ES2300097T5 - Washing procedure for centrifugal separators of mixtures composed of two liquid phases and solid and non-solid sediments - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de lavado para separadores centrífugos de mezclas compuestas por dos fases líquidas de diferente gravedad específica, y sedimentos sólidos y no sólidos, del tipo que comprende un tambor rotatorio con una pila de discos laminares utilizados para separar las fases líquidas, siendo una de ellas una fase "pesada" y siendo la otra una fase "ligera", que son extraídas de manera continua a través de una primera abertura de desbordamiento y de una segunda abertura de desbordamiento, de entre las que por lo menos la abertura utilizada para la salida de la fase pesada es una abertura de desbordamiento libre, estando dicha primera abertura de desbordamiento y dicha segunda abertura de desbordamiento situadas respectivamente a una distancia más lejana y a una distancia más cercana del eje de rotación del tambor, comprendiendo el procedimiento por lo menos una primera fase de lavado dedicada a limpiar las zonas periféricas internas del tambor, en las que ambas aberturas de desbordamiento se mantienen abiertas, estando dicho procedimiento caracterizado por una segunda fase de lavado dedicada a limpiar las zonas internas centrales del tambor, y específicamente la pila de discos laminares, en los que la primera abertura de desbordamiento situada a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor se mantiene cerrada por unos medios de interceptación normales y la segunda abertura de desbordamiento situada a la distancia más cercana del eje de rotación del tambor se mantiene abierta, de tal manera que el flujo del líquido de lavado es obligado a pasar a través de los pequeños espacios de los discos laminares en dirección centrípeta y a salir por la segunda abertura de desbordamiento situada a la distancia más cercana del eje de rotación del tambor.Washing procedure for centrifugal separators of mixtures composed of two liquid phases of different specific gravity, and solid and non-solid sediments, of the type comprising a rotating drum with a stack of lamellar discs used to separate the liquid phases, one of them being a "heavy" phase and the other being a "light" phase, which are continuously extracted through a first overflow opening and a second overflow opening, of which at least the opening used for the exit of the heavy phase is a free overflow opening, said first overflow opening and said second overflow opening being respectively located at a further distance and at a closer distance from the axis of rotation of the drum, the method comprising at least a first phase of washing dedicated to cleaning the internal peripheral areas of the drum, in which both overflow openings are kept open, said procedure being characterized by a second washing phase dedicated to cleaning the central internal areas of the drum, and specifically the stack of lamellar discs , wherein the first overflow opening located at the furthest distance from the axis of rotation of the drum is kept closed by normal interception means and the second overflow opening located at the closest distance from the axis of rotation of the drum is kept closed open, in such a way that the flow of the washing liquid is forced to pass through the small spaces of the lamellar discs in a centripetal direction and to exit through the second overflow opening located at the closest distance from the axis of rotation of the drum.
Description
Procedimiento de lavado para separadores centrífugos de mezclas compuestas por dos fases líquidas y sedimentos sólidos y no sólidos. Washing procedure for centrifugal separators of mixtures composed of two liquid phases and solid and non-solid sediments.
La presente solicitud de patente de invención industrial se refiere a un procedimiento de lavado para separadores centrífugos, conocidos como "separadores centrífugos de disco" para la separación de mezclas compuestas por dos fases líquidas y sedimentos sólidos y no sólidos según la parte de precaracterización de la reivindicación 1. The present patent application for industrial invention relates to a washing procedure for centrifugal separators, known as "centrifugal disk separators" for the separation of mixtures composed of two liquid phases and solid and non-solid sediments according to the pre-characterization part of the claim 1.
Dichos separadores se utilizan normalmente para separar mezclas compuestas por dos líquidos de diferente peso específico, que son respectivamente la "fase ligera" y la "fase pesada"; a veces la fase pesada es el producto residual obtenido a partir del procesamiento con respecto a la fase ligera más valiosa. Such separators are normally used to separate mixtures composed of two liquids of different specific gravity, which are respectively the "light phase" and the "heavy phase"; Sometimes the heavy phase is the residual product obtained from the processing with respect to the most valuable light phase.
Una aplicación típica de dichos separadores se encuentra en la industria petrolera, en la que el líquido a separar, normalmente conocido como "oil wort" o "mosto de petróleo", se centrifuga para extraer el valioso componente de petróleo depurado a partir de la fase acuosa y los sedimentos sólidos. A typical application of such separators is found in the oil industry, in which the liquid to be separated, normally known as "oil wort" or "oil must", is centrifuged to extract the valuable component of purified oil from the phase Aqueous and solid sediments.
La separación tiene lugar debido a las diferentes gravedades específicas de las dos fases líquidas que, debido a la aceleración centrífuga, tienden a posicionarse en dos capas radiales, cuya interfase coincide teóricamente con una superficie cilíndrica en la que la fase pesada se recoge externamente, y la fase ligera se concentra internamente. The separation takes place due to the different specific gravities of the two liquid phases that, due to centrifugal acceleration, tend to be positioned in two radial layers, whose interface theoretically coincides with a cylindrical surface in which the heavy phase is collected externally, and The light phase is concentrated internally.
Para entender las soluciones y ventajas que ofrece el procedimiento de lavado de la invención, esta descripción continúa ilustrando los principios de funcionamiento de los separadores centrífugos de eje vertical, que fundamentalmente están compuestos por un conducto de alimentación de eje vertical que acaba en un distribuidor de columna, estando integrado con un tambor que rota alrededor de dicho conducto y sostiene una pila de diafragmas con separadores, que consiste en una serie de discos laminares cerrados y superpuestos de perfil tronco-cónico, que hacen más fácil la separación de las dos fases líquidas, favoreciendo la formación de un flujo laminar a través de los separadores de la pila de diafragmas. In order to understand the solutions and advantages offered by the washing process of the invention, this description continues to illustrate the operating principles of the vertical axis centrifugal separators, which are essentially composed of a vertical axis feeding duct that ends at a distributor of column, being integrated with a drum that rotates around said duct and holds a stack of diaphragms with separators, which consists of a series of closed and superimposed laminar discs of a trunk-conical profile, which make it easier to separate the two liquid phases , favoring the formation of a laminar flow through the diaphragm stack separators.
Durante el procesamiento se vierte o se introduce en el conducto de alimentación, de manera continua y por medio de una bomba de alimentación, una cantidad preferentemente constante de mezcla, pasa a través de la columna de distribución e inunda el tambor, incluyendo la zona con discos laminares. During processing, a preferably constant amount of mixing is poured or introduced into the feed line, continuously and through a feed pump, passes through the distribution column and floods the drum, including the area with laminar discs
Los sedimentos sólidos y la fase pesada estratifican en la zona periférica del tambor debido a la centrifugación y la fase ligera ocupa la zona interna. The solid sediments and the heavy phase stratify in the peripheral zone of the drum due to centrifugation and the light phase occupies the inner zone.
El producto continúa con la separación de fases mientras pasa a través de la zona con discos laminares. The product continues with the phase separation as it passes through the area with laminar discs.
Más concretamente, la fase pesada y los sedimentos sólidos migran hacia la zona periférica, deslizándose sobre la superficie inferior de los discos laminares, y la fase ligera ocupa el centro del tambor, deslizándose sobre la superficie superior del disco laminar, formándose de esta manera tres capas dentro del tambor rotatorio: una capa externa constituida por sedimentos sólidos, una capa intermedia constituida por la fase pesada y una capa interna constituida por la fase ligera, estando separadas las tres fases mediante dos interfases, compuestas teóricamente por dos superficies cilíndricas verticales coaxiales con el tambor. More specifically, the heavy phase and the solid sediments migrate to the peripheral zone, sliding on the lower surface of the laminar discs, and the light phase occupies the center of the drum, sliding on the upper surface of the laminar disc, thus forming three layers inside the rotating drum: an outer layer consisting of solid sediments, an intermediate layer consisting of the heavy phase and an inner layer consisting of the light phase, the three phases being separated by two interfaces, theoretically composed of two coaxial vertical cylindrical surfaces with the drum.
Las dos fases líquidas formadas dentro del tambor se dividen mediante un elemento de división posicionado en el lado opuesto con respecto al lado en el que se introduce el producto en el tambor desde la parte inferior de la columna de distribución y fundamentalmente compuesto por un cono que rota con el tambor, cuyo borde periférico crea un rebosadero inverso que es anulado por la fase pesada dirigida hacia la zona anular formada por el cono. The two liquid phases formed inside the drum are divided by a dividing element positioned on the opposite side with respect to the side where the product is introduced into the drum from the bottom of the distribution column and essentially composed of a cone that rotates with the drum, whose peripheral edge creates a reverse overflow that is canceled by the heavy phase directed towards the annular zone formed by the cone.
El cono divide el tambor en dos partes, creando de esta manera dos vasos comunicantes: la fase pesada en un lado, la fase pesada en el otro lado y la fase ligera dentro. The cone divides the drum into two parts, thus creating two communicating vessels: the heavy phase on one side, the heavy phase on the other side and the light phase inside.
Los sedimentos sólidos estratifican en la parte inferior de los vasos, que corresponde a la zona periférica del tambor. Solid sediments stratify in the lower part of the vessels, which corresponds to the peripheral area of the drum.
Debido a la estratificación radial de las dos fases líquidas, las fases líquidas pueden extraerse del tambor por medio de unas aberturas anulares, con desbordamiento directo y libre, separadas y posicionadas en la parte superior del tambor en posición externa con respecto al conducto de alimentación de eje vertical; más concretamente, la fase pesada se extrae de manera continua a través de una primera abertura y la fase ligera se extrae de manera continua a través de una segunda abertura situada a una distancia inferior del eje de rotación del tambor con respecto a la primera abertura. Due to the radial stratification of the two liquid phases, the liquid phases can be extracted from the drum by means of annular openings, with direct and free overflow, separated and positioned in the upper part of the drum in an external position with respect to the feeding duct of vertical axis; more specifically, the heavy phase is continuously extracted through a first opening and the light phase is continuously extracted through a second opening located at a lower distance from the axis of rotation of the drum with respect to the first opening.
En otras palabras, se puede decir que las dos aberturas de desbordamiento están situadas a dos niveles radiales diferentes para interceptar las superficies libres de las dos fases líquidas que se posicionan en unos niveles radiales completamente diferentes debido a un campo centrífugo más intenso que el campo gravitatorio. In other words, it can be said that the two overflow openings are located at two different radial levels to intercept the free surfaces of the two liquid phases that are positioned at completely different radial levels due to a more intense centrifugal field than the gravitational field .
El tambor normalmente está provisto de unas aberturas periféricas con dirección subradial que normalmente se abren y se cierran durante la rotación del tambor para expulsar por centrifugación los sedimentos sólidos con la masa líquida de dentro del tambor. The drum is normally provided with peripheral openings with subradial direction that normally open and close during drum rotation to eject solid sediments with the liquid mass inside the drum by centrifugation.
Esta estructura del tambor se utiliza particularmente en aplicaciones en las que el producto a separar contiene una cantidad considerable de sedimentos sólidos; esta versión del tambor se define como tambor de "descarga automática". This drum structure is particularly used in applications where the product to be separated contains a considerable amount of solid sediments; This version of the drum is defined as an "automatic discharge" drum.
Cuando el tambor no está provisto de dichas aberturas, el tambor se define como tambor de "descarga manual", significando que los sedimentos pueden ser retirados sólo parando el separador y desmontando el tambor. When the drum is not provided with said openings, the drum is defined as a "manual discharge" drum, meaning that the sediments can be removed only by stopping the separator and disassembling the drum.
En ambos tipos de tambores, antes de llevar a cabo la expulsión automática o la retirada manual de los sedimentos, la valiosa fase líquida debe ser extraída del tambor, para no desperdiciarla. In both types of drums, before performing automatic expulsion or manual removal of sediments, the valuable liquid phase must be removed from the drum, so as not to waste it.
En particular, durante la descarga manual (es decir, tambor sin aberturas), se realiza completamente la limpieza manual en el tambor y en cada disco laminar. In particular, during manual unloading (i.e., drum without openings), manual cleaning is performed completely on the drum and on each laminar disc.
La descarga automática (es decir, tambor con aberturas) se realiza para restablecer las mejores condiciones de funcionamiento del separador. Por lo tanto, una vez que son expulsados los sedimentos, se requieren limpiezas periódicas para retirar todos los sedimentos (normalmente agentes manchadores) que no se descargan automáticamente y se quedan atrapados en los pequeños huecos del tambor y de la pila de discos laminares. Automatic unloading (i.e. drum with openings) is performed to restore the best operating conditions of the separator. Therefore, once the sediments are expelled, periodic cleaning is required to remove all sediments (usually staining agents) that do not discharge automatically and become trapped in the small recesses of the drum and the stack of laminar discs.
Para garantizar la limpieza completa, el tambor de "descarga automática" se abre periódicamente (al final de un día de trabajo o de una semana de trabajo, según las características manchadoras del producto que está siendo procesado) para limpiar cada disco manualmente, como en el caso de los tambores sin aberturas. To ensure complete cleaning, the "automatic discharge" drum is opened periodically (at the end of a work day or a work week, depending on the staining characteristics of the product being processed) to clean each disk manually, as in the case of drums without openings.
Esta operación requiere un trabajo considerable y la parada de la máquina. This operation requires considerable work and machine shutdown.
La necesidad de realizar periódicamente una limpieza completa del tambor no tiene otra solución, con el tipo de separadores centrífugos de disco en los que las fases líquidas (o sólo la fase pesada) son expulsadas por medio de unas aberturas de desbordamiento libre. The need to periodically perform a complete cleaning of the drum has no other solution, with the type of centrifugal disc separators in which the liquid phases (or only the heavy phase) are expelled by means of free overflow openings.
Este tipo de máquina no permite el procedimiento de lavado conocido como CIP (limpieza en sitio), que permite lavar el tambor sin desmontarlo, mientras la máquina está en funcionamiento, debido a que los discos laminares no están sujetos al flujo de lavado. This type of machine does not allow the washing procedure known as CIP (cleaning on site), which allows the drum to be washed without disassembly, while the machine is in operation, because the laminar discs are not subject to the washing flow.
La CIP del tambor, tanto del tipo de descarga automática como de descarga manual, es una operación de limpieza completa del tambor, con especial referencia a los discos laminares, que se lleva a cabo introduciendo un flujo de líquido de lavado, posiblemente con detergente añadido, o una solución alcalina o ácida en el conducto de alimentación. The CIP of the drum, both of the type of automatic discharge and manual discharge, is a complete cleaning operation of the drum, with special reference to the laminar discs, which is carried out by introducing a flow of washing liquid, possibly with added detergent , or an alkaline or acid solution in the feed duct.
La acción mecánica de lavado debida a la turbulencia hidráulica posiblemente está asociada con una acción química basada en los agentes utilizados. The mechanical washing action due to hydraulic turbulence is possibly associated with a chemical action based on the agents used.
Normalmente ésta se realiza con recirculación del líquido de lavado, con un lavado final para garantizar un buen resultado. Normally this is done with recirculation of the washing liquid, with a final wash to guarantee a good result.
La condición imprescindible para la CIP es que el flujo de lavado pase a través del paquete laminar; esta condición, sin embargo, no puede alcanzarse si la abertura de desbordamiento de la fase pesada, es decir la más alejada del eje del tambor, se encuentra abierta, creando de esta manera una salida preferente para el líquido de lavado, que no puede llegar a lavar los discos laminares. The essential condition for the CIP is that the wash flow passes through the laminar package; This condition, however, cannot be achieved if the overflow opening of the heavy phase, that is, the furthest from the drum axis, is open, thus creating a preferred outlet for the washing liquid, which cannot reach to wash the laminar discs.
Un aumento de la capacidad de entrada para lavar los discos también causaría un aumento de la capacidad a través de la salida preferente, con una gran pérdida de energía y sin éxito. An increase in the input capacity for washing the discs would also cause an increase in the capacity through the preferred outlet, with a great loss of energy and without success.
Además, debe observarse que la capacidad del flujo de entrada es limitada debido al reducido "salto radial" entre el conducto de alimentación y la posición de la abertura de la fase ligera; dicho salto necesita ser considerable para compensar las inevitables grandes pérdidas de carga asociadas con un flujo considerable a través del tambor, que sería sin embargo pequeño e insuficiente a través de los discos laminares. In addition, it should be noted that the capacity of the inlet flow is limited due to the reduced "radial jump" between the feed duct and the position of the opening of the light phase; such a jump needs to be considerable to compensate for the inevitable large pressure losses associated with a considerable flow through the drum, which would however be small and insufficient through the laminar discs.
La patente japonesa Nº JP03181348 A describe un procedimiento de limpieza del tambor conmutando una limpieza de gran velocidad de flujo en la que una solución limpiadora descargada desde una salida de agua es devuelta directamente a una entrada de líquido sin procesar y una limpieza de baja velocidad de flujo en la que la solución limpiadora se hace circular entre un separador centrífugo y un tanque de solución limpiadora. La patente WO 89/0325 describe un procedimiento de limpieza de un separador centrífugo similar al de la patente japonesa JP03181348. Japanese Patent No. JP03181348 A describes a drum cleaning process by switching a high flow rate cleaning in which a cleaning solution discharged from a water outlet is returned directly to an unprocessed liquid inlet and a low speed cleaning of flow in which the cleaning solution is circulated between a centrifugal separator and a tank of cleaning solution. WO 89/0325 describes a method of cleaning a centrifugal separator similar to that of Japanese patent JP03181348.
Los separadores centrífugos descritos en los documentos WO 89/0325 y JP03181348 comprenden una primera apertura para la salidad de la fase pesada y una segunda apertura para la salida de la fase ligera. Tanto la apertura primera como la segunda están conectadas a dispositivos respectivos de salida que son bombas centrípetas. The centrifugal separators described in WO 89/0325 and JP03181348 comprise a first opening for the exit of the heavy phase and a second opening for the exit of the light phase. Both the first and second openings are connected to respective output devices that are centripetal pumps.
El objetivo de la presente invención es proporcionar una solución a todas las desventajas anteriormente indicadas, introduciendo un nuevo y eficaz procedimiento de lavado del tipo CIP. The objective of the present invention is to provide a solution to all the above-mentioned disadvantages, by introducing a new and effective CIP type washing procedure.
Para alcanzar el objetivo anteriormente indicado, se define un procedimiento según la invención mediante las características de la reivindicación 1. To achieve the aforementioned objective, a method according to the invention is defined by the features of claim 1.
Según el procedimiento de la invención, el lavado se realiza en dos fases, independientemente de su orden, una primera fase de lavado dedicada a limpiar las zonas periféricas internas del tambor, en las que se estratifican los sedimentos y la fase pesada, y una segunda fase de lavado dedicada a limpiar las zonas centrales, y particularmente los discos laminares. According to the process of the invention, the washing is carried out in two phases, regardless of its order, a first washing phase dedicated to cleaning the inner peripheral zones of the drum, in which the sediments and the heavy phase are stratified, and a second washing phase dedicated to cleaning the central areas, and particularly the laminar discs.
Según el procedimiento de la invención, la fase de lavado dedicada a limpiar las zonas periféricas internas del tambor se realiza manteniendo abiertas ambas aberturas de desbordamiento; evidentemente, el líquido de lavado rebosa por la abertura de desbordamiento situada a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor. According to the method of the invention, the washing phase dedicated to cleaning the inner peripheral areas of the drum is carried out by keeping both overflow openings open; obviously, the washing liquid overflows with the overflow opening located at the furthest distance from the axis of rotation of the drum.
Según el nuevo procedimiento de la invención, la fase de lavado dedicada a limpiar las zonas centrales del tambor se realiza manteniendo cerradas las aberturas de desbordamiento situadas a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor, y manteniendo abiertas las aberturas de desbordamiento situadas a la distancia más cercana del eje de rotación, de tal manera que el líquido de lavado es obligado a pasar a través de los pequeños espacios de los discos laminares en dirección centrípeta y a salir por la segunda abertura de desbordamiento. According to the new method of the invention, the washing phase dedicated to cleaning the central areas of the drum is carried out by keeping the overflow openings located at the furthest distance from the axis of rotation of the drum closed, and keeping the overflow openings located at the closest distance from the axis of rotation, such that the washing liquid is forced to pass through the small spaces of the laminar discs in a centripetal direction and exit through the second overflow opening.
Evidentemente, el procedimiento de lavado de la invención requiere la introducción de unos medios utilizados para interceptar el flujo que sale de la abertura de desbordamiento situada a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor mientras la máquina está en funcionamiento. Obviously, the washing procedure of the invention requires the introduction of means used to intercept the flow leaving the overflow opening located at the furthest distance from the axis of rotation of the drum while the machine is in operation.
Puede utilizarse cualquier medio de interceptación, como llaves de paso o grifos, compuertas o discos obturadores del tipo utilizado en algunos modelos de separadores centrífugos para favorecer el correcto vaciado del tambor y recuperar la fase ligera contenida en el tambor, antes de la retirada periódica de los sedimentos acumulados contra las paredes del tambor. Any means of interception, such as stopcocks or faucets, gates or shutter disks of the type used in some models of centrifugal separators can be used to favor the correct emptying of the drum and recover the light phase contained in the drum, before periodic withdrawal of the sediments accumulated against the walls of the drum.
Para entender las soluciones y ventajas ofrecidas por el procedimiento de lavado de la invención, la siguiente descripción de una forma de realización preferente continúa ilustrando los principios de funcionamiento de un separador centrífugo de eje vertical, que fundamentalmente está compuesto por un conducto de alimentación de eje vertical que acaba en un distribuidor de columna, estando integrado con un tambor que rota alrededor de dicho conducto y sostiene una pila de diafragmas con espaciadores, que consiste en una serie de discos laminares cerrados y superpuestos de perfil tronco-cónico, que hacen más fácil la separación de las dos fases líquidas, favoreciendo la formación de un flujo laminar a través de los espacios de la pila de diafragmas. In order to understand the solutions and advantages offered by the washing process of the invention, the following description of a preferred embodiment continues to illustrate the operating principles of a vertical axis centrifugal separator, which is essentially comprised of an axle feed conduit vertical that ends in a column distributor, being integrated with a drum that rotates around said duct and holds a stack of diaphragms with spacers, consisting of a series of closed and superimposed laminar discs of trunk-conical profile, which make it easier the separation of the two liquid phases, favoring the formation of a laminar flow through the spaces of the diaphragm stack.
Durante el procesamiento se vierte o se introduce en el conducto de alimentación, de manera continua y por medio de una bomba de alimentación, una cantidad preferentemente constante de mezcla, pasa a través de la columna de distribución e inunda el tambor, incluyendo la zona con discos laminares. During processing, a preferably constant amount of mixing is poured or introduced into the feed line, continuously and through a feed pump, passes through the distribution column and floods the drum, including the area with laminar discs
Los sedimentos sólidos y la fase pesada estratifican en la zona periférica del tambor debido a la centrifugación y la fase ligera ocupa la zona interna. The solid sediments and the heavy phase stratify in the peripheral zone of the drum due to centrifugation and the light phase occupies the inner zone.
El producto continúa con la separación de fases mientras pasa a través de la zona con discos laminares. The product continues with the phase separation as it passes through the area with laminar discs.
Más concretamente, la fase pesada y los sedimentos sólidos migran hacia la zona periférica, deslizándose sobre la superficie inferior de los discos laminares, y la fase ligera ocupa el centro del tambor, deslizándose sobre la superficie superior del disco laminar, formándose de esta manera tres capas dentro del tambor rotatorio: una capa externa constituida por sedimentos sólidos, una capa intermedia constituida por la fase pesada y una capa interna constituida por la fase ligera, estando separadas las tres fases mediante dos interfases, compuestas teóricamente por dos superficies cilíndricas verticales coaxiales con el tambor. More specifically, the heavy phase and the solid sediments migrate to the peripheral zone, sliding on the lower surface of the laminar discs, and the light phase occupies the center of the drum, sliding on the upper surface of the laminar disc, thus forming three layers inside the rotating drum: an outer layer consisting of solid sediments, an intermediate layer consisting of the heavy phase and an inner layer consisting of the light phase, the three phases being separated by two interfaces, theoretically composed of two coaxial vertical cylindrical surfaces with the drum.
Las dos fases líquidas formadas dentro del tambor se dividen mediante un elemento de división posicionado en el lado opuesto al lado en el que se introduce el producto en el tambor desde la parte inferior de la columna de distribución y fundamentalmente compuesto por un cono que rota con el tambor, cuyo borde periférico crea un rebosadero inverso que es anulado por la fase pesada dirigida hacia la zona anular formada por el cono. The two liquid phases formed inside the drum are divided by a dividing element positioned on the side opposite the side where the product is introduced into the drum from the bottom of the distribution column and essentially composed of a cone that rotates with the drum, whose peripheral edge creates a reverse overflow that is canceled by the heavy phase directed towards the annular zone formed by the cone.
El cono divide el tambor en dos partes, creando de esta manera dos vasos comunicantes: la fase pesada en un lado, la fase pesada en el otro lado y la fase ligera dentro. The cone divides the drum into two parts, thus creating two communicating vessels: the heavy phase on one side, the heavy phase on the other side and the light phase inside.
Los sedimentos sólidos estratifican en la parte inferior de los vasos, que corresponde a la zona periférica del tambor. Solid sediments stratify in the lower part of the vessels, which corresponds to the peripheral area of the drum.
Debido a la estratificación radial de las dos fases líquidas, las fases líquidas pueden extraerse del tambor por medio de unas aberturas anulares, con desbordamiento directo y libre, separadas y posicionadas en la parte superior del tambor en posición externa con respecto al conducto de alimentación de eje vertical; más concretamente, la fase pesada se extrae de manera continua a través de una primera abertura y la fase ligera se extrae de manera continua a través de una segunda abertura situada a una distancia inferior del eje de rotación del tambor con respecto a la primera abertura. Due to the radial stratification of the two liquid phases, the liquid phases can be extracted from the drum by means of annular openings, with direct and free overflow, separated and positioned in the upper part of the drum in an external position with respect to the feeding duct of vertical axis; more specifically, the heavy phase is continuously extracted through a first opening and the light phase is continuously extracted through a second opening located at a lower distance from the axis of rotation of the drum with respect to the first opening.
En otras palabras, se puede decir que las dos aberturas de desbordamiento están situadas a dos niveles radiales diferentes para interceptar las superficies libres de las dos fases líquidas que se posicionan en unos niveles radiales completamente diferentes debido a un campo centrífugo más intenso que el campo gravitatorio. In other words, it can be said that the two overflow openings are located at two different radial levels to intercept the free surfaces of the two liquid phases that are positioned at completely different radial levels due to a more intense centrifugal field than the gravitational field .
El tambor está provisto de unas aberturas periféricas con dirección subradial que normalmente se abren y se cierran durante la rotación del tambor para expulsar por centrifugación los sedimentos sólidos con la masa líquida de dentro del tambor. The drum is provided with peripheral openings with subradial direction that normally open and close during drum rotation to eject solid sediments with the liquid mass inside the drum by centrifugation.
Esta estructura del tambor se utiliza particularmente en aplicaciones en las que el producto a separar contiene una cantidad considerable de sedimentos sólidos; esta versión del tambor se define como tambor de "descarga automática". This drum structure is particularly used in applications where the product to be separated contains a considerable amount of solid sediments; This version of the drum is defined as an "automatic discharge" drum.
Antes de llevar a cabo la expulsión automática o la retirada manual de los sedimentos, la valiosa fase líquida debe ser extraída del tambor, para no desperdiciarla. Before carrying out automatic expulsion or manual removal of sediments, the valuable liquid phase must be removed from the drum, so as not to waste it.
La descarga automática (es decir, tambor con aberturas) se realiza para restablecer las mejores condiciones de funcionamiento del separador. Por lo tanto, una vez que son expulsados los sedimentos, se requieren limpiezas periódicas para retirar todos los sedimentos (normalmente agentes manchadores) que no se descargan automáticamente y se quedan atrapados en los pequeños huecos del tambor y de la pila de discos laminares. Automatic unloading (i.e. drum with openings) is performed to restore the best operating conditions of the separator. Therefore, once the sediments are expelled, periodic cleaning is required to remove all sediments (usually staining agents) that do not discharge automatically and become trapped in the small recesses of the drum and the stack of laminar discs.
Para garantizar la limpieza completa, el procedimiento de lavado conocido como CIP (limpieza en sitio) es una operación de limpieza completa del tambor, con especial referencia a los discos laminares, que se lleva a cabo introduciendo un flujo de líquido de lavado, posiblemente con detergente añadido, o una solución alcalina o ácida en el conducto de alimentación. To ensure complete cleaning, the washing procedure known as CIP (on-site cleaning) is a complete drum cleaning operation, with special reference to the laminar discs, which is carried out by introducing a flow of washing liquid, possibly with detergent added, or an alkaline or acid solution in the feed line.
La acción mecánica de lavado debida a la turbulencia hidráulica posiblemente está asociada con una acción química basada en los agentes utilizados. The mechanical washing action due to hydraulic turbulence is possibly associated with a chemical action based on the agents used.
Normalmente, ésta se realiza con recirculación del líquido de lavado, con un lavado final para garantizar un buen resultado. Normally, this is done with recirculation of the washing liquid, with a final wash to guarantee a good result.
La condición imprescindible para la CIP es que el flujo de lavado pase a través del paquete laminar; esta condición es alcanzada por el procedimiento de lavado según la presente invención mediante una segunda fase de lavado dedicada a limpiar las zonas centrales internas del tambor, y específicamente la pila de discos laminares, en los que la primera abertura de desbordamiento situada a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor se mantiene cerrada por medios de interceptación normales, y la segunda abertura de desbordamiento situada a la distancia más cercana del eje de rotación del tambor se mantiene abierta, de tal manera que el flujo del líquido de lavado es obligado a pasar a través de los pequeños espacios de los discos laminares en dirección centrípeta y a salir por la segunda abertura de desbordamiento situada a la distancia más cercana al eje de rotación del tambor. The essential condition for the CIP is that the wash flow passes through the laminar package; This condition is achieved by the washing process according to the present invention by means of a second washing phase dedicated to cleaning the internal central areas of the drum, and specifically the stack of laminar discs, in which the first overflow opening located at the most distance far from the axis of rotation of the drum is kept closed by normal interception means, and the second overflow opening located at the nearest distance from the axis of rotation of the drum is kept open, such that the flow of the washing liquid is forced to pass through the small spaces of the laminar discs in a centripetal direction and to exit through the second overflow opening located at the distance closest to the axis of rotation of the drum.
Claims (3)
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- por lo menos una primera fase de lavado dedicada a limpiar las zonas periféricas internas del tambor, en las que ambas aberturas de desbordamiento se mantienen abiertas, at least a first washing phase dedicated to cleaning the inner peripheral areas of the drum, in which both overflow openings are kept open,
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- una segunda fase de lavado dedicada a limpiar las zonas internas centrales del tambor, y específicamente la pila de discos laminares, y dicha segunda fase de lavado, la primera abertura de desbordamiento situada a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor se mantiene cerrada por unos medios de interceptación normales y la segunda abertura de desbordamiento situada a la distancia más cercana del eje de rotación del tambor se mantiene abierta, de tal manera que el flujo del líquido de lavado es obligado a pasar a través de los pequeños espacios de los discos laminares en dirección centrípeta y a salir por la segunda abertura de desbordamiento situada a la distancia más cercana del eje de rotación del tambor. a second washing phase dedicated to cleaning the central internal zones of the drum, and specifically the stack of laminar discs, and said second washing phase, the first overflow opening located at the furthest distance from the axis of rotation of the drum is kept closed by normal interception means and the second overflow opening located at the nearest distance from the axis of rotation of the drum is kept open, such that the flow of the washing liquid is forced to pass through the small spaces of the laminar discs in the centripetal direction and exit through the second overflow opening located at the nearest distance from the axis of rotation of the drum.
- 2.2.
- Procedimiento de lavado según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de interceptación se mantienen cerrados durante la rotación del tambor. Washing procedure according to claim 1, characterized in that the interception means are kept closed during the rotation of the drum.
- 3.3.
- Procedimiento de lavado según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque durante fase de lavado ilustrada en la primera reivindicación bajo b), el cierre de la abertura de desbordamiento situada a la distancia más lejana del eje de rotación del tambor está cerrada por medio del mismo disco obturador, normalmente utilizado en algunos separadores centrífugos de tipo conocido para favorecer el correcto vaciado del tambor, recuperando la fase ligera contenida en el tambor, antes de llevar a cabo la fase de "descarga manual" o la fase de "descarga automática" de los sedimentos que se acumulan contra las paredes internas del tambor. Washing method according to claim 1 or claim 2, characterized in that during the washing phase illustrated in the first claim under b), the closing of the overflow opening located at the furthest distance from the axis of rotation of the drum is closed by means of the same sealing disc, normally used in some centrifugal separators of known type to favor the correct emptying of the drum, recovering the light phase contained in the drum, before carrying out the "manual discharge" phase or the "automatic discharge" phase "of the sediments that accumulate against the inner walls of the drum.
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