PT101512B

PT101512B - Sistema e aparelho para centrifugacao de um fluido

Info

Publication number: PT101512B
Application number: PT101512A
Authority: PT
Inventors: Fernando Augusto Baptista; Joao Manuel Pereira D Baptista
Original assignee: Fernando Augusto Baptista; Joao Manuel Pereira Dias Bapti
Priority date: 1994-05-05
Filing date: 1994-05-05
Publication date: 1997-06-30
Also published as: DE69505809D1; DE69505809T2; EP0758925A1; EP0758925B1; US5785637A; ATE172892T1; PT101512A; AU2376395A; WO1995030487A1

Description

Descrição

Sistema e aparelho para centrifugação de um fluído

A invenção diz respeito a sistemas e aparelhos,para limpeza e depuração de fluídos,em que as acçoes predominantes para a separação das impurezas em suspensão num fluído,consistem na aplicação do efeito centrífugo.

Em sistemas conhecidos de centrifugação,estas acções são realizadas numa única etapa de centrifugação,e não são contínuas, necessitando de sucessivos intervalos de tempo,para carga e descarga dos fluídos e recolha das impurezas,o que diminui grandemente o rendimento das operações de centrifugação,limitando por isso o âmbito das suas aplicações.

objectivo da invenção é solucionar estes problemas, por meio de um sistema que utiliza,de modo conjugado,várias etapas de centrifugação e percursos distintos para a circulação dD fluído e para a circulação das impurezas. A sua realização é conseguida , agrupando em altura,de modo contíguo e sucessivo e tendo o mesmo eixo de rotação,vários módulos de centrifugação correspondentes ás etapas,obtendo-se assim uma coluna com centrifugação contínua e a modelação de percursos próprios para o encaminhamento do fluído e para a separação das impurezas.

Uma grande vantagem da invenção,por permitir maior eficácia e maior rendimento nas operações de centrifugação,é tornar mais económicas as operações de depuração e limpeza,e assim permitir a sua aplicação para grandes quantidades de líquidos,com acentuada turvação,ou que contenham grande concentração de impurezas.

Um dos modos de execução da invenção,encontra-se descrito pormenorizadamente a seguir,com referência aos desenhos,que representam apenas,um modo de realização.

A fig. 1,representa em corte,um aparelho de centrifugação, mostrando a constituição e agrupamento dos módulos de centrifugação e o seu eixo comum de rotação (l);o corpo cilíndrico (é) e as tampas (7),(8),que encerram a coluna de módulos e suportam o eixo de rotação; a porta de entrada do fluído com impurezas (9), o percurso da circulação do fluído nas múltiplas etapas de centrifugação (13) e a porta para a sua saída (10),já depurado; a porta para admissão do fluído que recolhe as impurezas e as transporta (11),o seu percurso de circulação (15) e a porta para a sua expulsão (12).

A fig. 2,representa uma vista do perfil das pás do rotor e da superfície circular e cónica da sua cobertura.

A fig. 3,representa uma vista da coroa circular,formada por duas superfícies com diferente conicidade,que constituem uma campânula que separa dois rotores contíguos.

Como se verifica nos desenhos,um exemplo de uma coluna de centrifugação,é constituído pelo agrupamento coordenado de modo contíguo e sucessivo,de vários módulos,movidos por um eixo comum de rotação (l),e separados entre si por espaços intervalares (13), destinados á circulação da corrente do fluído com impurezas, entre as várias etapas de centrifugação.

Cada módulo de centrifugação é constituído por um rotor (fig. 2) e por uma campânula (fig. 3); cada rotor é formado por um conjunto de pás (2),dispostas em posição radial e fixadas pela sua periferia superior a uma superfície circular,de forma cónica (3); cada campânula é constituída por uma superfície de igual conicidade,na forma de coroa circular (4),fixada á periferia inferior das pás do rotor,sendo prolongada por outra superfície de muito maior conicidade (5),a qual rodeia os extremos das pás do rotor contíguo,criando um espaço intervalar (14),destinado á deposição e encaminhamento das impurezas para o exterior do módulo.

A coluna de centrifugação está encerrada num corpo cilíndrico (6),provido de tampas (7),(8),que suportam o eixo de rotação (1) e têm inseridas aberturas ou portas,para a entrada do fluído com impurezas (9), para a saída do fluído depurado (10), para a entrada do fluído de limpeza (11) e para a expulsão das impurezas (12); um espaço intervalar (15) entre a coluna de centrifugação e a parte interna do corpo cilíndrico, é destinado á circulação das impurezas para posterior expulsão.

De preferência,□ diâmetro de centrifugação de cada módulo, aumenta do primeiro para o último,posicionado na parte superior da coluna,obtendo-se assim o crescimento progressivo da velocidade de centrifugação.

primeiro módulo realiza a centrifugação e separação das impurezas de maior volume ou de maior densidade que o fluído con tém;êste,livre dessas impurezas,desloca-se progressivamente para o módulo contíguo,onde uma aumentada velocidade de centrifugação separa as impurezas de volume ou densidade decrescente.

Este processo de crescimento progressivo da velocidade de centrifugação,repete-se até ao último módulo,sendo o seu diâmetro e a sua velocidade de rotação calculados para ser conseguida a separação das impurezas de menor volume ou de menor densidade que o fluído contenha,tendo-se também em conta nêsse cálculo,a própria densidade do fluído,a concentração das impurezas e a duração relativa do trabalho de centrifugação,a qual se determina, variando a velocidade ou débito da circulação do fluído.

Para a abertura e encerramento das portas,são previstas válvulas apropriadas,comandaaas automaticamente,o que permite efectuar com grande rapidez a expulsão das impurezas acumuladas.Para isso,são fechadas as portas (9) e (10) e abertas de imediato as portas (11) e (12),permitindo que o fluído de limpeza,entrando pela porta (11) arraste as impurezas acumuladas e as expulse pela porta (12),num curto intervalo de tempo.

A invenção tem aplicações,com muitas vantagens,para a clari ficação de água com elevada concentração de lfidos,e no prévio tratamento de águas residuais,provenientes de esgotos urbanos ou industriais,para a separação de detritos e impurezas.

Claims

Reivindicações

1. Sistema e aparelho para separação por centrifugação,das impurezas em suspensão num fluído,em que a centrifugação é realizada pelo movimento de rotação de conjuntos de pás,fixadas segundo uma posição radial a um eixo comum,caracterizados por compreenderem várias etapas de centrifugação,agrupadas entre si de forma contígua e sucessiva,constituindo um grupo coordenado, configurando uma coluna,que efectua a centrifugação de maneira contínua; por serem modelados espaços e percursos apropriados, respectivamente para a circulação e centrifugação do fluído e para a deposição e circulação das impurezas,de acfirdo com cada conjunto de pás,obtendo-se com 8ste método a formação de módulos de centrifugação; e por o tempo relativo de centrifugação do fluído e o tempo para a expulsão das impurezas,serem regulados por meio de válvulas,com comando automático,intercaladas nos respectivos circuitos.
2. Sistema e aparelho segundo a reivindicação 1,caracterizados pelo facto da coluna de centrifugação ser constituída pelo agrupamento contíguo e sucessivo de vários módulos,que realizam a centrifugação movidos por um eixo comum de rotação (l),e que estão separados entre si,por espaços intervalares (13),destinados á circulação da corrente do fluído,em curso de centrifugação.
3. Sistema e aparelho segundo as reivindicações 1 e 2,caracterizados pelo facto de cada módulo de centrifugação ser constituído por um rotor (fig. 2),formado por um conjunto de pás (2), dispostas em posição radial,fixadas pela sua periferia superior a uma superfície circular com forma cónica (3) e pela periferia inferior a uma superfície com igual conicidade na forma de coroa circular (4),a qual é prolongada por outra superfície com muito maior conicidade,formando uma campânula (fig. 3),que rodeia os extremos das pás do rotor que lhe está contíguo (5),para modelar um espaço intervalar (14),destinado á deposição e encaminhamento das impurezas para o exterior do módulo.
4. Sistema e aparelho segundo a reivindicação 3,caracterizados pelo facto do diâmetro de cada módulo,aumentar do primeiro módulo para o último,Sste situado na posição superior da coluna, resultando o crescimento progressivo da velocidade de centrifugação.
5. Sistema e aparelho segundo as reivindicações 1 e 2,caracterizados pelo facto da coluna de centrifugação estar encerrada num corpo cilíndrico (6),sendo modelado um apropriado espaço intervalar (15) entre a coluna de centrifugação e a parte interna do corpo cilíndrico,destinado á circulação do fluído de limpeza das impurezas e consequente expulsão.
6. Sistema e aparelho segundo a reivindicação 5,caracterizados pelo facto do corpo cilíndrico estar provido de tampas (7), (B),que suportam o eixo de rotação (1) e que têm inseridas aberturas circulares,para a entrada do fluído com impurezas (9),para a saída do fluído depurado (10),para a entrada do fluído de limpeza (11) e para a expulsão das impurezas C12),sendo as referidas aberturas circulares designadas por portas.
7. Sistema e aparelho segundo a reivindicação 6,caracteriza-

- dos pelo facto da obturação gradual das portas,ser realizada por válvulas apropriadas,comandadas automáticamente,permitindo efectuar uma regulação do tempo relativo de centrifugação,por variação da velocidade de circulação do fluído com impurezas,em conformidade com a natureza do próprio fluído,o volume ou a densidade das impurezas e a sua concentração.
8. Sistema e aparelho segundo a reivindicação 7,caracterizados pelo facto do comando simultâneo e apropriado das válvulas, permitir que o fluído de limpeza,entrando pela porta (11),arraste as impurezas acumuladas no espaço 615) e as expulse pela porta (12),num curto intervalo de tempo.