MX2008011767A

MX2008011767A - Separador ciclonico.

Info

Publication number: MX2008011767A
Application number: MX2008011767A
Authority: MX
Inventors: Morten Kaare Hansen
Original assignee: Smidth As F L
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-09-25
Also published as: US20090057209A1; WO2007110715A1; US7841477B2; KR20090028683A; DK176211B1; EP1998898A4; CA2642635C; BRPI0621427A2; EA200801870A1; MY144582A; AU2006341137B2; EA013917B1; CN101400449A; EP1998898A1; ZA200807226B; TNSN08360A1; IL193556A0; JP2009530098A; GEP20115268B; CN101400449B

Abstract

Se describe un separador ciclónico que comprende un alojamiento ciclónico (1), un conducto de descarga (5), y un tubo central (3) para la desviación de los gases, el tubo central (3) se extiende en dirección axial hacia el alojamiento ciclónico (1) y está compuesto por un número de segmentos (3a) que son suspendidos sobre un elemento de soporte (15) proporcionado en el área entre el alojamiento ciclónico (1) y el conducto de descarga (5). El separador ciclónico es peculiar porque comprende un número de medios de transporte (17) que son uniformemente distribuidos y fijados en el lado interior del alojamiento ciclónico (1) y/o el conducto de descarga (5), y porque el elemento de soporte (15) comprende un disco anular que es colocado en forma suelta en la parte superior de los medios de transporte (17) y que tiene un diámetro exterior que es más pequeño que el diámetro interior del alojamiento ciclónico (1) y/o el conducto de descarga (5), de modo que sea proporcionado un huelgo (18) entre el disco anular (15) y el alojamiento ciclónico (1) y/o el conducto de descarga (5). Con lo cual se obtiene una reducción significante en la transmisión de calor del elemento de soporte al alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga, de modo que el gradiente de temperatura radial en el elemento de soporte sea reducido con una temperatura aproximadamente uniforme a través de la sección transversal radial del elemento. Por lo tanto, los esfuerzos térmicos en el elemento de soporte serán sustancialmente reducidos. Esto puede ser principalmente atribuido a la reducción en el área de contacto entre el elemento de soporte y el alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga.

Description

SEPARADOR CICLONICO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un separador ciclónico que comprende un alojamiento ciclónico, un conducto de descarga y un tubo central para la desviación de gases, el tubo central se extiende en dirección axial hacia el alojamiento ciclónico y está compuesto por un número de segmentos que son suspendidos sobre un elemento de soporte proporcionado en el área entre el alojamiento ciclónico y el conducto de descarga. De manera general, los separadores ciclónicos son conocidos y ampliamente utilizados para las muchas aplicaciones técnicas diferentes en las cuales serán separadas dos fases, tales como partículas de gases y de material en suspensión. Normalmente, los ciclones comprenden un alojamiento ciclónico con una parte superior sustancialmente cilindrica y una parte inferior cónica, una entrada frecuentemente tangencial en la parte superior del alojamiento ciclónico para la introducción de la suspensión que será separada, una salida en la parte inferior de la parte cónica para desviar una fracción de la suspensión, así como también un tubo central que se extiende con un extremo libre en dirección axial hacia el alojamiento ciclónico para desviar la segunda fracción de la suspensión por medio de un REF. 195754 conducto de descarga. A partir de la Patente de los Estados Unidos No. 4 , 505 , 051 se conoce un ejemplo de un separador ciclónico del tipo mencionado con anterioridad. En este separador ciclónico conocido, la hilera superior de los segmentos del tubo central comprende una parte de forma-L que sobresale hacia afuera y hacia abajo y que se apoya contra un elemento de soporte que es formado con una parte que sobresale hacia arriba y que es rígidamente conectado mediante soldadura con el alojamiento ciclónico/conducto de descarga. En ejemplos en donde el separador ciclónico sea utilizado para separar suspensiones de material/gas caliente, por ejemplo, en conexión con el calentamiento de materias primas de cemento para la manufactura de cemento, en donde la temperatura podría alcanzar un nivel tan alto como 900 °C , el impacto del calor sobre el tubo central será totalmente significante, conduciendo a cambios en las dimensiones transversales. Una característica particular del separador ciclónico de acuerdo con la Patente de los Estados Unidos No. 4 , 505 , 051 es que con el objeto de evitar daños serios al tubo central, la suspensión especial de los segmentos del tubo central sobre los elementos de soporte se toma en cuenta debido al hecho que el tubo central es afectado por éstos cambios de dimensiones transversales debido al impacto del calor. Para el separador ciclónico conocido, no obstante, la transmisión de calor del tubo central por medio del elemento de soporte al alojamiento ciclónico/conducto de descarga será totalmente significante debido a las superficies de contacto relativamente grandes que existen entre estos elementos estructurales. Como consecuencia de esto, podría presentarse un gradiente de temperatura radial en el elemento de soporte que fluctúe de un nivel alrededor de 600 °C en la parte más interior del elemento hasta alrededor de 200 °C en la parte más exterior del elemento. Un gradiente de temperatura radial de esta magnitud en el elemento de soporte producirá cargas significantes de esfuerzo térmico que bajo condiciones o circunstancias adversas podrían exceder el límite elástico del acero utilizado e involucrarían en el escenario en el peor de los casos, el riesgo de colapso del tubo central. Un objetivo de la presente invención es proporcionar un separador ciclónico por medio del cual la desventaja mencionada sea reducida de manera significante. Esto es obtenido de acuerdo con la invención a través de un separador ciclónico del tipo mencionado en la introducción, y es caracterizado porque comprende un número de medios de transporte que son uniformemente distribuidos y fijados en el lado interior del alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga, y porque el elemento de soporte comprende un disco anular que es colocado en forma suelta en la parte superior de los medios de transporte y que tiene un diámetro exterior que es más pequeño que el diámetro interior del alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga, de modo que sea proporcionado un huelgo o juego entre el disco anular y el alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga. Con lo cual se obtiene una reducción significativa en la transmisión de calor del elemento de soporte al alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga, de modo que sea reducido el gradiente de temperatura radial en el elemento de soporte con una temperatura aproximadamente uniforme a través de la sección transversal radial del elemento. Por lo tanto, los esfuerzos térmicos en el elemento de soporte serán reducidos, de manera sustancial. Esto puede ser principalmente atribuido a la reducción en el área de contacto entre el elemento de soporte y el alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga. Los medios de transporte podrían ser configurados en cualquier modo adecuado, aunque para la optimización de las características de resistencia, se prefiere que sean configurados como soportes para estantería que tienen una forma sustancialmente triangular. Los soportes para estantería podrían ser fijados en el alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga en cualquier modo adecuado, aunque se prefiere que sean fijados por soldadura. El disco anular que forma el elemento de soporte podría ser configurado con una pestaña que sobresale hacia arriba con el propósito de mejorar la fijación de los segmentos del tubo central que son comúnmente formados con una correspondiente pestaña que sobresale hacia abajo. Con el objeto de limitar los esfuerzos térmicos en la pestaña que sobresale hacia arriba del disco anular, se prefiere que la pestaña sea dividida en un número de segmentos . El disco anular también podría ser proporcionado con una capa de aislamiento de calor sobre su lado superior a efecto de reducir la transmisión de calor del tubo central. Se prefiere que el disco anular con su pestaña que sobresale hacia arriba y los soportes para estantería sean elaborados de acero resistente al calor. Además se prefiere que el separador ciclónico sea revestido en un modo tradicional. A continuación, la invención será descrita en detalles adicionales con referencia a las figuras, en donde: La Figura 1 muestra una vista en corte parcial del separador ciclónico que comprende un tubo central de acuerdo con una modalidad preferida de la invención, y La Figura 2 muestra detalles en el separador ciclónico que se presenta en la Figura 1. En las Figuras 1 y 2 se observa un separador ciclónico que comprende un alojamiento ciclónico 1. El alojamiento ciclónico 1 tiene una parte superior cilindrica la y una parte inferior cónica Ib, una entrada tangencial 9 para la introducción de la suspensión que será separada, una salida 11 en la parte inferior de la parte cónica para desviar una fracción de la suspensión, asi como también, un tubo central 3 que se extiende en dirección axial hacia el alojamiento ciclónico 1 para desviar la segunda fracción de la suspensión a través del conducto de descarga 5. El tubo central 3 está constituido de un número de segmentos 3a que son suspendidos sobre el elemento de soporte 15 en el extremo superior del alojamiento ciclónico 1. El elemento de soporte 15 comprende una pestaña que sobresale hacia arriba 16, que como se muestra es dividida en los segmentos 16a. De acuerdo con la invención, el separador ciclónico comprende un número de medios de transporte 17, aquí se muestran por medio de los soportes para estantería 17 que son fijados, uniformemente distribuidos, en la parte más baja del lado interior del conducto de descarga 5. El elemento de soporte en la forma de un disco anular 15 es colocado en forma suelta sobre los soportes para estantería 17, permitiendo que el disco se mueva con relación a los soportes para estantería 17. El disco anular 15 es formado con un diámetro exterior que es más pequeño que el diámetro interior del conducto de descarga 5, con lo cual se crea un huelgo 18 entre el disco anular 15 y el conducto de descarga 5.

Como se mencionó en la introducción de la transmisión de calor del disco anular 15 por medio de los soportes para estantería 17 al conducto de descarga 5, será sustancialmente reducido debido a la disminución en el área de contacto, de modo que el disco anular 15 tenga una temperatura aproximadamente uniforme a través de su sección transversal radial, por lo tanto, está siendo sometido a un esfuerzo térmico sustancialmente reducido. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un separador ciclónico está constituido por un alojamiento ciclónico, un conducto de descarga y un tubo central para la desviación de los gases, el tubo central se extiende en dirección axial hacia el alojamiento ciclónico y es compuesto por un número de segmentos que son suspendidos sobre un elemento de soporte que es proporcionado en el área entre el alojamiento ciclónico y el conducto de descarga, caracterizado porque comprende un número de medios de transporte que son uniformemente distribuidos y fijados en el lado interior del alojamiento ciclónico y/o conducto de descarga, y porque el elemento de soporte incluye un disco anular que es colocado en forma suelta en la parte superior de los medios de transporte y que tiene un diámetro exterior que es más pequeño que el diámetro interior del alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga, de modo que sea proporcionado un huelgo entre el disco anular y el alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga.
2. El separador ciclónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de transporte son configurados como soportes para estantería que tienen una forma sustancialmente triangular.
3. El separador ciclónico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de transporte son fijados en el alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga por soldadura.
4. El separador ciclónico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el disco anular es configurado con una pestaña que sobresale hacia arriba.
5. El separador ciclónico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la pestaña que sobresale hacia arriba del disco anular es dividida en un número de segmentos .
6. El separador ciclónico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el disco anular es proporcionado con una capa de aislamiento de calor en su lado superior .
7. El separador ciclónico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el disco anular con su pestaña que sobresale hacia arriba y los soportes para estantería son elaborados de acero resistente al calor.
8. El separador ciclónico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es revestido. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un separador ciclónico que comprende un alojamiento ciclónico (1) , un conducto de descarga (5) , y un tubo central (3) para la desviación de los gases, el tubo central (3) se extiende en dirección axial hacia el alojamiento ciclónico (1) y está compuesto por un número de segmentos (3a) que son suspendidos sobre un elemento de soporte (15) proporcionado en el área entre el alojamiento ciclónico (1) y el conducto de descarga (5) . El separador ciclónico es peculiar porque comprende un número de medios de transporte (17) que son uniformemente distribuidos y fijados en el lado interior del alojamiento ciclónico (1) y/o el conducto de descarga (5) , y porque el elemento de soporte (15) comprende un disco anular que es colocado en forma suelta en la parte superior de los medios de transporte (17) y que tiene un diámetro exterior que es más pequeño que el diámetro interior del alojamiento ciclónico (1) y/o el conducto de descarga (5) , de modo que sea proporcionado un huelgo (18) entre el disco anular (15) y el alojamiento ciclónico (1) y/o el conducto de descarga (5) . Con lo cual se obtiene una reducción significante en la transmisión de calor del elemento de soporte al alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga, de modo que el gradiente de temperatura radial en el elemento de soporte sea reducido con una temperatura aproximadamente uniforme a través de la sección transversal radial del elemento. Por lo tanto, los esfuerzos térmicos en el elemento de soporte serán sustancialmente reducidos. Esto puede ser principalmente atribuido a la reducción en el área de contacto entre el elemento de soporte y el alojamiento ciclónico y/o el conducto de descarga.