ES2906590T3 - Separador líquido-sólido - Google Patents

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ES2906590T3 ES14840616T ES14840616T ES2906590T3 ES 2906590 T3 ES2906590 T3 ES 2906590T3 ES 14840616 T ES14840616 T ES 14840616T ES 14840616 T ES14840616 T ES 14840616T ES 2906590 T3 ES2906590 T3 ES 2906590T3
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John Mitchell
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Abstract

Un dispositivo separador líquido-sólido que comprende: - un recipiente que circunscribe un espacio encerrado cerrado en su parte inferior y abierto en su parte superior; - una entrada (1) para proporcionar una fuente de material que tiene una mezcla sólido-líquido para ser separada; - un primer motor (15) montado en la parte superior del recipiente para impulsar una correa de recirculación (24, 50); - una primera correa de recirculación (24, 50) impulsada por motor asociada al recipiente de manera que la correa (24, 50) está dispuesta en ángulo con respecto al recipiente formando una correa superior (50) y una correa inferior (24) que tienen rodillos (19, 31) montados en ruedas dentadas soportados por el recipiente; - un segundo motor (45) unido a un lado del recipiente o usando una estructura independiente para impulsar un sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) unido al recipiente, en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) tiene un dispositivo de recogida (44) unido al interior del recipiente para recibir los materiales depositados por la correa superior (50), justo encima del dispositivo de recogida (44), y el tornillo sin fin (28), que forma una primera parte del sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) de manera que hay una primera ranura de rebose (30) en un lado del dispositivo de recogida (44); - un colector de recogida inferior (16) formado por las superficies interiores de una parte inferior del recipiente, - un colector de recogida de agua filtrada (17) unido internamente al recipiente y por debajo de la correa inferior (24), y - una salida de líquido (4) para permitir que los líquidos fluyan hacia fuera, - en donde el tanque colector de recogida inferior (16) recibe líquidos y otras materias de un drenaje de deshidratación (13), el rebose de un dispositivo de recogida (44) en forma de una canaleta y sus primeras ranuras de rebose (30) asociadas y el exceso de materiales de la correa inferior (24), - en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) asociado al recipiente comprende además: una cubeta de deshidratación (49) unida al recipiente que tiene una jaula giratoria (39) asociada de forma móvil con la cubeta de deshidratación (49), y - en donde el drenaje de deshidratación (13) está conectado a la cubeta de deshidratación (49).

Description

DESCRIPCIÓN
Separador líquido-sólido
Campo de la invención
La invención descrita en el presente documento se refiere a dispositivos para la separación de sólidos de líquidos. Más particularmente, esta invención se refiere a dispositivos de tanque que tienen una correa de recirculación impulsada por motor utilizada para filtrar materia sólida de una mezcla líquida que contiene dicha materia sólida.
Antecedentes de la invención
Patentes de Estados Unidos
La patente estadounidense 6.942.786 concedida el 13 de septiembre de 2005 a Fosseng y la patente estadounidense 8.302.780 otorgada a Mitchell et al. el 6 de noviembre de 2012 se incorporan como referencia en el presente documento. En particular, Fosseng enseña: una correa filtrante continua guiada a través de un recipiente para filtrar agua; un transportador de tornillo para recoger y remover los residuos desalojados de la correa filtrante; una correa de transmisión que impulsa el medio filtrante; un carril de guía construido de polietileno sujeto a un carril de acero para guiar los bordes de la correa filtrante; un dispositivo de control para adaptar el movimiento de la correa manteniendo por lo tanto la superficie del agua residual por debajo de un determinado punto de referencia; que los bordes de la correa filtrante estén cubiertos por una banda de tapa hermética presionada hacia abajo por un labio de presión elástico blando, minimizando por ende los líquidos que pueden pasar alrededor de la correa en lugar de pasar a través de la correa; una puerta accionada por resorte en la salida de sólidos para restringir el flujo de sólidos y comprimir aún más la torta sólida; y un pulverizador de agua para una mayor limpieza de la correa filtrante.
Mitchell enseña: un lavado por pulverización para limpiar la correa filtrante; dirigir el agua filtrada mediante el uso de represas y deflectores hacia pasillos sellados lejos de la correa de retorno para impedir la contaminación por arrastre de la correa de retorno; usar una bomba de refuerzo para el lavado por pulverización; el uso de un panel de desvío para reducir la energía cinética y el impacto físico en el medio filtrante; el uso de una barra rascadora adicional después del lavado por pulverización que dirige la escorrentía de líquido en la canaleta de recogida; y el uso de escobillas en las puntas de los tramos de hélice del tornillo sin fin en la sección de jaula de la sección de deshidratación para limpiar continuamente las aberturas de la jaula para permitir un drenaje de agua constante.
Estas patentes tienen en común que comprenden un filtro de correa giratorio continuo donde los líquidos se introducen en un tanque, fluyen a través de la correa filtrante y salen del tanque como un efluente líquido filtrado. La correa filtrante está construida con una tela de malla fina que tiene bordes que interactúan con una polea de impulsión que impulsa la tela de malla como una correa transportadora. La correa filtrante está inclinada donde el residuo sólido capturado permanece en la correa a medida que el líquido pasa y se transporta por encima del nivel de líquido en el tanque, se limpia de la correa y se captura en una canaleta de recogida del tornillo sin fin donde luego se transporta a una prensa de tornillo donde se comprime, se deshidrata y se descarga de la máquina en forma de torta semiseca. La prensa de tornillo consiste en una jaula cilíndrica ranurada (comúnmente llamada jaula de alambre en forma de cuña en la industria) y una restricción en la descarga (en estos casos, una puerta accionada por resorte) que hace que los desechos se compriman y expulsen el agua que se escapa a través de las ranuras de la jaula de alambre en forma de cuña.
Diferencias entre Fosseng y Mitchell: El diseño de patente de Fosseng de la técnica anterior remueve los residuos de la correa mediante aire comprimido. Un cuchillo de aire está situado en el lado posterior de la correa y sopla aire a través de la correa y, de ese modo, sopla el residuo hacia la canaleta de recogida. La patente de Mitchell de la técnica anterior mejora el diseño de Fosseng al cambiar el método de limpieza de la correa a un lavado con agua; esto mejora significativamente la capacidad de limpiar realmente y despejar completamente los poros finos de la correa de malla. Mediante el uso de un lavado con agua, el aparato puede funcionar en aplicaciones más duras y pesadas debido a la eficiencia de limpieza mejorada. Es importante destacar que la prensa de tornillo configurada en el diseño de Fosseng probablemente no podría manejar el mayor volumen de agua en la sección de recogida de sólidos. Una vez que la canaleta de recogida se inunda, pierde su capacidad para transportar material correctamente. Por lo tanto, es necesario que exista alguna solución a este problema.
El diseño de Mitchell mejora asimismo la prensa de tornillo al agregar escobillas a los tramos de hélice del tornillo y al agregar un drenaje secundario al extremo opuesto del tornillo sin fin para drenar el exceso de líquidos. Agregar escobillas a los tramos de hélice del tornillo sin fin es común en la industria y se usa en máquinas de prensa de tornillo similares porque las escobillas tienden a expeler los desechos que de otro modo obstruirían la jaula de alambre en forma de cuña. El tornillo sin fin actúa como un tornillo de Arquímedes y transporta realmente o bombea agua (y desechos sólidos) hacia la jaula de alambre en forma de cuña. Durante el funcionamiento correcto no habrá agua en el extremo opuesto del tornillo.
Sin embargo, cuando la máquina experimenta una carga alta, los niveles de líquido aumentan en la canaleta porque no puede drenar el líquido a través de las ranuras de la jaula de alambre en forma de cuña lo suficientemente rápido. Una vez que el nivel es más alto que el punto medio del tomillo sin fin (ya que el tornillo está en una canaleta abierta), el líquido comienza a fluir alrededor de los tramos de hélice del tornillo sin fin. Como resultado, el líquido comienza a fluir hacia el extremo opuesto del tornillo sin fin (opuesto a la dirección de transporte). Este es el último lugar al que llega el líquido antes de que comience a inundar completamente la canaleta. Al colocar un drenaje en el otro extremo, se asegura que la canaleta del tornillo sin fin nunca se inunde completamente y, por tanto, esta peculiaridad es la que hace posible el lavado con agua en este diseño.
Otra diferencia fundamental entre el diseño de Fosseng y el diseño de Mitchell es cómo la correa de retorno está aislada de los efluentes líquidos. Esto se menciona en la patente de Mitchell pero la función puede no estar clara. En el diseño de Mitchell, los líquidos se alejan de la correa de retorno y se recogen en los pasillos laterales usando un panel de desvío montado en un bastidor. Básicamente hay una correa superior e inferior y el líquido filtrado se dirige hacia el lado del transportador y nunca entra en contacto con la correa de retorno inferior porque un panel de desvío 170 montado en el bastidor que sostiene los rodillos hace que el líquido evite la correa; el panel es una losa de doble ángulo para desviar líquidos a ambos lados de un punto central. Esto impide que los residuos que no se limpian de la correa (referidos como arrastre) vuelvan a contaminar el efluente líquido, que es lo que sucede en el diseño de Fosseng. Sin embargo, aislar la correa de retorno crea otro problema de fugas en el transportador alrededor de los sellos del transportador. En el diseño de Mitchell, estas fugas del transportador terminan siendo drenadas a la línea de rechazo.
Otros problemas: El drenaje opuesto crea una corriente de rechazo impredecible que proporciona una forma de permitir que todos los sólidos recogidos escapen de la máquina a través del drenaje secundario si la rejilla de alambre en forma de cuña se ensucia. Tanto en el diseño de Fosseng como en el de Mitchell, hay una corriente de rechazo que sale de las máquinas a través de un tubo. En el diseño de Fosseng, la corriente de rechazo líquido procedente de la jaula de alambre en forma de cuña constituye la corriente de rechazo. En el diseño de Mitchell, el rechazo líquido procedente de la jaula de alambre en forma de cuña, del drenaje secundario y de las fugas del transportador constituye la corriente de rechazo. Por lo tanto, debe haber alguna forma de reducir o eliminar esta corriente de rechazo.
Concepto general del estado de la técnica
Las rejillas se usan de forma rutinaria en la industria para filtrar y separar sólidos de líquidos. Con el fin de que las rejillas finas remuevan eficazmente los sólidos de un líquido, la rejilla debe limpiarse constantemente con el fin de impedir que se ensucien. Varias invenciones anteriores enseñan cómo mover líquidos a través de una correa móvil que se limpia continuamente; en particular, la técnica anterior enseña una correa inclinada por medio de la que los líquidos se introducen por encima de una correa filtrante giratoria. Luego, los desechos se sacan de un baño líquido donde el medio filtrante se limpia usando varios métodos. Para completar la separación del sólido, se disponen prensas de correa en las proximidades de la correa para que puedan deshidratar las mezclas de lodos; este sistema ha sido común durante varios años.
En algunas técnicas anteriores, la limpieza se logra mediante aire a presión media que sopla los desechos de la rejilla; algunos usan cuchillas rascadoras que rascan los desechos de las rejillas. La técnica anterior también enseña el uso de una prensa de tornillo; sin embargo, las jaulas de las prensas de tornillo a menudo se obstruyen con desechos y, habitualmente, requieren una limpieza manual de forma rutinaria; una dificultad que no ha sido superada. Por lo tanto, un usuario tendría que detener el funcionamiento normal del dispositivo y obtener acceso a la parte de trabajo de la prensa, lo que puede requerir incluso el desmontaje de sus componentes. Todo esto consume un tiempo valioso que se aprovecharía mejor si se encontrara una solución a estos problemas. Otros documentos relevantes de la técnica anterior son el documento US 5832873 A, el documento US 5545560 A, el documento US 3721 214 A, el documento US 2010/224574 A1, el documento US 6494 167 B1, el documento US 2013/213904 A1 y el documento US 6093315 A.
Asimismo, en estos procesos, mantener limpio el medio filtrante es fundamental para un funcionamiento correcto; sin embargo, la técnica anterior habitualmente no mantiene un conjunto limpio de equipos que se usan en la filtración ni tiene constantemente un medio filtrante limpio usado para limpiar el lodo u otro material que se está limpiando. Además, cualquier solución debería reducir significativamente la necesidad de mantenimiento de rutina. Por consiguiente, es necesario que existan algunas soluciones para superar los problemas mencionados anteriormente analizados más arriba.
Sumario de la invención
La presente invención supera las deficiencias de la técnica conocida y los problemas que quedan sin resolver proporcionando. La presente solicitud se describe por el objeto de las reivindicaciones 1-9.
Un dispositivo separador líquido-sólido que comprende:
un recipiente que circunscribe un espacio encerrado cerrado en su parte inferior y abierto en su parte superior; un primer motor montado en la parte superior del recipiente para impulsar
una primera correa de recirculación impulsada por motor asociada al recipiente de manera que la correa está dispuesta en ángulo con respecto al recipiente formando una correa superior e inferior que tienen un soporte de rodillos montados en ruedas dentadas
y un segundo motor unido a un lado del recipiente para impulsar un sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin unido al recipiente en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin tiene
un dispositivo de recogida unido al interior del recipiente que forma una primera parte del sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin de manera que hay una primera ranura de rebose en un lado del dispositivo de recogida.
En otro aspecto, en donde el dispositivo de recogida comprende además:
una segunda ranura de rebose en un lado opuesto del dispositivo de recogida de la primera ranura de rebose.
En otro aspecto, en donde el dispositivo de recogida comprende además:
una pluralidad de ranuras de rebose dispuestas simétricamente en los lados del dispositivo de recogida.
En otro aspecto, en donde la pluralidad de ranuras de rebose en los lados del dispositivo de recogida disminuyen de tamaño a medida que se acercan a un lado del recipiente que tiene una segunda parte del sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin unida a él.
En otro aspecto, en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin comprende además:
una cubeta de deshidratación unido al exterior del recipiente que tiene un tercer motor unido al exterior de la cubeta de deshidratación que impulsa
una jaula de alambre giratoria montada en dispositivos móviles unidos a las superficies interiores de la cubeta de deshidratación.
El dispositivo separador líquido-sólido de la presente invención comprende:
un colector de recogida inferior formado por las superficies interiores de una parte inferior de todo el recipiente.
En otro aspecto, que comprende además:
una bomba situada en el colector de recogida inferior unida a un tubo que fluye de regreso a una región de colector de afluentes por encima de la correa superior.
En otro aspecto, en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin comprende además:
una cubeta de deshidratación unido al exterior del recipiente que tiene un tercer motor unido al exterior de la cubeta de deshidratación que impulsa
una jaula de alambre giratoria montada en dispositivos móviles unidos a las superficies interiores de la cubeta de deshidratación un colector de recogida inferior formado por las superficies interiores de una parte inferior de todo el recipiente
una bomba situada en el colector de recogida inferior unida a un tubo que fluye de regreso a una región de colector de afluentes por encima de la correa superior.
En otro aspecto, en donde la cubeta de deshidratación comprende además:
un tubo del dispositivo de lavado por pulverización que tiene boquillas de pulverización integrales situadas por encima de la malla de alambre giratoria y soportadas físicamente por el recipiente.
En otro aspecto, en donde la cubeta de deshidratación comprende además:
una montura de escobilla unida a una superficie interior de la cubeta de deshidratación.
En otro aspecto, en donde la cubeta de deshidratación comprende además:
una escobilla conectada de manera removible a la montura de escobilla.
En otro aspecto, que comprende además:
un tubo del dispositivo de lavado por pulverización que tiene boquillas de pulverización integrales situadas entre las correas superior e inferior y dispuestas por encima del dispositivo de recogida.
Un sistema de separación de sólidos usando líquidos que comprende:
un recipiente que circunscribe un espacio encerrado cerrado en su parte inferior y abierto en su parte superior;
un primer motor montado en la parte superior del recipiente para impulsar
una primera correa de recirculación impulsada por motor asociada al recipiente de manera que la correa está dispuesta en ángulo con respecto al recipiente formando una correa superior e inferior que tiene un soporte de rodillos montados en ruedas dentadas así como dos protectores de correa dispuestos a cada lado de la correa superior de manera que
se forma una región de colector de afluentes a partir del espacio por encima de la correa superior, los protectores de correa y la superficie interior de una parte del recipiente
un colector de recogida inferior formado por las superficies interiores de una parte inferior de todo el recipiente y una bomba situada en el colector de recogida inferior unida a un tubo que fluye de regreso a la región de colector de afluentes.
En otro aspecto, que comprende además: un colector de recogida de agua filtrada unido a los lados interiores del recipiente y por debajo de la correa inferior.
En otro aspecto, en donde el colector de recogida de agua filtrada comprendía además dos subcolectores integrales. En otro aspecto, que comprende además:
una montura de escobilla unida a una superficie interior de una caja de deshidratación y
una escobilla conectada de manera removible a la montura de escobilla.
Un sistema de deshidratación que comprende:
un tanque que tiene una abertura para la colocación en su interior de una correa de recirculación sobre soportes a una superficie interna del tanque
una caja de deshidratación unida a una parte externa del tanque
una jaula móvil montada en dispositivos de rotación unidos a las superficies de extremo interior y opuesta de las cajas de deshidratación.
En otro aspecto, que comprende además:
una montura de escobilla unida a una superficie interior de la caja de deshidratación.
En otro aspecto, que comprende además:
una escobilla conectada de manera removible a la montura de escobilla.
En otro aspecto, en donde los extremos anteriores de la escobilla impactan en la jaula móvil.
Estos y otros aspectos, peculiaridades y ventajas de la presente invención se harán más fácilmente evidentes a partir de los dibujos adjuntos y la descripción detallada de las realizaciones preferidas, que siguen.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones preferidas de la invención se describirán a continuación en el presente documento junto con los dibujos adjuntos proporcionados para ilustrar y no limitar la invención, en los que:
La figura 1A presenta una vista isométrica del lado derecho delantero en una realización del separador líquidosólido.
La figura 1B presenta una vista isométrica del lado derecho delantero en una realización del separador líquidosólido con un desglose del panel derecho.
La figura 1C presenta una vista isométrica del lado izquierdo delantero en una realización del separador líquidosólido.
La figura 1D presenta una vista isométrica del lado izquierdo delantero en una realización del separador líquidosólido con un desglose del panel izquierdo.
La figura 1E presenta una vista isométrica del lado derecho posterior en una realización del separador líquidosólido.
La figura 1F presenta una vista isométrica del lado derecho posterior en una realización del separador líquidosólido con un desglose del panel posterior.
La figura 1G presenta una vista despiezada de diversos componentes internos del separador líquido-sólido en una realización.
La figura 1H presenta una vista del lado derecho del tanque que muestra un desglose del transportador con solo las paredes delantera y posterior de manera que las paredes laterales y el colector de recogida de agua filtrada se retiraron de la figura en una realización.
La figura 2A presenta una vista isométrica anterior del sistema de limpieza de correas y recogida de sólidos en una realización.
La figura 2B presenta un alzado del sistema de limpieza de correas y recogida de sólidos en una realización. La figura 3A presenta una vista isométrica inversa del sistema de recogida y deshidratación de sólidos en una realización.
La figura 3B presenta una vista isométrica despiezada anterior del sistema de recogida y deshidratación de sólidos desglosado en diversos componentes en una realización.
La figura 3C presenta una vista en sección transversal de un tanque que tiene un mecanismo de tornillo sin fin en una realización.
La figura 4A presenta una vista isométrica detallada de una caja de deshidratación con partes internas en una realización.
La figura 4B presenta un alzado de un dispositivo de deshidratación en una realización.
La figura 4C presenta una vista isométrica despiezada de componentes de un dispositivo de deshidratación en una realización.
La figura 5A presenta una vista lateral del tanque separador líquido-sólido que muestra el flujo de fluido a su través. La figura 5B presenta una vista delantera desglosada que ilustra diversas rutas de flujo de fluido en una realización. La figura 5C presenta una vista lateral de una carcasa de filtro con transportador instalado.
La figura 5D presenta una vista de la sección inferior del tanque con un plano de planta resaltado del dispositivo de ensambladura soldada de recogida interna.
La figura 6A presenta una vista isométrica de la caja de deshidratación con un panel lateral retirado de la misma. La figura 6B presenta una vista de primer plano de las escobillas utilizadas para limpiar la superficie externa de la jaula de alambre.
La figura 7A presenta una vista en planta del transportador con las secciones de desglose de la correa y la cubierta. La figura 7B presenta una vista en sección del transportador de correa.
La figura 7C presenta una vista lateral de una parte del transportador que muestra rodillos, ventanas de salida 32 y más.
La figura 7D presenta un detalle de la sección transversal de la viga principal del transportador, la cubierta de transportador y la pista de la correa.
La figura 8A presenta una vista lateral despiezada del transportador y del tanque de recogida interna y de la pared trasera del tanque principal.
La figura 8B presenta una vista isométrica delantera derecha despiezada del transportador y del tanque de recogida interna y de la pared trasera del tanque principal.
La figura 8C presenta una vista isométrica posterior derecha despiezada del transportador y del tanque de recogida interna y de la pared trasera del tanque principal.
Los números de referencia similares se refieren a partes similares en las diversas vistas de los dibujos.
Descripción detallada
La siguiente descripción detallada es de naturaleza meramente de ejemplo y no pretende limitar las realizaciones descritas o la aplicación y usos de las realizaciones descritas. Tal como se usa en el presente documento, la palabra "de ejemplo" o "ilustrativa" significa que sirve como ejemplo, modelo o ilustración. Cualquier implementación descrita en el presente documento como "de ejemplo" o "ilustrativa" no debe interpretarse necesariamente como preferida o ventajosa sobre otras implementaciones. Todas las implementaciones descritas a continuación son implementaciones de ejemplo proporcionadas para posibilitar que los expertos en la materia realicen o usen las realizaciones de la divulgación y no pretenden limitar el alcance de la divulgación, que está definido por las reivindicaciones. Para fines de descripción en el presente documento, los términos superior, inferior, izquierdo, posterior, derecho, delantero, vertical, horizontal y sus derivados se relacionarán con la invención según se orienta en cada figura. Así mismo, no hay ninguna intención de estar sujeto a ninguna teoría expresa o implícita presentada en el campo técnico anterior, antecedentes, breve sumario o la siguiente descripción detallada. También ha de entenderse que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos, y descritos en la siguiente memoria descriptiva, son simplemente realizaciones de ejemplo de los conceptos inventivos definidos en las reivindicaciones adjuntas. Por ende, no ha de considerarse que las dimensiones específicas y otras características físicas relacionadas con las realizaciones divulgadas en el presente documento sean limitativas, a menos que las reivindicaciones indiquen expresamente lo contrario.
La figura 1A presenta una vista isométrica del lado derecho delantero en una realización del separador líquido-sólido. Un separador líquido-sólido tiene muchos componentes, como se describe a continuación, sin embargo, esta lista no pretende ser exhaustiva, ya que estos solo sirven para respaldar las peculiaridades principales de la invención, como se detalla más adelante. El funcionamiento global general del dispositivo sigue el nombre básico el mismo; dado que se trata de un separador líquido-sólido, debe entenderse que se proporcionan sólidos y líquidos a una caja o tanque usando diversas entradas y se separan usando diversos dispositivos en su interior.
Como tal, debe entenderse que un separador está formado por un tanque que tiene cuatro paredes y una pared inferior integradas en forma de caja con una gran abertura en la parte superior opuesta a la pared inferior. Por lo tanto, dos grandes paredes rectangulares una a la derecha y otra a la izquierda, se sueldan a dos paredes más pequeñas rectangulares o cuadradas una en la parte delantera y otra en la parte trasera, a lo largo de respectivas paredes verticales de las mencionadas. Por último, los bordes inferiores de las paredes se sueldan a los bordes correspondientes de la pared inferior; de esta manera se forma una forma de caja o de 'tanque' para contener líquidos y sólidos en su interior y para su separación como se describe en el presente documento; estos dos deben usarse indistintamente en esta divulgación para describir el recipiente rectangular básico. A continuación se describen diversos otros dispositivos y estructuras que forman las diversas peculiaridades del separador.
La primera de ellas es una entrada 1 de tubo formada por un tubo circular que tiene un labio embridado para la unión de conductos o tuberías adicionales usando combinaciones de perno-tuerca usando orificios en la brida; esta entrada está situada en la pared rectangular delantera y proporciona la materia prima que tiene una mezcla de líquidos y sólidos al cuerpo principal del tanque. Un tubo embridado similar forma una salida 2 de rebose en el lado izquierdo del tanque hacia la parte posterior del mismo. El dispositivo global se usa para remover sólidos de líquidos como sugiere su nombre; una salida 3 conformada como un orificio circular está cortada en un extremo de una caja de deshidratación 49 que está unida a la pared derecha del tanque cerca del extremo posterior del mismo; se une usando un tubo intermedio embridado circular de dos extremos. Esta caja de deshidratación 49 está conformada como una caja rectangular más pequeña que en un punto predefinido en cualquiera de los lados longitudinales se estrecha hasta una forma semicircular redondeada; la caja en sí no tiene una parte superior para facilitar el acceso y el mantenimiento.
En el lado izquierdo de la caja de deshidratación 49 está el drenaje de deshidratación 13 que vuelve a desembocar en el tanque principal formado por un tubo que está soldado a un orificio en el fondo del mismo y que está soldado al lateral del tanque. Por último, una línea de suministro 14 de lavado de jaulas es un tubo que proporciona agua u otros líquidos a la caja de deshidratación para aclarar los materiales que se han colocado en la caja. Esta línea de suministro 14 está soldada o pasa dentro de un orificio en un lado longitudinal de la caja de deshidratación 49. En el lado opuesto de la caja de deshidratación 49 hay un motor de impulsión 45 eléctrico de sin fin que impulsa un tornillo sin fin 28 que gira dentro de una canaleta de recogida 44 y pasa a través del tubo intermedio de bridas dobles y hacia la caja de deshidratación 49 que gira dentro pero sin impactar en una jaula en la misma; este motor de impulsión 45 está montado en el lado izquierdo externo del tanque o usando una estructura independiente. Una correa filtrante superior 50 impulsada por un motor eléctrico 15 de impulsión de correa lleva materia sólida húmeda a una altura y posición en las que puede depositarse en la canaleta de recogida 44 a medida que la correa filtrante superior 50 da vueltas sobre el rodillo impulsor superior 19 y sus ruedas dentadas asociadas; debe entenderse que el motor 15 está montado en el tanque y el rodillo/ruedas dentadas 19 están igualmente unidos a un soporte adecuado para provocar la rotación opuesta al motor 15.
Directamente entre la correa filtrante superior 50 y la correa filtrante inferior 24 cerca del rodillo/rueda dentada 19 hay una conexión de entrada 21 de tubo de lavado de correa; este tubo trae agua u otros líquidos de otras tuberías que no se muestran para limpiar la correa usando una varilla pulverizadora 33 de lavado de correa y sus boquillas pulverizadoras 20 de lavado de correa asociadas que está unida a la conexión 21. La correa filtrante superior 50 tiene además un cubierta de transportador 25 en forma de U asentada encima de la parte baja anterior de la correa 50 que tiene una boca estrecha que permite que los líquidos pasen a la correa 50 para ser filtrados de ese modo; a medida que los líquidos llegan al tanque de afluentes 36 desde la entrada 1, quedan contenidos entre las paredes anterior, derecha e izquierda del tanque, así como la cubierta de transportador 25; por lo tanto, la única salida está dentro del centro de la 'U' de la cubierta, lo que permite que los líquidos fluyan a través de ella. La cubierta también guía la correa para impedir un movimiento excesivo de la correa 50 cuando transita por los rodillos/ruedas dentadas 19; esta cubierta 25 está dispuesta encima del sistema de correa transportadora como sigue.
La cubierta tiene un borde de goma alrededor de los tres lados externos del perímetro de la cubierta donde la cubierta contacta con la pared 53 del tanque. El borde de goma se aprieta entre la pared del tanque y la cubierta para hacer un sello. En el interior de la cubierta, donde la cubierta cubre la correa, también hay un sello de goma que contacta ligeramente con la correa en tres lados interiores 54 de la misma. De esta forma, la cubierta 25 fuerza a una mezcla líquida a fluir a través de la correa, filtrándola de ese modo. Un tubo de salida 18 de la bomba situado en el lado izquierdo del tanque por encima y al lado de la salida de rebose 2 proporciona materiales a un tanque de afluentes 36 desde una bomba de sumidero que se encuentra en un colector de recogida inferior y que se muestra en otra figura.
La figura 1B presenta una vista isométrica del lado derecho delantero en una realización del separador líquido-sólido con un desglose del panel derecho. Un vertedero de rebose 26 en forma de L está soldado a la cara delantera interior del tanque de manera que la L se invierte por lo que la parte inferior de la pata del mismo se une al mismo y la parte vertical superior forma un vertedero que controla el nivel dentro del tanque; además, este vertedero crea una repisa de rebose en la parte anterior del tanque. La entrada 1 también está situada en la misma área general, sin embargo, como se muestra en las figuras posteriores, la entrada dirige los líquidos afluentes debajo de la repisa de rebose a través de un difusor soldado, por tanto solo permite que los líquidos de rebose de la sección de afluentes del tanque entren a la repisa de rebose. La entrada 18 de la bomba está situada por encima del colector de afluentes 36,por lo que no debe confundirse que la salida de la bomba va al colector de afluentes y no a la repisa de rebose. Un tornillo sin fin de recogida 28 tipo tornillo de Arquímedes impulsado por el motor de impulsión 45 de sin fin gira dentro de una canaleta de recogida 44 (y la caja de deshidratación 49 de la jaula) situada dentro y unida a la superficie posterior interior del tanque y las superficies interiores derecha e izquierda de las paredes laterales derecha e izquierda del mismo. La canaleta 44 y el tornillo sin fin de recogida 28 reciben los materiales depositados por la correa filtrante superior 50 justo encima de la canaleta 44 y el tornillo sin fin 28; la rotación del tornillo sin fin provocada por el motor de impulsión 45 fuerza los materiales hacia la derecha para remover la materia sólida.
Un tanque colector de recogida inferior 16 recibe líquidos y otras materias del drenaje de deshidratación 13, rebose de la canaleta 44 y sus vertederos 30 asociados y exceso de materiales de la correa inferior 24. Un colector de recogida de agua filtrada 17 está soldado a las paredes internas de las paredes del tanque y está situado directamente por debajo de la correa inferior 24 formando un área de recogida en forma de U que permite que el agua filtrada salga a través de la salida 4; dos subcolectores especulares están dispuestos uno frente al otro formando las patas de la U y donde las patas se encuentran es donde se hace una conexión integral con el tubo de salida 4 permitiendo de ese modo el flujo de salida a través del mismo. Un panel de desvío 52 (como el 170 de la técnica anterior) está unido a un bastidor de soporte y tiene ventanas de salida 32 que desembocan en cada subcolector.
La figura 1C presenta una vista isométrica del lado izquierdo delantero en una realización del separador líquido-sólido. En esta vista, es evidente que el motor de impulsión 45 de sin fin tiene un inducido que gira sobre cojinetes usando un conector 9 embridado.
La figura 1D presenta una vista isométrica del lado izquierdo delantero en una realización del separador líquido-sólido con un desglose del panel izquierdo. Una bomba de sumidero 29 del colector de recogida bombea materia líquida desde el colector de recogida usando el tubo de salida 18 de la bomba hacia arriba por encima de la parte inferior de la correa 50 y hacia un colector o 'tanque' 36 de recogida de afluentes. Un tanque colector de recogida inferior 16 recibe líquidos y otras materias del drenaje de deshidratación 13, rebose de la canaleta 44 y sus vertederos 30 asociados y exceso de materiales de la correa inferior 24. Un colector de recogida de agua filtrada 17 está soldado a las paredes internas de las paredes del tanque y está situado directamente por debajo de la correa inferior 24 formando un área de recogida en forma de U que permite que el agua filtrada salga a través de la salida 4; dos subcolectores especulares están dispuestos uno frente al otro formando las patas de la U y donde las patas se encuentran es donde se hace una conexión integral con el tubo de salida 4 permitiendo de ese modo el flujo de salida a través del mismo.
La figura 1E presenta una vista isométrica del lado derecho posterior en una realización del separador líquido-sólido. Un difusor de entrada 34 es un dispositivo triangular unido a la superficie interior de la parte delantera del tanque; el difusor es un recinto soldado que tiene una entrada desde el tubo de entrada 1 y una salida más grande por debajo de la repisa de rebose, dirigiendo por tanto los afluentes debajo de la repisa de rebose; este difusor de entrada ralentiza los líquidos entrantes al aumentar el área de entrada con el fin de reducir la fuerza de los líquidos entrantes en la correa. Un motor 15 está unido a la pared derecha del tanque cerca de la parte posterior del mismo para impulsar el rodillo y la rueda dentada 19 y la correa superior 50 asociada. Una salida de líquido 4 es un tubo embridado soldado a la superficie exterior de la pared posterior del tanque para permitir que los líquidos fluyan hacia fuera. Un motor eléctrico 42 de impulsión de correa está unido a o montado en la parte exterior posterior de la caja de deshidratación 49. Un orificio en la parte posterior de la caja de deshidratación permite la entrada de la correa 47 desde el motor de impulsión de la correa al espacio formado por la caja de deshidratación para envolver lo antes mencionado alrededor de una parte apropiada de una jaula de deshidratación 39 giratoria.
La figura 1F presenta una vista isométrica del lado derecho posterior en una realización del separador líquido-sólido con un desglose del panel posterior.
La figura 1G presenta una vista despiezada de diversos componentes internos del separador líquido-sólido en una realización. Un motor eléctrico 45 está unido a través de un inducido al sin fin 28 que tiene cojinetes centrales circulares. El tornillo sin fin está en voladizo ya que todos los cojinetes están en el lado del motor; su paquete de cojinetes 12 está compuesto por dos cojinetes radiales y un cojinete de empuje; estos están instalados y contenidos en una carcasa de cojinetes 11 mecanizada que está soldada a la brida 9 del tornillo sin fin. Debe apreciarse que el tornillo sin fin tiene un revestimiento de sacrificio dentro de la canaleta 44 directamente debajo del tornillo sin fin que protege la superficie interior del mismo. Por lo tanto, la rotación del tornillo sin fin puede efectuarse a través de este orificio usando el motor 45 y el inducido unido integralmente al sin fin 28. Es este dispositivo el que, al girar en una canaleta de recogida 44 (y a través de la jaula 39 en la caja 49), hace que la materia sólida se junte alrededor del borde de su cuchilla, forzándola de ese modo hacia el lado derecho del tanque.
La canaleta de recogida 44 en sí es un dispositivo semicircular longitudinal que termina en dos alas tangenciales en un extremo aproximado del semicírculo en cualquiera de los lados longitudinales de la canaleta. Cualquiera de los extremos de la canaleta 44 tiene una brida de conexión circular conectada al mismo que está atornillada a la periferia de los orificios en las paredes derecha e izquierda del tanque que tienen puntos de unión apropiados. Una caja de deshidratación 49 está unida al tanque y externa al mismo como se ha descrito previamente. Dentro de esta caja 49 hay una jaula de deshidratación 39 que gira usando un motor de impulsión 42 de correa que tiene un mecanismo de impulsión 43 de jaula y una correa 47 que pasa a través de una ranura en la caja 49 al motor unido a un lado de la misma; una serie de pequeños rodillos de pista sirven para proporcionar soporte giratorio a ambos extremos de la jaula en ambos extremos de la superficie interior de la caja de deshidratación. Dos escobillas externas 46 de la jaula sirven para rascar la malla de alambre de la jaula removiendo de ese modo los sólidos de la misma.
La figura 1H presenta una vista del lado derecho del tanque con desglose del transportador que tiene solo las paredes delantera y posterior con las paredes laterales derecha e izquierda retiradas de la figura en una realización; el tanque de recogida de agua filtrada interna se omite para mayor claridad. Un rodillo esclavo inferior 31 y ruedas dentadas funcionan en unión con el rodillo impulsor superior que tiene ruedas dentadas para mover la correa 50 hacia arriba y la correa inferior 24 hacia abajo provocando de ese modo el movimiento de la materia líquida sólida en ella. Debe entenderse que los rodillos superior 19 e inferior 31 tienen un soporte axial para las ruedas dentadas, ya que están unidos de forma rotatoria a un bastidor de soporte del sistema transportador global en su disposición típica; el bastidor de soporte no se muestra por simplicidad.
A continuación, dos grupos de tres vertederos de rebose 30 están dispuestos longitudinalmente de manera que cada grupo está situado en un lado de la canaleta de recogida 44; la posición de los vertederos 30 es tal que están dispuestos secuencialmente uno tras otro en un patrón simétrico; en el dibujo son más grandes a medida que se alejan de la caja de deshidratación y más pequeños a medida que se acercan a la misma, sin embargo, pueden ser del mismo tamaño, pueden estar situados a diferentes alturas e incluso estar situados a ambos lados de la canaleta de recogida, en lugar de en in solo lado como se muestra en los dibujos. Estos vertederos 30 son esencialmente ranuras o perforaciones en el lateral de la canaleta 44 que permiten que el fluido y otras materias se filtren a su través y al tanque colector de recogida inferior 16 donde pueden ser tratados por la bomba de sumidero 16 que redirige el flujo de regreso hacia la parte delantera del sistema de correas o justo en las proximidades del rodillo esclavo inferior 31. La canaleta de recogida en sí tiene una cuchilla limpiadora 51 situada en el extremo del ala de la canaleta de recogida 44 más cercana a la correa inferior; estas son tiras de goma o metal que tienen una ranura longitudinal en el lado más grueso para deslizar lo mencionado anteriormente en el borde del ala anterior más cercana a la correa inferior para impactar esa correa inferior y limpiar cualquier residuo grueso de ella.
La figura 2A presenta una vista isométrica anterior del sistema de limpieza de correas y recogida de sólidos en una realización. Directamente entre la correa filtrante superior 50 y la correa filtrante inferior 24 cerca del rodillo/rueda dentada 19 hay una conexión de entrada 21 de tubo de lavado de correa; esta conexión de tubo trae agua u otros líquidos de otras tuberías que no se muestran para limpiar la correa usando una varilla pulverizadora 33 de lavado de correa (sección que tiene boquillas 20 conectadas a la misma) y sus boquillas pulverizadoras 20 de lavado de correa asociadas que está unida a la conexión 21.
A continuación, dos grupos de tres vertederos de rebose 30 están dispuestos longitudinalmente de manera que cada grupo está situado en un lado de la canaleta de recogida 44; la posición de los vertederos 30 es tal que están dispuestos secuencialmente uno tras otro en un patrón. Los vertederos en sí mismos son preferentemente más grandes más cerca del motor 45 que hace girar el tornillo sin fin 28 y más pequeños hacia el final del mismo; esto debido a que el flujo operativo de la máquina hace avanzar los sólidos hacia la caja de deshidratación. Por lo tanto, se encuentran más sólidos como porcentaje de material cerca de la caja de deshidratación y, a la inversa, debe haber más líquido presente en la canaleta lejos de la caja de deshidratación; como resultado, los vertederos 30 necesitan evacuar más fluido donde los vertederos son más grandes y menos donde los vertederos son más pequeños ya que la tasa de rebose de líquido es menor donde predominan los sólidos. Durante el funcionamiento ordinario, el tornillo empuja los líquidos lejos del motor, por lo que no debería haber un nivel significativo de líquido cerca del motor. Sin embargo, siempre hay líquidos cerca de la salida, ya que allí se están bombeando líquidos; por tanto, habitualmente esto no es un motivo de preocupación. Si se concentran líquidos cerca del motor, esto indica una alteración y la necesidad de drenar rápidamente la canaleta para que el funcionamiento vuelva a la normalidad.
Estos vertederos 30 son esencialmente ranuras o perforaciones en el lateral de la canaleta 44 que permiten que el fluido y otras materias se filtren a su través y al tanque colector de recogida inferior 16 donde pueden ser tratados por la bomba de sumidero 16 que redirige el flujo de regreso hacia la parte delantera del sistema de correas o justo en las proximidades del rodillo esclavo inferior 31. La canaleta de recogida en sí tiene una cuchilla limpiadora 51 situada en el extremo del ala anterior de la canaleta 44 más cercana a la parte inferior de la correa de la correa transportadora de recirculación como se ha descrito anteriormente; estas son tiras de goma o metal que tienen una ranura longitudinal en el lado más grueso para deslizar lo mencionado anteriormente sobre el borde del ala.
El dispositivo global se usa para remover sólidos de líquidos como sugiere su nombre; en una salida 3 conformada como un orificio circular está cortada en un extremo de una caja de deshidratación 49 que está unida a la pared derecha del tanque cerca del extremo posterior del mismo; se une (suelda, atornilla) usando un tubo intermedio embridado circular de dos extremo que tiene una brida al tanque y una brida a la caja de deshidratación; la caja 49 también tiene una pared derecha 8 a atornillada con una tapa enjuntada que es removible con el fin de remover la jaula de alambre. Esta caja de deshidratación 49 está conformada como una caja rectangular más pequeña que en un punto predefinido en cualquiera de los lados longitudinales se estrecha hasta una forma semicircular redondeada; la caja en sí no tiene una parte superior para facilitar el acceso y el mantenimiento. En el lado izquierdo de la caja de deshidratación 49 está el drenaje de deshidratación 13 que vuelve a desembocar en el tanque principal formado por un tubo que está soldado a un orificio en el fondo del mismo y que está soldado al lateral del tanque. Por último, una línea de suministro 14 de lavado de jaulas es un tubo que proporciona agua u otros líquidos a la caja de deshidratación para aclarar los materiales que se han colocado en la caja. Esta línea de suministro 14 está soldada o pasa dentro de un orificio en un lado longitudinal de la caja de deshidratación 49.
La caja de deshidratación 49 tiene una jaula de deshidratación 39 en su interior; esta jaula 39 está formada por un grupo de alambres paralelos de idénticas dimensiones soldados exteriormente a seis o siete soportes circulares dispuestos simétricamente sobre los mismos; asimismo, unos anillos de soporte 37 anterior y posterior están soldados a la parte delantera y posterior del conjunto de alambres paralelos. Estos dos anillos se insertan dentro de un conjunto de cuatro rodillos de soporte 48 en cada extremo de la jaula que están unidos a la superficie interior de los extremos cortos de la caja de deshidratación; los rodillos son piezas redondas de goma o metal que tienen un orificio central que permite la unión de un sujetador tal como un tornillo a la superficie interior de los extremos de la caja de deshidratación 49. Estos extremos siguen la forma de los lados longitudinales en el sentido de que se estrechan desde una forma rectangular o cuadrada hasta una forma semicircular redondeada. Por lo tanto, esto forma un cilindro de malla de alambre que tiene aberturas en la malla que permiten la evacuación de cualquier líquido pero soportaría la materia sólida que avanza a través de este 'cilindro de malla de alambre' (jaula de deshidratación 39) de un lado a otro dentro y fuera del orificio 3 en el final de la misma.
A continuación, hay un anillo central que se usa para unir la correa de impulsión 47 de la jaula; el anillo está soldado alrededor de los alambres paralelos en la parte central de la jaula de deshidratación 39. También tiene una rueda dentada 35 soldada o atornillada a la parte externa del anillo; esta rueda dentada tiene una serie de muescas o escalones alrededor de la amplia superficie circunferencial externa (a diferencia de las superficies radiales de la misma) que sirve para agarrar mejor la correa de impulsión 47. Dos conjuntos de escobillas 46 están unidos a la caja de deshidratación 49 usando clips 6 que están soldados al interior de la pared de la caja; la escobilla de metal o de plástico es esencialmente una pieza lineal de material que se apoya en la superficie externa de la jaula, removiendo de ese modo el material extra que puede concentrarse en la misma. Estas escobillas están situadas entre la rueda dentada/anillo y los anillos en cualquiera de los extremos de la jaula. Por último, una varilla de lavado 41 de jaula es un tubo que tiene varias boquillas 38 unidas a ella que se alimentan desde una línea de suministro 14 de lavado de jaulas (que pasa o está soldada a un orificio en un lateral de la caja 49) a una varilla de lavado 41 de jaula que es un accesorio en forma de T que suministra líquido a dos tubos con alas de extremos cerrados que opcionalmente pueden asegurarse a un lado, ambos lados, a uno o a ambos de los extremos de la caja de deshidratación 49.
La figura 2B presenta un alzado del sistema de limpieza de correas y recogida de sólidos en una realización.
La figura 3A presenta una vista isométrica inversa del sistema de recogida y deshidratación de sólidos en una realización. En el dibujo se muestra una pared removible 8 de la caja de deshidratación.
La figura 3B presenta una vista isométrica despiezada anterior del sistema de recogida y deshidratación de sólidos desglosado en diversos componentes en una realización. Se aplica una escobilla 22 de tramos de hélice de sin fin al sin fin según sea apropiado para posibilitar que el tornillo sin fin sea autolimpiante.
La figura 3C presenta una vista en sección transversal de un tanque que tiene un mecanismo de tornillo sin fin en una realización. Este dibujo muestra que el tornillo sin fin termina antes de la puerta. Esta figura muestra dónde se acumulan los sólidos y se comprimen y deshidratan aún más antes de salir del dispositivo. El dibujo también muestra dónde se ubican las escobillas internas 22 para limpiar el interior de la jaula. También, en el presente documento se muestran una carcasa de cojinete 11 de sin fin y cojinetes 12 de sin fin.
La figura 4A presenta una vista isométrica detallada de una caja de deshidratación con partes internas en una realización. Una caja de engranajes con freno eléctrico está soldada o atornillada encima de un estribo 7 rectangular que puede ajustarse usando una ranura que tiene una ranura correspondiente en otro soporte rectangular por debajo que está permanentemente montado al lateral del tanque; esta ranura se usa para atornillar el estribo al soporte rectangular. Por último, una caja de engranajes impulsa un árbol y una pequeña rueda dentada de impulsión 10, impulsando de ese modo la correa 47 y provocando la rotación de todo el ensamblaje de jaula 39. Se muestra un ensamblaje 42 de motor de jaula, reductor de engranajes y freno eléctrico junto con una rueda dentada de impulsión de jaula para efectuar la rotación de la correa de impulsión 47 de jaula.
La figura 4B presenta un alzado de un dispositivo de deshidratación en una realización. Se muestran una 'carrera de jaula' o anillo final 37 para rodillos, una rueda dentada 35 montada en el centro de la jaula para la rotación impulsada por motor, boquillas de lavado 38 de jaula. También, se muestra un drenaje de deshidratación 13 al tanque de recogida inferior 16 además de diversos otros dispositivos.
La figura 4C presenta una vista isométrica despiezada de componentes de un dispositivo de deshidratación en una realización. También se muestra una pared removible 8 de la caja de deshidratación.
La figura 5A presenta una vista lateral del tanque separador líquido-sólido que muestra el flujo de fluido a su través. La entrada 1 proporciona una fuente de material que tiene una mezcla sólido-líquido para ser separada en un colector de afluentes 36. Se puede ver aquí que el recinto del difusor de entrada 34 dirige el flujo entrante hacia abajo cuando entra al tanque y luego un panel de desvío 59 del difusor dirige los líquidos horizontalmente debajo de la repisa de rebose al colector de afluentes. Este colector de afluentes 36 está formado a partir del lado delantero del tanque, dos paredes derechas del mismo, la cubierta de transportador 25 que se apoya en las paredes interiores del tanque usando sus tiras de goma asociadas, un panel de desvío 52 que tiene diversas ventanas de salida 32 de líquido filtrado del transportador de salida dispuestas como múltiples superficies inclinadas duales organizadas entre soportes perpendiculares; este panel 52 se inserta por debajo de la correa superior. Un colector de recogida de agua filtrada 17 recibe el agua filtrada en su interior y la envía hacia fuera a través de la salida 4; este colector 17 está dispuesto para tener dos subcolectores especulares dispuestos en un patrón en forma de U por debajo de la correa inferior 24 que se muestra más claramente en la figura 5D. El exceso de materia líquida y sólida fluye hacia la canaleta 44 y escapa a través de los vertederos 30, después de lo cual la mezcla cae en el colector tanque 16 principal o en "colector de recogida inferior" usados indistintamente en el presente documento. De manera similar, debe entenderse que cualquier líquido o material suelto que se encuentre en la correa cae dentro de este colector 16 a medida que esta avanza alrededor del rodillo esclavo inferior 31. Por último, una o más bombas de sumidero transfieren la mezcla líquida-sólida que no ha sido completamente procesada desde el colector tanque 16 a través del tubo 18 hasta el colector de afluentes 36.
El colector de recogida de agua filtrada 17 interno está soldado a las paredes del tanque para crear un canal de recogida hermético a los líquidos que dirige los líquidos hacia la salida. La parte delantera del colector de recogida de agua filtrada interna tiene una pared vertical que se sella contra las lengüetas de transportador 55 y sus respectivos sellos 56 e impide que los líquidos puedan escapar por la parte delantera del canal de recogida 17. La sección transversal en la figura 5D de la que se muestra en la figura 5C muestra cómo se conectan los canales laterales y drenan hacia la salida 4 que es el único camino de salida para los líquidos. El transportador de correa está soportado en el colector de recogida de agua filtrada 17 de manera que la correa inferior 24 está diseñada para asentarse encima de las paredes interiores en forma de U del colector de recogida de agua filtrada 17.
El colector de recogida de agua filtrada tiene paredes interiores verticales que tienen un labio en la parte superior para crear una superficie de reposo para el transportador. Debido a que el transportador se asienta en ángulo, tiende a deslizarse hacia abajo hasta que la cubierta de transportador contacta con la pared delantera y el transportador queda en reposo. La cubierta de transportador 25 tiene un borde 53 de goma que contacta con las paredes del tanque que crea un sello entre las paredes y la cubierta. La cubierta de transportador dirige los líquidos a la correa superior 50, ya que se impide que la mezcla líquida fluya a otra parte. La correa superior está soportada por un entramado de soporte 23 liso de plástico que permite que la correa se mueva y se soporte con baja fricción.
La figura 5B presenta una vista delantera desglosada que ilustra diversas rutas de flujo de fluido en una realización. Esta imagen muestra los dos subcolectores especulares del colector de recogida de agua filtrada 17 en forma de U y
la figura 5C presenta una vista lateral de una carcasa de filtro con transportador instalado.
La figura 5D presenta una vista de la sección inferior del tanque con un plano de planta resaltado del dispositivo de ensambladura soldada de recogida interna.
La figura 6A presenta una vista isométrica de la caja de deshidratación con un panel lateral retirado de la misma. Dos conjuntos de escobillas están unidos a la superficie interior de la caja de deshidratación y dispuestos en ángulo para que los bordes anteriores de los filamentos 46 de escobilla puedan impactar en los lados de la jaula de alambre. Los filamentos de escobilla son escobillas de nailon que se engarzan en un sostenedor de acero inoxidable de la siguiente manera. Los filamentos de escobilla se insertan en un sostenedor de aluminio que tiene un canal deslizando sus extremos traseros dentro del canal que captura el filamento; este sostenedor tiene forma de T y tiene una base plana que forma la parte superior de la T y la pata media de la misma está doblada de modo que hay dos patas longitudinales paralelas que sujetan el extremo trasero de las escobillas de nailon. A continuación, el canal se engarza junto para que las escobillas no se salgan. La base del sostenedor está perforada y atornillada a un estribo 58 fabricado de acero inoxidable que es rígido y está diseñado para no girar cuando está atornillado en su lugar. Luego, el estribo se atornilla a los clips de soporte 6 que se sueldan a la pared interior de la carcasa del dispositivo de deshidratación, como se muestra. Debe entenderse que las escobillas pueden desgastarse y deben ser reemplazadas en el mantenimiento de rutina, por lo que deben ser removibles.
La figura 6B presenta una vista de primer plano de las escobillas utilizadas para limpiar la superficie externa de la jaula de alambre.
La figura 7A presenta una vista en planta del transportador con la sección de desglose de la correa y la cubierta y una vista lateral. Un entramado de soporte 23 para la correa está dispuesto entre las correas superior e inferior unido a un bastidor de soporte (no mostrado). El colector tanque de afluentes 36 está sellado por una cubierta 25 en forma de U que tiene sellos 53 de goma alrededor de la parte externa de la cubierta 25 y dentro de una cavidad central o parte media entre las patas de la 'U'. Lengüetas de transportador 55 con sellos 56 que sellan contra la pared del tanque y también represas delanteras 57 de recogida interna que sellan contra las lengüetas para impedir que los líquidos salgan de la sección delantera del tanque de recogida de agua filtrada. El 'transportador' o bastidor de soporte dispuesto dentro y alrededor de las correas inferior y superior tiene lengüetas verticales 55 (cerca del rodillo esclavo) que sobresalen de los lados que también contactan con la pared del tanque con sellos de goma. Las lengüetas de transportador también tienen un sello horizontal de goma que está situado en el lateral de la lengüeta más cercano al rodillo esclavo. A medida que el transportador se desliza en su lugar, la cubierta principal contacta con la pared delantera del tanque, pero el sello 56 de goma de la lengüeta también contacta con las represas delanteras en ángulo y también las sella. Esto completa una pared delantera al tanque de recogida. La cubierta de transportador principal actúa como un techo para el tanque de recogida, haciendo un tanque completamente sellado teóricamente donde la única salida es fluir hacia la parte posterior donde está el tubo de salida. Esta es también la razón por la cual la recogida está ligeramente en ángulo, de modo que el tanque de recogida se autodrene.
La figura 7B presenta una vista en sección del 'transportador' de correa o bastidor e soporte de la figura 7A. Después de que los líquidos pasan a través de la correa superior, esta figura muestra la placa de desvío 52 que está sellada soldada al bastidor del transportador. La placa de desvío 52 dirige los líquidos para que salgan del transportador a través de las ventanas de salida laterales 32 cortadas encima del panel de desvío 52 que están situadas en las vigas principales 5 del bastidor del transportador. Solo se permite que los líquidos salgan del transportador a través de estas ventanas que dirigen los líquidos horizontalmente hacia las paredes del tanque. El colector de recogida de agua filtrada 17 interno recoge líquidos tanto en el lado derecho como izquierdo del tanque y los dirige juntos hacia la parte posterior del dispositivo y por último hacia el tubo de salida 4. El colector de recogida de agua filtrada 17 interno está abierto en el lado derecho e izquierdo para que los líquidos puedan verterse libremente en los canales de recogida de los lados. En la parte posterior, el canal está cubierto para proteger la corriente de efluentes e impedir que cualquier cosa caiga en los efluentes de la correa de retorno inferior. Un sello 53 de tanque de cubierta se complementa con un sello 54 de correa de cubierta para encerrar el colector tanque 36 de afluentes.
La figura 7C presenta una vista lateral de una parte del transportador que muestra rodillos, ventanas de salida 32 y más, incluidas lengüetas verticales 55 y sellos verticales 56.
La figura 7D presenta un detalle de la sección transversal de la viga principal del transportador, la cubierta de transportador y la pista de la correa 27. Una correa filtrante superior 50 se asienta entre las pistas de borde de la correa superior e inferior unidas a un transportador o vigas 5 de 'bastidor de soporte' que permiten el flujo de salida desde las ventanas de salida 32 hacia una ensambladura soldada de recogida de agua filtrada 17.
La figura 8A presenta una vista lateral despiezada del transportador y del tanque de recogida interna y de la pared trasera del tanque principal. El tanque o 'ensambladura soldada' de recogida de agua filtrada 17 está compuesto por un conjunto doble o especular de subcolectores dispuestos uno frente al otro y unidos integralmente en forma de U a una salida de tubo 4 en la parte inferior de la forma de 'U'. La parte trasera de cada subcolector es una pared triangular dispuesta hacia abajo siguiendo la correa y el bastidor de soporte del sistema transportador; un saliente rectangular sobresale hacia fuera desde la parte inferior de la pared triangular para ser soldado a una pared lateral derecha o izquierda del tanque. En la parte delantera de la pared triangular hay una placa de represa delantera 57 descrita previamente. Directamente detrás de la pared triangular y perpendicular a la misma se encuentra una continuación del saliente inferior formando un fondo intermedio que se une al otro saliente inferior del subcolector; este saliente inferior tiene una pared anterior y una posterior integrales. La pared anterior está soldada al borde trasero de la pared triangular de ambos subcolectores, mientras que la pared posterior tiene dos pestañas, una a cada lado, que están dispuestas en ángulo a cada lado de la pared triangular para asentar el bastidor de soporte del transportador encima de ella; una parte elevada en ángulo es otra parte integral de la pared posterior que tiene una parte recortada entre las dos paredes triangulares. Por lo tanto, se forman dos subcolectores a cada lado que permiten el flujo de fluido a la salida 4.
La figura 8B presenta una vista isométrica delantera derecha despiezada del transportador y del tanque de recogida interna y de la pared trasera del tanque principal.
La figura 8C presenta una vista isométrica posterior derecha despiezada del transportador y del tanque de recogida interna y de la pared trasera del tanque principal.
Descripción general de la invención: Una mezcla líquida-sólida entra a la planta a través de la entrada 1 ya sea por gravedad o mediante bombeo. Dependiendo de la velocidad de entrada de la mezcla, puede haber un difusor de entrada para disminuir la velocidad del líquido para impedir una turbulencia excesiva y posibles daños a la correa del medio filtrante. La mezcla líquida-sólida se acumula entonces en un tanque creando un baño líquido. Esta parte del tanque se denomina el tanque de afluentes 36 que forma parte de una carcasa singular, sin embargo, está separada de otras secciones del tanque por juntas, sellos y tabiques. En la parte inferior del tanque de afluentes hay una correa filtrante móvil, denotada como la correa filtrante superior 50 que se desplaza sobre un entramado de soporte 23.
La mezcla líquida-sólida pasa libremente a través de la correa dejando los desechos sólidos más grandes en la correa; esto es posible, ya que las correas filtrantes se construyen habitualmente con telas tejidas que tienen pequeñas aberturas en el intervalo de 50 a 400 micrómetros con un área abierta alta que oscila entre el 15 % y el 50 %. Todos los desechos más grandes que las aberturas de los medios se capturan en la correa que transporta los sólidos filtrados hacia arriba y fuera del baño líquido. En la parte superior del transportador hay un rodillo impulsor 19. Después de viajar alrededor del rodillo impulsor, la correa se invierte y se convierte en la correa inferior 24. La primera etapa de limpieza se logra mediante un pulverizador de lavado a alta presión que lanza los desechos de la correa inferior a la canaleta de recogida 44. El lavado por pulverización está situado sobre la correa inferior (entre la correa superior e inferior) y pulveriza la correa desde el lado opuesto de la correa en el que se acumulan los desechos, por tanto, pulveriza a través de la correa para lograr la limpieza más eficiente posible. La segunda etapa de limpieza es una cuchilla limpiadora 51 que dirige los líquidos de escorrentía de la correa y cualquier desecho restante hacia la canaleta de recogida.
A partir de las figuras se puede observar que una vez que el líquido pasa a través de la correa filtrante superior, por gravedad es dirigido lateralmente hacia los bordes exteriores del transportador por un panel de desvío 52. Los líquidos salen del bastidor del transportador a través de las ventanas 32 del transportador situadas en los lados del bastidor del transportador. Luego, los líquidos drenan al área de recogida de agua filtrada 17 donde drena a la salida de líquido 4 y sale de la planta. La cubierta de transportador 25 crea un tabique entre el tanque de afluentes y el área de recogida de agua filtrada del tanque, separando por tanto los líquidos afluentes contaminados de los líquidos efluentes filtrados. La contaminación cruzada entre líquidos sin filtrar y líquidos filtrados no es posible sin una falla en los tabiques sellados y el sellado alrededor de la correa.
La correa puede moverse o no dependiendo del modo de funcionamiento. La velocidad de la correa habitualmente se controla mediante un transmisor de nivel situado en el tanque de afluentes. A medida que sube el nivel del líquido en el tanque de afluentes, la correa comienza a moverse. Cuanto más alto es el nivel de líquido, más rápido se mueve la correa. Dado que la correa se ensucia rápidamente, la alimentación de la correa equivale a la tasa a la que se alimenta al tanque el medio filtrante sin ensuciar. Las tasas máximas de filtración se logran a las velocidades más rápidas de la correa; sin embargo, se prefiere operar la correa a las velocidades más bajas posibles para disminuir la tensión en el sistema y aumentar la longevidad de los elementos de desgaste. Una vez que el flujo de líquidos excede la tasa a la que la correa filtrante puede pasar los líquidos, el nivel en el tanque alcanza el vertedero de rebose donde el exceso de líquidos fluye hacia un canal de rebose y sale por el rebosadero.
Hay tres fuentes para que los líquidos no filtrados se acumulen en el colector de recogida inferior (16). En primer lugar, están los líquidos que se consideran escorrentía. Esto incluye líquidos que se fugan alrededor del rodillo esclavo inferior (31) del transportador, líquidos que gotean de la correa inferior (24) húmeda y líquidos que pueden fugarse alrededor de la cubierta de transportador (25). En segundo lugar, están los líquidos que se drenan de la jaula de deshidratación (39), incluida el agua del ciclo de lavado programado. En tercer lugar, están los líquidos que provienen de los vertederos de rebose (30) en la canaleta de recogida (44). Todas estas corrientes se recogen en el colector de recogida inferior (16) que eventualmente crea un nivel de líquido. La bomba de sumidero (29) del colector tiene un interruptor de flotador o transmisor de nivel que controla la bomba para bombear el exceso de líquido de regreso al tanque de afluentes a través de una línea de bombeo externa (18) para volver a filtrarlo.
Las figuras 2-4 muestran el sistema de deshidratación. La primera etapa en el sistema de deshidratación es recoger el agua de lavado y los desechos que se lanzan de la correa. La mezcla de lavado se recoge en la canaleta de recogida (44) donde el tornillo sin fin de recogida (28) transporta la mezcla de lavado a la jaula de deshidratación (39). Los vertederos de rebose (30) están situados en la canaleta de recogida para impedir que el nivel del líquido se eleve por encima de los tramos de hélice del tornillo sin fin, lo que sobrecargaría el funcionamiento del tornillo sin fin. La jaula de deshidratación es una jaula cilíndrica porosa construida con alambre o placa perforada. En la primera etapa, a medida que la mezcla entra en la jaula, el líquido se drena a través de las aberturas de la jaula mientras retiene los sólidos en el interior de la jaula. En esta sección de la jaula, los bordes de los tramos de hélice del tornillo sin fin están equipados con escobillas (22) que limpian constantemente las aberturas de la jaula para impedir taponamientos.
A continuación, el tomillo sin fin termina en el cilindro y deja de transportar el material. El material continúa alimentando esta sección hasta que se forma un tapón. El tapón se comprime aún más a medida que se agrega constantemente más material. La compresión del tapón da como resultado que se expulsen líquidos adicionales del tapón sólido que drenan a través de las aberturas de la jaula. El tapón es comprimido por el borde de ataque del tornillo sin fin hasta que la presión de la compactación es lo suficientemente grande para abrir la puerta de descarga (40) y salir de la planta. La puerta de descarga suele ser una puerta restringida diseñada para abrirse solo cuando se aplica una presión significativa; la puerta puede ser alternativamente, una puerta accionada por resorte, una puerta controlada neumáticamente, una restricción en la abertura de salida o cualquier otro tipo de restricción de salida común a los equipos de deshidratación o extrusión (articulación en codo, en forma de cono). Todos los líquidos que drenan de la jaula se recogen en un drenaje (13) que conduce al colector inferior (16).
Con el fin de que la jaula de deshidratación trabaje correctamente sin ensuciarse, los poros de la jaula deben limpiarse de forma rutinaria. Las escobillas (22) permiten algo de limpieza en la sección de caída por gravedad, pero no tienen en cuenta el resto de la jaula. Se coloca una varilla de lavado (41) fija para la jaula para pulverizar un lavado por pulverización a alta presión en la tangente exterior de la jaula. La jaula en sí está colocada sobre rodillos que permiten que la jaula gire en un ciclo programado que está sincronizado con el lavado de la jaula. En la parte inferior de la jaula hay una escobilla externa (46) fija que cepilla la acumulación exterior en la jaula. Al hacer girar la jaula, se limpia toda la jaula durante un ciclo. Esto permite un uso continuo y minimiza la necesidad de limpieza manual.
Consideraciones finales: Varias diferencias fundamentales entre la presente invención y la técnica anterior residen en el uso de un lavado con agua en la correa filtrante mientras se eliminan las corrientes de rechazo del sistema. En la presente invención, el líquido de rebose en la canaleta y los líquidos de rechazo de la jaula de alambre en forma de cuña se recogen en el tanque inferior de la máquina junto con las fugas del transportador donde está situada una bomba de sumidero. Una o más bombas de sumidero están automatizadas y cuando se alcanza un nivel de líquido específico, la bomba regula la cantidad de material en el mismo sacándolo del tanque a través de un tubo y descargando por encima de la correa filtrante para que todos los líquidos no procesadossean reprocesados.
Esto tiene el resultado previsto de eliminar todas las corrientes de rechazo del aparato.
Tal como se ha analizado anteriormente, la técnica anterior enseñaba una rejilla de alambre estacionaria y un lavado con agua intermitente para lavar la concentración en el exterior de la rejilla de alambre. La presente invención mejora esto al permitir un mejor tamizado de los materiales que avanzan en ella, ya que la rejilla es un dispositivo programable impulsado por motor que gira en un ciclo programado. Mejorando aún más la técnica anterior, hay un lavado a alta presión que se coloca para lanzar los desechos de la rejilla de alambre, además de las escobillas estacionarias que también están destinados a retirar los desechos en masa de la parte externa de la jaula durante la rotación.
Debido a que la jaula de alambre tiene la capacidad de girar completamente sobre los rodillos, el pulverizador de lavado y las escobillas se combinan para lavar completamente la rejilla, lo que garantiza un programa de mantenimiento reducido debido a sus características de rendimiento. Como resultado, se espera que esta peculiaridad mejorada de autolimpieza mejore significativamente la capacidad del aparato para evitar que la rejilla de alambre se ensucie, lo que es una deficiencia clave en los diseños de la técnica anterior. Además, la presente invención también tiene una o más escobillas de sin fin en los tramos de hélice del tornillo sin fin para la limpieza interna del tornillo sin fin. Por último, el sistema de limpieza de alambre mejorado es una peculiaridad crítica porque al eliminar la corriente de rechazo, hace que sea menos probable que la prensa de tornillo se ensucie mientras que en la técnica anterior el sistema tendría que apagarse porque no hay ningún lugar para que los sólidos recogidos vayan si no pueden salir de la descarga de la rejilla de alambre.
En lugar de usar un sistema de drenaje doble que dirige el exceso de líquidos en el transportador de sin fin hacia fuera de la máquina, esta invención elimina por completo el concepto de drenaje doble y lo reemplaza con un sistema de vertedero graduado que no drena el agua, pero mantiene el nivel en o por debajo de un nivel máximo para no inundar el transportador de tornillo. El uso de un sistema de vertedero brindará un mejor control del nivel de la canaleta, ya que los vertederos están situados en el nivel máximo deseado en toda la canaleta donde las ranuras/vertederos más grandes con mayor capacidad de flujo se ubican hacia el comienzo del tornillo sin fin.
Control programado de la jaula: El ciclo de limpieza de la jaula se programa mediante un PLC que tiene ciclos de limpieza predeterminados que un operario puede ajustar manualmente. De manera similar, el motor del tornillo sin fin también está controlado por un PLC, sin embargo, habitualmente está configurado para girar constantemente cuando el sistema está activo. Debe comprenderse, sin embargo, que la rotación de la jaula de alambre encajada en la caja de deshidratación es completamente independiente y está controlada por un PLC externo. Los modos operativos pueden ser cualquier combinación de tener tanto el tornillo sin fin como la jaula circulando simultáneamente en la misma dirección o en direcciones opuestas; alternativamente, el tornillo sin fin se puede detener temporalmente durante el ciclo de limpieza y la jaula podría girar por sí misma.
Rodillos de la jaula: Los cuatro rodillos de pista radiales que soportan la jaula y permiten la rotación se pueden aumentar para tener más de cuatro rodillos si es necesario. Los rodillos se muestran soportando los extremos del cilindro de la jaula, pero sus cojinetes podrían ajustarse para soportar la jaula en cualquier ubicación. Esto incluye tener los cojinetes situados en una acanaladura cortada en los anillos de los extremos de la jaula para protegerlos del entorno hostil de la caja de deshidratación. La única distinción importante aquí es que la jaula debe estar soportada con cojinetes que no interfieran con el diámetro interior de la jaula.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo separador líquido-sólido que comprende:
- un recipiente que circunscribe un espacio encerrado cerrado en su parte inferior y abierto en su parte superior; - una entrada (1) para proporcionar una fuente de material que tiene una mezcla sólido-líquido para ser separada; - un primer motor (15) montado en la parte superior del recipiente para impulsar una correa de recirculación (24, 50);
- una primera correa de recirculación (24, 50) impulsada por motor asociada al recipiente de manera que la correa (24, 50) está dispuesta en ángulo con respecto al recipiente formando una correa superior (50) y una correa inferior (24) que tienen rodillos (19, 31) montados en ruedas dentadas soportados por el recipiente;
- un segundo motor (45) unido a un lado del recipiente o usando una estructura independiente para impulsar un sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) unido al recipiente, en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) tiene un dispositivo de recogida (44) unido al interior del recipiente para recibir los materiales depositados por la correa superior (50), justo encima del dispositivo de recogida (44), y el tornillo sin fin (28), que forma una primera parte del sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) de manera que hay una primera ranura de rebose (30) en un lado del dispositivo de recogida (44);
- un colector de recogida inferior (16) formado por las superficies interiores de una parte inferior del recipiente, - un colector de recogida de agua filtrada (17) unido internamente al recipiente y por debajo de la correa inferior (24), y
- una salida de líquido (4) para permitir que los líquidos fluyan hacia fuera,
- en donde el tanque colector de recogida inferior (16) recibe líquidos y otras materias de un drenaje de deshidratación (13), el rebose de un dispositivo de recogida (44) en forma de una canaleta y sus primeras ranuras de rebose (30) asociadas y el exceso de materiales de la correa inferior (24),
- en donde el sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) asociado al recipiente comprende además: una cubeta de deshidratación (49) unida al recipiente que tiene una jaula giratoria (39) asociada de forma móvil con la cubeta de deshidratación (49), y
- en donde el drenaje de deshidratación (13) está conectado a la cubeta de deshidratación (49).
2. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, en donde el dispositivo de recogida (44) comprende además una segunda ranura de rebose (30) en un lado opuesto del dispositivo de recogida (44) de la primera ranura de rebose (30).
3. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, que comprende además: un dispositivo de recogida (44) unido a un interior del recipiente que forma una primera parte de un sistema de eliminación impulsado por un tornillo sin fin (28) de manera que hay una pluralidad de ranuras de rebose (30) en el dispositivo de recogida (44).
4. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, que comprende además una bomba (29) situada en el colector de recogida inferior (16) unida a un tubo (18) que fluye de regreso a una región de colector de afluentes (36) por encima de la correa superior (50).
5. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, en donde la cubeta de deshidratación (49) comprende además un dispositivo de lavado por pulverización (41) próximo a la jaula giratoria (39) y soportado físicamente por el recipiente.
6. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, que comprende además una cubeta de deshidratación (49) unido al recipiente que tiene una montura de escobilla unida a una superficie interior de la cubeta de deshidratación (49) y externa a la jaula giratoria (39) asociada a la cubeta de deshidratación (49) y que además tiene una escobilla (46) montada dentro de la montura de escobilla en donde la escobilla (46) impacta contra una superficie externa de la jaula giratoria (39).
7. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo de lavado por pulverización (33) situado entre las correas superior (50) e inferior (24) y dispuesto encima del dispositivo de recogida (44).
8. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo de lavado (33) de correa asociado al recipiente.
9. El dispositivo separador líquido-sólido de la reivindicación 8, que comprende además un colector de recogida de agua filtrada (17) unido internamente al recipiente y por debajo de la correa inferior (24) así como dispuesto encima del colector de recogida inferior (16).
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