ES2331477T3 - Metodo y sistema para transportar en vacio material a granel. - Google Patents
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Abstract
Método para el transporte de vacío de material a granel en un sistema (1) de transporte de vacío que comprende una pluralidad de tubos y mangueras (3, 5-7), un soplador (10) de vacío dispuesto en un primer extremo de dicha pluralidad de tubos y mangueras (3, 5-7) para generar un flujo de gas de transporte dentro de dicha pluralidad de tubos y mangueras (3, 5-7), y una sección (2, 4) de descarga de material a granel que comprende un tubo que tiene una tolva (22, 23), en el que el sistema está caracterizado porque la sección (2, 4) de descarga de material a granel comprende una pared exterior rígida con un revestimiento interior flexible, al menos algunas de las mangueras comprenden paredes (71) flexibles, el soplador de vacío está conectado a la sección (2, 4) de descarga de material a granel mediante líneas (40, 42, 43) de aire, y se proporciona un dispositivo de control para controlar las válvulas (15-18, 34, 56, 60) del sistema de transporte de vacío en el que el método comprende las etapas siguientes: a) - generar un vacío en las líneas (40, 42, 43) de aire, con el fin de aspirar los revestimientos interiores flexibles a la superficie interior de los tubos rígidos para garantizar una conducción óptima durante el funcionamiento normal; b) - detener la descarga de material a granel en el flujo de aire de transporte; - desconectar el soplador (10) de vacío de los tubos y mangueras (3, 5-7) y de la sección (2, 4) de descarga de material a granel; - aplicar gas a presión a las secciones (2, 4) de descarga de material y a las mangueras, de modo que los revestimientos interiores de material flexible se separen de los tubos rígidos de las secciones (2, 4) de descarga de material a granel y para estirar o inflar dichas paredes (71) flexibles de las mangueras para reducir de ese modo la adherencia del material a granel a dichos revestimientos interiores de las secciones de descarga y a dichas paredes flexibles.
Description
Método y sistema para transportar en vacío
material a granel.
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La presente invención se refiere a un método y
sistema para el transporte de vacío de material a granel y se
refiere más específicamente a un método, un sistema, un dispositivo
de control y un producto de programa informático para impedir la
obstrucción de componentes de un sistema de transporte de vacío
usado para el transporte de vacío de material a granel.
Se conocen ampliamente sistemas de transporte de
vacío para el transporte de vacío de material a granel. En los
sistemas de transporte de vacío normalmente un soplador de vacío
genera vacío o presión negativa en un sistema de tubos y/o
mangueras usadas para transportar el material a granel para
transportar material a granel desde una sección de descarga de
material a granel, que se usa para descargar material a granel en el
sistema, a una sección de recepción de material a granel aguas
abajo, por ejemplo un contenedor de almacenamiento o una fase de
procesamiento. El soplador de vacío genera un flujo de aire en los
tubos y/o mangueras que transporta el material a granel.
Un problema general con el transporte de vacío
de material a granel, es decir de material que consiste en
partículas que fluyen libremente o material pulverulento, tal como
polvo, polvo de piedra molida o partículas de tóner, en plantas de
procesamiento, es la adherencia del material a granel a las paredes
circunferenciales internas de los tubos o mangueras usados para
transportar el material a granel, lo que provoca la obstrucción de
los tubos o mangueras y transmite una carga excesiva al soplador de
vacío que genera el flujo de aire de transporte.
Un enfoque para impedir la adherencia de
partículas pulverulentas a las paredes circunferenciales internas
de los tubos de transporte es aplicar vibraciones a los tubos
mediante vibradores mecánicos. Sin embargo, aplicar vibraciones
mecánicas a los tubos puede dar como resultado un excesivo desgaste
e incluso la destrucción de los tubos, lo que puede generar la
formación de pequeñas grietas y orificios en las paredes de los
tubos. Tales grietas y orificios podrían causar una fuga no deseada
y dar como resultado una fuga no controlada de materiales
pulverulentos hacia el exterior, lo que no es deseable.
Por otro lado, el enfoque anteriormente
mencionado de aplicar vibraciones mecánicas a las mangueras o tubos
de transporte de un sistema de transporte de vacío no es adecuado,
porque las paredes de las mangueras o tubos de transporte tenderán
más a desgastarse y desgarrarse y a las destrucciones mecánicas.
El documento DE326803 da a conocer un sistema
para el transporte de vacío de material a granel que comprende una
pluralidad de tolvas, tubos y un soplador de vacío, para generar un
flujo de gas de transporte dentro de los tubos. Sin embargo, el
documento DE326803 no da a conocer un sistema o método para
transportar material a granel que incluya medios para impedir que
el material a granel se adhiera a los tubos. El sistema dado a
conocer tiene el inconveniente, por tanto, de que los tubos se
atascan fácilmente.
El documento JP58 223472 A da a conocer
mangueras flexibles que pueden inflarse con el fin de reducir la
adherencia del material a granel a las paredes flexibles. Sin
embargo, D2 no trata un sistema o método de transporte de vacío
adecuado para transportar material a granel sin el atascamiento de
los tubos o mangueras.
El documento US 478.326 A da a conocer un tubo
con revestimientos interiores flexibles que comprende conductos de
aire para la aplicación de gas a presión con el fin de soplar los
revestimientos interiores flexibles e impedir de ese modo que el
material a granel se adhiera a dichos revestimientos interiores
flexibles. Sin embargo, no se da a conocer la aplicación de un
vacío a dichos conductos con el fin de aspirar los revestimientos
interiores hacia el tubo rígido para la conducción óptima del
material a granel durante el funcionamiento normal.
Por consiguiente, la presente invención va
dirigida a un método de transporte de vacío de material a granel o
material pulverulento en un sistema de transporte de vacío que
comprende una pluralidad de tubos y mangueras para transportar
material a granel, teniendo al menos algunos de dichos tubos paredes
flexibles.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un método y un sistema de transporte de vacío eficaces
para impedir la adherencia del material a granel o del material
pulverulento o la obstrucción de un sistema de transporte de vacío
del tipo mencionado anteriormente.
Según otro aspecto más de la presente invención,
va a proporcionarse un producto de programa informático para su uso
en el sistema de transporte de vacío mencionado anteriormente para
controlar el dispositivo de control del sistema de transporte de
vacío de modo que se impida de manera eficaz la adherencia del
material a granel o material pulverulento y la obstrucción del
sistema.
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Los objetos anteriores y otros adicionales se
consiguen mediante un método según la reivindicación 1, mediante un
sistema de transporte de vacío según la reivindicación 13 y mediante
un producto de programa informático según la reivindicación 21.
Otras realizaciones ventajosas son el asunto de las reivindicaciones
dependientes.
Según un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un método para el transporte de vacío de
material a granel en un sistema de transporte de vacío según la
reivindicación 1.
Aplicando gas a alta presión la pared
circunferencial flexible o sección flexible del tubo se infla y por
tanto se estira localmente, lo que causa que partículas que se
adhieren se desprendan o despeguen de la pared o sección
circunferencial flexible. Por tanto, según la presente invención se
elimina la adherencia del material pulverulento o a granel e
incluso la obstrucción del sistema de transporte de vacío.
Por tanto, en principio según la presente
invención el sistema de transporte de vacío comprende tanto tubos
rígidos como mangueras flexibles dependiendo del diseño del sistema
de transporte de vacío global. En principio, los tubos pueden
comprender subsecciones con paredes flexibles. Sin embargo,
preferiblemente todos los tubos de transporte del sistema de
transporte de vacío están formados como mangueras con paredes
circunferenciales flexibles. En determinadas subsecciones del
sistema, en particular en secciones de descarga de material a
granel para alimentar el material pulverulento o a granel y en las
secciones de recepción de material a granel, tales como filtros o
recipientes de almacenamiento, las paredes circunferenciales pueden
comprender también paredes rígidas. En tales secciones se prefiere,
sin embargo, proporcionar una estructura de doble capa de estas
paredes, que incluye una pared exterior tubular, que es rígida, y un
revestimiento de un material flexible que cubre la superficie
interior de la pared tubular. Preferiblemente, el revestimiento está
unido con la superficie interior sólo en ubicaciones discretas
separadas entre sí de modo que quede un espacio libre entre la
superficie interior y el revestimiento, que pueda usarse para
aplicar vacío o aire a alta presión, para o bien inflar o estirar
el revestimiento flexible o para aspirar el revestimiento flexible
sobre la superficie interior de la sección respectiva del sistema
de transporte de vacío. Por tanto, la adherencia del material
pulverulento o a granel sobre la superficie interior del
revestimiento flexible se elimina de manera efectiva.
Según otra realización de la presente invención,
las válvulas dispuestas en los extremos respectivos de dicho
sistema de transporte de vacío y/o que dividen dicho sistema de
transporte de vacío en subsecciones se cierran, cuando dicho gas a
presión se aplica a dicho sistema de transporte de vacío o a una
subsección respectiva del mismo de modo que esas secciones del
sistema que comprenden paredes flexibles pueden inflarse para
eliminar la adherencia del material pulverulento o a granel.
Según otra realización de la presente invención,
el método comprende adicionalmente la etapa de reanudar un
funcionamiento normal del sistema de transporte de vacío que
comprende las etapas de: desconectar el gas a presión del sistema
de transporte de vacío; y conectar el soplador de vacío con el
sistema de transporte de vacío para generar el flujo de gas de
transporte; en el que la etapa de reanudar el funcionamiento normal
comprende además las etapas de: abrir lentamente una válvula
utilizada para desconectar la sección de recepción de material a
granel al tiempo que se mantienen cerradas las válvulas usadas para
conectar dicha sección de descarga de material a granel para dejar
salir lentamente el gas a alta presión que predomina dentro de dicho
sistema de transporte de vacío y abrir dichas válvulas usadas para
conectar dicha sección de descarga de material a granel para causar
el transporte de material a granel desde dicha sección de descarga a
dicha sección de recepción de material a granel. Por tanto, en una
primera etapa de la etapa de reanudar el funcionamiento normal, se
deja salir la sobrepresión que predomina en el sistema de transporte
de vacío y por tanto se reduce a la presión atmosférica mientras
que, en una segunda etapa, los tubos y/o mangueras del sistema de
transporte de vacío se conectan de nuevo con el soplador de vacío
para aumentar de nuevo el flujo de gas de transporte usado para
transportar el material pulverulento o a granel en el sistema. Por
último, las válvulas o medios de obturación de las secciones de
descarga de material a granel se abren de nuevo de manera selectiva
para dispersar material a granel en el flujo de gas de transporte y
crear un flujo de material a granel fluidizado que va a
transportarse en el sistema de transporte de vacío.
Según otra realización de la presente invención,
las etapas de desconectar dicho soplador de vacío, aplicar gas a
presión y reanudar el funcionamiento normal de dicho sistema de
transporte de vacío se realizan de forma repetida hasta que se
obtiene un estado satisfactorio, en particular una sección de cruce
de flujo o de conducción efectiva satisfactoria, del sistema de
transporte de vacío.
Según otra realización de la presente invención,
el método de transporte de vacío se realiza de manera completamente
automática bajo el control de un dispositivo de control adecuado
para controlar el sincronismo para abrir/cerrar las válvulas del
sistema de transporte de vacío. Por consiguiente, otro aspecto
relacionado de la presente invención va dirigido a un dispositivo
de control para controlar un sistema de transporte de vacío de modo
que realice las etapas del método de transporte de vacío anterior.
Para determinar el grado de adherencia u obstrucción del sistema de
transporte de vacío, se determina un valor medido indicativo del
grado de adherencia u obstrucción del sistema de transporte de
vacío o de una subsección del mismo. Basándose en el valor medido,
se inician automáticamente las etapas de desconectar dicho soplador
de vacío y aplicar gas a presión, mediante el dispositivo
controlador, si el valor medido supera un valor umbral
predeterminado representativo de un grado satisfactorio de
adherencia o de obstrucción del sistema de transporte de vacío. El
valor medido puede corresponder por ejemplo a un consumo de
potencia del soplador de vacío y/o a una caída de presión en el
sistema de transporte de vacío. Para controlar el método de
transporte de vacío, las válvulas y el soplador de vacío del
sistema se controlan automáticamente según las etapas de método
anteriores.
Otro aspecto relacionado de la presente
invención se refiere a un software o producto de programa
informático, que comprende medios de código de programa informático
para hacer que el dispositivo de control mencionado anteriormente
realice las etapas de un método según la presente invención, cuando
se ejecute mediante medios de procesamiento de datos de dicho
dispositivo de control, tal como un ordenador de propósito general,
un procesador de datos dedicado, un circuito integrado de
aplicación específica (ASIC) o similares.
A continuación se describirá la presente
invención con referencia a realizaciones y dibujos ejemplares, a
partir de los cuales serán evidentes para el experto en la técnica
ventajas, características y objetos adicionales y en los que:
la figura 1 muestra un diagrama esquemático de
un sistema de transporte de vacío según la presente invención;
la figura 2 es una sección transversal
esquemática de una manguera para su uso en el sistema de transporte
de vacío según la figura 1; y
la figura 3 es un diagrama de flujo esquemático
de un método de control según la presente invención.
A lo largo de los dibujos, números de referencia
idénticos se refieren a elementos o grupos de elementos idénticos o
sustancialmente equivalentes.
A continuación, se describirá la configuración
global del sistema 1 de transporte de vacío con referencia en
primer lugar a la figura 1. Con referencia a la figura 1, el sistema
1 de transporte de vacío consiste en una pluralidad de mangueras 5
a 7 de transporte para conectar las secciones 8, 9 de recepción de
material a granel con las secciones 2, 4 de descarga de material a
granel. Más específicamente, la primera sección de descarga de
material a granel consiste en un tubo 2 que tiene una tolva 22, que
está dotada de manera unitaria del tubo 2. La primera sección 2 de
descarga de material a granel está conectada, a través de una
válvula 24 giratoria, con un contenedor 20 de silo usado para
almacenar material a granel, tal como polvo. La primera sección 2
de descarga está conectada, a través de la manguera 3 de conexión,
con una segunda sección 4 de descarga de material a granel de
configuración similar. Más específicamente, la segunda sección 4 de
descarga de material a granel consiste en un tubo 4 con una tolva
23, que está conectado de manera unitaria con el tubo 4. La segunda
sección 4 de descarga de material a granel se conecta, a través de
una válvula 25 giratoria, a una bolsa 21 usada para almacenar
material a granel, tal como polvo. Se disponen válvulas 15, 16 de
compresión en los extremos de la manguera 3 de conexión para
desconectar la primera sección 2 de descarga y la manguera 3 de
conexión, respectivamente, del resto del sistema 1 de
transporte.
La segunda sección 4 de descarga se conecta, a
través de la manguera 5, a una válvula 26 de desvío usada para
conmutar el transporte de vacío o bien a la primera sección 8 de
recepción de material a granel (tal como se indica en la figura 1)
o a una segunda sección 9 de recepción de material a granel. En la
realización a modo de ejemplo según la figura 1 ambas secciones 8,
9 de recepción de material a granel se indican como receptores de
filtro cada una con una estructura de filtro para separar el aire
usado para transportar el material a granel del el propio material
a granel. En funcionamiento, las partículas pulverulentas del
material a granel chocan con la estructura de filtro respectiva y a
continuación caen hacia una tolva y se descargan, a través de la
válvula 29 y 28 giratoria, respectivamente, a una primera salida
OUT1 o una segunda salida OUT2, respectivamente, al tiempo que se
aspira la corriente de aire separada, a través de la manguera 12 y
11, respectivamente, mediante el soplador 10 de vacío común. A
través de las válvulas 35, 36 una corriente de aire pulsante puede
aplicarse selectivamente a la estructura de filtro de la sección 9
y 8 de filtro respectiva, respectivamente, para aplicar vibraciones
mecánicas y aflojar las partículas pulverulentas adheridas de la
estructura de filtro respectiva.
Tal como se muestra en la figura 1, pueden
usarse válvulas 18, 19 de compresión para cerrar los extremos de
las mangueras 6, 7 y desconectar el soplador 10 de vacío. Las
secciones 8, 9 de filtro se disponen en cajas herméticas a la
presión. En la cubierta superior de las secciones 8, 9 de filtro se
prevé un orificio de modo que el interior de las secciones 8, 9 de
filtro se comunique con la manguera 12, 11 y el soplador 10 de
vacío. Se prevén válvulas 34, 33 de mariposa para desconectar las
secciones 8, 9 de filtro del soplador 10 de vacío.
Tal como se muestra en la figura 1, la primera
sección 2 de descarga de material a granel se conecta, a través de
la manguera 14, con una entrada 13 de aire. En un estado de
funcionamiento normal y en el estado de la válvula 26 de desvío
según se indica en la figura 1, las válvulas 15, 16, 17, 5, 18, 34
se abren de modo que la entrada del soplador 10 de vacío genera una
corriente de aire caliente, que fluye por ejemplo desde la entrada
13 de aire, a través de la manguera 14, el tubo 2 de la primera
sección de descarga, la manguera 3 de conexión, el tubo 4 de la
segunda sección de descarga, la manguera 5 de transporte y la
manguera de transporte, hacia la sección 8 de recepción de material
a granel, desde la que se aspira el aire, a través de la línea 12,
hacia la entrada del soplador 10 de vacío. Por tanto, el material a
granel, que cae desde el contenedor 20 de silo y/o la bolsa 21 de
almacenamiento, se dosifica mediante las válvulas 24, 25 giratorias
hacia la tolva 22, 23 asociada según la corriente de aire en el
sistema de transporte de vacío. Además, el material a granel se
dispersa finamente en el flujo de aire. El material a granel fluido
resultante se transporta por el flujo de aire hacia la sección 8 de
recepción de material a granel, en la que el material a granel se
separa de nuevo del aire y se descarga, a través de la válvula 29
giratoria, desde la salida OUT1. Por otro lado, si la válvula 26 de
desvío se conmuta a la posición alternativa ilustrada, el material a
granel fluido resultante se transporta por el flujo de aire hacia
la sección 9 de recepción de material a granel, en la que el
material a granel se separa de nuevo del aire y se descarga, a
través de la válvula 28 giratoria, desde la salida OUT2.
Tal como se muestra en la figura 1, se prevé un
filtro 30 aguas arriba de la entrada del soplador 10 de vacío para
proteger el soplador 10 de vacío. Aguas arriba del filtro 30, se
prevé una válvula de entrada de aire que se abre cuando la válvula
33 de mariposa se cierra, para establecer un estado de
funcionamiento en espera del soplador 10 de vacío, tal como se
explicará con más detalle posteriormente. En un estado de
funcionamiento normal del sistema 1 de transporte de vacío, la
válvula 32 de interrupción de vacío se cierra de modo que el
soplador 10 de vacío genera un vacío en las mangueras 11, 40,
dependiendo del estado de las válvulas 33 y 41, respectivamente.
Además, se dispone un indicador 38 de presión aguas arriba del
soplador 10 de vacío para medir la presión aguas arriba del
soplador 10 de vacío para obtener un valor medido que representa una
caída de presión aguas arriba del soplador 10 de vacío. Como medida
alternativa o auxiliar, puede medirse también el consumo de
potencia del soplador 10 de vacío. Tal como será evidente para un
experto en la técnica, los anteriores y otros valores medidos son
representativos para la conducción o sección transversal de flujo
efectiva del sistema 1 de transporte de vacío y por tanto son un
buen indicador para monitorizar la adherencia del material
pulverulento o a granel a las paredes interiores de los tubos y/o
mangueras de transporte del sistema 1 de transporte de vacío y para
el grado de obstrucción del sistema 1 de transporte de vacío.
Según la realización a modo de ejemplo mostrada
en la figura 1, la tolva 22 y el tubo 2 de la primera sección de
descarga de material a granel consiste en una carcasa metálica con
un revestimiento de un material flexible, hermético a la presión,
tal como caucho. Preferiblemente, el revestimiento flexible no está
adherido a la carcasa sino que en su lugar sólo está sujeto a la
carcasa metálica en una pluralidad de ubicaciones discretas
separadas entre sí, por ejemplo en las bridas de conexión entre el
tubo 2 y la manguera 14 y 3 adyacente, respectivamente, y en las
bridas de conexión entre la tolva 22 y la válvula 24 giratoria
adyacente. La segunda sección 4 de descarga de material a granel
tiene una configuración similar de modo que puede omitirse una
descripción detallada de la misma.
Tal como se muestra en la parte inferior de la
figura 1, según la presente invención el sistema de transporte de
vacío comprende además una fuente de aire a presión, es decir de
aire a alta presión o de aire a una presión por encima de la
presión de succión en el sistema de transporte de vacío. En la
figura 1, la fuente de aire a presión se indica esquemáticamente
mediante la flecha 50. Más específicamente, la fuente de aire a
presión comprende una entrada 50 para aire a alta presión, que se
comunica, a través de las líneas 52 y 63, con un espacio entre el
tubo 2 y la tolva 22 y el revestimiento interior asociado de
material flexible de la primera sección de descarga de material a
granel, a través de las líneas 52, 64 y 65, con un espacio entre el
tubo 4 y la tolva 23 y el revestimiento interior asociado de la
segunda sección de descarga de material a granel, y, a través de la
línea 54, con la manguera 5, si se abren la válvula 60 de solenoide
o de diafragma y la válvula 57 de solenoide o de diafragma. Pueden
usarse válvulas 58, 55 reductoras de presión, con indicadores 38 de
presión, para ajustar la presión del aire a alta presión. Se prevén
válvulas 61, 62 de seguridad frente a la presión, por motivos de
seguridad, para descargar aire a alta presión, por ejemplo en caso
de emergencia o con fines de mantenimiento.
Tal como se muestra en la figura 1, la entrada
del soplador 10 de vacío también se comunica, a través de las
mangueras 40, 43, con el espacio entre el tubo 2 y la tolva 22 y el
revestimiento interior asociado de material flexible de la primera
sección de descarga de material a granel y, a través de las
mangueras 40, 42, con el espacio entre el tubo 4 y la tolva 23 y el
revestimiento interior asociado de la segunda sección de descarga
de material a granel. Por tanto, si la válvula 41 de bola se abre
puede liberarse cualquier sobrepresión existente en las mangueras
40, 42 y 43.
En el estado de funcionamiento normal del
sistema 1 de transporte de vacío, la entrada 50 para aire a alta
presión y/o las válvulas 60, 56 se cierran de modo que no se genere
ninguna sobrepresión con el fin de empujar los revestimientos
interiores de material flexible del tubo 2, 3 y la tolva 22, 23 de
la sección de descarga de material a granel primera y segunda,
respectivamente, para estirar los revestimientos interiores y por
tanto eliminar o reducir la adherencia del material pulverulento o a
granel a los revestimientos interiores. Además, en el estado de
funcionamiento normal del sistema 1 de transporte de vacío, la
válvula 41 de bola se abre de modo que el soplador 10 de vacío
genera un vacío en la línea 40 con el fin de aspirar los
revestimientos interiores de material flexible al tubo 2, 3 y la
tolva 22, 23 de la sección de descarga de material a granel primera
y segunda, respectivamente, para garantizar una conducción óptima en
la sección de descarga de material a granel primera y segunda,
respectivamente.
Tal como se muestra en la figura 1, la salida
del soplador 10 de vacío se conecta con la manguera 44, que termina
en una salida 45 en forma de tolva directamente frente a la entrada
13 de aire del sistema 1 de transporte de vacío. Por tanto, el aire
seco y caliente que sale de la salida del soplador 10 de vacío se
recicla y se introduce por la entrada 13 de aire. Por tanto, el
flujo de transporte de aire en los tubos y/o mangueras del sistema
1 de transporte de vacío es relativamente caliente y seco, lo que
impide adicionalmente la obstrucción y la adherencia del material
pulverulento o a granel en el sistema 1 de transporte de vacío.
Según una realización preferida según la
presente invención, las líneas de transporte principales del sistema
1 de transporte de vacío consisten en mangueras del tipo mostrado
en la figura 2 o al menos comprenden partes que tienen paredes
flexibles, como la manguera mostrada en la figura 2. La figura 2
muestra una vista en sección transversal parcial de una manguera 70
para su uso en el sistema de transporte de vacío según la presente
invención. Tal como se muestra en la figura 2, la manguera 70
comprende una pared 71 tubular de un material flexible, tal como
caucho. Los diámetros exteriores típicos de la manguera 70 se
encuentran en el intervalo entre aproximadamente 50 mm hasta
aproximadamente 130 mm, dependiendo del caudal del sistema de
transporte de vacío. A intervalos equidistantes de por ejemplo 800
a 1.000 mm, se insertan anillos 73 de refuerzo o espirales de
soporte en la pared 71 circunferencial de la manguera 70 con el fin
de impedir un colapso no controlado de la manguera 70 y para
garantizar una conducción efectiva apropiada de la manguera 70.
Además, una brida 72 se inserta en la pared 71 circunferencial en
el extremo de la manguera 70, para conectar a un orificio 74 de
otro elemento del sistema de transporte de vacío, tal como será
evidente para un experto en la técnica. Normalmente, una manguera
usada en un sistema de transporte de vacío según la presente
invención está adaptada para soportar sobrepresiones de hasta
aproximadamente 3 a 10 bares, dependiendo del caudal efectivo que
quiera lograrse.
Con referencia a la figura 1 y 3, va a
describirse un ciclo de proceso para eliminar la adherencia del
material pulverulento o a granel a las paredes circunferenciales de
las mangueras y/o a los revestimientos interiores de las secciones
de descarga de material a granel y de las tolvas.
Tal como se muestra en la figura 3, el ciclo de
proceso supone que el sistema está funcionando inicialmente en un
estado de funcionamiento de transporte de vacío normal (etapa S1)
que se describirá posteriormente en el presente documento. En el
estado de funcionamiento de transporte de vacío normal (o estado de
funcionamiento normal), las válvulas 15-18 y 34 se
abren de modo que el aire que entra en el sistema 1 de transporte de
vacío a través de la entrada 13 de aire se aspira por el soplador
10 de vacío para generar un flujo de aire de transporte en el
sistema 1 de transporte de vacío. Las válvulas 24, 25 giratorias se
abren de manera selectiva de modo que el material a granel o
pulverulento almacenado en el contenedor 20 de silo y la bolsa 21 de
almacenamiento pueda entrar en la tolva 2 y 4 asociada,
respectivamente, para dispersarse en el flujo de aire de transporte
en la sección 2, 4 de descarga de material a granel respectiva. El
flujo de aire de transporte transporta el material pulverulento o a
granel desde la sección 22 y/o 23 de descarga de material a granel a
la sección 8 de recepción de material a granel (sección de filtro)
y a la salida OUT1 de material a granel. En el estado de
funcionamiento normal, la válvula 41 se abre de modo que los
revestimientos interiores de material flexible se aspiren contra la
carcasa asociada de la sección 2, 4 de descarga de material a granel
respectiva. Además, la entrada 50 de aire a alta presión y las
válvulas 60, 57 se cierran con el fin de impedir que los
revestimientos interiores de material flexible se despeguen de la
carcasa asociada de la sección 2, 4 de descarga de material a
granel respectiva y que las mangueras 3, 5 de transporte se inflen
por el aire a alta presión.
Durante el estado de funcionamiento normal
anterior, puede adherirse material pulverulento o a granel a las
paredes interiores de las mangueras y/o revestimientos interiores, a
causa por ejemplo de la aglomeración de partículas pulverulentas
debido a la humedad del flujo de aire de transporte. La adherencia
del material pulverulento o a granel a las paredes interiores de
las mangueras y/o revestimientos interiores reducirá la conducción
o sección transversal de flujo efectivo del sistema 1 de transporte
de vacío y finalmente dará como resultado un estado de obstrucción,
que debe evitarse. Para este fin, se obtiene un valor medido
representativo de la conducción efectiva del sistema de transporte
de vacío, por ejemplo el consumo efectivo de potencia del soplador
10 de vacío o una caída de presión dentro del sistema 1 de
transporte de vacío.
Tal como se muestra en la figura 3, en la etapa
S2 se determina si el sistema de transporte de vacío está en un
estado de obstrucción. Para este fin el valor medido se compara con
un valor umbral predeterminado representativo de una conducción
efectiva mínima aceptable del sistema 1 de transporte de vacío. Si
se determina en la etapa S2 que el sistema no está en un estado de
obstrucción, el proceso vuelve a la etapa S1. Por otro lado, si se
determina en la etapa S2
que el sistema está en un estado de obstrucción, el proceso continúa con la etapa S3, lo que se explicará a continuación.
que el sistema está en un estado de obstrucción, el proceso continúa con la etapa S3, lo que se explicará a continuación.
En primer lugar, en la etapa S3 las válvulas 24,
25 giratorias se cierran para detener la descarga de material a
granel o pulverulento en el flujo de aire de transporte. Además, la
válvula 31 de control de aire del soplador 10 de vacío se abre de
modo que se detiene el flujo de aire de transporte en el sistema de
transporte de vacío y se inicia un funcionamiento en espera del
soplador 10 de vacío. Como etapa siguiente, las válvulas
15-18 y 34 de compresión se cierran para
desconectar el soplador 10 de vacío de las mangueras 3, 5 y 6 de
transporte, de las secciones 2, 4 de descarga de material a granel
y de la sección 8 de filtro. Como etapa siguiente, se activa la
sección de generación de alta presión, abriendo la entrada 50 para
aire a alta presión y las válvulas 56 y 60. Por tanto, se aplica
una sobrepresión regulada por las válvulas 58, 55 reductoras de
presión a las secciones 2, 4 de descarga de material a granel y a
las mangueras 3, 5 y 6 de transporte. Por tanto, los revestimientos
interiores de material flexible se separan de las carcasas de las
secciones de descarga de material a granel y las mangueras 3, 5 y 6
flexibles se inflan o estiran para reducir o eliminar por tanto la
adherencia del material pulverulento o a granel a las paredes
interiores del sistema 1 de transporte de vacío. De esta manera, se
realizan las etapas S4 y S5 según la figura 3.
Tal como será evidente para un experto en la
técnica, las válvulas 41, por un lado, y 56, 60, por otro lado,
pueden accionarse de modo que se inflan y desinflan las paredes
flexibles del sistema de transporte de vacío para reducir de ese
modo la adherencia del material a granel a las paredes flexibles del
sistema de transporte de vacío. Como alternativa, pueden accionarse
también las válvulas 41, 56 y 60 de modo que, antes de reanudar el
funcionamiento normal del sistema de transporte de vacío, se mide
una presión en vacío en el sistema de transporte de vacío y de modo
que las paredes flexibles del sistema de transporte de vacío se
inflen y desinflen de nuevo si la presión en vacío todavía fuera
muy alta, lo que normalmente indica un estado de obstrucción del
sistema de transporte de vacío.
Por último, las partículas adheridas se retiran
de las paredes interiores del sistema de transporte de vacío hasta
un grado satisfactorio, que puede controlarse variando el periodo de
tiempo del ciclo de proceso que consiste en las etapas S2 a S5
según la figura 3.
Con referencia a la figura 3, como etapa
siguiente el estado de funcionamiento normal del sistema de
transporte de vacío se reanuda en la etapa S6. Para este fin, se
cierran en primer lugar las válvulas 56, 60 y/o la entrada 50 de
aire a alta presión. Como etapa siguiente, las válvulas 17 y 18 se
abren lentamente de modo que se reduce lentamente la sobrepresión
desarrollada en las mangueras 5, 6 de transporte. Como etapa
siguiente, se abren las válvulas 15 y 16 de compresión resultantes
y la válvula 34 y se abren la válvula de control de aire del
soplador 10 de vacío de modo que el flujo de aire de transporte en
el sistema de transporte de vacío aumenta de nuevo, tal como se
describió anteriormente. Como etapa siguiente las válvulas 24, 25
giratorias de las secciones de descarga se accionan de manera
selectiva y vuelven a abrirse para causar la dispersión de material
pulverulento o a granel en el flujo de aire de transporte. Además,
se abre de nuevo la válvula 41 de modo que los revestimientos
interiores de material flexible de las secciones 2, 4 de descarga se
aspiren contra las carcasas rígidas de las secciones 2, 4 de
descarga, tal como se describió anteriormente. Finalmente, se
reanuda el estado de funcionamiento normal y el proceso vuelve a la
etapa S1.
Si se determina, en la etapa S2, que el sistema
de transporte de vacío todavía está obstruido, tal como se obtiene
comparando el valor medido con el valor umbral predeterminado, el
ciclo que consiste en las etapas S3 a S6 se realiza de nuevo, hasta
que vuelve a obtenerse una conducción efectiva y satisfactoria del
sistema de transporte de vacío, tal como indica el valor medido
mencionado anteriormente.
Tal como será evidente para un experto en la
técnica, las válvulas de control del sistema de transporte de vacío
según la presente invención son preferiblemente válvulas de control
electrónicas que pueden accionarse según señales de control
emitidas por un dispositivo de control adecuado. Por consiguiente,
otro aspecto íntimamente relacionado de la presente invención se
refiere a un dispositivo de control configurado para realizar las
etapas del método tal como se describieron anteriormente. Según la
presente invención, un dispositivo de control de este tipo puede
implementarse usando cualquier tipo de ordenador de uso general,
procesador, circuito integrado de aplicación específica (ASIC) o
medios de procesamiento de datos similares. Evidentemente, tales
medios de procesamiento de datos pueden comprender una memoria
volátil o no volátil para almacenar un código de programa
informático configurado para ejecutar las etapas del método tal como
se describieron anteriormente cuando se ejecutan en el dispositivo
de procesamiento de datos del dispositivo de control. Por tanto,
según otro aspecto preferido de la presente invención, el método de
transporte de vacío puede realizarse de manera completamente
automática, con la supervisión de un dispositivo de control de este
tipo.
Tal como será evidente para un experto en la
técnica, el método de transporte de vacío y el dispositivo de
control según la presente invención pueden aplicarse para
transportar cualquier tipo de material pulverulento o a granel,
incluyendo, pero sin limitar la presente invención, polvos de
TiO_{2}, caolín, yeso, en particular yeso negro, y negro de
humo.
- 1
- sistema de transporte de vacío
- 2
- sección de descarga de material a granel
- 3
- manguera de conexión
- 4
- sección de descarga de material a granel
- 5
- manguera de transporte central
- 6
- manguera de transporte
- 7
- manguera de transporte
- 8
- sección de recepción de material a granel
- 9
- sección de recepción de material a granel
- 10
- soplador de vacío
- 11
- tubo/manguera
- 12
- tubo/manguera
- 13
- entrada de aire
- 14
- manguera
- 15
- válvula de compresión
- 16
- válvula de compresión
- 17
- válvula de compresión
- 18
- válvula de compresión
- 19
- válvula de compresión
- 20
- contenedor de material a granel
- 21
- bolsa que contiene material a granel
- 22
- tolva
- 23
- tolva
- 24
- válvula giratoria
- 25
- válvula giratoria
- 26
- válvula de desvío
- 28
- válvula giratoria
- 29
- válvula giratoria
- 30
- filtro
- 31
- válvula de entrada de aire
- 32
- interruptor de vacío
- 33
- válvula de mariposa
- 34
- válvula de mariposa
- 35
- vibrador/entrada para aire pulsado
- 36
- vibrador/entrada para aire pulsado
- 38
- indicador de presión
- 40
- tubo
- 41
- válvula de bola
- 42
- tubo de conexión
- 43
- tubo de conexión
- 44
- línea para aire reciclado (desde el soplador 10 de vacío)
- 45
- salida para aire reciclado
- 50
- entrada para aire a alta presión
- 51
- tubo/manguera
- 52
- tubo/manguera
- 53
- tubo/manguera
- 54
- tubo/manguera
- 55
- válvula reductora de presión
- 56
- válvula manual
- 57
- válvula de solenoide o de diafragma
- 58
- válvula reductora de presión
- 59
- válvula manual
- 60
- válvula de solenoide o de diafragma
- 61
- válvula de seguridad frente a la presión
- 62
- válvula de seguridad frente a la presión
- 63
- tubo/manguera para aire a alta presión
- 64
- tubo de conexión o manguera
- 65
- tubo/manguera para aire a alta presión
- 70
- manguera
- 71
- cuerpo de manguera tubular
- 72
- brida
- 73
- espiral de refuerzo o anillo de soporte
- 74
- brida
Claims (23)
1. Método para el transporte de vacío de
material a granel en un sistema (1) de transporte de vacío que
comprende una pluralidad de tubos y mangueras (3,
5-7), un soplador (10) de vacío dispuesto en un
primer extremo de dicha pluralidad de tubos y mangueras (3,
5-7) para generar un flujo de gas de transporte
dentro de dicha pluralidad de tubos y mangueras (3,
5-7), y una sección (2, 4) de descarga de material a
granel que comprende un tubo que tiene una tolva (22, 23),
en el que el sistema está caracterizado
porque la sección (2, 4) de descarga de material a granel comprende
una pared exterior rígida con un revestimiento interior flexible, al
menos algunas de las mangueras comprenden paredes (71) flexibles,
el soplador de vacío está conectado a la sección (2, 4) de descarga
de material a granel mediante líneas (40, 42, 43) de aire, y se
proporciona un dispositivo de control para controlar las válvulas
(15-18, 34, 56, 60) del sistema de transporte de
vacío
en el que el método comprende las etapas
siguientes:
- a)
\;
\;
- - generar un vacío en las líneas (40, 42, 43) de aire, con el fin de aspirar los revestimientos interiores flexibles a la superficie interior de los tubos rígidos para garantizar una conducción óptima durante el funcionamiento normal;
- b)
\;
\;
- - detener la descarga de material a granel en el flujo de aire de transporte;
- -
- desconectar el soplador (10) de vacío de los tubos y mangueras (3, 5-7) y de la sección (2, 4) de descarga de material a granel;
- -
- aplicar gas a presión a las secciones (2, 4) de descarga de material y a las mangueras, de modo que los revestimientos interiores de material flexible se separen de los tubos rígidos de las secciones (2, 4) de descarga de material a granel y para estirar o inflar dichas paredes (71) flexibles de las mangueras para reducir de ese modo la adherencia del material a granel a dichos revestimientos interiores de las secciones de descarga y a dichas paredes flexibles.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
las válvulas (15-19) dispuestas en extremos
respectivos de dicho sistema (1) de transporte de vacío y/o que
dividen dicho sistema (1) de transporte de vacío en subsecciones se
cierran, cuando dicho gas a presión se aplica a dicho sistema (1) de
transporte de vacío o a una subsección respectiva del mismo.
3. Método según la reivindicación 2, en el que
dicho gas a presión se aplica conectando una fuente (50) de gas a
presión con dicho sistema (1) de transporte de vacío o con dicha
subsección respectiva.
4. Método según la reivindicación 3, en el que
dicha fuente (50) de gas a presión es un compresor para proporcionar
aire comprimido.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, que comprende además la etapa de reanudar un
estado de funcionamiento normal de dicho sistema (1) de transporte
de vacío que comprende:
desconectar dicho gas a presión de dicho sistema
(1) de transporte de vacío; y
conectar dicho soplador (10) de vacío con dicho
sistema (1) de transporte de vacío para generar dicho flujo de gas
de transporte;
comprendiendo además dicha etapa de reanudar
dicho estado de funcionamiento normal:
abrir lentamente una válvula (18, 19) usada para
desconectar dicha sección (8, 9) de recepción de material a granel
al tiempo que se mantienen cerradas al tiempo que las válvulas
(15-17) usadas para conectar dicha sección (22, 23)
de descarga de material a granel para aumentar lentamente un vacío
dentro de dicho sistema (1) de transporte de vacío y
abrir dichas válvulas (15-17)
usadas para conectar dicha sección (22, 23) de descarga de material
a granel para causar el transporte de material a granel desde dicha
sección de descarga a dicha sección (8, 9) de recepción de material
a granel.
6. Método según la reivindicación 5, en el que
dichas etapas de desconectar dicho soplador (10) de vacío, aplicar
gas a presión y reanudar dicho estado de funcionamiento normal de
dicho sistema (1) de transporte de vacío se realizan de forma
repetida.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de
aplicar dicho gas a presión a un espacio previsto entre una carcasa
de tubo y un material de revestimiento de dicha sección (22, 23) de
descarga de material a granel para reducir la adherencia del
material a granel a dicho material de revestimiento.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha etapa de desconectar
dicho soplador (10) de vacío comprende las etapas de:
abrir una válvula (31) de entrada de gas de
dicho soplador de vacío; y
cerrar una válvula (33) que conecta dicho
soplador (10) de vacío con dicho sistema (1) de transporte de
vacío;
para provocar un funcionamiento en espera de
dicho soplador (10) de vacío.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha etapa de desconectar
dicho soplador (10) de vacío comprende además:
desconectar dicha sección (22, 23) de descarga
de material a granel o un contenedor (20, 21) de almacenamiento de
material a granel conectado a la misma de dicho sistema (1) de
transporte de vacío.
10. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho soplador (10) de vacío
bombea aire caliente a una entrada (13) en un segundo extremo de
dicho sistema (1) de transporte de vacío.
11. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además las etapas de
determinar un valor medido indicativo de un
grado de obstrucción de dicho sistema (1) de transporte de vacío o
de una subsección del mismo e
iniciar automáticamente dichas etapas de
desconectar dicho soplador (10) de vacío y aplicar gas a presión si
dicho valor medido supera un valor umbral predeterminado.
12. Método según la reivindicación 10, en el que
dicho valor medido es representativo de un consumo de potencia de
dicho soplador (10) de vacío y/o de una caída de presión en dicho
sistema (1) de transporte de vacío.
13. Sistema (1) de transporte de vacío para el
transporte de vacío de material a granel, que comprende:
una pluralidad de tubos y mangueras (3,
5-7), un soplador (10) de vacío dispuesto en un
primer extremo de dicha pluralidad de tubos y mangueras (3,
5-7) para generar un flujo de gas de transporte
dentro de dicha pluralidad de tubos y mangueras (3,
5-7) y una sección (2, 4) de descarga de material a
granel que comprende un tubo que tiene una tolva (22, 23),
caracterizado porque
la sección (2, 4) de descarga de material a
granel comprende una pared exterior rígida con un revestimiento
interior flexible,
al menos algunas de las mangueras comprenden
paredes (71) flexibles,
el soplador de vacío está conectado a la sección
(2, 4) de descarga de material a granel mediante líneas (40, 42,
43) de aire que pueden aspirar los revestimientos interiores
flexibles a la superficie interior de los tubos rígidos para
garantizar una conducción óptima durante el funcionamiento
normal
se prevé un dispositivo de control que
comprende
válvulas (24, 25) giratorias que pueden detener
la descarga de material a granel en el flujo de aire de
transporte;
primeras válvulas (15-18, 34)
para desconectar el soplador de vacío de los tubos y mangueras (3,
5-7) y de la sección (2, 4) de descarga de material
a granel;
segundas válvulas (56, 60) para aplicar gas a
presión a las secciones (2, 4) de descarga de material y a las
mangueras, de modo que los revestimientos interiores de material
flexible se separen de los tubos rígidos de las secciones de
descarga de material a granel y para estirar o inflar dichas paredes
(71) flexibles de las mangueras para reducir de ese modo la
adherencia del material a granel a dichos revestimientos interiores
de las secciones de descarga y a dichas paredes flexibles.
14. Sistema de transporte de vacío según la
reivindicación 13, que comprende además
una sección (22, 23) de descarga de material a
granel para descargar material a granel en dicho sistema (1) de
transporte de vacío, y
una sección (8, 9) de recepción de material a
granel que se comunica con dicho soplador (10) de vacío, para
recibir material a granel transportado por dicho flujo de gas desde
dicha sección (22, 23) de descarga de material a granel.
15. Sistema de transporte de vacío según la
reivindicación 13 ó 14, que comprende además al menos unos medios
de medición para medir un valor medido indicativo de un grado de
obstrucción de dicho sistema (1) de transporte de vacío o de una
subsección del mismo, en el que dicho dispositivo de control está
configurado para accionar dichos medios de control primero y
segundo si dicho valor medido supera un valor umbral
predeterminado.
16. Sistema de transporte de vacío según
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que dichos medios
de control primero y segundo están configurados para cerrar las
válvulas (15-19) dispuestas en extremos respectivos
de dicho sistema (1) de transporte de vacío y/o dividir dicho
sistema (1) de transporte de vacío en subsecciones, cuando dicho
gas a presión se aplica a dicho sistema (1) de transporte de vacío o
a una subsección respectiva del mismo.
17. Sistema de transporte de vacío según la
reivindicación 16, en el que dichos medios de control primero y
segundo están configurados para cerrar dichas válvulas
(15-19) de modo que dicho gas a presión se aplica
conectando una fuente (50) de gas a presión con dicho sistema (1)
de transporte de vacío o con dicha subsección respectiva.
18. Sistema de transporte de vacío según
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el que dichos medios
de control primero y segundo están configurados para realizar una
etapa de reanudar un estado de funcionamiento normal de dicho
sistema (1) de transporte de vacío que comprende las etapas de:
desconectar dicho gas a presión de dicho sistema
(1) de transporte de vacío; y
conectar dicho soplador (10) de vacío con dicho
sistema (1) de transporte de vacío para generar dicho flujo de gas
de transporte;
realizándose dicha etapa de reanudar dicho
estado de funcionamiento normal de modo que:
una válvula (18, 19) usada para desconectar
dicha sección (8, 9) de recepción de material a granel se abre
lentamente al tiempo que se mantienen cerradas las válvulas
(15-17) usadas para conectar dicha sección (22, 23)
de descarga de material a granel para aumentar lentamente un vacío
dentro de dicho sistema (1) de transporte de vacío y
dichas válvulas (15-17) usadas
para conectar dicha sección (22, 23) de descarga de material a
granel se abren para provocar el transporte de material a granel
desde dicha sección de descarga hasta dicha sección (8, 9) de
recepción de material a granel.
19. Sistema de transporte de vacío según la
reivindicación 18, en el que dichos medios de control primero y
segundo están configurados de modo que dichas etapas de desconectar
dicho soplador (10) de vacío, aplicar gas a presión y reanudar
dicho estado de funcionamiento normal de dicho sistema (1) de
transporte de vacío se realizan de forma repetida hasta que dicho
valor medido es inferior a dicho valor umbral predeterminado.
20. Sistema de transporte de vacío según
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, que comprende además
terceros medios de control configurados para aplicar dicho gas a
presión a un espacio previsto entre una carcasa de tubo y un
material de revestimiento de dicha sección (22, 23) de descarga de
material a granel para reducir la adherencia del material a granel
a dicho material de revestimiento.
21. Sistema de transporte de vacío según
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 20, en el que dichos medios
de control primero y segundo están configurados para permitir un
funcionamiento en espera de dicho soplador (10) de vacío:
abriendo una válvula (31) de entrada de gas de
dicho soplador de vacío y
cerrando una válvula (33) que conecta dicho
soplador (10) de vacío con dicho sistema (1) de transporte de vacío
al tiempo que se realiza dicha etapa de desconectar dicho soplador
(10) de vacío.
22. Sistema de transporte de vacío según
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 21, en el que dichos medios
de control primero y segundo están configurados para desconectar
dicha sección (22, 23) de descarga de material a granel o un
contenedor (20, 21) de almacenamiento de material a granel conectado
al mismo desde dicho sistema (1) de transporte de vacío al tiempo
que se realiza dicha etapa de desconectar dicho soplador (10) de
vacío.
23. Producto de programa informático, para su
uso en un sistema (1) de transporte de vacío según cualquiera de
las reivindicaciones 13 a 22, comprendiendo dicho producto de
programa informático medios de código de programa informático para
hacer que un dispositivo de control de dicho sistema (1) de
transporte de vacío realice las etapas de un método según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, cuando se ejecutan por
medios de procesamiento de datos de dicho dispositivo de
control.
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