WO2020102866A1 - Módulo de alívio e dispositivo de descarga de material a granel - Google Patents

Módulo de alívio e dispositivo de descarga de material a granel

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WO2020102866A1
WO2020102866A1 PCT/BR2019/000041 BR2019000041W WO2020102866A1 WO 2020102866 A1 WO2020102866 A1 WO 2020102866A1 BR 2019000041 W BR2019000041 W BR 2019000041W WO 2020102866 A1 WO2020102866 A1 WO 2020102866A1
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bulk material
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relief module
discharge device
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PCT/BR2019/000041
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Klaus RÜDIGER LILIENTHAL
Jefferson KÜCHLE
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Tmsa - Tecnologia Em Movimentação S.A.
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Definitions

  • the present invention relates to a relief module and a device for unloading solid bulk material.
  • these operations include a vertical unloading operation in which the bulk material is discharged from a discharge point to a destination, developing a drop in height.
  • a vertical unloading operation in which the bulk material is discharged from a discharge point to a destination, developing a drop in height.
  • the bulk material is discharged from a discharge point of a telescopic tube, following a drop in height until it settles inside a hold of the ship.
  • a vertical discharge operation of bulk material emits a large amount of dust into the environment.
  • devices for the discharge of bulk material configured to reduce the emission of dust to the environment, as is the case of the dust suppression hopper described in US7712632, which is essentially formed by a rigid structure, a hopper with an opening bottom outlet, the hopper connected to the rigid structure by means of with springs, and a valve body fixed to the rigid and cooperating structure with the lower outlet opening. The springs tension the hopper against the valve body in order to define a closed position for the lower outlet opening.
  • this discharge device provides a flow of discharge of bulk material similar to a solid column, minimizing the outflow of dust through the lower outlet opening.
  • WO2016128813 discloses a device for unloading bulk material similar to that described in US7712632, except that in the device of WO2016128813 the hopper is fixed to the rigid structure and the valve body is connected to the rigid structure in a mobile manner.
  • the present invention proposes a relief module and a bulk material discharge device comprising a relief module.
  • the relief module comprises a tubular body for the passage of bulk material, at least one side opening in the tubular body, a window to cover the respective side opening, the window acting in a closed position that prevents the material in bulk to exit through the side opening or in an open position that allows the bulk material to exit through the side opening, the window having at least a portion of filtering material that allows air to pass through and retains solid particles when the window is in closed position.
  • the discharge device receives bulk material from a feed and performs a discharge of bulk material to a destination, the discharge device comprising a relief module as defined above.
  • the filtering portion of the relief module window provides an exhaust air and a retention of solid particles contained within the relief module and / or the discharge device, which advantageously reduces the amount of dust in suspension contained within the relief module and / or the discharge device, thereby reducing the risk of explosion.
  • the bulk material accumulates within the discharge device until a level of bulk material falls against the window and exerts a force against the window greater than one. counterforce the opening of the window, causing the window to open from the closed to the open position, which allows the bulk material to exit through the side opening.
  • opening the window prevents a accumulation of bulk material above the window position, thereby eliminating the possibility of overloading the discharge device and the adjacent supply system.
  • Figure 1 shows a front view of an embedding of the discharge device comprising an embedding of a relief module according to the invention.
  • Figure 2 shows a sectional view according to the C-C section plane shown in Figure 1, with the discharge device in a closed position.
  • Figure 3 shows a sectional view according to the C-C section plane shown in Figure 1, with the discharge device in an open position.
  • Figure 4 shows a front view of a window.
  • Figure 5 shows a sectional view according to the D-D section plane shown in Figure 4.
  • Figure 6 shows a detail according to area E indicated in Figure 5.
  • Figure 7 shows a front view of a side opening of the relief module.
  • Figure 8 shows a sectional view according to the F-F section plane shown in Figure 7.
  • Figure 9 shows a detail according to the area G indicated in Figure 8.
  • Figure 10 shows a front view of the window in a closed position on the side opening.
  • Figure 1 1 shows a sectional view according to the HH section plane shown in Figure 10.
  • Figure 12 shows a detail according to the area J indicated in Figure 11.
  • the invention proposes a relief module and a bulk material discharge device comprising a relief module.
  • Figures T to 3 illustrate an incorporation of a discharge device (A) comprising an incorporation of a relief module (B).
  • the discharge device (A) receives bulk material from a feed, preferably from a closed feed system, and performs a bulk material discharge to a destination.
  • the relief module (B) proposed by the invention can be used in association with different types of discharge devices, not being restricted to the incorporation of the discharge device (A) illustrated.
  • the relief module (B) comprises a tubular body (10) for the passage of bulk material, at least one side opening (12) in the tubular body (10), a window (20) to cover the respective side opening (12), the window (20) acting in a closed position that prevents the bulk material from exiting through the side opening (12) or in an open position that allows the bulk material to exit through the opening side (12), the window (20) having at least a portion of filtering material that allows air to pass through and retains solid particles, when the window (20) is in the closed position.
  • the relief module (B) has four side openings (12) distributed equidistantly along the perimeter of the cross section of the tubular body (10), each of the side openings (12) receiving a respective window (20).
  • the following description is made for a side opening (12) and a respective window (20), being, however, equivalent for the other side openings (12) and windows (20) present in the relief module (B).
  • the relief module (B) is configured to provide an opening of the window (20) from the closed position to the open position when a level of bulk material contained within the tubular body (10) falls against the window (20) and exerting a force against the window (20) greater than a force against the opening of the window (20).
  • the filtering portion of the window (20) of the relief module (B) provides an exhaust air and a retention of the solid particles contained within the relief module (B) and / or the discharge device (A ), which advantageously reduces the amount of suspended dust contained within the relief module (B) and / or the discharge device (A), consequently reducing the risk of explosion.
  • the bulk material accumulates inside the discharge device (A) until a level of bulk material falls against the window (20) and exert a force against the window (20) greater than the force against the opening of the window (20), causing the window (20) to open from the closed position to the open position, which allows the bulk material to exit through the side opening ( 12).
  • the opening of the window (20) prevents an accumulation of bulk material above the position of the window (20), consequently eliminating the possibility of overloading the discharge device (A) and the adjacent supply system.
  • the window (20) is entirely made of filtering material, more preferably of flexible filtering material.
  • the filter material can correspond to a textile material, such as porous fabric or felt, for example, of synthetic fibers, such as polyester or polytetrafluoroethylene.
  • a felt filter material with a weight of 300 g / m 2 is used with 99.9% efficiency in the retention of solid particles of 50 pm or greater and air-to-cloth ratio of 1 m 3 / m 2 / min.
  • the window (20) has an edge (22), the edge (22) having a housing (23) with a pair of openings (23a, 23b) through the which a cord (24) passes, the cord (24) having a pair of ends (24a, 24b) positioned out of the openings (23a, 23b) of the housing (23).
  • the window (20) can be formed by a central portion (20a) joined to a peripheral portion (20b) by means of seam strokes (21).
  • the housing (23) can be formed by a fold at the edge (22) joining a folded portion with an unfolded portion by means of a seam trace (25).
  • the relief module (B) comprises a flap (14) positioned around the side opening (12) and extended outside the tubular body (10), the flap (14) having an outer surface with a protrusion (16).
  • the flap (14) can be formed by a plate welded around the side opening (12) and the protuberance (16) can be formed by a round bar welded at the free end of the flap (14).
  • the closed position of the window (20) is defined by a tensioning of the edge (22) of the window (20) against the flap (14) of the side opening (12) ), due to a lashing of the cord (24) around the flap (14), the cord (24) being positioned between the tubular body (10) and the protrusion (16) of the flap (14), said tensioning creating a force contrary to a detachment of the window (20) in relation to the protuberance (16).
  • the relief module (B) has a ring (18) attached to the tubular body (10), the ring (18) serving to receive a tie from the ends (24a, 24b) of the cord (24), fixing the window (20) on the ring (18).
  • the ends (24a, 44b) of the cord (24) are shown schematically attached to the ring (18).
  • the open position of the window (20) is defined by a detachment of the window (20) in relation to the protrusion (16) of the flap (14) of the lateral opening (12) that occurs when the force exerted by the material to be bulk against the window (20) is greater than the force against the detachment of the window (20).
  • the side opening (12) has a super elliptical shape, the flap (14) and the window (20) having a substantially corresponding shape.
  • This super-elliptical shape is advantageous in that it provides a lashing of the cord (24) around the flap (14) which produces a uniform tensioning of the edge (22) of the window (20) against said flap (14), at the same time that it provides a good side opening area (12) with a larger size in the circumferential direction and a smaller size in the vertical direction, which allows the relief module (B) to be compact in height.
  • the side opening (12) can have a rectangular shape with rounded corners, elliptical or circular.
  • the discharge device (A) comprises a structure, a rigid structure (30), a hopper (32) connected to the rigid structure (30), the hopper ( 32) formed by a wall having an upper inlet opening (34) and a lower outlet opening (36), a valve body (38) connected to the rigid structure (30) and centrally located inside the hopper (32) , and displacement means that provide relative movement between the hopper (32) and the valve body (38) in order to define a closed position in which the valve body (38) is in contact with the hopper wall (32), preventing the discharge of bulk material through the lower outlet opening (36), and a position open where the valve body (38) is spaced apart from the hopper wall (32), allowing the discharge of bulk material through the lower outlet opening (36).
  • the hopper wall (32) has a cylindrical segment (37) followed by a conical segment (39).
  • the rigid structure (30) of the discharge device (A) includes a tubular structure and the tubular body (10) of the relief module (B) constitutes a tubular segment integrated with the tubular structure of the structure rigid (30) of the discharge device (A).
  • the tubular body (0) of the relief module (B) can be joined to the tubular structure of the discharge device (A), for example, by means of a bolted flange connection.
  • the displacement means include the hopper (32) connected to the rigid structure (30) in a movable way and the valve body (38) connected to the rigid structure (30) in a fixed way.
  • the hopper (32) is connected to the rigid structure (30) by means of springs (42) that tension the hopper (32) against the valve body (38).
  • the valve body (38) is connected to the rigid structure (30) by means of rods (33) attached to internal supports (35) present in the rigid structure (30) ).
  • the valve body (38) has a biconic shape.
  • the valve body (38) may have a bulb, warhead, spherical, conical shape, among others.
  • the upper inlet opening (34) of the hopper (32) overlaps with a lower outlet opening (31) of the tubular structure of the rigid structure (30), that is, the lower outlet opening (31) of the tubular structure of the structure rigid (30) fits inside the upper inlet opening (34) of the hopper (32).
  • the lower outlet opening (31) of the tubular frame of the rigid frame (30) can be connected to the upper inlet opening (34) of the hopper (32) by means of a flexible tubular element, such as, for example, an element folding tubular, for example, rubber.
  • the springs (42) are of the tension spring type and each spring (42) has a lower end connected to a respective lower support (43) fixed to the hopper (32) and an upper end connected to a threaded bar (45) attached to a respective upper support (47) attached to the rigid structure (30).
  • a respective upper support (47) and a respective lower support (43).
  • said chains (49) impose an end stop in the vertical downward movement of the hopper (32).
  • the springs can be of the compression spring type.
  • the rigid structure (30) supports a stem with an intermediate stop and a lower stop, and a support fixed to the hopper (32) is mobilely connected to the stem, between the intermediate stop and the bottom stop, with a respective compression spring being introduced around the stem, the compression spring having a lower end in contact with the lower stop and an upper end in contact with the support fixed to the hopper ( 32), in order to tension the support fixed on the hopper (32) against the intermediate stop, and, therefore, tension the hopper (32) against the valve body (38).
  • the discharge device (A) At the beginning of a discharge operation, the discharge device (A) is in a closed position with the valve body (38) in contact with the hopper wall (32), as shown in Figure 2 , due to the action of the springs (42) that tension the hopper (32) against the valve body (38).
  • the discharge device (A) is moved to the open position, as shown in Figure 3, as the bulk material enters the discharge device (A). This is due to the weight of the bulk material, by overcoming the force of the springs (42), causing a downward displacement in the hopper (32), moving the hopper wall (32) away from the valve body (38) and allowing the discharge of bulk material through the lower outlet opening (36).
  • the discharge device (A) provides a discharge flow of bulk material similar to a solid column, minimizing the outflow of dust through the lower outlet opening (36).
  • the filtering portion of the jar (20) of the relief module (B) provides an exhaust air and a retention of the solid particles contained within the discharge device (A), which advantageously reduces the amount of suspended dust contained within the discharge device (A), thereby reducing the risk of explosion.
  • the bulk material accumulates inside the device discharge (A) until a level of bulk material falls against the windows (20) and exerts a force against the windows (20) greater than the force against the detachment of the windows (20), causing the detachment of the windows (20) in with respect to the protrusions (16) of the flaps (14) of the side openings (12), which allows the bulk material to exit through the side openings (12).
  • the opening of the windows (20) prevents an accumulation of bulk material above the position of the windows (20), consequently eliminating the possibility of overloading the discharge device (A) and the adjacent supply system.
  • the displacement means include the hopper (32) connected to the rigid structure (30) in a fixed manner and the valve body (38) connected to the rigid structure (30) in a mobile manner.
  • the discharge device may be configured as the embodiments described in WO2016128813, this document being incorporated by reference.
  • the hopper (32) can be configured as a continuation of the tubular structure of the rigid structure (30)
  • the relief module (B) can be constituted as a tubular segment integrated with the tubular structure of the discharge device.
  • the relief module (B) can be joined to the tubular structure of the discharge device, for example, by means of a bolted flange connection.
  • the valve body (38) can be connected to the frame rigid (30) by means of a threaded rod, the valve body (38) being slid on the threaded rod and retained in a desired position by a nut fixation.
  • the valve body (38) can be connected to the rigid frame (30) by means of a pneumatic cylinder, the valve body (38) being attached to a rod of the pneumatic cylinder.
  • the valve body (38) can be connected to the rigid structure (30) by means of a movable vertical threaded rod by driving a transmission and electric motor assembly.
  • the filtering portion of the windows (20) of the relief module (B) provide an exhaust air and a retention of the solid particles contained within the discharge device, at the same time that, in case of obstruction of the discharge of material to bulk through the lower outlet opening (36) of the discharge device, opening the windows (20) from the closed position to the open position allows the bulk material to exit through the side openings (12) of the relief module (B).
  • the discharge device (A) comprises a tubular inlet nozzle (52) with inclined walls converging towards a central region, a Chinese hat (54) located in the central region over the valve body (38) and a deflector tab (56) extending at an angle from the rigid frame (30) towards the valve body (38).
  • the set formed by the tubular inlet nozzle (52), Chinese hat (54) and deflector flap (56) attenuates the fall of bulk material on the hopper walls (32), which advantageously contributes to the maintenance of a flow of homogeneous discharge through the lower outlet opening (36).
  • tubular inlet nozzle (52) is joined to the tubular structure of the rigid structure (30) by means of a bolted flange connection.
  • the Chinese hat (54) is attached to a vertical support designed to from the valve body (38).
  • the deflector tab (56) is supported on the internal supports (35).
  • tubular section (10) of the relief module (B) and the tubular structure of the rigid structure (30) of the discharge device (A) have a round cross section.
  • said tubular body (10) and said tubular structure may have another cross-sectional shape, such as, for example, square cross-section.
  • the discharge device can be configured as a tubular structure comprising at least one valve open and close, actuated by an electric, pneumatic or hydraulic actuator, for example, depending on the signal from sensors that detect the presence of bulk material, to regulate the discharge of bulk material, as, for example, described in BRPI0306548, this document being incorporated by reference.
  • the relief module (B) can be constituted as a tubular segment integrated with the tubular structure of the discharge device.
  • the relief module (B) can be joined to the tubular structure of the discharge device, for example, by means of a bolted flange connection.
  • the filtering portion of the windows (20) of the relief module (B) provide an exhaust air and a retention of the solid particles contained within the discharge device, at the same time that, in case of obstruction of the discharge of material to bulk through a lower outlet opening of the discharge device, opening the windows (20) from the closed position to the open position allows the bulk material to exit through the side openings (12) of the relief module (B).

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Abstract

A presente invenção propõe um módulo de alívio que compreende um corpo tubular(10) para passagem de material a granel, ao menos uma abertura lateral(12) no corpo tubular (10), uma janela(20) para cobrir a respectiva abertura lateral (12), a janela (20) atuante em uma posição fechada que impede o material a granel de sair através da abertura lateral (12) ou em uma posição aberta que possibilita o material a granel sair através da abertura lateral (12), sendo que a janela (20) tem ao menos uma porção em material filtrante que permite passagem de ar e retém partículas sólidas, quando a janela (20) está na posição fechada. A presente invenção também propõe um dispositivo de descarga de material a granel, que recebe material a granel de uma alimentação e realiza uma descarga de material a granel para um destino, o dispositivo de descarga compreendendo um módulo de alívio configurado de acordo com a invenção.

Description

MÓDULO DE ALÍVIO E DISPOSITIVO DE DESCARGA DE MATERIAL A GRANEL CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção refere-se a um módulo de alívio e a um dispositivo de descarga de material a granel sólido.
ESTADO DA TÉCNICA
[002] O armazenamento e transporte de material a granel sólido, tal como grãos, minerais, entre outros, têm sido utilizados em larga escala. Neste contexto estão inseridas operações de transferência de material a granel de um ponto a outro, como, por exemplo, de um local de armazenamento para um meio de transporte e vice-versa. Por exemplo, pode-se citar a operação de transferência de material a granel de um armazém para um caminhão ou de um armazém para um navio graneleiro, realizada com auxílio de equipamentos transportadores, como transportador de correia, carregador de navio, entre outros.
[003] Normalmente, estas operações incluem uma operação de descarga vertical em que o material a granel é descarregado a partir de um ponto de descarga até um destino, desenvolvendo uma queda em altura. Por exemplo, em um carregador de navio, o material a granel é descarregado a partir de um ponto de descarga de um tubo telescópico, percorrendo uma queda em altura até acomodar-se dentro de um porão do navio.
[004] Convencionalmente, uma operação de descarga vertical de material a granel emite uma grande quantidade de poeira para o ambiente. Neste contexto, existem dispositivos de descarga de material a granel configurados para reduzir a emissão de poeira para o ambiente, como é o caso da moega supressora de pó descrita em US7712632, a qual é formada essencialmente por uma estrutura rígida, uma moega com uma abertura inferior de saída, a moega conectada à estrutura rígida por meio de molas, e um corpo de válvula fixado à estrutura rígida e cooperante com a abertura inferior de saída. As molas tensionam a moega contra o corpo de válvula de modo a definir uma posição fechada para a abertura inferior de saída. Quando o material a granel ingressa na moega, o peso do material a granel, ao superar a força das molas, provoca um deslocamento para baixo na moega, consequentemente definindo uma posição aberta que possibilita a descarga de material a granel através da abertura inferior de saída. Assim, este dispositivo de descarga propicia um fluxo de descarga de material a granel similar a uma coluna sólida, minimizando a saída de poeira através da abertura inferior de saída.
[005] WO2016128813 revela um dispositivo de descarga de material a granel semelhante ao descrito em US7712632, a exceção de que no dispositivo de WO2016128813 a moega é fixada na estrutura rígida e o corpo de válvula é conectado à estrutura rígida de maneira móvel.
[006] Quando estes dispositivos de descarga, e outros dispositivos de descarga em geral, estão ligados a um sistema fechado de alimentação de material a granel, por exemplo, um tubo telescópico ou um transportador de correia enclausurado, a poeira pode acumular-se em suspensão dentro do dispositivo de descarga e sistema adjacente, o que representa um inconveniente ao se considerar o potencial explosivo da poeira em suspensão oriunda da maioria dos materiais a granel. Além disso, os dispositivos de descarga estão sujeitos a um entupimento, por exemplo, provocado pela presença de algum corpo estranho em meio ao material a granel, causando a obstrução da descarga de material a granel, e consequentemente um acúmulo de material a granel dentro do dispositivo de descarga e sistema adjacente, o que provoca uma sobrecarga indesejada no conjunto formado pelo dispositivo de descarga e sistema de alimentação adjacente. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] Com o objetivo de mitigar os inconvenientes do estado da técnica, a presente invenção propõe um módulo de alívio e um dispositivo de descarga de material a granel compreendendo um módulo de alívio. De acordo com a invenção, o módulo de alívio compreende um corpo tubular para passagem de material a granel, ao menos uma abertura lateral no corpo tubular, uma janela para cobrir a respectiva abertura lateral, a janela atuante em uma posição fechada que impede o material a granel de sair através da abertura lateral ou em uma posição aberta que possibilita o material a granel sair através da abertura lateral, a janela tendo ao menos uma porção em material filtrante que permite passagem de ar e retém partículas sólidas, quando a janela está na posição fechada. De acordo com a invenção, o dispositivo de descarga recebe material a granel de uma alimentação e realiza uma descarga de material a granel para um destino, o dispositivo de descarga compreendendo um módulo de alívio como definido acima.
[008] Em funcionamento, a porção filtrante da janela do módulo de alívio propicia uma exaustão de ar e uma retenção das partículas sólidas contidas dentro do módulo de alívio e/ou do dispositivo de descarga, o que vantajosamente reduz a quantidade de poeira em suspensão contida dentro do módulo de alívio e/ou do dispositivo de descarga, consequentemente reduzindo o risco de explosão. Ao mesmo tempo, em caso de entupimento do dispositivo de descarga com obstrução da descarga, o material a granel acumula-se dentro do dispositivo de descarga até um nível de material a granel incidir contra a janela e exercer uma força contra a janela superior a uma força contrária a abertura da janela, causando a abertura da janela da posição fechada para a posição aberta, o que permite o material a granel sair através da abertura lateral. Vantajosamente, a abertura da janela evita um acúmulo de material a granel acima da posição da janela, conseguentemente, eliminando a possibilidade de sobrecarga no dispositivo de descarga e no sistema de alimentação adjacente.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[009] A invenção será melhor compreendida com a descrição detalhada a seguir, que melhor será interpretada com auxílio das figuras, a saber:
[010] A Figura 1 apresenta uma vista frontal de uma incorporação do dispositivo de descarga compreendendo uma incorporação de um módulo de alívio de acordo com a invenção.
[011] A Figura 2 apresenta uma vista em corte segundo o plano de corte C-C indicado na Figura 1 , com o dispositivo de descarga em posição fechada.
[012] A Figura 3 apresenta uma vista em corte segundo o plano de corte C-C indicado na Figura 1 , com o dispositivo de descarga em posição aberta.
[013] A Figura 4 apresenta uma vista frontal de uma janela.
[014] A Figura 5 apresenta uma vista em corte segundo o plano de corte D-D indicado na Figura 4.
[015] A Figura 6 apresenta um detalhe segundo a área E indicada na Figura 5.
[016] A Figura 7 apresenta uma vista frontal de uma abertura lateral do módulo de alívio.
[017] A Figura 8 apresenta uma vista em corte segundo o plano de corte F-F indicado na Figura 7.
[018] A Figura 9 apresenta um detalhe segundo a área G indicada na Figura 8.
[019] A Figura 10 apresenta uma vista frontal da janela em posição fechada sobre a abertura lateral.
[020] A Figura 1 1 apresenta uma vista em corte segundo o plano de corte H-H indicado na Figura 10.
[021] A Figura 12 apresenta um detalhe segundo a área J indicada na Figura 11.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[022] A invenção propõe um módulo de alívio e um dispositivo de descarga de material a granel compreendendo um módulo de alívio. As Figuras T a 3 ilustram uma incorporação de um dispositivo de descarga (A) compreendendo uma incorporação de um módulo de alívio (B). O dispositivo de descarga (A) recebe material a granel de uma alimentação, preferencialmente de um sistema de alimentação fechado, e realiza uma descarga de material a granel para um destino. Nota-se que o módulo de alívio (B) proposto pela invenção pode ser utilizado em associação a diferentes tipos de dispositivos de descarga, não se restringindo à incorporação do dispositivo de descarga (A) ilustrado.
[023] De acordo com a invenção, o módulo de alívio (B) compreende um corpo tubular (10) para passagem de material a granel, ao menos uma abertura lateral (12) no corpo tubular (10), uma janela (20) para cobrir a respectiva abertura lateral (12), a janela (20) atuante em uma posição fechada que impede o material a granel de sair através da abertura lateral (12) ou em uma posição aberta que possibilita o material a granel sair através da abertura lateral (12), a janela (20) tendo ao menos uma porção em material filtrante que permite passagem de ar e retém partículas sólidas, quando a janela (20) está na posição fechada.
[024] Na incorporação representada, o módulo de alívio (B) possui quatro aberturas laterais (12) distribuídas de maneira equidistante ao longo do perímetro da seção transversal do corpo tubular (10), cada uma das aberturas laterais (12) recebendo uma respectiva janela (20). A descrição a seguir é realizada para uma abertura lateral (12) e uma respectiva janela (20), sendo, no entanto, equivalente para as demais aberturas laterais (12) e janelas (20) presentes no módulo de alívio (B).
[025] O módulo de alívio (B) está configurado para propiciar uma abertura da janela (20) da posição fechada para a posição aberta quando um nível de material a granel contido dentro do corpo tubular (10) incidir contra a janela (20) e exercer uma força contra a janela (20) superior a uma força contrária à abertura da janela (20).
[026] Em funcionamento, a porção filtrante da janela (20) do módulo de alívio (B) propicia uma exaustão de ar e uma retenção das partículas sólidas contidas dentro do módulo de alívio (B) e/ou do dispositivo de descarga (A), o que vantajosamente reduz a quantidade de poeira em suspensão contida dentro do módulô de alívio (B) e/ou do dispositivo de descarga (A), consequentemente reduzindo o risco de explosão. Ao mesmo tempo, em caso de entupimento do dispositivo de descarga (A) com obstrução da descarga, o material a granel acumula-se dentro do dispositivo de descarga (A) até um nível de material a granel incidir contra a janela (20) e exercer uma força contra a janela (20) superior a força contrária à abertura da janela (20), causando a abertura da janela (20) da posição fechada para a posição aberta, o que permite o material a granel sair através da abertura lateral (12). Vantajosamente, a abertura da janela (20) evita um acúmulo de material a granel acima da posição da janela (20), consequentemente, eliminando a possibilidade de sobrecarga no dispositivo de descarga (A) e no sistema de alimentação adjacente.
[027] Preferencialmente, a janela (20) é integralmente confeccionada em material filtrante, mais preferencialmente em material filtrante flexível. Por exemplo, o material filtrante pode corresponder a um material têxtil, como tecido poroso ou feltro, por exemplo, de fibras sintéticas, tal como poliéster ou politetrafluoretileno. Por exemplo, utiliza-se um material filtrante de feltro com gramatura de 300 g/m2 com eficiência de 99,9% na retenção de partículas sólidas de 50 pm ou maiores e relação ar-pano de 1 m3/m2/min.
[028] Preferencialmente, como se pode visualizar nas Figuras 4 a 6, a janela (20) tem uma borda (22), a borda (22) possuindo um alojamento (23) com um par de aberturas (23a, 23b) através das quais passa um cordão (24), o cordão (24) tendo um par de extremidades (24a, 24b) posicionadas para fora das aberturas (23a, 23b) do alojamento (23). Por exemplo, como se pode melhor visualizar na Figura 6, a janela (20) pode ser formada por uma porção central (20a) unida a uma porção periférica (20b) por meio de traçados de costura (21). Por exemplo, como se pode melhor visualizar na Figura 6, o alojamento (23) pode ser formado por uma dobra na borda (22) unindo-se uma porção dobrada com uma porção não dobrada por meio de um traçado de costura (25).
[029] Preferencialmente, como se pode melhor visualizar nas Figuras 7 a 9, o módulo de alívio (B) compreende uma aba (14) posicionada ao entorno da abertura lateral (12) e estendida para fora do corpo tubular (10), a aba (14) tendo uma superfície externa com uma protuberância (16). Por exemplo, a aba (14) pode ser formada por uma chapa soldada ao entorno da abertura lateral (12) e a protuberância (16) pode ser formada por uma barra redonda soldada na extremidade livre da aba (14).
[030] Preferencialmente, como se pode melhor visualizar nas Figuras 10 a 12, a posição fechada da janela (20) é definida por um tensionamento da borda (22) da janela (20) contra a aba (14) da abertura lateral (12), devido a uma amarração do cordão (24) ao entorno da aba (14), o cordão (24) ficando posicionado entre o corpo tubular (10) e a protuberância (16) da aba (14), dito tensionamento criando uma força contrária a um desprendimento da janela (20) em relação à protuberância (16). Preferencialmente, o módulo de alívio (B) tem um anel (18) fixado no corpo tubular (10), o anel (18) servindo para receber uma amarração das extremidades (24a, 24b) do cordão (24), fixando a janela (20) no anel (18). Nas Figuras 10 a 12, as extremidades (24a, 44b) do cordão (24) estão representadas amarradas ao anel (18) de maneira esquemática.
[031] Preferencialmente, a posição aberta da janela (20) é definida por um desprendimento da janela (20) em relação à protuberância (16) da aba (14) da abertura lateral (12) que ocorre quando a força exercida pelo material a granel contra a janela (20) for superior à força contrária ao desprendimento da janela (20).
[032] Preferencialmente, como se pode visualizar na Figura 7, a abertura lateral (12) tem um formato superelíptico, sendo que a aba (14) e a janela (20) possuem um formato substancialmente correspondente. Este formato superelíptico é vantajoso por propiciar uma amarração do cordão (24) ao entorno da aba (14) que produz um tensionamento uniforme da borda (22) da janela (20) contra a dita aba (14), ao mesmo tempo em que propicia uma boa área de abertura lateral (12) com maior tamanho no sentido circunferencial e menor tamanho no sentido vertical, o que possibilita que o módulo de alívio (B) seja compacto em altura. Alternativamente, a abertura lateral (12) pode ter um formado retangular com cantos arredondados, elíptico ou circular.
[033] Na incorporação representada, como se pode visualizar nas Figuras 1 a 3, o dispositivo de descarga (A) compreende uma estrutura uma estrutura rígida (30), uma moega (32) conectada à estrutura rígida (30), a moega (32) formada por uma parede tendo uma abertura superior de entrada (34) e uma abertura inferior de saída (36), um corpo de válvula (38) conectado à estrutura rígida (30) e localizado de maneira centralizada dentro da moega (32), e meios de deslocamento que proporcionam um movimento relativo entre a moega (32) e o corpo de válvula (38) de modo a definir uma posição fechada em que o corpo de válvula (38) encontra-se em contato com a parede da moega (32), impedindo a descarga de material a granel através da abertura inferior de saída (36), e uma posição aberta em que o corpo de válvula (38) encontra-se afastado em relação à parede da moega (32), possibilitando a descarga de material a granel através da abertura inferior de saída (36). Mais particularmente, na incorporação representada, a parede da moega (32) tem um segmento cilíndrico (37) seguido por um segmento cónico (39).
[034] Na incorporação representada, a estrutura rígida (30) do dispositivo de descarga (A) inclui uma estrutura tubular e o corpo tubular (10) do módulo de alívio (B) constítui-se um segmento tubular integrado à estrutura tubular da estrutura rígida (30) do dispositivo de descarga (A). Alternativamente, o corpo tubular ( 0) do módulo de alívio (B) pode ser unido à estrutura tubular do dispositivo de descarga (A), por exemplo, por meio de uma união flangeada aparafusada.
[035] Na incorporação representada, os meios de deslocamento incluem a moega (32) conectada à estrutura rígida (30) de maneira móvel e o corpo de válvula (38) conectado à estrutura rígida (30) de maneira fixa. Preferencialmente, a moega (32) está conectada à estrutura rígida (30) por meio de molas (42) que tensionam a moega (32) contra o corpo de válvula (38). Na incorporação representada, como se pode melhor visualizar nas Figuras 2 e 3, o corpo de válvula (38) está conectado à estrutura rígida (30) por meio de hastes (33) fixadas em suportes internos (35) presentes na estrutura rígida (30). Na incorporação representada, como se pode melhor visualizar nas Figuras 2 e 3, o corpo de válvula (38) tem um formato bicônico. Alternativamente, o corpo de válvula (38) pode ter um formato de bulbo, ogiva, esférico, cónico, entre outros.
[036] Na incorporação representada, como se pode visualizar nas Figuras 1 a 3, a abertura superior de entrada (34) da moega (32) sobrepõe-se a uma abertura inferior de saída (31) da estrutura tubular da estrutura rígida (30), ou seja, a abertura inferior de saída (31) da estrutura tubular da estrutura rígida (30) encaixa-se dentro da abertura superior de entrada (34) da moega (32). Alternativamente, a abertura inferior de saída (31) da estrutura tubular da estrutura rígida (30) pode estar conectada à abertura superior de entrada (34) da moega (32) por meio de um elemento tubular flexível, como, por exemplo, um elemento tubular sanfonado, por exemplo, de borracha.
[037] Mais particularmente, na incorporação representada, as molas (42) são do tipo molas de tração e cada mola (42) tem uma extremidade inferior conectada a um respectivo suporte inferior (43) fixado na moega (32) e uma extremidade superior conectada a uma barra roscada (45) fixada em um respectivo suporte superior (47) fixado na estrutura rígida (30). Na incorporação representada, como se pode melhor visualizar na Figura 1, existem correntes (49) fixadas em um respectivo suporte superior (47) e um respectivo suporte inferior (43). Quando as correntes (49) ficam esticadas, ditas correntes (49) impõem um fim de curso no movimento vertical descendente da moega (32). Deve ficar entendido que as correntes (49) estão representadas de maneira esquemática na Figura 1, tendo em vista que o dispositivo de descarga (A) está representado em posição fechada, ou seja, nesta posição as correntes (49) não devem estar esticadas, de maneira a permitir a movimentação vertical descendente da moega (32) em direção à posição aberta.
[038] Alternativamente, segundo uma incorporação não representada, as molas podem ser do tipo molas de compressão. Neste caso, por exemplo, a estrutura rígida (30) suporta uma haste com um batente intermediário e um batente inferior, e um suporte fixado na moega (32) é conectado de maneira móvel à haste, entre o batente intermediário e o batente inferior, sendo que uma respectiva mola de compressão encontra-se introduzida ao entorno da haste, a mola de compressão tendo uma extremidade inferior em contato com o batente inferior e uma extremidade superior em contato com o suporte fixado na moega (32), de modo à tensionar o suporte fixado na moega (32) contra o batente intermediário, e, portanto, tensionar a moega (32) contra o corpo de válvula (38).
[039] No início de uma operação de descarga, o dispositivo de descarga (A) encontra-se em posição fechada com o corpo de válvula (38) em contato com a parede da moega (32), como se pode visualizar na Figura 2, devido à ação das molas (42) que tensionam a moega (32) contra o corpo de válvula (38). O dispositivo de descarga (A) é movido para a posição aberta, como se pode visualizar na Figura 3, à medida que o material a granel ingressa no dispositivo de descarga (A). Isso ocorre devido ao peso do material a granel, ao superar a força das molas (42), provocar um deslocamento para baixo na moega (32), afastando a parede da moega (32) em relação ao corpo de válvula (38) e possibilitando a descarga de material a granel através da abertura inferior de saída (36). Assim, o dispositivo de descarga (A) propicia um fluxo de descarga de material a granel similar a uma coluna sólida, minimizando a saída de poeira através da abertura inferior de saída (36).
[040] Durante a operação de descarga, a porção filtrante das jarfelas (20) do módulo de alívio (B) propiciam uma exaustão de ar e uma retenção das partículas sólidas contidas dentro do dispositivo de descarga (A), o que vantajosamente reduz a quantidade de poeira em suspensão contida dentro do dispositivo de descarga (A), consequentemente reduzindo o risco de explosão. Ao mesmo tempo, em caso de entupimento do dispositivo de descarga (A) com interrupção da descarga através da abertura inferior de saída (36), o material a granel acumula-se dentro do dispositivo de descarga (A) até um nível de material a granel incidir contra as janelas (20) e exercer uma força contra as janelas (20) superior a força contrária ao desprendimento das janelas (20), causando o desprendimento da janelas (20) em relação às protuberâncias (16) das abas (14) das aberturas laterais (12), o que permite o material a granel sair através das aberturas laterais (12). Vantajosamente, a abertura das janelas (20) evita um acúmulo de material a granel acima da posição das janelas (20), consequentemente, eliminando a possibilidade de sobrecarga no dispositivo de descarga (A) e no sistema de alimentação adjacente.
[041] Quando as janelas (20) desprendem-se em relação às protuberâncias (16) das abas (14) das aberturas laterais (12), as janelas (20) ficam suspensas junto ao módulo de alívio (B), devido ao fato dos cordões (24) das janelas (20) estarem amarrados junto aos anéis (18) fixados no corpo tubular (10), o que vantajosamente evita que as janelas (20) caiam sobre o material a granel já descarregado, impedindo um eventual extravio das janelas (20).
[042] Alternativamente, segundo uma incorporação não representada, os meios de deslocamento incluem a moega (32) conectada à estrutura rígida (30) de maneira fixa e o corpo de válvula (38) conectado à estrutura rígida (30) de maneira móvel. Neste caso, por exemplo, o dispositivo de descarga pode estar configurado como as incorporações descritas em WO2016128813, sendo este documento aqui incorporado por referência. Mais particularmente, a moega (32) pode ser configurada como uma continuação da estrutura tubular da estrutura rígida (30), e o módulo de alívio (B) pode constituir-se como um segmento tubular integrado à estrutura tubular do dispositivo de descarga. Alternativamente, o módulo de alívio (B) pode ser unido à estrutura tubular do dispositivo de descarga, por exemplo, por meio de uma união flangeada aparafusada. O corpo de válvula (38) pode ser conectado à estrutura rígida (30) por meio de uma haste roscada, o corpo de válvula (38) sendo deslizante na haste roscada e retido em uma posição desejada por uma fixação com porca. Alternativamente, o corpo de válvula (38) pode ser conectado à estrutura rígida (30) por meio de um cilindro pneumático, o corpo de válvula (38) sendo fixado em uma haste do cilindro pneumático. Alternativamente, o corpo de válvula (38) pode ser conectado à estrutura rígida (30) por meio de uma haste roscada vertical móvel pelo acionamento de um conjunto de transmissão e motor elétrico. Em funcionamento, a porção filtrante das janelas (20) do módulo de alívio (B) propiciam uma exaustão de ar e uma retenção das partículas sólidas contidas dentro do dispositivo de descarga, ao mesmo tempo que, em caso de obstrução da descarga de material a granel através da abertura inferior de saída (36) do dispositivo de descarga, a abertura das janelas (20) da posição fechada para a posição aberta possibilita o material a granel sair através das aberturas laterais (12) do módulo de alívio (B).
[043] Preferencialmente, como se pode visualizar nas Figuras 1 a 3, o dispositivo de descarga (A) compreende um bocal tubular de entrada (52) com paredes inclinadas convergentes para uma região central, um chapéu chinês (54) localizado na região central sobre o corpo de válvula (38) e uma aba defletora (56) estendida de maneira inclinada a partir da estrutura rígida (30) em direção ao corpo de válvula (38). O conjunto formado pelo bocal tubular de entrada (52), chapéu chinês (54) e aba defletora (56) atenua a queda de material a granel sobre as paredes da moega (32), o que vantajosamente contribui para a manutenção de um fluxo de descarga homogéneo através da abertura inferior de saída (36). Na incorporação representada, o bocal tubular de entrada (52) está unido à estrutura tubular da estrutura rígida (30) por meio de uma união flangeada aparafusada. Na incorporação representada, o chapéu chinês (54) está fixado em um suporte vertical projetado a partir do corpo de válvula (38). Na incorporação representada, a aba defletora (56) é sustentada sobre os suportes internos (35).
[044] Na incorporação representada, o corto tubular (10) do módulo de alívio (B) e a estrutura tubular da estrutura rígida (30) do dispositivo de descarga (A) têm seção transversal redonda. Alternativamente, o dito corpo tubular (10) e a dita estrutura tubular podem ter outro formato de seção transversal, como, por exemplo, seção transversal quadrada.
[045] De acordo com outra incorporação da invenção, o dispositivo de descarga pode ser configurado como uma estrutura tubular compreendendo ao menos uma válvula abre e fecha, acionada por atuador elétrico, pneumático ou hidráulico, por exemplo, em função de sinal de sensores que detectam a presença .de material a granel, para regular a descarga de material a granel, como, por exemplo, descrito em BRPI0306548, sendo este documento aqui incorporado por referência. Mais particularmente, o módulo de alívio (B) pode constituir-se como um segmento tubular integrado à estrutura tubular do dispositivo de descarga. Alternativamente, o módulo de alívio (B) pode ser unido à estrutura tubular do dispositivo de descarga, por exemplo, por meio de uma união flangeada aparafusada. Em funcionamento, a porção filtrante das janelas (20) do módulo de alívio (B) propiciam uma exaustão de ar e uma retenção das partículas sólidas contidas dentro do dispositivo de descarga, ao mesmo tempo que, em caso de obstrução da descarga de material a granel através de uma abertura inferior de saída do dispositivo de descarga, ã abertura das janelas (20) da posição fechada para a posição aberta possibilita o material a granel sair através das aberturas laterais (12) do módulo de alívio (B).
[046] As incorporações preferenciais ou alternativas aqui descritas não têm o condão de limitar a presente invenção às formas estruturais, podendo haver variações construtivas que sejam equivalentes sem, no entanto, fugir do escopo de proteção da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. MÓDULO DE ALÍVIO caracterizado por compreender
um corpo tubular (10) para passagem de material a granel,
ao menos uma abertura lateral (12) no corpo tubular (10),
uma janela (20) para cobrir a respectiva abertura lateral (12), a janela (20) atuante em uma posição fechada que impede o material a granel de sair através da abertura lateral (12) ou em uma posição aberta que possibilita o material a granel sair através da abertura lateral (12),
a janela (20) tendo ao menos uma porção em material filtrante que permite passagem de ar e retém partículas sólidas, quando a janela (20) está na posição fechada.
2. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por ser configurado para propiciar uma abertura da janela (20) da posição fechada para a posição aberta quando um nível de material a granel contido dentro do corpo tubular (10) incidir contra a janela (20) e exercer uma força contra a janela (20) superior a uma força contrária à abertura da janela (20).
3. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela janela (20) ser integralmente confeccionada em material filtrante.
4. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela janela (20) ter uma borda (22), a borda (22) possuindo um alojamento (23) com um par de aberturas (23a, 23b) através das quais passa um cordão (24), o cordão (24) tendo um par de extremidades (24a, 24b) posicionadas para fora das aberturas (23a, 23b) do alojamento (23).
5. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender uma aba (14) posicionada ao entorno da abertura lateral (12) e estendida para fora do corpo tubular (10), a aba (14) tendo uma superfície externa com uma protuberância (16).
6. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela posição fechada da janela (20) ser definida por um tensionamento da borda (22) da janela (20) contra a aba (14) da abertura lateral (12), devido a uma amarração do cordão (24) ao entorno da aba (14), o cordão (24) ficando posicionado entre o corpo tubular (10) e a protuberância (16) da aba (14), dito tensionamento criando uma força contrária a um desprendimento da janela (20) em relação à protuberância (16).
7. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela posição aberta da janela (20) ser definida por um desprendimento da janela (20) em relação à protuberância (16) da aba (14) da abertura lateral (12) que ocorre quando a força exercida pelo material a granel contra a janela (20) for superior à força contrária ao desprendimento da janela (20).
8. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado por ter um anel (18) fixado no corpo tubular (10), o anel (18) servindo para receber uma amarração das extremidades (24a, 24b) do cordão (24), fixando a janela (20) no anel (18).
9. MÓDULO DE ALÍVIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela abertura lateral (12) ter um formato superelíptico, sendo que a aba (14) e a janela (20) possuem um formato substancialmente correspondente.
10. DISPOSITIVO DE DESCARGA DE MATERIAL A GRANEL, que recebe material a granel de uma alimentação e realiza uma descarga de material a granel para um destino, o dispositivo de descarga caracterizado por compreender um módulo de alívio como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
11. DISPOSITIVO DE DESCARGA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender
uma estrutura rígida (30),
uma moega (32) conectada à estrutura rígida (30), a moega (32) formada por uma parede tendo uma abertura superior de entrada (34) e uma abertura inferior de saída (36),
um corpo de válvula (38) conectado à estrutura rígida (30) e localizado de maneira centralizada dentro da moega (32),
meios de deslocamento que proporcionam um movimento relativo entre a moega (32) e o corpo de válvula (38) de modo a definir uma posição fechada em que o corpo de válvula (38) encontra-se em contato com a parede da moega (32), impedindo a descarga de material a granel através da abertura inferior de saída (36), e uma posição aberta em que o corpo de válvula (38) encontra-se afastado em relação à parede da moega (32), possibilitando a descarga de material a granel através da abertura inferior de saída (36).
12. DISPOSITIVO DE DESCARGA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelos meios de deslocamento incluírem a moega (32) conectada à estrutura rígida (30) de maneira móvel e o corpo de válvula (38) conectado à estrutura rígida (30) de maneira fixa.
13. DISPOSITIVO DE DESCARGA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela moega (32) estar conectada à estrutura rígida (30) por meio de molas (42) que tensionam a moega (32) contra o corpo de válvula (38).
14. DISPOSITIVO DE DESCARGA, de acordo com a reivindicação 11 , caracterizado pelos meios de deslocamento incluírem a moega (32) conectada à estrutura rígida (30) de maneira fixa e o corpo de válvula (38) conectado à estrutura rígida (30) de maneira móvel.
15. DISPOSITIVO DE DESCARGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado por compreender um bocal tubular de entrada (52) com paredes inclinadas convergentes para uma região central, um chapéu chinês (54) localizado na região central sobre o corpo de válvula (38) e uma aba defletora (56) estendida de maneira inclinada a partir da estrutura rígida (30) em direção ao corpo de válvula (38).
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