ES2882076T3 - Conjunto de desviación para un sistema de transporte neumático - Google Patents
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Abstract
Conjunto de desviación para el transporte neumático de una sustancia de material a granel utilizando un flujo de fluido, que comprende un cuerpo principal de desviación (2) provisto de una conexión de tubería de entrada (3) que tiene una dirección de flujo de entrada (3a), y al menos una conexión de tubería de salida (4) que tiene una dirección de flujo de salida (4a) perpendicular a la dirección de flujo de entrada (3a), en donde el cuerpo principal de desviación (2) comprende, además una pieza de pared de colisión (5) dispuesta alejada y opuesta a la conexión de tubería de entrada (3) y que tiene una superficie de colisión (5a) dispuesta perpendicular a la dirección de flujo de entrada (3a), y una pieza de flujo que se estrecha (6) conformada y dispuesta para proporcionar una trayectoria de flujo desde la pieza de pared de colisión (5) hasta la al menos una conexión de tubería de salida (4), en donde el cuerpo principal de desviación (2) comprende, además, una pieza de pared curva (7) que se extiende entre la pieza de pared de colisión (5) y la conexión de tubería de entrada (3), en donde la pieza de pared curva (7), la pieza de flujo que se estrecha (6) y la pieza de pared de colisión (5) forman un recinto hermético a los fluidos entre la conexión de tubería de entrada (3) y la al menos una conexión de tubería de salida (4), caracterizado por que, la pieza de flujo que se estrecha (6) está conformada como un cuerpo conformado como un embudo y está dispuesta para proporcionar una trayectoria de flujo convergente suave.
Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de desviación para un sistema de transporte neumático
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un conjunto de desviación para el transporte neumático de una sustancia, tales como sustancias cargadas de partículas o similares a polvo.
Técnica anterior
La publicación de patente estadounidense US 4.536.104 divulga un divisor de tubería para tuberías que trasladan sólidos. Está provista una cámara distribuidora cilíndrica a la que se conecta una tubería de alimentación para proporcionar sólidos en un flujo de aire tangencialmente a la cámara distribuidora cilíndrica. Dos tuberías de salida (con válvulas de cierre hechas funcionar individualmente) están conectadas centralmente y en ángulos rectos desde las dos caras de extremo de la cámara distribuidora cilíndrica.
La publicación de patente europea EP-A-1 026 107 divulga una junta para canalizaciones para la transportación neumática de materiales sueltos. La junta tiene una boca de entrada y de salida dispuestas en un ángulo de 90° entre sí. Está provista una concavidad de tipo casquete esférico con su centro dispuesto en la proximidad de un eje de la boca de entrada, y está provisto un abultamiento redondeado entre la concavidad y la boca de salida. Como resultado, el material transportado sigue la curvatura de la concavidad y el abultamiento y no se acumula en la doblez de 90°.
La solicitud estadounidense publicada US 3.722.544 divulga un conjunto de desviación para el transporte neumático de sustancia de material a granel utilizando un flujo de fluido, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Sumario de la invención
El transporte o traslado neumático es un método eficiente y de uso frecuente para transportar materiales en polvo y cargados de partículas o corrientes de productos en la industria de transformación. El transporte neumático presenta muchas ventajas en comparación con el transporte mecánico. Por ejemplo, los sistemas de transportación neumática generalmente requieren diseños mecánicos menos complejos y, como resultado, a menudo presentan menos fallas mecánicas y proporcionan una mayor vida útil y durabilidad. Sin embargo, la colisión, el desgaste y/o la fricción se pueden producir entre, por ejemplo, las corrientes de productos cargados de partículas y las paredes de las tuberías de transporte de los sistemas de transporte neumático convencionales, especialmente en las dobleces y las porciones arqueadas de las tuberías de transporte. Así mismo, durante el traslado neumático, las corrientes de productos, tales como las corrientes de polvos, pueden degradarse y romperse. Además, para corrientes de polvo concretas que comprenden agua de cristalización, tal como polvo de lactosa monohidrato, se pueden producir un apelmazamiento o incrustación severos en las dobleces y las porciones arqueadas de las tuberías de transporte.
El fenómeno de incrustación en los sistemas de transportación neumática es altamente indeseable por una serie de razones. En primer lugar, con la formación continua de incrustaciones en las dobleces y las porciones arqueadas de la red de tuberías, más obstruida se vuelve una doblez de tubería. Para solucionar este problema, el sistema de transportación se tiene que abrir, enjuagar y limpiar, lo cual conduce a costosas interrupciones de los procesos de producción. Así mismo, la limpieza de la red de tuberías a menudo da como resultado la exposición del interior del sistema de transporte a un entorno no estéril, violando, de este modo, la esterilidad del sistema de transportación. Otro problema que se puede producir es que los trozos y pedazos de escamas de polvo pueden ocasionalmente desprenderse de una pared de doblez de tubería y potencialmente bloquear más tuberías y/o válvulas aguas abajo y también pueden terminar en el producto final.
En vista de lo anterior y a la luz de los nuevos y más estrictos requisitos de seguridad que se están introduciendo para la producción de alimentos, existe la necesidad de un funcionamiento fiable, robusto e higiénico de un sistema de transportación que requiere muy poca o ninguna limpieza interior.
La presente invención busca proporcionar un conjunto de desviación mejorado para un sistema de transportación neumática que permite el transporte de materiales a granel, polvos, corrientes de productos cargados de partículas y similares de manera eficiente, rentable y fiable, en donde los problemas conocidos relacionados con el apelmazamiento, las incrustaciones y los atascamientos internos de las secciones de tubería arqueadas y las dobleces de tubería del sistema de transportación neumática.
De acuerdo con la presente invención, está provisto un conjunto de desviación del tipo definido en la reivindicación 1. Esto permite una solución rentable para proporcionar un bloque de construcción para un sistema de transporte neumático que evitará eficazmente el apelmazamiento y otros atascamientos no deseados del interior del sistema de transporte. Esto evitará un mantenimiento costoso y no deseado.
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método de proveimiento de un sistema de transporte neumático que comprende conectar al menos un conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las realizaciones de la presente invención a una tubería aguas arriba utilizando la conexión de tubería de entrada, y a al menos una tubería aguas abajo utilizando la al menos una conexión de tubería de salida. La al menos una tubería aguas abajo está situada en un plano sustancialmente perpendicular u ortogonal a una dirección longitudinal de la tubería aguas arriba. Esto permite proporcionar, de manera muy flexible, un sistema de transporte neumático que no tiene secciones dobladas de tubería, ya que todos los cambios de dirección son posibles utilizando el conjunto de desviación. Así mismo, dado que se utilizan tales conjuntos de desviación, el sistema de transporte puede funcionar mucho más tiempo que los sistemas de la técnica anterior sin necesidad de abrir y limpiar el interior de las tuberías de sistema de transporte neumático.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirá la presente invención con mayor detalle, utilizando una serie de realizaciones a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
la figura 1 muestra una vista tridimensional de una realización de un conjunto de desviación de acuerdo con la presente invención;
la figura 2 muestra una vista en sección transversal de una realización de un conjunto de desviación de acuerdo con la presente invención;
la figura 3 muestra una vista esquemática de una parte de un sistema de transporte neumático de acuerdo con una realización de la presente invención; y
la figura 4 muestra una vista esquemática de una parte de un sistema de transportación neumática de acuerdo con una realización alternativa de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones a modo de ejemplo
La presente invención se refiere a un sistema de transportación neumática para el transporte de diversos materiales, especialmente material a granel, tales como sustancias similares a polvo y corrientes de productos cargados de partículas, por ejemplo, lactosa en polvo, en donde el sistema de transportación neumática proporciona una fiabilidad mejorada al mismo tiempo que requiere considerablemente menos reparaciones y mantenimiento.
En las instalaciones de la técnica anterior, se ha descubierto que las dobleces y/o las porciones arqueadas en una tubería pueden ser propensas a una acumulación no deseada del material. En ocasiones, las características del propio material transportado hacen que la red de tuberías del sistema de transportación sea propensa a incrustaciones, apelmazamientos o incluso bloqueos. Por ejemplo, la materia cristalina que contiene agua de cristalización (hidratos) puede liberar agua con la entrada de energía a través, por ejemplo, de esfuerzos de cizallamiento y, como resultado, un aumento de temperatura. La lactosa monohidrato, por ejemplo, es sensible a las incrustaciones en un sistema de transportación neumática. Se cree que las dobleces o secciones arqueadas en una tubería inducen una rápida recristalización cuando los hidratos chocan con la pared de tubería en esas dobleces, provocando que el material se agregue y forme "placa".
Ejemplos de sustancias que pueden provocar incrustación y apelmazamiento como se describe anteriormente son azúcares, tales como glucosa y lactosa, y sales, tales como acetato de sodio, bicarbonato/carbonato de sodio, aunque también la proteína de suero concentra hasta un 35 % de proteína en peso seco (que aún contiene cantidades significativas de lactosa), suero en polvo, suero en polvo desmineralizado, suero deslactosado y permeado, por ejemplo.
A la luz de la eficiencia y fiabilidad de la producción, pero también desde la perspectiva de los costes, se debe evitar el problema de incrustaciones y apelmazamiento de las tuberías en un sistema de transportación neumática, ya que esto requiere una limpieza rigurosa de las tuberías afectadas, lo cual es engorroso y puede conducir a la contaminación y al crecimiento bacterianos. Por ejemplo, las secciones de tubería donde se produce la acumulación de material deben limpiarse mecánicamente (por ejemplo, mediante martillazos) o incluso desconectarse para permitir el lavado, la limpieza y el secado de las secciones de tubería obstruidas.
Las realizaciones de la presente invención, en un aspecto, se refieren a un conjunto de desviación para el transporte neumático de una sustancia a granel utilizando un flujo de fluido o, en general, una corriente de producto, tal como corrientes de material a granel, corrientes de polvo, corrientes cargadas de partículas y similares. En un ejemplo particular, tal sustancia o corriente de producto puede ser lactosa en una corriente de aire.
La figura 1 muestra una vista tridimensional de una realización de un conjunto de desviación, de acuerdo con la presente invención, y la figura 2 muestra una vista en sección transversal de una realización de un conjunto de desviación. La figura 3 muestra una vista esquemática en sección transversal de una combinación de dos realizaciones de conjuntos de desviación 1, 1a.
En las realizaciones mostradas, el conjunto de desviación 1 comprende un cuerpo principal de desviación o carcasa 2 provisto de una conexión de tubería de entrada 3 que tiene una dirección de flujo de entrada 3a, y al menos una conexión de tubería de salida 4 que tiene una dirección de flujo de salida 4a perpendicular, es decir, sustancialmente a 90°, a la dirección de flujo de entrada 3a. Por lo tanto, la dirección de flujo de entrada 3a y la dirección de flujo de salida 4a pueden considerarse ortogonales. El cuerpo principal de desviación 2 comprende, además, una pieza de pared de colisión 5 alejada y opuesta a la conexión de tubería de entrada 3 y está provisto de una superficie de colisión 5a (sustancialmente) perpendicular a la dirección de flujo de entrada 3a (véase también el conjunto de desviación superior 1a como se muestra en la figura 3). El cuerpo principal de desviación 2 comprende, además, una pieza de flujo que se estrecha 6 y que está conformada y dispuesta para proporcionar una trayectoria de flujo desde la pieza de pared de colisión 5 hasta la al menos una conexión de tubería de salida 4. La pieza de flujo que se estrecha 6 se implementa como un cuerpo conformado como un embudo.
La pieza de pared de colisión 5 bloquea efectivamente la dirección de desplazamiento del material en el flujo de fluido o corriente de producto a medida que ingresa al conjunto de desviación 1, donde el flujo de fluido con el material se desplaza hacia la única salida posible, es decir, hacia la conexión de tubería de salida 4. La acción de desviación o deflexión impuesta por el conjunto de desviación 1 se logra principalmente a través de la acción de desviación o deflexión de la propia sustancia transportada y no tanto de la deflexión del material del cuerpo principal de desviación 2 en el flujo de fluido, como se conoce en los sistemas de la técnica anterior que utilizan, por ejemplo, dobleces de tubo plano. Como resultado, la fricción impuesta sobre la corriente de producto en el conjunto de desviación 1 es provocada casi en su totalidad por la propia corriente de producto, es decir, deflexión "producto sobre producto". Por ejemplo, en caso de que el sistema de transportación neumática traslade un flujo de producto en polvo o cargado de partículas, la acción de desviación y deflexión del conjunto de desviación 1 es provocada principalmente por el propio polvo o partículas, lo cual evita el apelmazamiento y la incrustación no deseados, como se mencionó anteriormente. En particular, una pequeña capa de la sustancia transportada en contacto con la pieza de pared de colisión 5 proporciona la deflexión "producto sobre producto", pero, debido a la acción abrasiva de la sustancia o corriente de producto cargado de partículas, esta capa se renueva y repone continuamente. Como tal, no se producen incrustaciones ni apelmazamientos en el conjunto de desviación 1.
De acuerdo con la invención, el cuerpo principal de desviación o carcasa 2 comprende una pieza de pared curva 7 que se extiende entre la pieza de pared de colisión 5 y la conexión de tubería de entrada 3, en donde la pieza de pared curva 7, la pieza de flujo que se estrecha 6 y la pieza de pared de colisión 5 forman un recinto hermético a los fluidos entre la conexión de tubería de entrada 3 y la al menos una conexión de tubería de salida 4. La pieza de pared curva 7 ralentiza el flujo de sustancia y la pieza de flujo que se estrecha 6 permite una convergencia y una guía suaves de la sustancia desviada hacia la conexión de tubería de salida 4 con una turbulencia mínima.
En una realización, que no forma parte de la invención reivindicada, la pieza de pared curva 7 puede tener, por ejemplo, una forma similar a una rosquilla, proporcionando una curvatura suave que se extiende radialmente desde la conexión de tubería de entrada 3. En otra realización, la pieza de pared de colisión 5 tiene un área de superficie mayor que un área de superficie en sección transversal de la conexión de tubería de entrada 3. Esta realización permite que la sustancia entre e impacte en el cuerpo principal de desviación 2 perpendicular a la dirección de flujo de salida 4a, facilitando, por tanto, la acción de desviación y deflexión producto sobre producto.
La al menos una conexión de tubería de salida 4 puede comprender, además, dos, tres o cuatro conexiones de tubería de salida. En esta realización, las conexiones de tubería de salida 4 pueden estar distribuidas a lo largo de una circunferencia del cuerpo principal de desviación 2, por ejemplo, distribuidas en ángulos predeterminados específicos, de acuerdo con unas especificaciones. En una realización a modo de ejemplo, las dos, tres o cuatro conexiones de tubería de salida pueden tener cada una una dirección de flujo de salida correspondiente (sustancialmente) perpendicular a la dirección de flujo de entrada 3a. Por ejemplo, en la realización que se muestra en la figura 3, el conjunto de desviación superior 1a tiene dos conexiones de tubería de salida 4 a 180° entre sí.
En una realización adicional ventajosa, el conjunto de desviación 1 comprende, además, una conexión de tubería adicional 8 con una dirección de flujo de entrada o de salida adicional 8a, 8b sustancialmente alineada con la dirección de flujo de entrada 3a, véase, por ejemplo, la figura 2. La conexión de tubería adicional 8 comprende, entonces, un conjunto de válvula 9, en donde el conjunto de válvula 9 está dispuesto para funcionar como la pieza de pared de colisión 5 del cuerpo principal de desviación 2 en una posición cerrada. Esta realización permite que el conjunto de desviación 1 actúe como una válvula de dos pasos para material a granel, polvos y diversas corrientes de productos cargados de partículas, con la ventaja de que se evita el apelmazamiento en la "doblez", es decir, el punto de desviación o deflexión de la corriente de producto en el conjunto de desviación 1. En una realización particular, el conjunto de válvula 9 comprende un miembro retráctil 5b que comprende la pieza de pared de colisión 5.
En el caso de que el conjunto de válvula 9 esté en la posición abierta, el conjunto de desviación 1 se puede contemplar como que proporciona una derivación, permitiendo, de este modo, que una sustancia transportada pase por el conjunto de desviación 1 sin ser desviada. En una realización, la conexión de tubería adicional 8 puede estar dispuesta opuesta y alineada con la conexión de tubería de entrada 3, proporcionando, por ende, un corredor recto a través del conjunto de desviación 1 cuando el conjunto de válvula 9 está en una posición abierta.
El conjunto de válvula 9 convierte efectivamente el conjunto de desviación 1 en una válvula de dos pasos, por lo que se puede disponer una red de tuberías que comprenda una pluralidad de conjuntos de desviación 1 capaz de desviar una sustancia transportada a una pluralidad de ubicaciones ramificadas en la red de tuberías, pero evitando cualquier incrustación, apelmazamiento y/o atascamiento internos de la red de tuberías. Los diversos conjuntos de desviación 1 se pueden disponer en una estructura de tuberías similar a un árbol, en donde las tuberías de salida están conectadas, por ejemplo, a diferentes niveles de altura por encima de una conexión de entrada principal.
En una realización adicional, la al menos una conexión de tubería de salida 4 está provista de un conjunto de válvula adicional 10, lo cual permite seleccionar qué conexión de salida 4 de múltiples conexiones de salida se utilizará. También, la conexión de tubería de salida 4 puede estar en una posición cerrada junto con una posición abierta de la conexión de tubería adicional 8. El conjunto de desviación 1 se puede disponer para seleccionar una conexión de salida 4 a la que se va a dirigir el material, pero, de manera alternativa, una pluralidad de conexiones de salida se puede abrir simultáneamente cuando la conexión de tubería adicional 8 está cerrada, por ejemplo.
El conjunto de válvula 9 y/o el conjunto de válvula adicional 10 pueden ser cada uno de un tipo deslizante de conjunto de válvula, por ejemplo, una válvula de cierre de tipo guillotina o compuerta. Este tipo de válvula puede lograr un muy buen sellado de las conexiones de salida y evitar que el material transportado entre en una tubería conectada a la conexión de tubería de salida 4 o la conexión de tubería adicional 8 cuando está cerrada. Especialmente cuando el material que se transporta es un material en polvo muy fino, un tipo de válvula de este tipo puede resultar particularmente ventajoso.
De manera alternativa o de manera adicional, el conjunto de válvula 9 y uno o más de los conjuntos de válvula adicionales 10 pueden comprender una válvula de tipo mariposa. Como una implementación adicional de una válvula de tipo mariposa, es concebible que una válvula de tipo mariposa comprenda un sello inflable para la válvula o un asiento de válvula inflable. Tal funcionalidad de sellado inflable ayudará, además, en la operación de sellado eficaz del conjunto de válvula 9 y uno o más conjuntos de válvula adicionales 10, en donde la sustancia (por ejemplo, lactosa en polvo) evita cualquier tipo de acción abrasiva o tallado cuando pase por el sello o el asiento de válvula.
Con referencia adicional a la figura 2, en una realización, la conexión de tubería de entrada 3 puede comprender, además, un conjunto de válvula de entrada 20, que se puede utilizar para cerrar el flujo de material en la conexión de tubería de entrada 3. En otra realización adicional, el conjunto de válvula de entrada 20 comprende una pieza de pared de colisión adicional 21 del cuerpo principal de desviación 2. La pieza de pared de colisión adicional 21 actúa como una superficie de colisión adicional 21a cuando el conjunto de válvula de entrada 20 está en una posición cerrada (y el conjunto de válvula 9 situado opuesto en la conexión de tubería adicional 8 está en una posición abierta). Esta realización es ventajosa cuando la conexión de tubería adicional 8 actúa como entrada de flujo al conjunto de desviación 1, es decir, en donde la conexión de tubería adicional 8 tiene una dirección de flujo de entrada adicional 8b cuando el conjunto de válvula 9 está en una posición abierta.
Como la pieza de pared de colisión 5, la pieza de pared de colisión adicional 21 del conjunto de válvula adicional 20 está dispuesta alejada y opuesta a la conexión de tubería adicional 8 y está provista de una superficie de colisión adicional 21a dispuesta perpendicular a la dirección de flujo de entrada adicional 8b. La pieza de pared de colisión adicional 21 permite la desviación o deflexión de material a granel, polvo y corrientes cargadas de partículas que entran en el conjunto de desviación 1 desde la conexión de tubería adicional 8 hacia la al menos una conexión de tubería de salida 4 cuando el conjunto de válvula 9 está abierto.
A partir de la realización anterior, queda claro que el conjunto de desviación 1 puede recibir una sustancia desde la conexión de tubería de entrada 3 o desde la conexión de tubería adicional 8, en función de si el conjunto de válvula 9 y el conjunto de válvula de entrada 20 están en una posición abierta y cerrada, respectivamente, o viceversa.
Al igual que con el conjunto de válvula 9, el conjunto de válvula de entrada 20 puede estar provisto de un miembro retráctil que comprende la pieza de pared de colisión adicional 21. En una realización, y al igual que el conjunto de válvula 9 de la conexión de tubería adicional 8, el conjunto de válvula de entrada 20 puede ser un conjunto de válvula de tipo deslizante, de tipo compuerta o de tipo mariposa.
Para evitar adicionalmente cualquier posible apelmazamiento de producto en una tubería aguas abajo conectada a una conexión de tubería de salida 4, el conjunto de desviación 1 puede comprender, además, una pieza de tubería de salida 11 provista al menos en parte de una superficie interior de mejora de turbulencia 12 conectada a la al menos una conexión de tubería de salida 4. Se puede implementar una superficie interior de mejora de turbulencia 12, por ejemplo, utilizando una sección corrugada o una sección con un patrón ondulado circunferencial, o como una sección de la pieza de tubería de salida 11 que tiene unas protuberancias en su superficie interior. Tal sección o patrón de tubería corrugada 12 también se muestra en la vista en sección transversal de la figura 2. Incluso si el material en el flujo de fluido o en el flujo de producto cargado de partículas encontrara turbulencias al salir aguas abajo de la conexión de tubería de salida 4 o del conjunto de válvula adicional 10, tal pieza de tubería corrugada 12 evitará que el producto se apelmace al establecer un flujo más laminar más aguas abajo.
En una realización adicional, el cuerpo principal de desviación 2 puede comprender, además, una o más nervaduras de refuerzo 13 en una superficie exterior del cuerpo principal de desviación 2. Una o más nervaduras de refuerzo 13 de este tipo proporcionan una rigidez estructural adicional al cuerpo principal de desviación 2 sin añadir un peso o coste de material significativos.
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método de proveimiento de un sistema de transportación neumática, para el cual se hace referencia a la figura 3, que muestra una vista esquemática de una parte de un sistema de transportación neumática de acuerdo con una realización de la presente invención. En la realización de la figura 3, se representa una red de tuberías interconectadas 15, 16, 17, en donde se utiliza una pluralidad de conjuntos de desviación 1, 1a para interconectar las tuberías.
De acuerdo con la presente invención, el método de proveimiento de un sistema de transportación neumática comprende conectar al menos un conjunto de desviación 1 de acuerdo con una cualquiera de las realizaciones divulgadas anteriormente en el presente documento a una tubería aguas arriba 15 utilizando la conexión de tubería de entrada 3, y a al menos una tubería aguas abajo 16 utilizando la al menos una conexión de tubería de salida 4, en donde la al menos una tubería aguas abajo 16 está situada en un plano sustancialmente perpendicular a una dirección longitudinal de la tubería aguas arriba 15.
En vista del conjunto de desviación 1 desvelado anteriormente, a la tubería aguas arriba 15 se le puede asignar la dirección de flujo de entrada 3a y la dirección de flujo de salida 4a se puede asociar con la tubería aguas abajo 16. Como tal, la dirección de flujo de entrada 3a y la dirección de flujo de salida 4a son ortogonales. Como se muestra, la tubería aguas arriba 15 y la al menos una tubería aguas abajo 16 están dispuestas en un ángulo a que se establece de manera efectiva y sustancialmente en 90° grados, incluyendo posibles pequeñas desalineaciones, variaciones dimensionales, etc. de la tubería aguas arriba 15 y/o la al menos una tubería aguas abajo 16.
De acuerdo con la presente invención, se pueden utilizar múltiples conjuntos de desviación 1 para satisfacer los requisitos de transporte neumático específicos, en donde resultará evidente que una tubería aguas abajo 16 se puede convertir en sí misma en una tubería aguas arriba 15 para un conjunto de desviación sucesivo.
En una realización, el método puede comprender, además, conectar al menos una tubería aguas abajo adicional 17 a la conexión de tubería adicional 8, estando tal tubería aguas abajo adicional 17 dispuesta, entonces, a lo largo de una dirección longitudinal de la tubería aguas arriba 15.
Cabe destacar que la tubería aguas arriba 15 y al menos una tubería aguas abajo 16 son todas tuberías rectas interconectadas a través de uno o más conjuntos de desviación 1 de acuerdo con la presente invención. Tales tuberías rectas no comprenden dobleces o secciones arqueadas para evitar la formación de incrustaciones o apelmazamiento de material transportado a través de estas.
Para resumir lo anterior y en vista de la figura 3, el conjunto de desviación 1 de la presente invención puede ser parte de un sistema de transporte neumático, que comprende una línea de alimentación 15 que conduce a un conjunto de desviación 1, estando la línea de alimentación 15 conectada a la conexión de tubería de entrada 3 del conjunto de desviación 1. Al menos una salida o tubería de salida 16 está conectada al conjunto de desviación 1, estando la tubería de salida 16 conectada a una conexión de tubería de salida 4. Como se ha mencionado anteriormente, el conjunto de desviación 1 puede comprender una pluralidad de conexiones de tubería de salida dispuesta circunferencialmente alrededor del conjunto de desviación 1, es decir, el cuerpo principal de desviación 2, en donde la pluralidad de conexiones de tubería de salida tiene cada una una dirección de flujo de salida ortogonal a la dirección de flujo de entrada 3a de la conexión de flujo de entrada 3. Existen realizaciones en donde se pueden conectar hasta cinco tuberías de salida 16 a un conjunto de desviación 1. De conformidad con los requisitos de ortogonalidad, el ángulo a entre la línea de alimentación 15 y la al menos una tubería de salida 16 se establece en aproximadamente 90°.
Ahora, el sistema de transportación neumática se puede disponer, además, para comprender una línea de alimentación aguas abajo 17 conectada a una conexión de tubería adicional 8 del conjunto de desviación 1, en donde la conexión de tubería de salida 8 comprende un conjunto de válvula 9. La línea de alimentación aguas abajo 17 está alineada con la línea de alimentación 15 y permite una ramificación adicional de la línea de alimentación 15 aguas abajo del conjunto de desviación 1 en el sistema de transportación (por ejemplo, el conjunto de desviación más bajo dibujado en la figura 3). La línea de alimentación aguas abajo 17 forma un ángulo de aproximadamente 180° con respecto a la línea de alimentación 15.
La línea de alimentación aguas abajo 17 puede, a su vez, estar conectada a un conjunto de desviación adicional 1a, en donde la línea de alimentación aguas abajo 17 está conectada a la conexión de tubería de entrada 3 del conjunto de desviación adicional 1a (por ejemplo, el conjunto de desviación superior dibujado). El conjunto de desviación adicional 1a puede comprender, en la realización representada, también al menos una tubería de salida adicional 18 dispuesta ortogonalmente con respecto a la línea de alimentación aguas abajo 17, así como a la línea de alimentación 15. De la misma manera, la al menos una tubería de salida adicional 18 está conectada a la conexión de tubería de salida 4 del conjunto de desviación adicional 1a.
Además de la realización que se muestra en la figura 3 con respecto a un sistema de transportación neumática, la figura 4 muestra un sistema de transportación neumática esquemático de acuerdo con una realización alternativa. En particular, la conexión de tubería de entrada 3 también puede comprender un conjunto de válvula de entrada 20, como se ha descrito anteriormente y se muestra en, por ejemplo, la figura 2. En vista de esta realización, es posible disponer una red o sistema de transportación neumática en donde dos corrientes de material de entrada A y B se puedan desviar o deflexionar a una corriente de material de salida común C. Más precisamente, como se muestra, la red de transportación comprende un conjunto de desviación primario 1 y dos conjuntos de desviación secundarios 1b, 1c, de acuerdo con la presente invención. Todas las tuberías 24, 25, 26, 28, 29 representadas son tuberías rectas sin dobleces y/o secciones arqueadas para evitar el apelmazamiento de material transportado. El conjunto de desviación primario 1 comprende la conexión de tubería adicional 8 con el conjunto de válvula 9 y la conexión de tubería de entrada 3 está provista del conjunto de válvula de entrada 20. La conexión de tubería de salida 4 está conectada a una tubería recta 29 que porta la corriente de material de salida C. El conjunto de válvula 9 comprende la pieza de pared de colisión 5 y la superficie de colisión 5a y el conjunto de válvula de entrada 20 comprende la pieza de pared de colisión adicional 21 y la superficie de colisión adicional 21a.
La conexión de tubería adicional 8 está conectada a la al menos una conexión de tubería de salida 4 de uno de los dos conjuntos de desviación secundarios 1b y la conexión de tubería de entrada 3 está conectada a la al menos una conexión de tubería de salida 4 del otro de los dos conjuntos de desviación secundarios 1c. Cada uno de los dos conjuntos de desviación secundarios 1b, 1c comprenden una pieza de pared de colisión 5 correspondiente y una superficie de colisión 5a correspondiente. Como se muestra, el sistema de transporte neumático únicamente comprende dobleces que son sustancialmente perpendiculares para evitar el apelmazamiento, la incrustación, etc.
Con este sistema de transportación neumática a modo de ejemplo es posible elegir qué corriente de material de entrada A, B se desvía a la corriente de material de salida C. Por ejemplo, en una primera configuración del sistema de transportación neumática, el conjunto de válvula 9 de la conexión de salida adicional 8 está en una posición abierta, pero en donde el conjunto de válvula adicional 20 de la conexión de tubería de entrada 3 está en una posición cerrada. En esta primera configuración, la superficie de colisión adicional 21a del conjunto de válvula adicional 20 desvía o deflexiona la corriente de material de entrada A hacia la corriente de material de salida C. En una segunda configuración, ahora es posible desviar la corriente de material de entrada B hacia la corriente de salida C poniendo el conjunto de válvula 9 de la conexión de tubería adicional 8 en una posición cerrada y poniendo el conjunto de válvula adicional 20 de la conexión de tubería de entrada 3 en una posición abierta. Cualquiera que sea la configuración elegida, la superficie de colisión 5a y la superficie de colisión adicional 21a permiten la deflexión de una corriente de material sin provocar apelmazamiento o incrustación de las corrientes de material transportado A, B.
Un experto en la materia apreciará que, a la luz de lo anterior, se puede disponer e interconectar un sistema de transportación neumática modular de tuberías ortogonales y paralelas entre sí utilizando unos conjuntos de desviación como los divulgados. El sistema de transportación neumática estará libre de incrustaciones, apelmazamiento y/o "placa", aumentando, de este modo, el tiempo de funcionamiento normal, la fiabilidad y la esterilidad del sistema de transportación neumática y del material transportado a través de este.
Como se muestra, todas las tuberías que conducen lejos de los conjuntos de desviación no comprenden dobleces o secciones arqueadas para evitar cualquier posible problema de apelmazamiento y/o incrustación. En consecuencia, durante el funcionamiento, se puede lograr una reducción significativa del tiempo de inactividad y del coste de mantenimiento, ya que ya no es necesario abrir el sistema de transportación y limpiar los interiores de las tuberías (en húmedo o mecánicamente). Por ejemplo, la experiencia con los sistemas de transporte neumático convencionales de la técnica anterior ha demostrado que, en intervalos de seis semanas, algunas secciones del sistema de transportación tuvieron que limpiarse, por ejemplo, de incrustación de lactosa. Sin embargo, los experimentos con un sistema de transportación neumática que comprende el conjunto de desviación 1 de acuerdo con la presente invención han demostrado que no se necesitaba tal limpieza en un intervalo de tiempo de seis semanas y que el sistema de transportación neumática era completamente operativo sin tiempo de inactividad durante períodos mucho más largos.
Las realizaciones de la presente invención se han descrito anteriormente con referencia a una serie de realizaciones a modo de ejemplo como se muestra en los dibujos. Son posibles modificaciones e implementaciones alternativas de algunas piezas o elementos y se incluyen en el alcance de protección como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Conjunto de desviación para el transporte neumático de una sustancia de material a granel utilizando un flujo de fluido,
que comprende
un cuerpo principal de desviación (2) provisto de una conexión de tubería de entrada (3) que tiene una dirección de flujo de entrada (3a), y al menos una conexión de tubería de salida (4) que tiene una dirección de flujo de salida (4a) perpendicular a la dirección de flujo de entrada (3a), en donde el cuerpo principal de desviación (2) comprende, además
una pieza de pared de colisión (5) dispuesta alejada y opuesta a la conexión de tubería de entrada (3) y que tiene una superficie de colisión (5a) dispuesta perpendicular a la dirección de flujo de entrada (3a), y
una pieza de flujo que se estrecha (6) conformada y dispuesta para proporcionar una trayectoria de flujo desde la pieza de pared de colisión (5) hasta la al menos una conexión de tubería de salida (4),
en donde el cuerpo principal de desviación (2) comprende, además, una pieza de pared curva (7) que se extiende entre la pieza de pared de colisión (5) y la conexión de tubería de entrada (3),
en donde la pieza de pared curva (7), la pieza de flujo que se estrecha (6) y la pieza de pared de colisión (5) forman un recinto hermético a los fluidos entre la conexión de tubería de entrada (3) y la al menos una conexión de tubería de salida (4), caracterizado por que, la pieza de flujo que se estrecha (6) está conformada como un cuerpo conformado como un embudo y está dispuesta para proporcionar una trayectoria de flujo convergente suave.
2. Conjunto de desviación de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pieza de pared de colisión (5) tiene un área de superficie mayor que un área de superficie en sección transversal de la conexión de tubería de entrada (3).
3. Conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde la al menos una conexión de tubería de salida (4) comprende dos, tres o cuatro conexiones de tubería de salida.
4. Conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende, además, una conexión de tubería adicional (8) con una dirección de flujo de entrada o de salida adicional (8a, 8b) sustancialmente alineada con la dirección de flujo de entrada (3a), comprendiendo la conexión de tubería adicional (8) un conjunto de válvula (9), en donde el conjunto de válvula (9) está dispuesto para funcionar como la pieza de pared de colisión (5) del cuerpo principal de desviación (2) en una posición cerrada.
5. Conjunto de desviación de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el conjunto de válvula (9) es un conjunto de válvula de tipo deslizante o una válvula de tipo mariposa.
6. Conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la al menos una conexión de salida (4) está provista de un conjunto de válvula adicional (10).
7. Conjunto de desviación de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el conjunto de válvula adicional (10) es un conjunto de válvula de tipo deslizante o una válvula de tipo mariposa.
8. Conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde la conexión de tubería de entrada (3) comprende, además, un conjunto de válvula de entrada (20).
9. Conjunto de desviación de acuerdo con la reivindicación 8, cuando se hace referencia adicional a la reivindicación 4 o 5, en donde el conjunto de válvula de entrada (20) comprende una pieza de pared de colisión adicional (21) del cuerpo principal de desviación (2).
10. Conjunto de desviación de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en donde el conjunto de válvula de entrada (20) es un conjunto de válvula de tipo deslizante, de tipo compuerta o de tipo mariposa.
11. Conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende, además, una pieza de tubería de salida (11) provista al menos en parte de una superficie interior de mejora de turbulencia (12) conectada a la al menos una conexión de tubería de salida (4).
12. Conjunto de desviación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde el cuerpo principal de desviación (2) comprende, además, una o más nervaduras de refuerzo (13) en una superficie exterior del cuerpo principal de desviación (2).
13. Método de proveimiento de un sistema de transporte neumático que comprende conectar al menos un conjunto de desviación (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 a una tubería aguas arriba (15) utilizando la conexión de tubería de entrada (3), y a al menos una tubería aguas abajo (16) utilizando la al menos una conexión de tubería de salida (4), en donde la al menos una tubería aguas abajo (16) está situada en un plano sustancialmente perpendicular u ortogonal a una dirección longitudinal de la tubería aguas arriba (15).
14. Método de acuerdo con la reivindicación 13, cuando se hace referencia al conjunto de desviación de la reivindicación 5, que comprende, además, conectar al menos una tubería aguas abajo adicional (17) a la conexión de tubería adicional (8).
15. Método de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, en donde la tubería aguas arriba (15) y la al menos una tubería aguas abajo (16) son tuberías rectas.
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