ES2879389T3 - Dispositivo y procedimiento para dispersar por lo menos una sustancia en un fluido - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) para dispersar por lo menos una sustancia (P) pulverulenta en un fluido (F), que comprende una carcasa de proceso (5) con un rotor (3) con una superficie de rotor, una alimentación de fluido (7), una tubería de alimentación (6) para la por lo menos una sustancia pulverulenta a dispersar con por lo menos una abertura de salida (21), así como una salida de producto (8), pudiendo generarse por medio del rotor (3) al menos por zonas un transporte axial de un fluido (F) alimentado y pudiendo generarse por medio del rotor (3) al menos por zonas un transporte radial del fluido (F) alimentado, presentando el rotor (3) en la zona de la superficie de rotor estructuras conductoras (11) para generar el efecto de transporte axial y pudiendo generarse un efecto de transporte radial por medio de un ensanchamiento de una sección transversal de rotor (Q) y/o por medio de una rotación del rotor (3), estando las estructuras conductoras (11) conformadas sobre el lado del rotor (3) que está orientado hacia la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar y estando por lo menos una de las estructuras conductoras (11) prolongada axialmente, mediante un núcleo (10) macizo del rotor (3), en dirección de la tubería de alimentación (6) para la sustancia pulverulenta a dispersar, caracterizado porque la por lo menos una abertura de salida (21) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia pulverulenta a dispersar está encerrada fuera del núcleo de rotor macizo al menos parcialmente por la por lo menos una estructura conductora (11) prolongada, pudiendo en la rotación del rotor (3) alrededor del eje de rotación (R) generarse fuerzas centrífugas que causan que el fluido (F) se dirija hacia fuera y, por consiguiente, se mantenga alejado de la abertura de salida de polvo (21), impidiéndose en forma efectiva una penetración de fluido (F) en la alimentación de polvo (6).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y procedimiento para dispersar por lo menos una sustancia en un fluido

La presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para dispersar por lo menos una sustancia en un fluido.

Estado de la técnica

La invención se refiere a un dispositivo para dispersar una sustancia en un fluido, en particular en un líquido apropiado.

Por dispersar se entiende el mezclado de por lo menos dos sustancias que apenas o no se disuelven una en la otra o se unen químicamente entre sí. Al dispersar se distribuye una sustancia (fase dispersa) en otra sustancia (fase continua), produciéndose una emulsión o una suspensión. En una emulsión, la fase dispersa también es líquida, mientras que en una suspensión hay partículas sólidas distribuidas finamente en un líquido.

Muchos dispositivos para dispersar están basados en el denominado principio de rotor-estator. En este caso, un rotor se mueve a alta velocidad periférica. Esta rotación produce una succión que succiona el medio hacia dentro del rotor y lo empuja hacia fuera a través de aberturas, dientes o algo similar del estator, dispersándose la fase dispersa en la fase continua.

El documento DE 4118870 A1 describe un dispositivo para humectar y dispersar polvos en líquidos. La introducción de las sustancias en polvo tiene lugar a bajas concentraciones, en una única pasada. A altas concentraciones se trabaja en circulación hasta alcanzar la concentración final. Este dispositivo usa un clásico sistema de rotor-estator que está sometido a un elevado desgaste. Además, debido al estator instalado se genera una resistencia al flujo que restringe el efecto de bombeo del dispositivo.

El documento DE 3002429 C2 da a conocer un dispositivo para mezclar por lo menos una sustancia con un líquido. Las sustancias a mezclar se introducen en un tubo, que rodea el árbol del rotor, mediante tubos de conexión laterales. El líquido ingresa por el extremo superior abierto de estator en un espacio anular existente entre el estator y el tubo que rodea el árbol del rotor, llega a las paletas del rotor y vuelve a salir luego por el extremo inferior abierto del estator. Las sustancias a dispersar se ingresan por introducción mediante los tubos de conexión por debajo del nivel del líquido. Al hacerlo es posible mezclar las sustancias a mezclar de manera tal debajo del nivel de líquido que previo al mezclado esas no tienen ningún contacto con la atmósfera que las rodea. Según una descripción, en esta máquina también pueden utilizarse cuerpos de molienda en la primera zona de proceso. Sin embargo, esto causa una resistencia al flujo que tiene una influencia negativa sobre el efecto de bombeo. También por la utilización de cuerpos de molienda dentro de la máquina se produce un mayor desgaste, en particular en el dispositivo separador.

El documento EP2676725 describe un dispositivo para mezclar, en particular para dispersar. Este comprende una carcasa, un dispositivo separador y una unidad de rotor. El dispositivo separador divide la carcasa en una primera zona de proceso y una segunda zona de proceso. Una primera sección de la unidad de rotor está dispuesta en la primera zona de proceso y una segunda sección de la unidad de rotor está dispuesta en la segunda zona de proceso. La alimentación de las sustancias a mezclar a la primera zona de proceso tiene lugar en forma distanciada con respecto a la unidad de rotor. Con ello existe el peligro de una contaminación de la alimentación de polvo debido a líquido o mezcla de líquido y polvo.

El documento DE2004143 da a conocer un dispositivo para la producción de emulsiones y suspensiones en forma de una máquina homogeneizadora giroscópica. Esta usa un sistema de rotor-estator en una ejecución de varias filas. Una construcción de varias partes significa por lo general un mayor esfuerzo de mantenimiento. Además, pueden desgastarse más partes que deben reemplazarse correspondientemente, lo que ocasiona costos elevados. El tubo de aspiración de polvo y el tubo que suministra el líquido terminan cada uno sobre el lado frontal del rotor, pudiéndose ajustar y, por consiguiente, modificar el espacio entre la boca de los tubos de alimentación y el rotor.

El documento US 2006/0268657 A1 describe un dispositivo y un procedimiento para mezclar un sólido con un líquido. En la carcasa está previsto un rotor que se compone de varias secciones de rotor. La primera sección de rotor está orientada hacia un equipo transportador por pulsos y dispuesta en el espacio de alimentación de sólidos. La primera sección de rotor comprende un cabezal de pretratamiento para la trituración gruesa de los aglomerados de polvo alimentados. La segunda sección de rotor presenta varias cuchillas de pulverización, que se extienden perpendiculares al eje de rotor A, para pulverizar en forma fina los aglomerados de polvo triturados previamente. La tercera sección de rotor comprende varias de aletas de transporte. Mediante una tubería de alimentación y una boquilla de entrada dispuesta tangencialmente se introducirá líquido en el espacio de aceleración que en el espacio de aceleración se pone en movimiento rotatorio y se acelera a una velocidad predeterminada. En el espacio de aceleración, el líquido fluye a velocidad de rotación constante al espacio de mezcla, donde se lo mezcla con las partículas de sólido. Debido al movimiento centrífugo producido como consecuencia del movimiento rotatorio, las partículas de polvo se transportan en dirección de la capa de líquido que fluye a lo largo de la pared de la carcasa.

El documento NL 39146 C describe un procedimiento y un dispositivo para producir espuma para extinción de incendios. En este caso se da a conocer de una bomba de anillo líquido con una excéntrica. Para aspirar agua de extinción de un depósito de almacenamiento está prevista una bomba centrífuga delante de la bomba de anillo líquido. En la carcasa está dispuesto un rodete con paletas orientadas radialmente. El líquido formador de espuma se alimenta mediante la tubería de alimentación al interior de la carcasa y mediante la boquilla se introduce agua al interior de la carcasa, desde donde se lo transporta radialmente mediante el rodete.

El documento US 3 503 846 A da a conocer un dispositivo para tratar pastas de celulosa con reactivos oxidantes. En el interior de la carcasa del dispositivo está previsto un rodete. El rodete está introducido hacia arriba y conecta con una parte cónica, puntiaguda. La parte puntiaguda comprende un sinnúmero de palas espiraladas que aseguran un descenso uniforme del material de alta consistencia a la cámara del rotor y llevan a cabo una primera trituración gruesa de las masas de pasta y los aglomerados apretados hacia fuera. El rotor comprende en la parte introducida un sinnúmero de palas centrífugas, así como salientes. En el borde externo del disco están previstas palas adicionales que completan el efecto centrífugo del caudal de aire y de las partículas que se encuentran en suspensión en aquel en el pasaje a través de la salida. Las bocas de los pasajes de entrada para los reactivos y el vapor están dispuestas y alineadas de manera tal que los reactivos y vapores alimentados se alimentan directamente al rendimiento de las palas centrífugas.

El documento US 3 606 270 A da a conocer una mezcladora de fuerza para mezclar en forma continua polvos u otros materiales en forma de partículas con un líquido. La mezcladora de fuerza comprende una carcasa con un rodete que presenta palas de rodete curvadas. La carcasa comprende, además, una extensión axial con un tubo adyacente a esa. En el tubo está previsto un tubo de alimentación para material en forma de partículas. Además, están previstas entradas de líquido. El líquido y el material pueden mezclarse a continuación en una zona de mezcla a mediante el rodete: El material mezclado se mueve en dirección hacia los tubos de salida por medio de la rotación del rodete.

Es objetivo de la invención poner a disposición un dispositivo mejorado para la dispersión de por lo menos una sustancia en un fluido, en particular un dispositivo para la dispersión de por lo menos una sustancia pulverulenta en un líquido. Preferentemente, el dispositivo debe estar fabricado en forma más compacta y, por consiguiente, más económica en cuanto a espacio que dispositivos conocidos del estado de la técnica, además, el dispositivo debe estar diseñado en forma sencilla y, por consiguiente, ser producible en forma económica y tener un reducido requerimiento de mantenimiento.

El objetivo anterior se consigue por medio de un dispositivo y un procedimiento para dispersar una sustancia en un fluido que comprenden las características que se encuentran en las reivindicaciones 1 y 11. Otras configuraciones ventajosas se describen por medio de las subreivindicaciones.

Descripción

La invención se refiere a un dispositivo para dispersar por lo menos una sustancia en un fluido. Un dispositivo de este tipo comprende una carcasa de proceso con un rotor, una alimentación de fluido, una tubería de alimentación para la por lo menos una sustancia a dispersar con por lo menos una abertura de salida, así como una salida de producto. El rotor se opera, por ejemplo, mediante un accionamiento electromotriz que está dispuesto fuera de la carcasa de proceso. En particular, el rotor está dispuesto sobre un árbol de accionamiento que, por ejemplo, está pasado con un sello mecánico a través de una de las paredes de carcasa y sellado con ese, y apoyado en forma rotatoria mediante un cojinete.

El rotor está conformado de manera tal que con el rotor puede generarse al menos por zonas un transporte axial de un fluido alimentado. Además, con el rotor puede generarse al menos por zonas un transporte radial del fluido alimentado.

Preferentemente, el rotor comprende por lo menos un primer medio para generar el transporte axial al menos por zonas y por lo menos un segundo medio para generar el transporte radial al menos por zonas, del fluido alimentado.

Según una forma de fabricación de la invención está previsto que las zonas del transporte axial y del transporte radial no se solapen, es decir, está prevista una primera zona, en la que predominantemente o completamente tiene lugar un transporte axial, y está prevista una segunda zona, en la que predominantemente o completamente tiene lugar un transporte radial. Dado el caso puede existir una zona intermedia, teniendo lugar tanto un transporte axial como radial. También son concebibles formas de fabricación, en las que las zonas del transporte axial y del radial se solapen al menos parcialmente.

Según una forma de fabricación de la invención, en una primera zona tiene lugar predominantemente un transporte axial del fluido alimentado. Además, en esa primera zona ya tiene lugar también un leve transporte radial que en la dirección de la salida de producto del dispositivo se convierte en un transporte completamente radial del fluido.

Para impedir que hacia dentro de, respectivamente a, la por lo menos una abertura de salida pueda llegar fluido está previsto según una forma de fabricación preferida que la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar esté encerrada al menos parcialmente por el rotor. En particular, la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación está asignada a una zona del rotor, en la que el fluido se transporta en forma predominantemente axial.

Para lograr esto, el rotor presenta preferentemente estructuras conductoras que generan el efecto de transporte axial. Las estructuras conductoras están conformadas en particular de manera tal que, por un lado, representan el por lo menos un primer medio para generar el transporte axial al menos por zonas y, por otro lado, forman el por lo menos un segundo medio para generar el transporte radial al menos por zonas.

Además, el rotor presenta una sección transversal que se ensancha, en particular, la sección transversal del rotor se ensancha por el lado del accionamiento, es decir, en dirección del lado de rotor orientado opuesto a la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. Debido a este ensanchamiento de la sección transversal del rotor en dirección de la salida de producto, en particular en combinación con las estructuras conductoras del rotor, el transporte axial del fluido se convierte, en la zona de la por lo menos una abertura de salida, en un efecto de transporte radial a medida que aumenta la sección transversal del rotor. Además, la rotación del rotor generada mediante el accionamiento ocasiona que el fluido se ponga a rotar.

Las estructuras conductoras están conformadas sobre el lado del rotor que está orientado hacia la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. El rotor presenta un núcleo de rotor macizo, cuya sección transversal se ensancha -como ya se describió- al menos parcialmente por zonas en dirección de la salida de producto. Por lo menos una de las estructuras conductoras está prolongada en dirección axial más allá de un núcleo macizo del rotor en dirección de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. Preferentemente, varias de las estructuras conductoras están prolongadas en dirección axial más allá de un núcleo macizo del rotor en dirección de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. Según la invención está previsto que la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar esté encerrada al menos parcialmente por la por lo menos una estructura conductora prolongada, de modo que la sustancia a dispersar se libere, dentro de elementos estructurales del rotor, de la tubería de alimentación.

Según una forma de fabricación está previsto que el número de estructuras conductoras prolongadas sea variable con respecto al número total de estructuras conductoras. Por ejemplo, un rotor puede presentar una densidad de estructuras conductoras tan alta que para la funcionalidad de las estructuras conductoras es suficiente si solo cada segunda estructura conductora presenta una prolongación más allá del núcleo del rotor.

La tubería de alimentación para la sustancia a dispersar está dispuesta en particular de manera tal que la por lo menos una abertura de salida para la sustancia a dispersar está encerrada al menos parcialmente por las estructuras conductoras prolongadas fuera núcleo de rotor macizo. Debido a las fuerzas centrífugas que se presentan en la rotación del rotor y actuantes sobre el fluido y/o la sustancia saliente mediante la por lo menos una abertura de salida, el fluido se mantiene efectivamente alejado de la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar, de modo que puede impedirse en forma efectiva una adhesión de la sustancia a dispersar en o a la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar.

Según la invención, el rotor presenta varias estructuras conductoras que están conformadas en la zona de la superficie de rotor. Es concebible prolongar solo una estructura conductora más allá del núcleo de rotor y conformar la prolongación de manera tal que esta encierre al menos parcialmente o en gran parte integralmente la abertura de salida para la sustancia a dispersar. Por ejemplo, la prolongación de la una estructura conductora podría guiarse en forma helicoidal alrededor del eje longitudinal de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar.

Las estructuras conductoras están conformadas, en la zona de su prolongación más allá del núcleo de rotor macizo, en la zona media del rotor, es decir, en la zona del eje de rotación del rotor, como alojamiento para la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. En particular, las estructuras conductoras presentan en la zona de su prolongación un hueco central que está conformado en correspondencia con la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar.

Según una forma de fabricación preferida, las estructuras conductoras están alineadas, en la zona de su prolongación más allá del núcleo de rotor, coaxiales al eje de rotación del rotor. La prolongación de las estructuras conductoras forma en particular los primeros medios para generar el transporte axial al menos por zonas. Además, las estructuras conductoras están curvadas en la zona del núcleo de rotor macizo. La zona parcial curvada de las estructuras conductoras forma en particular el segundo medio para generar el transporte radial al menos por zonas. Debido al curvado de las estructuras conductoras se obtiene una alta presión de salida y un buen efecto de transporte. En particular, las estructuras conductoras curvadas apoyan el transporte radial al rotar el rotor.

Las estructuras conductoras prolongadas ocasionan que ya en la zona de la por lo menos una abertura de salida se obtenga, a pesar de que esta está dispuesta fuera del núcleo de rotor macizo, un transporte axial del fluido hacia el núcleo de rotor macizo, respectivamente en dirección de la salida de producto. Debido a la rotación del rotor actúan, además, fuerzas centrífugas que impiden que pueda llegar fluido hacia dentro. En particular, las fuerzas centrífugas impiden que pueda penetrar fluido en la zona de alojamiento entre las estructuras conductoras prolongadas, en la que está dispuesta la por lo menos una abertura de salida.

Según una forma de fabricación de la invención está previsto que la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar presente un primer eje longitudinal. En particular, la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar está conformada como tubo con un primer eje longitudinal. El rotor está apoyado en forma rotatoria alrededor de un eje, por ejemplo, el eje de rotación está formado por el árbol de accionamiento. El eje longitudinal de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar y el eje de rotación del rotor pueden estar alineados, según una forma de fabricación, preferentemente coaxiales o paralelos uno con respecto al otro. La abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar puede estar dispuesta, según una forma de fabricación, alineada con respecto al eje longitudinal de la tubería de alimentación para la sustancia dispersar y el eje de rotación del rotor.

Según otra forma de fabricación está previsto que la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar esté dispuesta en un ángulo con respecto al eje de rotación del rotor. También en esta forma de fabricación, la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar finaliza en el centro del rotor. En particular, la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar conformada en forma angular con respecto al eje de rotación del rotor también está dispuesta en esta forma de fabricación de manera tal que la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar está encerrada al menos parcialmente por las estructuras conductoras prolongadas fuera núcleo de rotor macizo. Esto impide que pueda entrar fluido a la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. En lugar de ello, el fluido se evacúa directamente mediante las estructuras conductoras del rotor hacia fuera mediante las fuerzas centrífugas que ocurren debido a la rotación del rotor.

Debido a la entrada en forma angular de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar al rotor, el hueco formado por las estructuras conductoras prolongadas debe estar abierto. Esto causa que en la zona inferior se obtenga una distancia más grande entre la abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar y el rotor, mientras que en la zona superior se obtiene la pequeña distancia deseada entre la abertura de salida de la tubería de alimentación y las estructuras conductoras prolongadas del rotor. Sin embargo, la distancia inferior agrandada no es problemática, dado que el fluid no tiende a fluir desde abajo a la tubería de alimentación.

Una ventaja esencial de esta otra forma de fabricación con disposición en forma angular de la tubería de alimentación consiste en que el fluido no puede fluir hacia dentro de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar, en particular en el estado apagado del dispositivo. Por consiguiente, también en el estado de reposo del dispositivo está garantizado en forma segura que no llegue fluido a la tubería de alimentación y, por consiguiente, no pueda adherirse sustancia a dispersar dentro de la tubería de alimentación. Además, puede estar previsto que la alimentación de fluido esté dispuesta en gran parte ortogonal a la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. Por ejemplo, la alimentación de fluido puede presentar un segundo eje longitudinal. En particular, la alimentación de fluido está conformada como tubo con un segundo eje longitudinal. La alimentación de fluido está dispuesta, en la carcasa de proceso, distanciada con respecto al rotor, en particular sobre el lado de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar, de modo que un fluido cargado fluye al menos por zonas alrededor de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar.

Según otra forma de fabricación está previsto disponer la alimentación de fluido en gran parte en forma oblicua con respecto a la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar, en particular en un ángulo entre 0 grados y 90 grados.

El fluido se conduce desde el centro del rotor hacia fuera mediante las estructuras conductoras del rotor y debido a las fuerzas centrífugas que ocurren en la rotación del rotor, de modo que no puede llegar fluido a la zona central, en la que está dispuesta la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. En particular, el fluido no entra, por consiguiente, en la zona del eje de rotación del rotor.

Según una forma de fabricación de la invención está previsto que la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar pueda desplazarse axialmente, en particular la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar puede desplazarse, con respecto a la carcasa de proceso, a lo largo de su eje longitudinal axialmente y/o en forma paralela con respecto al eje de rotación del rotor. De este modo puede modificarse, en función de la sustancia alimentada, la profundidad de inmersión de una zona de extremo de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar en las estructuras conductoras prolongadas del rotor y, por consiguiente, la distancia entre la zona de extremo, que comprende la por lo menos una abertura de salida, de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar y el núcleo macizo del rotor.

Entre las estructuras conductoras prolongadas del rotor y la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar está conforma preferentemente una distancia radial.

La distancia es necesaria para que la sustancia pueda salir de la por lo menos una abertura de salida y pasar entre las estructuras conductoras al fluido. Preferentemente existen entre las estructuras conductoras prolongadas del rotor y la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar una distancia entre aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 10 mm en dirección radial. Además, está previsto que entre la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar y el rotor esté previsto un espacio en dirección axial, a través de la cual la sustancia pasa radialmente al fluido.

Según una forma de fabricación de la invención, el rotor presenta varias estructuras conductoras, teniendo solo una parte de las estructuras conductoras conformadas prolongaciones axiales como primer medio para generar el transporte axial al menos por zonas. Por ejemplo, el rotor presenta un número par de estructuras conductoras, estando solo cada segunda estructura conductora prolongada axialmente más allá del núcleo de rotor macizo. Esto puede ser razonable en particular en el caso de una alta densidad de estructuras conductoras sobre el núcleo de rotor. En particular se impide de este modo que las prolongaciones formen un anillo tan denso alrededor del eje de rotación que podría obstaculizarse un pasaje de la sustancia desde la tubería de alimentación al fluido.

La tubería de alimentación para la sustancia a dispersar puede presentar un diámetro aumentado en la zona de la por lo menos una abertura de salida, por ejemplo, en forma de codo que sirve como elemento deflector adicional. De este modo se asegura adicionalmente que ningún fluido pueda entrar en y/o llegar a la por lo menos una abertura de salida de la tubería de alimentación.

La por lo menos una abertura de salida no necesita estar conformada como extremo abierto de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. Según una forma de fabricación de la invención, la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar se forma por un tubo, cuyo extremo dispuesto en dirección del núcleo de rotor macizo entre las estructuras conductoras está cerrado y que en esa zona de extremo presenta varias aberturas laterales en dirección radial como aberturas de salida para la sustancia.

La sustancia también se transporta hacia fuera, es decir, en dirección del borde de rotor externo por medio de las fuerzas centrífugas. Al hacerlo se dispersa sustancia en el fluido. Esto tiene lugar en particular en la zona de borde externa del rotor en un espacio intermedio entre el rotor que está en rotación y la carcasa de proceso estática.

Según otra forma de fabricación puede estar previsto que el diámetro interno de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar sea variable y, por consiguiente, pueda adaptarse a las exigencias de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. En particular pueden ajustarse la capacidad de transporte y la velocidad de flujo. Por ejemplo, puede estar previsto que en la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar puedan introducirse piezas de formato reductoras de la sección transversal para variar el diámetro y, por consiguiente, la superficie de sección transversal de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. El ajuste variable tiene lugar, por ejemplo, por medio de utilización de tubos internos adicionales con diámetros más pequeños para el tubo de alimentación de polvo. Los tubos internos pueden estar hechos, por ejemplo, de PTFE u otro plástico apropiado. Alternativamente tiene lugar un intercambio de rotor y tubo de alimentación, habiendo, por ejemplo, varios tamaños diferentes de rotor y tubo de alimentación de polvo para elegir como piezas de formato.

Según una forma de fabricación de la invención, el primer eje longitudinal de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar está alineado horizontalmente y el segundo eje longitudinal de la alimentación de fluido está dispuesto verticalmente. En particular puede estar previsto que la alimentación de fluido tenga lugar desde arriba.

El fluido ingresa en la carcasa de proceso mediante la alimentación de fluido y es arrastrado por el rotor que acelera el fluido en dirección axial y radial. De este modo se establece el efecto de bombeo que bombea el fluido a un depósito a través de la salida de producto. Debido al elevado efecto de bombeo se produce una presión negativa en la carcasa de proceso. Tan pronto como se abre la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar se produce una succión debido a la presión negativa en la carcasa de proceso. De este modo se succiona la sustancia a través de la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar. La sustancia sale mediante la por lo menos una abertura de salida dispuesta entre las estructuras conductoras prolongadas y pasa radialmente al fluido. La dispersión o suspensión producida de este modo es descargada por el rotor de la carcasa de proceso mediante la salida de producto. Debido al espacio estrecho entre las estructuras conductoras y la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar se impide mediante fuerzas centrífugas que el fluido fluya a la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar.

Alternativamente, la alimentación de la sustancia a dispersar también puede tener lugar en forma gravimétrica. En este caso, la tubería de alimentación para la sustancia a dispersar está posicionada verticalmente o en un ángulo menor que o igual a 70° con respecto a la vertical.

La invención se refiere, además, a un procedimiento para dispersar por lo menos una sustancia en un fluido, en particular en un líquido, por medio de un dispositivo que comprende una carcasa de proceso con rotor, una alimentación de fluido, una tubería de alimentación para la por lo menos una sustancia a dispersar con una abertura de salida, así como una salida de producto. El rotor produce al menos por zonas un transporte axial de un fluido alimentado. Además, con el rotor produce al menos por zonas un transporte radial del fluido alimentado.

Alternativamente o adicionalmente a las características descritas, el procedimiento puede comprender una o varias características y/o propiedades del dispositivo descrito previamente.

El dispositivo y el procedimiento son apropiados para dispersar una sustancia en un fluido, en particular en un líquido. En particular, con el dispositivo según la invención y/o el procedimiento según la invención es posible humectar y/o dispersar un sólido en forma de polvo en gran parte sin ayuda de fuerzas mecánicas, como, por ejemplo, se generan por medio de un sistema clásico de rotor-estator o por medio de la utilización de cuerpos de molienda. En lugar de fuerzas mecánicas se aprovechan efectos físicos en el dispositivo, respectivamente en el procedimiento, por ejemplo, diferencias de presión y la expansión y compresión de aire contenido en el polvo que están relacionadas con ello.

El dispositivo es más compacto que dispositivos conocidos convencionalmente. Dado que el dispositivo está diseñado técnicamente en forma más sencilla que los dispositivos conocidos, se lo puede producir en forma más económica. El diseño técnicamente simplificado facilita la limpieza y el mantenimiento del dispositivo. La limpieza simplificada hace que el dispositivo sea interesante en particular para cargas de producto pequeñas y medianas, y frecuentes cambios de producto.

El dispositivo no utiliza un principio clásico de rotor-estator para la dispersión de la sustancia a dispersar en un fluido. Esto significa en particular que el producto no necesita bombearse por un estator. Es ventajoso en este caso un cizallamiento más reducido del producto. Además, el dispositivo y el procedimiento se caracterizan por una menor introducción de energía, por lo cual el aumento de temperatura también es más reducido que en dispositivos conocidos convencionalmente. Además, el dispositivo es menos propenso a fallar y/o propenso al desgaste. En particular, el dispositivo es menos sensible en el caso de cuerpos extraños contenidos en la sustancia pulverulenta a dispersar o en el fluido.

Descripción de las figuras

A continuación, los ejemplos de fabricación tienen por objeto explicar detalladamente la invención y sus ventajas en base a las figuras adjuntas. Las relaciones de tamaños de los distintos elementos entre sí en las figuras no siempre se corresponden con las relaciones de tamaños reales, dado que algunas formas están representadas en forma simplificada y otras formas lo están en forma ampliada, para una mejor ilustración, en relación con otros elementos.

La figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un dispositivo de dispersión según la invención.

La figura 2 muestra una representación en perspectiva de un dispositivo de dispersión según la invención.

La figura 3 muestra una representación en perspectiva de una carcasa de proceso de un dispositivo de dispersión.

La figura 4 muestra una representación en sección esquemática de otra forma de fabricación de una carcasa de proceso en representación lateral.

La figura 5 muestra una representación en perspectiva de un rotor con cojinete.

La figura 6 muestra una vista de arriba sobre el rotor con cojinete.

La figura 7 representa un primer modo de trabajo.

La figura 8 representa un segundo modo de trabajo.

La figura 9 muestra una representación lateral de otra forma de fabricación de un dispositivo de dispersión según la invención.

La figura 10 muestra una representación en sección a través de una representación lateral de una forma de fabricación de un dispositivo de dispersión según la invención según la figura 9.

La figura 11 muestra una representación en sección esquemática de la carcasa de proceso de la forma de fabricación según la figura 9.

La figura 12 muestra un recorte en detalle de la figura 11.

La figura 13 muestra una representación en perspectiva de la carcasa de proceso del dispositivo de dispersión según la figura 9.

La figura 14 muestra una representación en perspectiva de un rotor con cojinete de la forma de fabricación según la figura 9.

Para elementos de la invención iguales o que tienen el mismo efecto se utilizan caracteres de referencia idénticos. Además, para una mayor claridad se representan en las distintas figuras solo caracteres de referencia que son necesarios para la descripción de la respectiva figura. Las formas de fabricación representadas representan meramente ejemplos de cómo pueden estar configurados el dispositivo según la invención o el procedimiento según la invención, y no representan ninguna limitación concluyente.

La figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un dispositivo de dispersión 1 según la invención y la figura 2 muestra una representación en perspectiva de un dispositivo de dispersión 1 según la invención. El dispositivo de dispersión 1 se utiliza en particular para dispersar una sustancia P pulverulenta en un fluido F, en particular un líquido, y al hacer esto producir una dispersión D. El dispositivo de dispersión 1 comprende un motor de accionamiento (no representado), un cojinete 9, en el que está apoyado el árbol de accionamiento 2 y una linterna de acoplamiento con acoplamiento de árbol interno y motor de accionamiento (no representado) para la transmisión de fuerza del árbol motor al árbol de accionamiento 2. El árbol de accionamiento 2 sirve para impulsar el rotor 3. Además, el dispositivo de dispersión 1 comprende un apoyo rotativo del árbol de accionamiento 2 que está guiado por medio de un sello mecánico 4 hacia dentro de una carcasa de proceso 5.

En la carcasa de proceso 5, en la que tiene lugar la dispersión, están dispuestos un rotor 3 y una salida de producto 8 para evacuar el producto, en particular la dispersión D. A la carcasa de proceso 5 le está asignada, además, una tubería de alimentación para la sustancia P pulverulenta a dispersar, en particular una alimentación de polvo 6 para alimentar polvo P, así como, además, una alimentación de fluido 7 para alimentar fluido F (comparar la figura 2).

La figura 3 muestra una representación en perspectiva y la figura 4 muestra una representación en sección esquemática de una carcasa de proceso 5 con alimentación de polvo 6, alimentación de fluido 7 y salida de producto 8. Las figuras 5 y 6 muestran representaciones diferentes de una forma de fabricación del rotor 3.

El rotor 3 puede rotarse alrededor de un eje de rotación R y presenta un núcleo de rotor 10 macizo. El rotor 3 presenta una superficie de sección transversal Q que se agranda hacia el lado de accionamiento al menos por zonas. En otras palabras, la superficie de sección transversal Q del rotor 3 disminuye en dirección de la alimentación de polvo 6. En particular, el rotor 3 presenta en una zona adyacente a la alimentación de polvo 6 una primera superficie de sección transversal Q1 que es más pequeña que una segunda superficie de sección transversal Q2 en una zona del rotor 3 cercana al accionamiento (comparar en particular la figura 4).

Sobre el núcleo de rotor 10 están dispuestas estructuras conductoras 11 que ocasionan un guiado dirigido del fluido F, respectivamente del polvo P. Cada estructura conductora 11 comprende esencialmente dos zonas parciales 12, 13, estando la primera zona parcial 12 dispuesta sobre y fijada al núcleo de rotor 10 macizo y representando la segunda zona parcial 13 una prolongación 14 axial de la estructura conductora 11 más allá del núcleo de rotor 10 macizo. En particular, las estructuras conductoras 11 están inclinadas en dirección axial en la zona de las prolongaciones 14 para que transporten en particular en forma axial. En cambio, las estructuras conductoras 11 en la primera zona parcial 12 están curvadas adicionalmente hacia atrás para lograr una alta presión de salida y un buen efecto transportador.

Las prolongaciones 14 de las estructuras conductoras 11 están ahuecadas en la zona del eje de rotación R del rotor 3 y forman una abertura 15 axial. Esta abertura 15 sirve en particular como alojamiento 16 para una zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6 (comparar las figuras 1 y 4). En particular, dentro del alojamiento 16, la por lo menos una abertura de salida de polvo 21 de la alimentación de polvo 6 es encerrada por las estructuras conductoras 11 del rotor 3 (comparar las figuras 1 y 4). En la rotación del rotor 3 alrededor del eje de rotación R se producen fuerzas centrífugas que causan que el fluido F se conduzca hacia fuera y, por consiguiente, se mantenga alejado de la abertura de salida de polvo 21. Por consiguiente, puede impedirse en forma efectiva una penetración de fluido F en la alimentación de polvo 6.

En particular, la zona de inmersión EB (comparar las figuras 1 y 4), en la que la alimentación de polvo 6 se sumerge en el rotor 3 al menos por zonas, en particular la zona de inmersión EB, en la que la alimentación de polvo 6 se sumerge en las prolongaciones 14 de las estructuras conductoras del rotor 3, se corresponde, por consiguiente, también con la zona de salida AB, en la que el polvo P sale de la por lo menos una abertura de salida de polvo 21 de la alimentación de polvo 6 y pasa en particular al fluido F.

Preferentemente, el rotor 3 está formado de manera tal que ya en la zona alrededor de la zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6 se logra un efecto de transporte axial del fluido F en dirección del núcleo de rotor 10 macizo, respectivamente en dirección de la salida de producto 8. Este transporte axial se convierte, con el progresivo aumento del diámetro del rotor 3, es decir, con el progresivo aumento de la superficie de sección transversal Q del rotor 3 en dirección de la salida de producto 8, en un efecto de transporte radial hasta una zona, en la que el fluido F ya solo se transporta radialmente. Además del efecto de transporte axial, respectivamente radial, el fluido F se pone en rotación por medio de la rotación del rotor 3 alrededor del eje de rotación R.

La alimentación de polvo 6 puede estar cerrada en la zona de extremo 20 y presentar aberturas laterales como aberturas de salida de polvo 21, mediante las cuales preferentemente tiene lugar una salida de polvo de la alimentación de polvo 6 en dirección radial.

Puede estar previsto que la alimentación de polvo 6 pueda desplazarse en forma axial a lo largo de un eje longitudinal L6. El eje longitudinal L6puede estar alineado preferentemente coaxial o paralelo al eje de rotación R del rotor 2. Mediante el desplazamiento axial de la alimentación de polvo 6 puede ajustarse en particular la profundidad, en la que se sumerge la zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6 en las prolongaciones 14 de las estructuras conductoras 11. En dirección radial está conformada una distancia entre las prolongaciones 14 de las estructuras conductoras 11 y la alimentación de polvo 6. Esa distancia garantiza en particular una rotación sin perturbaciones del rotor 3 alrededor de la alimentación de polvo 6 y posibilita, además, la salida libre del polvo P de la por lo menos una abertura de salida de polvo 21. La distancia radial entre las prolongaciones 14 de las estructuras conductoras 11 y la alimentación de polvo 6 se sitúa preferentemente entre 0,1 mm y 10 mm. Para el especialista es claro que la distancia está adaptada en particular al tamaño del dispositivo completo, respectivamente a las sustancias y/o los productos a procesar.

Además, entre la alimentación de polvo 6 y el núcleo de rotor 10 macizo existe en dirección axial un espacio S, a través de la cual el polvo P alimentado mediante la alimentación de polvo 6 pasa en forma radial al fluido F.

Una distancia A entre el rotor 3 y la carcasa de proceso 5 (comparar las figuras 1 y 4) se sitúa entre 0,1 mm y 10 mm. Cuanto más reducida es la distancia A, tanto más altas son las fuerzas de cizallamiento que actúan dentro del fluido F, lo cual puede favorecer el efecto dispersante.

La alimentación de polvo 6 puede presentar en la zona de extremo 20, en particular en la zona de la por lo menos una abertura de salida de polvo 21, un diámetro exterior agrandado. El diámetro aumentado sirve como elemento deflector adicional que impide adicionalmente una penetración de fluido F en la zona de la abertura de salida de polvo 21.

La alimentación del fluido F, del polvo P, respectivamente de una suspensión de producto o dispersión D ocurre mediante secciones transversales de tubo, que son relativamente grandes, de la alimentación de polvo 6 y la alimentación de fluido 7. De este modo se mantienen reducidas en particular las resistencias de flujo y pueden procesarse también productos de hasta viscosidades medias sin bomba. Si, por ejemplo, se hace pasar un producto en circulación para adicionar sucesivamente polvo P hasta alcanzar la concentración final deseada, entonces la adición del producto que ya contiene polvo tiene lugar por lo general mediante la tubería de alimentación de la alimentación de fluido 7.

Para poder procesar en cada caso en forma óptima productos con viscosidades diferentes, puede estar instalada una válvula o algo similar (no representados) en la entrada de producto de la alimentación de fluido 7 para reducir el flujo para productos con baja viscosidad.

En el dispositivo de dispersión 1 según la invención, la alimentación de fluido F puede tener lugar con o sin bomba en función del respectivo fluido F, respectivamente producto de dispersión D que está circulando.

El fluido F ingresa en la entrada de producto de la alimentación de fluido 7 a la carcasa 5, es arrastrado por el rotor 3, que está rotando, y acelerado en dirección axial y radial. De este modo se establece el efecto de bombeo que retorna el fluido F por bombeo a un depósito (no representado) a través de la salida de producto 8. Al hacer esto se produce una presión negativa en la carcasa de proceso 5. Tan pronto como se abre la alimentación de polvo 6 regulada por lo general por una válvula (no representada), se produce una succión debido a la presión negativa en la carcasa de proceso 5. El polvo P se succiona en dirección del rotor 3. El polvo P sale de la alimentación de polvo 6 mediante la por lo menos una abertura de salida de polvo 21 y pasa radialmente al fluido F. La dispersión D producida de este modo es descargada por el rotor 3 de la carcasa de proceso 5 mediante la salida de producto 8. Debido al espacio estrecho entre las estructuras conductoras 11 y la alimentación de polvo 6 se impide mediante fuerzas centrífugas que el fluido fluya hacia dentro de la alimentación de polvo 6.

Las válvulas en la alimentación de fluido 7, respectivamente en la alimentación de polvo 6, están previstas en particular para abrir completamente o cerrar completamente la alimentación para impedir una inundación del dispositivo de dispersión 1.

El dispositivo de dispersión 1 según la invención puede utilizarse sin máquinas adicionales. Se necesita meramente un depósito (no representado) de producto, respectivamente de preparación y un sistema de carga de polvo (no representado) apropiado. Como sistemas de carga de polvo son apropiados los sistemas conocidos convencionalmente, por ejemplo, una lanza de aspiración, una estación de carga por saco, una estación de carga por BigBag, un silo o algo similar. Con el dispositivo de dispersión 1 pueden aspirarse y dispersarse finamente polvos P en fluidos F, en particular en líquidos.

La figura 7 representa un primer modo de trabajo AM1 y la figura 8 representa un segundo modo de trabajo AM2. En el primer modo de trabajo AM1 según la figura 7, la alimentación de polvo 6 está abierta. En particular está abierta una válvula (no representada) que regula la alimentación de polvo 6. En este primer modo de trabajo AM1, el fluido F, respectivamente el producto de dispersión D que se compone de polvo P disperso en el fluido F, circula entre un depósito de producto, respectivamente de preparación, y el dispositivo de dispersión 1 (en las figuras 7 y 8 está representada en cada caso solo la carcasa de producto 5 con las tuberías de alimentación y descarga 6, 7, 8), alimentándose, en particular aspirándose, continuamente polvo P mediante la alimentación de polvo 6. La carga de polvo puede tener lugar, por ejemplo, mediante una tolva, una estación BigBag, un silo, una lanza de aspiración o algo similar.

En un segundo modo de trabajo AM2 según la figura 8, la alimentación de polvo 6 está cerrada mediante válvula (no representada). En lugar de ello, el producto de dispersión D circula continuamente entre el depósito de producto, respectivamente de preparación, y la carcasa de proceso 5 del dispositivo de dispersión 1. En este caso se produce en la carcasa de proceso 5 una fuerte presión negativa que causa (micro)cavitación dentro de la dispersión D. Además, el producto de dispersión D, es decir, el polvo P disperso en el fluido F, se somete a un efecto de cizallamiento entre las estructuras conductoras 11 y la carcasa de proceso 5 (comparar las figuras 1 y 4). Para lograr una presión más alta y un mayor tiempo de permanencia del producto de dispersión D, respectivamente del polvo P disperso en el fluido F, en la carcasa de proceso 5 puede estar dispuesta otra válvula (no representada) en la salida de producto 8 o se reduce el flujo de producto con una tubería correspondiente. Estas medidas, respectivamente estos efectos, tienen un efecto positivo sobre la calidad de dispersión.

La figura 9 muestra una representación lateral de otra forma de fabricación de un dispositivo de dispersión 1 según la invención. La figura 10 muestra una representación en sección a través del dispositivo de dispersión 1 según la figura 9. La figura 11 muestra una representación en sección esquemática y la figura 13 muestra una representación en perspectiva de la carcasa de proceso de la forma de fabricación según la figura 9. La figura 12 representa un recorte en detalle de la figura 11, y la figura 14 muestra una representación en perspectiva de un rotor con cojinete de la forma de fabricación del dispositivo de dispersión 1 según la figura 9. Los componentes iguales están provistos con los mismos números de referencia que en las figuras 1 a 8, a cuya descripción se remite con esto.

El dispositivo de dispersión 1 comprende un motor de accionamiento (no representado), un cojinete 9, en el que está apoyado el árbol de accionamiento 2, y una linterna de acoplamiento con acoplamiento de árbol interno. El dispositivo de dispersión 1 comprende, además, un motor de accionamiento (no representado) para la transmisión de fuerza del árbol motor al árbol de accionamiento 2 que sirve para impulsar el rotor 3. Además, está previsto un apoyo rotativo del árbol de accionamiento 2 que está guiado por medio de un sello mecánico 4 hacia dentro de una carcasa de proceso 5. En la carcasa de proceso 5, en la que tiene lugar la dispersión de una sustancia P pulverulenta en un fluido F, están dispuestos un rotor 3 y una salida de producto 8 para evacuar el producto, en particular la dispersión D. A la carcasa de proceso 5 le está asignada, además, una tubería de alimentación para la sustancia P pulverulenta a dispersar, en particular una alimentación de polvo 6*, así como, además, una alimentación de fluido 7* para alimentar fluido F.

Al contrario de la forma de fabricación representada en las figuras 1 a 8, el eje longitudinal L6* de la alimentación de polvo 6* está dispuesto, en la forma de fabricación representada en las figuras 9 a 14, en un ángulo a con respecto al eje de rotación R del rotor 3. En particular, la sustancia P pulverulenta se le suministra al rotor 3, por consiguiente, desde oblicuamente arriba hacia abajo. La alimentación de polvo 6* termina en forma análoga a la alimentación de polvo 6 según las figuras 1 y 4 en el centro del rotor 3, en particular la zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6* se sumerge con la abertura de salida de polvo 21 entre las prolongaciones 14* axiales de las estructuras conductoras 11 del rotor 3. En forma análoga a las estructuras conductoras 11 descritas detalladamente en relación con las figuras 5 y 6, las prolongaciones 14* de las estructuras conductoras 11 también están ahuecadas en la zona del eje de rotación R del rotor 3 y forman una abertura axial 15*. Esta abertura 15* sirve en particular como alojamiento 16* para una zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6* (comparar las figuras 12 y 14). En particular, la por lo menos una abertura de salida de polvo 21 de la alimentación de polvo 6* es encerrada dentro del alojamiento 16* por las prolongaciones 14* de las estructuras conductoras 11 del rotor 3 (comparar las figuras 10 a 12). En la rotación del rotor 3 alrededor del eje de rotación R se producen fuerzas centrífugas que causan que el fluido F se descargue hacia fuera y, por consiguiente, se mantenga alejado de la abertura de salida de polvo 21. Por consiguiente, puede impedirse en forma efectiva una penetración de fluido F en la alimentación de polvo 6*.

En particular, la zona de inmersión EB, en la que la alimentación de polvo 6* se sumerge en el rotor 3 al menos por zonas, en particular la zona de inmersión EB, en la que la alimentación de polvo 6* se sumerge en las prolongaciones 14* de las estructuras conductoras 11 del rotor 3, se corresponde, por consiguiente, también con la zona de salida AB, en la que el polvo P sale de la por lo menos una abertura de salida de polvo 21 de la alimentación de polvo 6* y pasa en particular al fluido F.

También en esta forma de fabricación se alimenta, por consiguiente, la sustancia P pulverulenta en el centro del rotor 3, como se reconoce claramente en particular en la representación en detalle agrandada de la figura 12. Las paletas de rotor, respectivamente estructuras conductoras 11, encierran en este caso la zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6* e impiden de este modo de manera efectiva que pueda llegar fluido F a la alimentación de polvo 6*. Por medio de las estructuras conductoras 11, en particular mediante la primera zona parcial 12 de las estructuras conductoras 11, se centrifuga el fluido F hacia fuera. La fabricación especial de la alimentación de polvo 6* que se sumerge en las paletas de rotor, respectivamente estructuras conductoras 11, forma, por consiguiente, una barrera dinámica entre la sustancia P pulverulenta y el fluido F.

La zona de extremo 20 de la alimentación de polvo 6* puede estar cortada en la zona de ingreso EB, en la que se la sumerge en el rotor 3, de manera tal que la zona de extremo 20 forme una superficie perpendicular al eje de rotación R del rotor 3. Alternativamente, la zona de extremo 20 puede estar cortada en un ángulo cualquiera con respecto al eje longitudinal L6* de la alimentación de polvo 6*.

El ángulo a, en el que la alimentación de polvo 6* está dispuesta con respecto al eje de rotación R del rotor 3, puede situarse entre 0° y hasta 90°. La distancia de la alimentación de polvo 6* al rotor 3 puede situarse arbitrariamente entre 0,5 mm y 100 mm. La cobertura de las paletas de rotor, respectivamente la cobertura de las prolongaciones 14* de las estructuras conductoras 11, más allá de la alimentación de polvo 6*, en particular la envoltura de la alimentación de polvo 6* por las prolongaciones 14* de las estructuras conductoras 11, puede situarse preferentemente entre 1 mm y 100 mm.

Debido a la entrada en ángulo de la alimentación de polvo 6* a la abertura 15* axial, respectivamente al alojamiento 16*, entre las prolongaciones axiales 14* de las estructuras conductoras 11, el hueco entre las prolongaciones 14* que forma la abertura 15*, respectivamente el alojamiento 16*, está conformado abierto para posibilitar una rotación libre del rotor 3 (comparar la figura 12). De este modo, en la zona inferior se obtiene una primera distancia A1 entre la alimentación de polvo 6* y las prolongaciones 14*, y en la zona superior se obtiene una segunda distancia A2 entre la alimentación de polvo 6* y las prolongaciones 14*. En este caso, la primera distancia A1 es más grande que la segunda distancia A2. Sin embargo, la primera distancia A1 más grande en la zona inferior no es problemática, dado que no ingresa fluido F fluyendo desde abajo a la alimentación de polvo 6*.

Esta forma de fabricación ha demostrado ser ventajosa en particular en la parada del dispositivo de dispersión 1 si en este, dado el caso, aún hay fluido residual. En la forma de fabricación según las figuras 1 a 7 puede ocurrir en casos excepcionales que en el estado de reposo ingrese fluido residual a la alimentación de polvo 6 que luego puede causar una adhesión de la sustancia P pulverulenta dentro de la alimentación de polvo 6.

En una forma de fabricación con una geometría de entrada, que está representada y descrita según las figuras 9 bis 14, de la alimentación de polvo 6* entre las prolongaciones 14* de las estructuras conductoras 11 del rotor 3 este peligro residual está completamente excluido. También en el estado apagado del dispositivo de dispersión 1 no se produce en esta forma de fabricación un flujo de ingreso indeseado de fluido F a la alimentación de polvo 6*.

La invención se describió tomando como referencia una forma de fabricación preferida. Sin embargo, para un especialista es concebible que puedan hacerse modificaciones o cambios de la invención, sin salirse del ámbito de protección de las reivindicaciones subsiguientes.

Lista de caracteres de referencia

1 Dispositivo de dispersión

2 Árbol de accionamiento

3 Rotor

4 Sello mecánico

5 Carcasa de proceso

6 Alimentación de polvo / tubería de alimentación

7 Alimentación de fluido / tubería de alimentación

8 Salida de producto / tubería de descarga

9 Cojinete

10 Núcleo de rotor

11 Estructura conductora

12 Primera zona parcial

13 Segunda zona parcial

14 Prolongación axial

15 Abertura

16 Alojamiento

20 Zona de extremo

21 Abertura de salida de polvo

A Distancia

AB Zona de salida

AM Modo de trabajo

D Dispersión / producto de dispersión

EB Zona de inmersión

F Fluido

L Eje longitudinal

P Polvo

R Eje de rotación

S Espacio

Q Superficie de sección transversal

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) para dispersar por lo menos una sustancia (P) pulverulenta en un fluido (F), que comprende una carcasa de proceso (5) con un rotor (3) con una superficie de rotor, una alimentación de fluido (7), una tubería de alimentación (6) para la por lo menos una sustancia pulverulenta a dispersar con por lo menos una abertura de salida (21), así como una salida de producto (8), pudiendo generarse por medio del rotor (3) al menos por zonas un transporte axial de un fluido (F) alimentado y pudiendo generarse por medio del rotor (3) al menos por zonas un transporte radial del fluido (F) alimentado,

presentando el rotor (3) en la zona de la superficie de rotor estructuras conductoras (11) para generar el efecto de transporte axial y pudiendo generarse un efecto de transporte radial por medio de un ensanchamiento de una sección transversal de rotor (Q) y/o por medio de una rotación del rotor (3),

estando las estructuras conductoras (11) conformadas sobre el lado del rotor (3) que está orientado hacia la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar y estando por lo menos una de las estructuras conductoras (11) prolongada axialmente, mediante un núcleo (10) macizo del rotor (3), en dirección de la tubería de alimentación (6) para la sustancia pulverulenta a dispersar,

caracterizado porque

la por lo menos una abertura de salida (21) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia pulverulenta a dispersar está encerrada fuera del núcleo de rotor macizo al menos parcialmente por la por lo menos una estructura conductora (11) prolongada, pudiendo en la rotación del rotor (3) alrededor del eje de rotación (R) generarse fuerzas centrífugas que causan que el fluido (F) se dirija hacia fuera y, por consiguiente, se mantenga alejado de la abertura de salida de polvo (21), impidiéndose en forma efectiva una penetración de fluido (F) en la alimentación de polvo (6).

2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, comprendiendo el rotor (3) por lo menos un primer medio para generar el transporte axial al menos por zonas y comprendiendo el rotor (3) por lo menos un segundo medio para generar el transporte radial al menos por zonas.

3. Dispositivo (1) según las reivindicaciones 1 o 2, estando la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar encerrada al menos parcialmente por el rotor (3) y estando la por lo menos una abertura de salida (21) dispuesta en una zona del rotor (3), en la que el fluido (F) es transportable axialmente.

4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, presentando la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar un primer eje longitudinal (L6) y estando el rotor (3) apoyado rotatoriamente alrededor de un eje de rotación (R), estando el eje longitudinal (L6) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar y el eje de rotación (R) del rotor (3) alineados coaxiales o paralelos y estando una abertura de salida (21) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar dispuesta alineada con el primer eje longitudinal (L6) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar y el eje de rotación (R) del rotor (3) o estando el eje longitudinal (L6*) de la tubería de alimentación (6*) para la sustancia a dispersar y el eje de rotación (R) del rotor (3) dispuestos uno con respecto al otro en un ángulo (a) definido.

5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, estando la alimentación de fluido (7) dispuesta en gran parte ortogonalmente con respecto a la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar o estando la alimentación de fluido (7) dispuesta en un ángulo entre 0 grados y 90 grados con respecto a la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar.

6. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 4 o 5, presentando la alimentación de fluido (7) un segundo eje longitudinal que está dispuesto ortogonalmente o en un ángulo con respecto al primer eje longitudinal (L6) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar y estando la alimentación de fluido (7) dispuesta distanciada con respecto al rotor (3), de modo que un fluido (F) cargado fluye al menos por zonas alrededor de la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar.

7. Dispositivo (1) según la reivindicación 6, pudiendo el fluido (F) conducirse hacia fuera desde un centro del rotor (3) mediante las estructuras conductoras (11) del rotor (3) y las fuerzas centrífugas que ocurren en la rotación del rotor (3).

8. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones precedentes, siendo la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar ajustable axialmente, en particular siendo la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar desplazable paralela al eje de rotación (R) del rotor.

9. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 5 a 8, siendo la profundidad de inmersión de una zona de extremo (20) de la tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar, en particular la profundidad de inmersión de la zona de extremo (20) que comprende la por lo menos una abertura de salida (21), ajustable en las estructuras conductoras (11) prolongadas del rotor (3).

10. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 5 a 9, estando conformada una distancia radial, en particular una distancia radial entre 0,1 mm y 10 mm, entre las estructuras conductoras (11) prolongadas del rotor (3) y tubería de alimentación (6) para la sustancia a dispersar.

11. Procedimiento para dispersar por lo menos una sustancia (P) en un fluido (F), en particular en un líquido, mediante un dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 10 que comprende una carcasa de proceso (5) con un rotor (3) con una superficie de rotor, una alimentación de fluido (7), una tubería de alimentación (6) para la por lo menos una sustancia a dispersar con por lo menos una abertura de salida (21), así como una salida de producto (8), causando el rotor (3) al menos por zonas un transporte axial de un fluido (F) alimentado y causando el rotor (3) al menos por zonas un transporte radial del fluido (F) alimentado.