ES2281454T3 - Dispositivo de flotacion. - Google Patents
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Abstract
El dispositivo de flotación para separación de materiales o mezclas de material, hechas de suspenciones para la formación de cuando menos una fracción rica en sustancia y una fracción pobre en sustancia con múltiples laminillas dispuestas simétricas de rotación, una sobre la otra en un tanque de flotación, donde la fracción pobre en sustancia en el proceso de separación llega a los espacios intermedios de las laminillas entre las laminillas y un tubo de acumulación de fluido claro, donde está formado horizontalmente fuera de las laminillas un espacio de separación de forma anular que se extiende verticalmente, el cual comunica con una salida para la fracción rica en sustancia, provista arriba de las laminillas, dispositivo caracterizado por un espacio de mezcla y reacción con una entrada excéntrica para la mezcla de las partículas de la suspención con burbujas de gas, y para conducirla mas adelante a cuando menos un tubo de distribución de la suspención vertical dispuesto centralmente; donde el tubo de distribución de la suspención y el tubo de acumulación de fluido claro están dispuestos uno junto al otro; las laminillas rodean en forma anular al tubo de distribución de suspención, así como al tubo de acumulación del fluido claro; donde están unidos cada segundo espacio de laminilla entre las laminillas vecinas con el tubo de distribución de suspención y cada otro espacio intermedio de laminillas con el tubo de acumulación de fluido claro, de modo que la corriente desde un espacio intermedio de laminillas va desde el interior al exterior al espacio de separación y a continuación a un espacio intermedio de laminillas vecino desde afuera hacia dentro.
Description
Dispositivo de flotación.
La invención se refiere a un dispositivo de
flotación para la separación de material o materiales mezclados
desde suspenciones para la formación de cuando menos una fracción
rica en sustancia y una fracción pobre en sustancia, con varias
laminillas simétricas de rotación dispuestas una sobre la otra en
un tanque de flotación, donde la fracción pobre de sustancia llega
en el proceso de separación al espacio de laminillas y el espacio
de lavado, pasando entre las laminillas y llega a un tubo de
acumulación de fluido claro, y esta formado horizontalmente fuera
de las laminillas un espacio separador de forma anular que se
extiende verticalmente, el cual comunica con una salida dispuesta
arriba de las laminillas para la fracción rica de sustancia.
Por la US 3,182,799 se conoce un dispositivo de
flotación con un corte rectangular en el cual por delante, están
provistas laminillas donde en el espacio intermedio entre cada dos
laminillas se provee una entrada de suspención y abajo una salida
de fluido claro, donde entre la entrada y la salida existen
laminas de desviación corta. Este arreglo tiene la desventaja que
en razón de la dimensión, antes de todo de la lamina de desviación,
se produce con una carga hidráulica elevada aleas presiones o
impulsos atravesantes, y una corriente de coreo circuito, desde la
entrada y la salida que drásticamente echa a perder el grado de
eficiencia en la separación. Además, la purificación del aparato
como éste es necesario en la industria del papel para la
fabricación de color es muy costosa en razón de los diferentes
conductos separados de suministro.
Aquí parte la invención de la tarea establecida
de crear un dispositivo de flotación de la especie mencionada, en
donde las desventajas anteriores se eviten y especialmente se
alcance una separación efectiva de los materiales deseados de la
suspención, caracterizándose por una fracción pobre en substancia y
una fracción rica en substancia.
Esta tarea se resuelve por las características
presentadas en la reivindicación 1. Otras construcciones ventajosas
se desprenden de las reivindicaciones dependientes.
Las ventajas esenciales de la invención
consisten en que, con respecto a los dispositivos de flotación
horizontales se reduce la superficie de instalación y con esto, es
mayor la carga de flotación por superficie de instalación. Por la
combinación del arreglo de laminillas con el espacio en capas
excéntricas de reacción y de mezcla, se produce una formación
mejorada de floculencia o copos y con esto, valores de
procesamiento mejorados para el filtrado de los mismos. Separación
por medio del principio de la doble laminilla produce mejores
valores de separación.
La invención se describirá detalladamente a
continuación, en referencia a los dibujos anexos, donde
muestra;
La figura 1, en un corte axial esquemático, a
través de una primera forma de realización, de acuerdo con la
presente invención, con un dispositivo de flotación según la
invención;
La figura 2, tres cortes transversales
esquemáticos a través del dispositivo de flotación de acuerdo con
la figura 1, a lo largo de las líneas AA, BB y CC;
La figura 3, un corte axial esquemático a
través de una segunda forma de realización de la masa de invención
con un dispositivo de flotación.
En la figura 1, se representa en corte axial
esquemático, una primera forma de realización de la invención, con
un dispositivo de flotación 10a, en las figuras 2a, 2b y 2c se
representa una sección transversal a través del dispositivo de
flotación 10a a lo largo de las líneas AA, figura 2a, BB, figura 2b,
CC, figura 2c.
En referencia a las figuras 1 y 2, consiste el
dispositivo de flotación 10a esencialmente de un tanque de
flotación 12, en cuyo lado inferior desemboca la suspención, así
como la salida de fluido claro y su extremo superior está provisto
para la flotación, como se indica por la brida 14, puede el tanque
de flotación estar construido desde varios segmentos.
En particular en la zona inferior del
dispositivo de flotación 10a, se ha provisto una entrada de
suspención 16, la cual desemboca excéntricamente en un espacio de
reacción y de mezcla 18 de doble cono. En la zona de piso en forma
de cono del espacio de reacción y de mezcla 18 se ha provisto una
salida de sedimento 20, la cual está unido con un conducto de
sedimento 22, que esta cerrado con una válvula de sedimento 24
accionable en el tiempo.
El cono superior de espacio y mezcla y reacción
18 desemboca en cuando menos un tubo de distribución 26 de
suspención, dispuesto vertical aproximadamente en el centro del
tanque de flotación 12, que presenta una multiplicidad de salidas
de suspención en forma de ranura 28 en el interior del tanque de
flotación 12.
En el tanque de flotación 12, y conectado a
cuando menos un tubo de distribución de suspención 26 en forma de
anillo se encuentra una multitud de laminillas cónicas de forma
anular que se ensanchan hacia arriba, donde cada segunda laminilla
30a está realizada en la dirección radial mas corta, y cada otra
laminilla 30b está realizada mas larga. La salidas de suspención 28
desembocan en un primer espacio anular de laminilla 31a que cada
vez son limitados hacia abajo por una laminilla larga 30b hacia
arriba por una laminilla corta 30a. De manera alternativa con los
primeros espacios anulares de laminilla 31a, están formados
segundos espacios de laminilla 31b que cada vez están limitados por
una laminilla corta 30a hacia abajo y una laminilla larga 39b
hacia arriba.
Radialmente arriba de las laminillas largas
30b, se extiende hasta la pared del tanque de flotación 12, un
espacio separador de forma anular 32, el cual comunica con un
espacio de acumulación de flotado 34 provisto en la zona superior
del tanque de flotación 12. Allí, está montado en el tanque de
flotación 12, un dispositivo de paleta 36, que incluyen mas de 2
arreglos de laminación 38a, 38b, y bandas sin fin 40 para las
paletas 42, las cuales penetran en el espacio de acumulación del
flotado 34 y conducen a un canal de salida de flotado 44.
Los segundos espacios anulares de laminilla
31b, presentan internamente, preferentemente, salidas de fluido
claro en forma de ranura 46, por medio de las cuales se forma una
unión a cuando menos un tubo de acumulación de fluido claro 48. El
tubo de acumulación de fluido claro 48, desemboca a su vez en un
recipiente 50 de fluido claro, el cual comunica con una abertura de
salida del fluido claro 52, la cual está provista por una válvula
de regulación no mostrada, y que ajusta el nivel de líquido en el
tanque de flotación 12.
Como se desprende de la figura 2b, están
múltiples tubos de distribución de suspención 26 y múltiples tubos
de acumulación de fluido 48, compuestos en un tubo celular que
consiste de varios tubos formados en paralelo y que tienen en el
corte transversal un sector circular, donde cada segundo tubo de
sector es un tubo de distribución de suspención 28 y cada otro
segundo tubo de sector es un tubo de acumulación de fluido claro
48. El tubo celular es redondeado en la forma de realización
representada en su sección transversal. También puede
alternativamente, formarse poligonal, especialmente cuadrático y
especialmente también puede consistir de tubos cuadráticos
dispuestos uno junto al otro en un cuadrado, de los cuales cada dos
tubos opuestos son tubos de distribución de suspención 26 y los
otros tubos son tubos de acumulación de fluido claro 48.
Las laminillas 30 se representan en la figura
2b, con una sección transversal circular. Otras formas como
polígonos, especialmente un cuadrado pueden también utilizarse. Las
laminillas mas cortas 30a, son aproximadamente del 5 a 40%,
especialmente 10 al 20% mas cortas que las laminillas largas
26b.
El espacio separador 26 tiene preferentemente
un ancho que corresponde entre el 10 y el 30% al largo de las
laminillas mas largas 30b.
Durante el funcionamiento, una suspención
preferentemente hecha de agua, que también puede contener partes
pesadas, se conduce por el suministro de suspención 16, de manera
tangencial excéntrica al espacio de mezcla y reacción 18. La
suspención puede tratarse antes de la entrada al espacio de mezcla
y reacción 18, o poco después con burbujas de gas y/o pueden
agregarse medios auxiliares para el fluocamiento físicos o
químicos. Por la entrada de la corriente tangencial de la suspención
en el espacio de mezcla y reacción 18, se realiza una separación
efectiva de las partes pesadas, las cuales se hunden hacia abajo y
son retiradas por medio de la salida de sedimento 20.
Desde el espacio de mezcla y reacción 18,
recorre al dispositivo con paletas 42 ya provisto con flojamiento
40, paletas que penetran en el espacio de acumulación del flotado
34 y conducen a un canal periférico de salida del flotado. Los
espacios anulares de laminilla segundos 31b presentan por el lado
interno, preferentemente salidas de fluido claro 46 en forma de
ranura, por medio de las cuales se forma una unión a cuando menos
un tubo de acumulación de fluido claro 48. El cuando menos un tubo
de acumulación de fluido claro 48, desemboca de nuevo en un
recipiente de fluido claro 50, el cual comunica con una abertura de
salida de fluido claro 52, el cual está provisto con una válvula de
regulación no mostrada, y ajusta el nivel del líquido en el tanque
de flotación 12.
Como se desprende en la figura 2b, están
compuestos varios tubos de distribución de suspención 26 y varios
tubos de acumulación de fluido claro 48 en un tubo celular, el cual
consiste de varios tubos paralelos formados que tienen una sección
transversal circular, donde cada segundo tubo de sector es un tubo
de distribución de suspención 26 y cada otro tubo de sector forma
un tubo de acumulación 48 de fluido claro. El tubo celular es rondo
en su sección transversal en la realización representada, puede
estar construido también poligonal, especialmente cuadrático y
especialmente consistir de cuatro tubos cuadráticos dispuestos en
un cuadrado, de los cuales cada dos tubos opuestos son tubos de
suspención 26 y los otros tubos son tubos de acumulación de fluido
claro 48.
Las laminillas 30, están en la figura 2b,
representadas con una sección transversal redondeada circular.
Otras formas como polígonos, especialmente un cuadrado pueden
especialmente utilizarse. Las mas cortas se caracterizan porque la
entrada de la corriente de la suspención desde el tubo de
distribución de suspención 26 se realiza por las salidas de
suspención 28 en los segundos espacios anulares de laminilla 31b,
los cuales cada vez están limitados hacia abajo por las laminillas
mas cortas 30a y hacia arriba por una laminilla larga 30b.
Correspondientemente se realiza la corriente del fluido claro
desde el espacio separador 32 en los primeros espacios de laminilla
31a que cada vez están limitados por una laminilla larga 30b hacia
abajo y hacia arriba por una laminilla corta 3a.
Por medio de esta diferencia, se realiza la
corriente principal del fluido claro hacia abajo y con esto, en
contra de la corriente principal del material sólido, del material
disuelto y del material parcialmente disuelto, la cual se realiza
hacia arriba hacia el espacio de acumulación del flotado 34. Por
medio de esta corriente contraria y con el remolino producido de
esta manera, se produce para las composiciones de suspención
especiales, un mejor grado de separación que con la realización de
acuerdo con las figuras 1 y 2.
La invención, es especialmente utilizable para
el tratamiento de agua en fábricas de papel o para la aclaración de
agua. La suspención contiene por ejemplo, como materiales sólidos:
fibras, partículas minerales o microorganismos, materiales
coloidales como materiales parcialmente disueltos, grasas,
pigmentos colorantes y como materiales disueltos, carbohidratos,
sales, ácidos orgánicos o inorgánicos.
Claims (16)
1. El dispositivo de flotación para separación
de materiales o mezclas de material, hechas de suspenciones para la
formación de cuando menos una fracción rica en sustancia y una
fracción pobre en sustancia con múltiples laminillas dispuestas
simétricas de rotación, una sobre la otra en un tanque de
flotación, donde la fracción pobre en sustancia en el proceso de
separación llega a los espacios intermedios de las laminillas entre
las laminillas y un tubo de acumulación de fluido claro, donde está
formado horizontalmente fuera de las laminillas un espacio de
separación de forma anular que se extiende verticalmente, el cual
comunica con una salida para la fracción rica en sustancia,
provista arriba de las laminillas, dispositivo caracterizado
por
un espacio de mezcla y reacción con una entrada
excéntrica para la mezcla de las partículas de la suspención con
burbujas de gas, y para conducirla mas adelante a cuando menos un
tubo de distribución de la suspención vertical dispuesto
centralmente;
donde el tubo de distribución de la suspención
y el tubo de acumulación de fluido claro están dispuestos uno junto
al otro;
las laminillas rodean en forma anular al tubo
de distribución de suspención, así como al tubo de acumulación del
fluido claro;
donde están unidos cada segundo espacio de
laminilla entre las laminillas vecinas con el tubo de distribución
de suspención y cada otro espacio intermedio de laminillas con el
tubo de acumulación de fluido claro, de modo que la corriente desde
un espacio intermedio de laminillas va desde el interior al
exterior al espacio de separación y a continuación a un espacio
intermedio de laminillas vecino desde afuera hacia dentro.
2. Reivindicación 1, caracterizado porque
las laminillas y/o el tanque de flotación están construidos
redondeados o como polígonos regulares.
3. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque las laminillas están
construidas en lo esencial cónicas o en forma de pirámide
invertida.
4. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque las laminillas corren
en dirección radia.
5. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque alternadamente la
dirección radial esta dispuestas unas sobre las otras laminillas
mas cortas y laminillas mas largas.
6. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque un espacio anular de
laminillas primero formado por una laminilla mas larga hacia abajo
y una laminilla mas corta hacia arriba, está unida con el tubo de
distribución de la suspención y un espacio anular de laminillas
segundo formado por una laminilla mas corta hacia abajo y una
laminilla mas larga hacia arriba está unido con el tubo de
acumulación de fluido claro.
7. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque una laminilla hacia
abajo mas corta y una laminilla hacia arriba mas larga, forma un
segundo espacio de laminillas que está unido con el tubo de
distribución de suspención y una laminilla mas larga hacia abajo y
una laminilla mas corta hacia arriba forma un espacio anular de
laminilla que esta unido con el tubo de acumulación de fluido
claro.
8. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque las laminillas mas
cortas en la dirección radial son mas cortas un 5 a 40% que las
laminillas mas largas.
9. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque el espacio de
separación entre los extremos de las laminillas y la pared del
tanque de flotación tienen un estiramiento en la dirección radial
que es del 10 al 30% del estiramiento de las laminillas mas
largas.
10. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la inclinación de las
laminillas con respecto a la horizontal es de entre 10 a 60º,
preferentemente entre 30 y 50º.
11. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque céntricamente en el
tanque de flotación esta dispuesto un tubo conductor, que incluye
tanto cuando menos un tubo de distribución de suspención, como
también cuando menos un tubo de acumulación de fluido claro.
12. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque el tubo de
conducción está dividido en cuando menos dos sectores de conductor,
de los cuales un sector de conductor forma el tubo distribuidor de
suspención y sus segundo sector de conductor forma el tubo de
acumulación de fluido claro.
13. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque el tubo conductor
esta dividido en 4 a 8 preferentemente en 6 sectores de conducción
donde en la dirección periférica se alternan los tubos de
distribución de suspención con los tubos de acumulación de
suspención de fluido claro.
14. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque en el tubo conductor
están formadas ranuras de paso horizontales, aproximadamente del
ancho del sector, para la salida de la suspención desde el tubo
distribuidor de la suspención, así como la entrada del fluido claro
en el tubo de fluido de acumulación de fluido clara, cada vez en
los espacios anulares de laminilla o desde los espacios anulares de
laminillas correspondientes.
15. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el espacio de
reacción y mezcla esta construido en forma de cono doble, donde el
cono superior desemboca en cuando menos un tubo de distribución de
suspención y el cono inferior en una salida de sedimento.
16. Dispositivo de flotación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque este incluye un grupo
constructivo de zócalo, un grupo constructivo de tapa así como
varios grupos constructivos de laminilla unibles uno arriba del
otro, donde cada grupo constructivo de laminilla incluye secciones
de pared exterior de espacio anular, así corno múltiples
laminillas.
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