alta que la presion de funcionamiento en el espacio 18. El dispositivo de suministro 20 esta provisto de una valvula 21 para regular un flujo del liquido a una tobera 22 en conexion con dicho espacio 18.
El separador centrifugo comprende ademas un recipiente 23 en forma de ciclon conectado al espacio 18 y adaptado para recoger lodo y liquido de la salida de lodo 11. El recipiente de recogida ademas se conecta a un dispositivo de descarga 24 en forma de una bomba para lodo para descargar el lodo y el liquido presentes en el recipiente de recogida. La bomba para lodo esta provista de una funcion de valvula de retencion que previene el flujo al interior del recipiente 23 a traves de la bomba para lodo.
Durante el funcionamiento del separador en la Figura 1, se hace rotar el rotor 2 mediante par transmitido desde el
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motor impulsor 12 al huso 3 a traves del engranaje helicoidal 13 y 14. El gas es bombeado fuera del espacio 18 alrededor del rotor por la bomba de vado 19, manteniendo as^ una presion de 1-50 kPa en el espacio, preferentemente de 2-10 kPa. A traves de la entrada 9, un fluido a la temperatura To se introduce en el espacio de separacion 7 y entre los discos de separacion conica 8 encajados en el espacio de separacion. Los componentes mas pesados en el fluido, por ejemplo, particulas de lodo y/o fase pesada, avanzan hacia radialmente hacia fuera entre los discos de separacion y se acumulan dentro de las salidas de fase de lodo 11. El lodo se vacia de forma intermitente del espacio de separacion por las salidas de lodo 11 que se encuentran abiertas, con lo cual el lodo y una cierta cantidad de fluido se descarga del espacio de separacion por medio de fuerza centrifuga. La descarga de lodo tambien puede llevarse a cabo de forma continua, en cuyo caso las salidas de lodo 11 adoptan la forma de toberas abiertas y un determinado flujo de lodo y/o fase pesada se descarga continuamente por medio de fuerza centrifuga. El lodo que se descarga del espacio de separacion a traves de las salidas de lodo de transporta desde el espacio de entorno 18 al recipiente de recogida 23 conectado al mismo, en el que se acumula el lodo y desde el cual es bombeado hacia afuera por la bomba para lodo 24.
Los componentes de menor densidad del fluido, por ejemplo, la fase liviana, o el fluido puro, sin los componentes mas pesados, avanzan radialmente hacia adentro entre los discos de separacion y hacia afuera a traves de la salida 10. Los efectos de friccion por la rotacion del rotor en el gas que permanece en el espacio 18, el flujo del fluido a traves del espacio de separacion y las perdidas en los cojinetes hacen que el fluido separado a la salida se encuentre a una temperatura un poco mas alta que To. Para afectar la temperatura del fluido separado de salida, se pulveriza agua en contacto de transferencia termica con el rotor 2 hacia su superficie externa. El calor del rotor se elimina mediante vaporizacion de agua en contacto con el rotor, consumiendo asi calor de vaporizacion. La vaporizacion del agua se facilita mas por la presion negativa que se mantiene en el espacio.
El vapor de agua es eliminado del espacio 18 alrededor del rotor por el dispositivo de bomba 19, manteniendo asi dicha presion negativa. La vaporizacion del agua seguida por el vapor de agua que se transporta fuera del espacio ocasiona una transmision de calor lejos del rotor 2 y del espacio 18 al dispositivo de bomba 19.
Otro ejemplo de separador centrifugo 1 de acuerdo con la invencion se representa en la Figura 2, que difiere del ejemplo anterior de la siguiente forma. Una entrada 9 se extiende al rotor 2 a traves de un huso 3 tubular hueco para proporcionar fluido al espacio de separacion 7. El rotor tiene una salida 25 que se extiende desde el mismo para un componente de menor densidad, o fase ligera, separado del fluido, y una salida 26 para un componente de mayor densidad, o fase pesada, separado del fluido. Las salidas 25 y 26 se extienden a traves de la envoltura 15, y el espacio 18 se sella mediante una junta 17. El rotor esta provisto de una salida de lodo 11 en una periferia externa para la descarga de fase de lodo al espacio. El separador centrifugo esta provisto de un motor impulsor 12 que comprende un elemento fijo 27 y un elemento giratorio 28, elemento giratorio 28 que rodea el huso 3, y se conecta al mismo, que durante el funcionamiento transmite par motor a el huso y por lo tanto al rotor 2. El motor impulsor es un motor electrico, preferentemente del tipo de motor con iman permanente hibrido (motor HPM). El separador centrifugo esta provisto ademas de un dispositivo de bomba 19 para eliminar gas del espacio 18 alrededor del rotor, y de un dispositivo 20 para suministrar un liquido al espacio 18. El dispositivo de suministro esta provisto de una valvula 21 para regular el flujo del liquido a una tobera 22 conectada a dicho espacio 18. El separador centrifugo esta provisto ademas de un dispositivo de descarga 24 para eliminar lodo y otro liquido del espacio 18 alrededor del rotor. La bomba 24 se conecta a una parte inferior del espacio 18 sin ningun recipiente de recogida intermedio aparte de las conexiones de conducto entre la bomba 24 y el espacio.
Otro ejemplo de partes de un separador centrifugo de acuerdo con la invencion se representa en la Figura 3, que difiere de los ejemplos anteriores de la siguiente forma. El rotor 2 es soportado por un huso 3 que es solido. Una entrada 9 en forma de conducto se extiende en el rotor desde arriba para proporcionar fluido al espacio de separacion 7. El rotor tiene una salida 10 que se extiende desde el mismo para la descarga de al menos uno de los componentes del fluido, salida que rodea el conducto de entrada 9. La entrada 9 y la salida 10 se extienden a traves de la envoltura 15, y el espacio 18 alrededor del rotor se sella mediante una junta 30 alrededor de los mismos. El rotor esta provisto de salidas de lodo 11 a una periferia externa para descargar la fase de lodo al espacio. El separador centrifugo esta provisto de un dispositivo 20 para suministrar refrigerante a la junta 30 para la refigeracion de esta ultima, refrigerante que luego se introduce en el espacio 18 y entra en contacto con el rotor. El flujo de refrigerante se regula mediante la valvula 21. El separador centrifugo esta provisto ademas de una bomba 29 para eliminar gas y liquido del espacio, bomba que mantiene presion negativa en el espacio 18 y descarga lodo y otros liquidos desde el mismo.
Otro ejemplo de partes de un separador centrifugo de acuerdo con la invencion se representa en la Figura 4, que difiere de los ejemplos anteriores de la siguiente forma. El separador centrifugo esta provisto de un dispositivo de bomba 19 para eliminar gas del espacio 18, espacio que esta rodeado por la envoltura 15 y contiene el rotor 2. El separador esta provisto ademas de un dispositivo 20 para suministrar un liquido al espacio 18, y de un dispositivo de descarga en forma de una bomba 24 para eiliminar lodo y otro liquido del espacio 18 alrededor del rotor. Una region de la envoltura en el espacio 18, sobre el rotor 2, esta provista de refrigeracion, formando asi una superficie fria 31. La region esta provista de una o mas superficies inclinadas para que el vapor que se condensa en la superficie fria se acumule y caiga o descienda sobre el rotor por la gravedad. Durante el funcionamiento, determinada cantidad de medio refrigerado se introduce en el espacio y entra en contacto con el rotor, que en el ejemplo es la superficie mas
caliente en el espacio, por lo que al menos parte del refrigerante se evapora. El vapor se condensa contra la superficie fria 31 y se acumula antes de retroceder de nuevo sobre el rotor para que se evapore otra vez. El resultado es la transferencia termica efectiva entre el rotor y la superficie fria. La envoltura 15 esta provista ademas de una carcasa externa 32 de material de aislamiento termico y acustico, dando lugar a un entorno termico mas 5 estable en el espacio 18 y una buena caracteristica acustica del separador.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un separador centrifugo (1) que comprende una envoltura (15) que delimita un espacio (18) que esta sellado en relacion con los entornos de la envoltura y en la que esta dispuesto un rotor (2) para su rotacion, rotor que forma dentro de si un espacio de separation (7) que esta sellado o aislado del espacio (18), y en tal espacio de separation se lleva a cabo la separacion centrifuga de al menos un componente de mayor densidad y al menos un componente de menor densidad de un fluido durante el funcionamiento, rotor en el que al menos una entrada (9) se extiende para introducir dicho fluido al espacio de separacion y desde el cual al menos una primera salida (10, 25, 26) se extiende para la descarga de al menos un componente separado del fluido durante el funcionamiento, en donde el espacio (18) esta conectado a un dispositivo de bomba (19, 29) que esta dispuesto para eliminar gas del espacio (18) durante el funcionamiento, manteniendo asi presion negativa en dicho espacio, y en donde el rotor (2) comprende al menos una segunda salida (11) que se extiende desde una parte del espacio de separacion (7) al espacio (18) para la descarga de al menos un componente de mayor densidad separado del fluido durante el funcionamiento, que se caracteriza en que hay dispuesto un dispositivo de descarga (24, 29) en forma de bomba para retirar del espacio (18) al menos un componente de mayor densidad separado del fluido durante el funcionamiento.
  2. 2. Un separador centrifugo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha segunda salida (11) esta dispuesta para la descarga intermitente o la descarga continua de al menos un componente de mayor densidad separado del fluido durante el funcionamiento.
  3. 3. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende ademas un dispositivo (20) para suministrar un medio al espacio (18), medio que entra en contacto de transferencia termica con el rotor (2) para regular la temperatura del rotor.
  4. 4. Un separador centrifugo de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho medio comprende un liquido al que en dicho contacto de transferencia termica se le hace, al menos en parte, evaporar y formar un medio gaseoso en el espacio.
  5. 5. Un separador centrifugo de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho medio comprende un medio gaseoso.
  6. 6. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-5, en el que dicho medio gaseoso tiene una densidad menor que la densidad del aire y/o una viscosidad menor que la viscosidad del aire.
  7. 7. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, en el que dicho medio es pulverizado hacia el rotor (2) o finamente dividido en el espacio (18).
  8. 8. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3-7, en el que un flujo de medio al interior del espacio (18) es impulsado por la diferencia de presion entre un recipiente para el medio y el espacio y es controlado por una valvula (21).
  9. 9. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4-6, que comprende ademas una superficie fria (31) en el espacio (18) para la condensation de dicho medio gaseoso dando un condensado, y en el que el condensado entra en contacto de transferencia termica con el rotor (2) para regular la temperatura del rotor.
  10. 10. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la envoltura (15) comprende material de aislamiento termico y/o acustico (32).
  11. 11. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el espacio (18) esta sellado o aislado de una camara de entrada en el rotor o de una camara de salida en el rotor o tanto de la camara de entrada como de la camara de salida.
  12. 12. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el espacio (18) esta sellado en relacion con un dispositivo impulsor (12) que esta dispuesto para proporcionar par al rotor (2).
  13. 13. Un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que ademas comprende un recipiente (23) entre el espacio (18) y el dispositivo de descarga (24, 29), para recoger al menos un componente separado del fluido.
  14. 14. Un metodo en un separador centrifugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende los pasos de:
    - eliminar gas del espacio (18) alrededor del rotor, manteniendo asi presion negativa en dicho espacio
    - descargar desde una parte del espacio de separacion (7) al espacio (18) a traves de dicha segunda salida (11) al menos un componente de mayor densidad separado del fluido durante el funcionamiento.
  15. 15. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 14, que ademas comprende la etapa de:
    - suministrar un medio a dicho espacio (18), medio que entra en contacto de transferencia termica con el rotor (2) para regular la temperatura del rotor, en donde dicho medio comprende un Kquido al que en dicho contacto de transferencia termica con el rotor (2) se le hace, al menos en parte, evaporar y formar un medio gaseoso en el espacio, y en el cual al menos parte de dicho medio gaseoso se elimina del espacio.
    5
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