ES2227894T3 - Separador. - Google Patents

Separador.

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Abstract

Un dispositivo para separar uno o más componentes de un fluido, como gas, agua, aceite y similares, cuyo dispositivo está provisto de un primer portador con forma de tambor cerrado (1) que es impulsado giratoriamente sobre un eje y tiene medios para suministrar (3), respectivamente, descargar (4) el fluido, caracterizado porque un segundo portador (2) está dispuesto coaxialmente dentro del primer portador (1), sobre cuyo segundo portador están dispuestos un gran número de elementos flexibles alargados (5) que se extienden radialmente o prácticamente radialmente desde el segundo portador (2) tan lejos como el primer portador (1), y los medios de suministro (3) son aberturas cercanas al un extremo del segundo portador y los medios de descarga (4) cercanos al otro extremo del segundo portador (2).

Description

Separador.
El invento se refiere a un dispositivo para separar uno o más componentes de un fluido, tal como gas, agua, aceite y similares, cuyo dispositivo está provisto de un primer portador con forma de tambor cerrado que es impulsado giratoriamente sobre un eje y que tiene medios para suministrar, respectivamente, descargar el fluido.
Del documento WO94/07586 del solicitante, se sabe separar componentes de un fluido haciendo que el fluido gire, mediante lo cual, como resultado de la fuerza centrífuga, los componentes son separados en capas alrededor del eje de rotación, después de lo cual es posible su descarga y el fluido puede, por ejemplo, ser además limpiado para descarga axial.
Un inconveniente de dicho sistema es que una capa no se forma con espesor uniforme sobre la periferia, por lo cual el centro de gravedad de las capas no coincide con el eje de rotación. Como resultado, se producen vibraciones intensas durante la rotación del fluido.
Otro inconveniente de dicho sistema es que cuanto el primer portador con forma de tambor es decelerado, sólo parte de las capas del fluido son deceleradas y otra parte continua girando aproximadamente la misma velocidad y continua provocando vibraciones.
El objeto del presente invento es proporcionar un dispositivo del tipo anteriormente descrito en el que se evitan los inconvenientes expuestos anteriormente.
Este objeto se logra de acuerdo con las medidas caracterizadoras de la reivindicación 1, en el que se dispone coaxialmente un segundo portador en el primer portador, en cuyo segundo portador se disponen un gran número de elementos flexibles alargados, que se extienden radialmente o prácticamente radialmente desde el segundo portador tanto como el primer portador, en el que los medios de suministro son aberturas cercanas al un extremo del segundo portador y los medios de descarga cercanos al otro extremo del segundo portador.
El fluido contaminado suministrado al dispositivo giratorio a través de los medios de suministro fluirá transversalmente respecto a los elementos flexibles hasta los medios de descarga y estará sometido a fuerzas centrífugas. Los elementos flexibles se adaptan a las fuerzas del flujo y a las fuerzas centrífugas y provocarán un flujo sustancialmente laminar debido a la forma obtenida. Este flujo laminar hace que el flujo detrás del elemento flexible preferiblemente cilíndrico disminuya, visto en la dirección del flujo. Las partículas contaminadas por separación del fluido llegan en este flujo disminuido y son entonces sustancialmente sometidas a las fuerzas centrífugas. Bajo la influencia de estas fuerzas y guiadas por los elementos flexibles, las partículas se mueven hacia el eje de rotación o se alejan del eje de rotación, dependiendo de su peso específico respecto al peso específico de las partículas circundantes. Una separación de las partículas contaminadas en capas ocurre por ello a lo largo de un elemento flexible.
Una ventaja es que las partículas separadas en capas son mantenidas entre el gran número de elementos flexibles, por lo cual la mayor parte de los contaminantes son retirados del fluido que fluye hacia el exterior a través de los medios de descarga. El fluido que fluye hacia fuera puede ser separado de incluso más partículas disponiendo filtros en los medios de descarga.
Otra ventaja es que debido al flujo laminar cada capa depositada adquiere un espesor uniforme en la periferia, por lo cual se produce poca vibración.
Otra ventaja adicional es que durante la rotación continua o deceleración o aceleración del tambor, todo el fluido con las partículas contaminadas es transportado, por lo cual no tienen lugar grandes diferencias de velocidad entre las distintas capas y las partículas tipo copos no son arrancadas.
En una primera realización se dispone un portador tipo cepillo, conocido en sí en el documento DD 216,169, en un portador en forma de tambor. Al contrario que el portador conocido, los portadores de acuerdo con el invento giran, separando así partículas del fluido contaminado y siendo dichas partículas mantenidas entre las cerdas del cepillo.
En otra realización, la parte periférica del portador en forma de tambor es desmontable y desplazable axialmente. Cuando el dispositivo se ensucia por las partículas contaminadas, es aquí posible limpiar el portador tipo cepillo y el filtro centrifugando después de retirar la parte periférica, de manera que el dispositivo puede ser utilizado de nuevo para limpiar fluido. Debido a la acción adhesiva entre las partículas y el cepillo, la pared interior del tambor permanece virtualmente limpia después del desplazamiento axial.
Las características anteriormente mencionadas y otras del invento serán elucidadas con más detalle en la descripción que sigue de las figura de un número de realizaciones:
La figura 1 muestra una vista en perspectiva con partes parcialmente arrancadas de una primera realización de acuerdo con el invento,
la figura 2 muestra una sección transversal axial de una segunda realización de acuerdo con el invento,
la figura 3 muestra una vista en perspectiva con partes parcialmente arrancadas de una tercera realización de acuerdo con el invento,
la figura 4 es una vista en perspectiva con partes parcialmente arrancadas de una tercera realización de acuerdo con el invento, con una parte periférica desmontada y desplazada, y
la figura 5 muestra una vista en perspectiva con partes parcialmente arrancadas de una cuarta realización,
la figura 6 muestra una sección transversal axial de una quinta realización en dos posiciones.
En la figura 1 un portador 2 está dispuesto fijamente de manera coaxial en un tambor 1, sobre cuyo portador se disponen un gran número de elementos flexibles 5. Estos elementos 5 se extienden desde el portador 2 hasta la superficie interior del tambor 1. En la cara axial del tambor 1 se dispone una entrada 3, y en la otra cara una salida 4. Todo el dispositivo está fijado para la rotación axial y es impulsado, por ejemplo, por un motor eléctrico.
El fluido, por ejemplo agua, que tiene en él partículas a retirar, por ejemplo arena, es transportado hasta un tambor giratorio 1 a través de una entrada 3. El fluido contaminado es acelerado aquí y es sometido a una fuerza centrífuga. El fluido fluye de manera laminar transversalmente respecto a los elementos flexibles 5 y en el flujo disminuido detrás de los elementos 5 las partículas son movidas por la fuerza centrífuga hasta el tambor 1 o el portador 2, dependiendo del peso específico.
Las partículas contaminadas permanecen detrás entre los elementos flexibles 5, mientras que el fluido fluye a través hasta la salida 4.
En la figura 2 se dispone de igual manera fijamente un portador coaxial 2, pero dispuesto verticalmente, en un tambor 1, en cuyo portador se disponen un gran número de elementos flexibles 5. Además hay un gran número de elementos de filtro 6 y una tubería de suministro 3 dispuestos en una cara axial y que sobresalen del portador 2.
En esta realización también se transporta fluido contaminado hasta el tambor a través de una entrada 3 y fluye bajo la influencia de fuerzas centrífugas a lo largo de elementos flexibles 5, en los que una gran parte de los contaminantes queda atrás.
Sólo una pequeña parte de los contaminantes queda atrás en el fluido. Este fluye después hasta los elementos de filtro 6, en los que aún se filtran del fluido partículas de determinado tamaño. También se puede determinar con esto el tamaño de partícula en el efluente, lo que puede ser importante para el tratamiento posterior.
La figura 3 muestra una tercera realización. Aquí hay dispuesto fijamente un cuerpo tipo cepillo en la parte de tambor 8, que consta de un portador 2 sobre el que se disponen elementos flexibles 5. El diámetro del cuerpo tipo cepillo es mayor que el diámetro interior de la otra parte de tambor 7, que está dispuesta de manera desmontable y deslizable axialmente sobre la parte de tambor 8. También se dispone coaxialmente un dispositivo de filtro sobre la cara de descarga.
La operación del dispositivo para retirar partículas contaminadas del fluido corresponde con la operación de la segunda realización.
Cuando el dispositivo ha retirado tantas partículas del fluido que el espacio entre los elementos flexibles 5 está lleno y el dispositivo de filtro está atascado, el dispositivo se limpia como sigue.
Primeramente se aspira fluido desde el tambor 7, 8, hasta la entrada 3. A continuación se libera la parte de tambor 7 y se mueve axialmente por medio de, por ejemplo, un cilindro hidráulico, mientras las otras partes, si se desea, giran lentamente respecto a la parte de tambor 7. De este modo se limpia la superficie interior de la parte de tambor 7.
Cuando se ha separado el tambor completamente (véase la figura 4), los otros componentes son hechos girar a alta velocidad, de manera que todas la partículas son expulsadas de los elementos flexibles 5 y vienen a posarse, opcionalmente a través de una carcasa protectora 10, en un receptáculo 9. Por otra parte, las partículas que atascan el filtro 6 también son retiradas de esta manera.
Cuando el dispositivo ha sido limpiado, la parte de tambor 7 es de nuevo empujada hacia atrás en donde los otros componentes giran lentamente respecto a la parte de tambor 7, por lo cual la superficie de contacto para el borde de obturación 11 de la parte de tambor 7 es limpiada adicionalmente por los elementos flexibles 5 del portador tipo cepillo.
Una variante de una de las realizaciones tiene un dispositivo de filtro con elementos de filtro dispuestos radialmente, cuya superficie exterior es cónica (véase la figura 5). Cuando el dispositivo se llena con partículas contaminantes, resultará una distribución de partículas más pesadas a partículas más ligeras alrededor de estos elementos de filtro desde el eje de rotación hasta la periferia del tambor. Las partículas son depositadas sobre los elementos del filtro en los que particularmente las partículas más ligeras pueden atascar el elemento de filtro. Dado que los elementos se extienden radialmente, llegarán a atascarse desde la parte situada más alejada del eje de rotación hacia el eje de rotación. Desde el momento en el que comienza a atascarse, el filtro puede funcionar de este modo más tiempo que los elementos de filtro dispuestos convencionalmente.
La superficie exterior cónica es particularmente adecuada con el uso de elementos de filtro en una realización de acuerdo con las figuras 3 y 4. Cuando el portador tipo cepillo es limpiado por centrifugado, los elementos de filtro con superficie exterior cónica son también limpiados adecuadamente. Esta realización combina la ventaja de limpiar el dispositivo por centrifugado y las ventajas de los elementos de filtro dispuestos radialmente.
La figura 6 muestra una quinta realización en la que se muestra la parte de tambor 7 en una posición completamente abierta y completamente cerrada. Un cepillo separado 12 está dispuesto axialmente en el exterior del tambor 7, 8. La operación de la realización corresponde a la operación de la tercera realización.
Sin embargo, cuando se desplaza axialmente la parte de tambor 7, toda la superficie interior de la parte de tambor 7, incluyendo los bordes, es limpiada por el cepillo separado. Cuando la parte de tambor 7 ha vuelto a su posición de comienzo y el tambor 7, 8, se ha puesto a velocidad, el cepillo separado 12 es limpiado por el efecto centrífugo.

Claims (8)

1. Un dispositivo para separar uno o más componentes de un fluido, como gas, agua, aceite y similares, cuyo dispositivo está provisto de un primer portador con forma de tambor cerrado (1) que es impulsado giratoriamente sobre un eje y tiene medios para suministrar (3), respectivamente, descargar (4) el fluido, caracterizado porque un segundo portador (2) está dispuesto coaxialmente dentro del primer portador (1), sobre cuyo segundo portador están dispuestos un gran número de elementos flexibles alargados (5) que se extienden radialmente o prácticamente radialmente desde el segundo portador (2) tan lejos como el primer portador (1), y los medios de suministro (3) son aberturas cercanas al un extremo del segundo portador y los medios de descarga (4) cercanos al otro extremo del segundo portador (2).
2. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque hay dispuesto un dispositivo de filtro (6) en los medios de descarga (4).
3. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de filtro (6) comprende uno o más elementos de filtro (6) dispuestos en el primer portador (1), en el que cada elemento de filtro tiene un canal de fluido que se extiende entre el eje de rotación (3) y la primera pared de portador (1).
4. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de filtro (6) tiene una superficie exterior cónica.
5. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte periférica del primer portador (1) es liberable y desplazable axialmente.
6. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo portador (2) con elementos flexibles es del tipo de cepillo.
7. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 6, caracterizado porque el diámetro del portador del tipo de cepillo es mayor que el diámetro interior del primer portador en forma de tambor (1).
8. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de filtro (6) está situado total o parcialmente dentro del segundo portador (2).
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