ES2377042T3 - Secador giratorio para plantas o instalaciones para la producción de macadán bituminoso con el uso de materiales reciclados - Google Patents

Secador giratorio para plantas o instalaciones para la producción de macadán bituminoso con el uso de materiales reciclados Download PDF

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ES2377042T3 ES09425273T ES09425273T ES2377042T3 ES 2377042 T3 ES2377042 T3 ES 2377042T3 ES 09425273 T ES09425273 T ES 09425273T ES 09425273 T ES09425273 T ES 09425273T ES 2377042 T3 ES2377042 T3 ES 2377042T3
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Abstract

Un secador giratorio para plantas o instalaciones para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados que comprende: un cilindro giratorio hueco (2) que tiene un primer extremo (3), un segundo extremo (4) y un eje de rotación (5) que se extiende desde el primer extremo (3) al segundo extremo (4) y, estando, al menos en funcionamiento, inclinado de modo que el primer extremo (3) y el segundo extremo (4) estan a diferentes alturas con relación al suelo, teniendo el cilindro (2) una dirección predeterminada de rotación; medios de calentamiento (9) conectados al segundo extremo (4) del cilindro (2); una sección de entrada (7) de agregados conectada al cilindro (2) en el extremo que en funcionamiento esta mas alto con relación al suelo, y una sección de salida (8) de material secado conectada al cilindro (2) en el otro extremo, estando identificada dentro del cilindro (2) una dirección de alimentación de material desde la sección de entrada (7) a la sección de salida (8); y una sección de inserción (24) para insertar material reciclado cortado en el cilindro (2), estando conectada la sección de inserción al cilindro (2) en una parte intermedia, y comprendiendo una abertura radial (31) hecha a traves de la pared lateral del cilindro (2), medios (32) para alimentar el material cortado a la abertura (31) situados dichos medios fuera del cilindro (2), y al menos una estructura (33) de cobertura para la abertura (31), sujeta a la superficie interior del cilindro (2) aguas arriba de la abertura (31) con relación a la dirección de alimentación del material, y extendiendose en la dirección de alimentación, estando la estructura (33) de cobertura distanciada de la superficie interior (18) del cilindro (2) aguas abajo de la abertura (31) con relación a la dirección de alimentación, para poner la abertura (31) en comunicación con el interior del cilindro (2); estando caracterizado el secador porque en la sección de inserción (24) comprende o bien una pluralidad de dichas aberturas radiales (31) distribuidas circunferencialmente sobre la superficie interior (18) del cilindro (2) y cubiertas por la estructura (33) de cobertura, o bien una unica abertura anular que se extiende alrededor de la circunferencia completa del cilindro (2) y dividida circunferencialmente en una pluralidad de partes cada una de las cuales forma una abertura (31), estando tambien caracterizada porque la estructura de cobertura (33) tambien comprende una pluralidad de placas separadoras (34) distribuidas circunferencialmente a lo largo de la superficie interior (18) del cilindro (2) de modo que entre cada par de placas separadoras (34) adyacentes a ella hay al menos una abertura radial (31), formando las placa separadoras (34) una pluralidad de primeros canales (35) para la inserción guiada del material cortado al cilindro (2) .

Description

Secador giratorio para plantas o instalaciones para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados
El presente invento se refiere a un secador giratorio para plantas o fabricas para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados del tipo indicado en el preambulo de la reivindicaci6n 1.
Es un tipo de secador que comprende un cilindro giratorio hueco que al menos en funcionamiento esta inclinado de modo que sus extremos estan a diferentes alturas con relaci6n al suelo. En general, el angulo del eje es de aproximadamente varios grados con relaci6n a la horizontal.
Conectado a un extremo del cilindro hay medios de calentamiento que consisten de un quemador que genera una llama que se extiende dentro del cilindro. Los humos de combusti6n pasan entonces a traves del resto del cilindro y alcanzan una chimenea, usualmente conectada al extremo del cilindro opuesto al extremo conectado al quemador.
Tambien conectada a los dos extremos del cilindro hay una secci6n de entrada a traves de la cual son insertados los agregados que han de ser secados, y una secci6n de salida a traves de la cual los materiales tratados son extraidos del cilindro.
Dependiendo de si la secci6n de entrada esta conectada al extremo al que esta conectado el quemador o al otro extremo, el secador es denominado como a favor de corriente (ya que la direcci6n de alimentaci6n de los humos y del material es la misma) o a contracorriente (ya que la de direcci6n de alimentaci6n de los materiales es opuesta a la de los humos).
Sin embargo, independientemente del tipo de secador, la secci6n de entrada esta siempre conectada al cilindro en el extremo que durante su funcionamiento esta mas alto por encima del suelo, de modo que el efecto combinado de la rotaci6n del cilindro y de la inclinaci6n haga que el material sea alimentado a traves del cilindro.
Dentro del cilindro hay usualmente muchas series de alabes o paletas disenados para mezclar y alimentar el material que es procesado asi como a facilitar el intercambio de calor.
En particular, los alabes destinados s6lo para alimentaci6n pueden adoptar una forma muy helicoidal con relaci6n al eje de rotaci6n, mientras que los que estan tambien destinados para mezclar y/o para el intercambio de calor normalmente se extienden al menos principalmente paralelos al eje de rotaci6n. Dependiendo de su estructura, los alabes para mezclar y/o para el intercambio de calor pueden generalmente estar divididos en alabes de vaciado y alabes de contenci6n. Los primeros son alabes caracterizados porque tienen una boca para el material cuya anchura es significativamente mayor que la profundidad del alabe (comprendida como la distancia entre el borde del alabe y su punto mas interior) asi como un perfil que impide la formaci6n de muescas. Dichos alabes estan disenados para recoger el material cuando pasan por la zona de rotaci6n inferior y para verterlo de modo que se precipite hacia abajo a traves de los humos de combusti6n pasando a traves de la parte central del cilindro. Con una construcci6n adecuada es posible descargar mas del 80% del material contenido en los alabes de vaciado practicamente justo despues de que hayan alcanzado el punto mas alto de la rotaci6n (s6lo en ese momento esta su boca mirando hacia abajo). En contraste, los alabes de contenci6n son alabes en los que la anchura de la boca es generalmente comparables (la misma o ligeramente menor que/mayor que) a la profundidad y tienen un perfil redondeado que forma una muesca capaz de retener el material. Estos alabes estan disenados para minimizar la cantidad de material descargado que se precipita hacia abajo a traves de los humos de combusti6n. Con la forma descrita anteriormente es posible asegurar que durante la rotaci6n pasan por el punto mas alto habiendo descargado incluso menos del 20% del material inicialmente cargado.
El interior del cilindro esta parcialmente dividido, comenzando en el primer extremo, en una primera zona de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor ocurre principalmente por convecci6n, y una segunda zona de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor ocurre principalmente por radiaci6n y conducci6n. El intercambio de calor diferente es conseguido usando alabes de vaciado en la primera zona de intercambio de calor en que la temperatura de los humos es inferior, y alabes de contenci6n en la segunda zona de intercambio de calor en la que la temperatura es significativamente mas alta debido a la presencia de la llama.
En lo que se refiere a materiales reciclados, las plantas o fabricas para la producci6n de macadan bituminoso utilizan usualmente materiales obtenidos a partir de cortar superficies de carretera existentes, que son normalmente mezclados con nuevos agregados en proporciones predeterminadas.
Por esa raz6n, los secadores para los que el presente invento esta destinado comprenden una secci6n de inserci6n para insertar material reciclado en el cilindro, estando conectada la secci6n de inserci6n a una parte intermedia del cilindro. En particular, la secci6n de inserci6n puede o no estar conectada al cilindro en un cambio en su diametro.
De acuerdo con la tecnica anterior, la secci6n de inserci6n esta posicionada entre la primera de la segunda zonas de
intercambio de calor, de manera que los materiales reciclados son sometidos a calentamiento principalmente por conducci6n y radiaci6n.
Tambien de acuerdo con la tecnica anterior, la secci6n de inserci6n comprende una o mas aberturas radiales hechas en la pared del cilindro y un alimentador para dirigir el material reciclado a las aberturas desde el exterior. Dentro del cilindro, puede haber una estructura tubular coaxial con el cilindro y disenada para impedir que el material reciclado entrante pase directamente a traves de los humos de combusti6n, desviandose en una tangente a lo largo de la pared lateral del cilindro (vease por ejemplo la patente EP 1.624.109). Sin embargo, todos los tipos de secadores de la tecnica anterior (sean del tipo de contracorriente o del tipo a favor de corriente) tienen desventajas.
En particular, todas las plantas o fabricas de la tecnica anterior tienen limites relativos a la posibilidad de usar material reciclado. Por encima de limites predeterminados de aproximadamente 15 a 20%, el asfalto contenido en el material reciclado usualmente hace que el material resulte compactado, uniendose a los alabes y al cilindro.
Una segunda desventaja de las plantas o fabricas de la tecnica anterior es el hecho de que no pueden garantizar un buen mezclado de los agregados calientes y del material cortado frio que es anadido, significando que la distribuci6n de temperaturas es muy desigual en el material cortado, causando la formaci6n de emisiones que son perjudiciales para el entorno o medioambiente.
En esta situaci6n el prop6sito tecnico de forma la base del presente invento es proporcionar un secador giratorio para plantas o fabricas para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados que supera las desventajas antes mencionadas.
En particular, el prop6sito tecnico del presente invento es proporcionar un secador giratorio para plantas o fabricas para la producci6n de macadan bituminoso que permite el uso de una mayor cantidad de material reciclado que las plantas de la tecnica anterior.
El presente invento tiene tambien como prop6sito tecnico proporcionar un secador giratorio para plantas para la producci6n de macadan bituminoso que garantice que el mezclado de los agregados calientes y de los materiales reciclados frios es mejor que el mezclado en las plantas de la tecnica anterior.
Aun otro prop6sito tecnico del presente invento es proporcionar un secador giratorio para plantas para la producci6n de macadan bituminoso que garantice el cumplimiento con las reglamentos de impacto medioambiental, es decir, que minimice la formaci6n de emisiones perjudiciales.
El presente invento tiene tambien como prop6sito ser capaz de ser aplicado a cualquier tipo de secador giratorio (a contra corriente, a favor de corriente).
El prop6sito tecnico especificado y los prop6sitos indicados son sustancialmente conseguidos mediante un secador giratorio para plantas para producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados como se ha descrito en las reivindicaciones adjuntas.
Otras caracteristicas y ventajas del presente invento son mas evidentes en la decisi6n detallada de una realizaci6n no limitativa, preferida de un secador giratorio para plantas o instalaciones para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados ilustrado en los dibujos adjuntos, en los que:
La fig. 1 es una vista lateral de un secador hecho de acuerdo con el presente invento;
La fig. 2 es una secci6n axial longitudinal del secador de la fig. 1;
La fig. 3 es una vista axonometrica del secador seccionado de la fig. 2;
La fig. 4 muestra un detalle del secador de la fig. 3 con algunas partes cortadas para ilustrar mejor otras;
La fig. 5 muestra otro detalle del secador de la fig. 3;
La fig. 6 es una secci6n trasversal del secador de la fig. 1 de acuerdo con la linea VI-VI con algunos detalles de fondo cortados para mayor claridad;
La fig. 7 es una vista axonometrica desde el exterior y desde la parte superior de una pieza intermedia del secador de la fig. 1 con algunas partes cortadas para ilustrar mejor otras (el cilindro es visto desde el lado opuesto al de la fig. 1); y
La fig. 8 ilustra el secador de la fig. 2 mostrando los medios de calentamiento 9.
Con referencia a los dibujos adjuntos el numero 1 indica como un todo un secador giratorio para plantas para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados, fabricado de acuerdo con el presente
invento.
De modo conocido, el secador 1 comprende en primer lugar un cilindro 2 giratorio hueco que tiene un primer extremo 3, un segundo de extremo 4 y un eje de rotaci6n 5 que se extiende desde el primer extremo 3 al segundo extremo 4.
Aunque no se ha ilustrado en los dibujos adjuntos, al menos en funcionamiento el eje de rotaci6n 5 esta inclinado de modo que el primer extremo 3 y el segundo extremo 4 estan a diferentes alturas por encima del suelo. Ventajosamente, el angulo del eje es de aproximadamente varios grados (usualmente entre 2° y 6°) con relaci6n a la horizontal, de modo que el cilindro 2 esta practicamente reclinado.
Ademas, el cilindro 2 tiene un sentido predeterminado de rotaci6n que en la realizaci6n ilustrada es en sentido contrario a las agujas del reloj con referencia a la fig. 6. La rotaci6n del cilindro 2 es hecha posible por dos anillos de soporte 6 que tienen cojinetes dentro de ellos, anillos 6 que en la practica estan soportados por un bastidor de planta. La rotaci6n del cilindro 2 es producida por medios accionados por motor adecuados del tipo conocido (no ilustrados).
Dependiendo de las realizaciones, el cilindro 2 puede comprender un solo cuerpo con un diametro constante a lo largo de toda su longitud (como se ha ilustrado en los dibujos adjuntos) o dos o mas cuerpos que estan axialmente alineados y tienen el mismo o diferentes diametros.
El cilindro 2 tiene tambien una secci6n 7 de entrada de agregados conectada al cilindro 2 en el extremo 3, 4 que en funcionamiento esta mas alto por encima del suelo, y una secci6n 8 de salida de material secado conectada al cilindro 2 en el otro extremo 3, 4.
En los dibujos adjuntos, en los que el secador 1 es del tipo de contracorriente, la secci6n de entrada 7 esta conectada al primer extremo 3, mientras la secci6n de salida 8 esta conectada al segundo extremo 4. Consiguientemente, la realizaci6n ilustrada en funcionamiento tiene el primer extremo 3 mas alto que el segundo extremo 4. Sin embargo, en otras realizaciones, el presente invento puede ser aplicado a un secador 1 de contracorriente en el que la secci6n de entrada 7 del cilindro 2 esta conectada al segundo extremo 4 y la secci6n de salida 8 al primer extremo 3.
En general, en el cilindro 2 un sentido de alimentaci6n de material esta siempre identificado, yendo desde la secci6n de entrada 7 a la secci6n de salida 8.
En los dibujos adjuntos, la secci6n de entrada 7 y la secci6n de salida 8 no estan mostradas en detalle ya que generalmente comprenden de modo conocido entradas y salidas en o cerca de los dos extremos del cilindro 2.
Conectados al segundo extremo 4 del cilindro 2 hay medios de calentamiento 9 (solo visibles en la fig. 8) que consisten preferiblemente de un quemador. La fig. 8 ilustra esquematicamente tanto la llama 10 producida por el quemador como la direcci6n 11 de circulaci6n de las llamas. Las ultimas se mueven desde el quemador hacia una chimenea (no ilustrada) conectada al primer extremo 3 del cilindro 2.
El interior del cilindro 2 esta axialmente dividido, empezando en el primer extremo 3, en una primera zona 12 de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor tiene lugar principalmente por convecci6n, y una segunda zona 13 de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor tiene lugar principalmente por radiaci6n y conducci6n. En particular, la primera zona 12 de intercambio de calor esta hecha ventajosamente de tal forma que crea una precipitaci6n de material a traves de los humos de combusti6n, mientras la segunda zona 13 de intercambio de calor esta hecha de tal forma que impide, o al menos minimiza, la interferencia entre el material y la llama 10 (y por lo tanto el material que se precipita hacia abajo).
La primera zona 12 de intercambio de calor esta equipada con una pluralidad de alabes 14 de vaciado de material, mientras en la realizaci6n ilustrada la segunda zona 13 de intercambio de calor esta equipada con una pluralidad de alabes 15 de contenci6n de material. Los terminos alabes 14 de vaciado y alabes 15 de contenci6n se refieren a alabes del tipo conocido capaces de maximizar y minimizar respectivamente la precipitaci6n de material dentro del cilindro 2. Ventajosamente, en general pueden adoptar la forma conocida indicada en el inicio de esta descripci6n.
En particular, los alabes 14 de vaciado consisten preferiblemente de al menos un elemento conformado 16 (metalico ventajosamente) que se extiende a lo largo de la superficie interior 18 del cilindro 2 y que tiene un primer borde longitudinal 17 (entendiendose el termino longitudinal con referencia a la direcci6n de extensi6n del eje de rotaci6n 5) que hace tope con la superficie interior 18 del cilindro 2 y un segundo borde longitudinal 19 distanciado de la superficie interior 18 del cilindro 2, formando la boca del alabe. El elemento conformado 16 tambien tiene dos bordes laterales 20 (transversales a la direcci6n longitudinal) que miran respectivamente hacia el primer extremo 3 y hacia el segundo extremo 4 (dependiendo de la direcci6n de alimentaci6n del material, los bordes laterales 20 tambien pueden estar definidos como el borde frontal y el borde posterior).
Se ha proporcionado mas abajo una descripci6n mas detallada de los distintos alabes usados en la realizaci6n ilustrada.
Ademas, como se ha mostrado en los dibujos adjuntos, la primera zona 12 de intercambio de calor, pr6xima al primer extremo 3, tambien esta equipada con los alabes helicoidales 21, muy juntos y con forma, que garantizan la correcta inserci6n de los agregados en el cilindro 2, mientras la segunda zona 13 de intercambio de calor tambien esta equipada, en la zona que en la practica rodea a la llama 10, con una estructura protectora tubular 22 coaxial con el cilindro 2, tambien con forma, pero que no es parte del presente invento. Aunque no visibles, hay alabes en la superficie interior 18 del cilindro 2 incluso en la estructura protectora tubular 22. Finalmente, en el quemador, la segunda zona 13 de intercambio de calor esta equipada con otros alabes con forma 23 principalmente radiales y longitudinales para descargar material a la secci6n de salida 8.
El tipo de secador 1 para el esta destinado el presente invento tambien comprende una secci6n de inserci6n 24 para insertar material reciclado cortado en el cilindro 2, estando conectada la secci6n de inserci6n a una parte intermedia del cilindro 2.
La secci6n 24 de inserci6n del material cortado comprende una pluralidad de aberturas radiales 31 hechas a traves de la pared lateral del cilindro 2 y distribuidas circunferencialmente sobre la superficie interior 18 del cilindro 2, asi como, en el exterior del cilindro 2, medios 32 para suministrar el material cortado a las aberturas 31. Ventajosamente, la secci6n de inserci6n 24 tambien comprende al menos una estructura 33 que cubre las aberturas 31, sujetadas a la superficie interior 18 del cilindro 2 aguas arriba de las aberturas 31 con relaci6n a la direcci6n de suministro del material, que se extienden en la direcci6n de alimentaci6n y distanciadas de la superficie interior 18 del cilindro 2 aguas debajo de las aberturas 31 (de nuevo con relaci6n a la direcci6n de alimentaci6n). De este modo, las aberturas 31 son puestas en comunicaci6n con el interior del cilindro 2 pero al mismo tiempo la estructura de cubierta 33 protege las aberturas 31 de los agregados que llegan. Por consiguiente, el mezclado de los agregados con el material reciclado s6lo tiene lugar aguas abajo de la estructura de cubierta 33.
Mientras en la fig. 7 las aberturas 31 estan hechas independientes unas de otras, en otras realizaciones pueden ser obtenidas haciendo una unica abertura anular, que se extiende alrededor de la circunferencia completa del cilindro 2, y que la cubre parcialmente (por ejemplo desde el interior del cilindro 2 como tambien se ha indicado mas abajo) para formar las aberturas individuales 31.
Tambien de acuerdo con el presente invento, la estructura de cubierta 33 comprende una pluralidad de placas separadoras 34 distribuidas circunferencialmente a lo largo de la superficie interior 18 del cilindro 2 de tal forma que entre cada par de placas separadoras adyacentes 34 hay al menos una abertura radial 31. Ventajosamente, las placas separadoras 34 estan hechas de tal modo que forman una pluralidad de primeros canales 35 para la inserci6n guiada del material cortado en el cilindro 2. Deberia resaltarse que las placas separadoras 34 tambien pueden ser usadas para dividir desde el interior una unica abertura anular en una pluralidad de aberturas 31 como se ha indicado antes. Como se ha mostrado en la fig. 5, en la realizaci6n preferida, las placas separadoras 34 se extienden radialmente con relaci6n al eje de rotaci6n 5 a lo largo de trayectorias helicoidales centradas en el eje de rotaci6n 5. Tambien tienen un primer lado de extremo 36 hacia la secci6n de entrada 7 y un segundo lado de extremo 37 hacia la secci6n de salida 8, y estan posicionadas ventajosamente de tal forma que durante la rotaci6n del cilindro 2 el primer lado de extremo 36 de cada placa separadora 34 precede angularmente al segundo lado de extremo 37 de la misma placa separadora 34 (en otras palabras, estan posicionadas de tal forma que los primeros canales 35 que forman estan inclinados hacia la secci6n de salida 8 durante la parte ascendente de la rotaci6n).
Ademas, en la realizaci6n ilustrada, la estructura de cubierta 33 comprende tabiques de cubierta 38 montados sobre las aberturas 31, distanciados de ellas, y conectados a los paneles separadores 34.
Ventajosamente, la estructura de cubierta 33 tambien esta equipada con elementos 39 de guia y de alimentaci6n para el material que llega desde la secci6n de entrada 7 que forman los segundos canales 40 disenados para guiar el material que llega desde la secci6n de entrada 7 hasta que es mezclado con el material reciclado. En la realizaci6n ilustrada los elementos 39 de guia y de alimentaci6n para los agregados estan formados por las placas separadoras 34 que sobresalen hacia arriba con relaci6n a los tabiques de cubierta 38.
Los medios 32 de alimentaci6n de material cortado, en la realizaci6n ilustrada (figs. 5 y 6) comprenden en primer lugar una camara anular 41 hecha alrededor del exterior del cilindro 2 en la secci6n de inserci6n 24. Una pluralidad de cucharas 42 se extiende dentro de la camara anular 41 desde el exterior del cilindro 2 y esta distribuida circunferencialmente a lo largo de la superficie exterior del cilindro 2 de tal forma que entre cada par de cucharas 42 adyacentes hay una abertura 31 (en la fig. 7 las cucharas estan cortadas por motivos de claridad). Un conducto 43 para alimentar el material cortado a la camara anular 41 se abre a la camara anular 41 para alimentar el material a un lado del cilindro 2 que se mueve hacia arriba durante la rotaci6n (en la fig. 6, en una primera aproximaci6n, la salida del conducto de alimentaci6n 43 a la camara anular 41 esta sustancialmente alineado con la tangente vertical al lado exterior del cilindro 2 que se mueve hacia arriba durante la rotaci6n). Ademas, ventajosamente, las cucharas 42 estan inclinadas con relaci6n a la superficie exterior del cilindro 2 en la direcci6n del movimiento (o, en otras
palabras, hacia delante con relaci6n a su trayectoria de movimiento).
El conducto de alimentaci6n 43 tambien esta equipado con un tabique m6vil 44 disenado para desviar el flujo de material reciclado, bien a la camara anular 41 (posici6n mostrada con una linea continua en la fig. 6) o bien hacia una segunda salida 45 (posici6n ilustrada con una linea de trazos en la fig. 6 y visible en la fig. 4). En la realizaci6n ilustrada el paso entre las dos posiciones tiene lugar por rotaci6n alrededor de una articulaci6n 46 sujetada al conducto de alimentaci6n 43.
Deberia resaltarse que la fig. 7 muestra la parte del cilindro 2 a la que esta conectada la secci6n de inserci6n 24 desde un punto de vista pr6ximo a la posici6n del conducto de alimentaci6n 43 y que en dicha figura los medios de alimentaci6n 32 estan retirados completamente.
Dependiendo de los requisitos, la secci6n de inserci6n 24 puede estar colocada en cualquier posici6n a lo largo de la extensi6n del cilindro 2. En particular, puede estar colocada entre la primera zona 12 de intercambio de calor y la segunda zona 13 de intercambio de calor. O, como en la realizaci6n ilustrada, dentro de la primera zona 12 de intercambio de calor (figs. 2 y 3). Por ello, en este ultimo caso al menos un primer grupo 25 de alabes 14 de vaciado de material esta montado circunferencialmente dentro del cilindro 2 entre la secci6n de inserci6n 24 y la segunda zona 13 de intercambio de calor.
En los dibujos adjuntos los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 son todos identicos, estan montados dentro del cilindro 2 de tal modo que estan todos en la misma posici6n con relaci6n a la extensi6n axial del cilindro 2 (en otras palabras, los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 forman un unico anillo de alabes alrededor del eje de rotaci6n 5), y estan distribuidos uniformemente a lo largo de la circunferencia del cilindro 2. En cualquier caso, en otras realizaciones los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 pueden estar hechos o dispuestos de manera diferente, por ejemplo pueden tener diferentes formas y/o dimensiones, o pueden estar divididos en dos o mas anillos de alabes, o pueden estar posicionados de modo que esten desplazados axialmente, etc.
En el caso de un secador 1 a contracorriente, la presencia de los alabes 14 de vaciado aguas abajo de la secci6n de inserci6n 24 permite tanto el calentamiento mejorado del material reciclado cortado comparado con las plantas de la tecnica anterior, como sobre todo el mezclado mejorado de los agregados calientes y del material cortado frio, reduciendo los gradientes de temperatura dentro del material que es procesado comparado con los secadores de la tecnica anterior.
En contraste, en secadores 1 a favor de corriente, los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 estan aguas arriba de la secci6n de entrada 7. En dicho caso, la ventaja de utilizarlos es el hecho de que despues de una dilataci6n inicial por calentamiento usando exclusivamente radiaci6n y conducci6n, una primera etapa de calentamiento por convecci6n permite una uniformidad de temperatura mejorada en los agregados antes de que el material reciclado sea mezclado con ellos.
En la realizaci6n ilustrada, los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 comprenden un elemento conformado 16, empernado a elementos 26 con forma de L adecuados soldados a la superficie interior 18 del cilindro 2 (fig. 5 - observese que en todos los dibujos adjuntos no se han ilustrado las conexiones soldadas entre las diferentes partes), y cuyos bordes laterales 20 estan abiertos.
Ademas, ventajosamente, los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 estan provistos con una pluralidad de agujeros transversales 27 disenados para permitir que pase parte del material que se esta procesando, que en la realizaci6n ilustrada tiene la forma de un rombo. Gracias a los agujeros transversales 27, durante la primera etapa de la rotaci6n (etapa ascendente) parte del material agrupado por cada alabe 14 de vaciado cae hacia abajo, mezclandose y siendo recogido por el siguiente alabe de vaciado 14. De este modo, en algunas aplicaciones es posible ademas mejorar el mezclado de los agregados y de los materiales reciclados.
Sin embargo, dependiendo de los requisitos, alguno o todos los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 pueden estar hechos incluso sin agujeros transversales 27, teniendo un elemento conformado macizo 16. En dicho caso, la desventaja del mezclado reducido que ocurre con los alabes perforados 14 de vaciado puede ser compensada por la ventaja de un aumento en la producci6n termica de la planta gracias al calentamiento de todo el material por convecci6n.
En otras palabras, los alabes 14 de vaciado del primer grupo 25 tambien pueden estar hechos con una estructura similar a la de los alabes 14 de vaciado situados en el otro lado de la secci6n de entrada 7.
Como revelan las figs. 2 y 3, en la realizaci6n ilustrada los alabes 14 de vaciado situados entre el primer extremo 3 y la secci6n de inserci6n 24 estan agrupadas en tres anillos sucesivos 28 de alabes desplazados radialmente entre si. Ademas, todos los alabes estan hechos con elementos conformados que tienen un perfil practicamente identico pero de longitud diferente, empernados sobre elementos adecuados 26 con forma de L que estan soldados al cilindro 2.
Cada alabe de vaciado 14 de los dos anillos 28 de los alabes mas cercanos a la secci6n de entrada 7 tiene, soldado al elemento conformado 16 en el segundo borde longitudinal 19, una pluralidad de otros elementos 26 con forma de L disenados para soportar secciones 29, tambien con forma de L, que aumentan localmente la capacidad del alabe de vaciado 14.
Como muestran las figs. 3 y 5, la longitud de las secciones 29 con forma de L es aproximadamente la mitad de la longitud del alabe de vaciado 14 respectivo y son sujetadas alternativamente a la parte del alabe 14 hacia el primer extremo 3 y a la parte del alabe 14 hacia el segundo extremo 4.
En otras realizaciones, no ilustradas, el secador 1 puede comprender un segundo grupo de alabes de vaciado 14 montados circunferencialmente dentro del cilindro 2 junto a la secci6n de inserci6n 24 y en un lado de ella hacia el primer extremo 3. Al menos algunos de los alabes de vaciado 14 del segundo grupo estan provistos de una pluralidad de agujeros transversales 27 disenados para permitir que parte del material que se esta procesado pase a su traves, como los descritos con anterioridad para los alabes de vaciado 14 del primer grupo 25. Con esta soluci6n en secadores a contracorriente es posible conseguir las mismas ventajas que los alabes perforados del primer grupo 25 dan a secadores a favor de corriente, y en secadores a favor de corriente las mismas ventajas que los alabes perforados del primer grupo 25 dan a los secadores a contracorriente.
Dependiendo de los requisitos, el secador 1 tambien puede comprender medios 30 para disminuir la velocidad de alimentaci6n de material desde la secci6n de entrada 7 hacia la secci6n de salida 8. En la realizaci6n ilustrada, dichos medios 30 de disminuci6n de velocidad comprenden una pluralidad de tabiques de cierre sujetos al borde lateral 20, que mira hacia la secci6n de salida 8, del elemento conformado 16 de una pluralidad de alabes de vaciado 14 y alabes de contenci6n 15. Los tabiques de cierre pueden cerrar el borde lateral 10 del elemento conformado 16, o bien completamente (como los conectados a los alabes de contenci6n 14 del anillo intermedio 28
-
fig. 3), o bien solo parcialmente (como los conectados al borde lateral 20 del anillo 28 de los alabes de vaciado aguas arriba de la secci6n de inserci6n 24 en los dibujos adjuntos -fig. 5). En contraste, en otras realizaciones no ilustradas, los medios 30 de disminuci6n de velocidad pueden comprender uno o mas tabiques anulares que se extienden transversalmente con relaci6n al eje de rotaci6n 5, montado sobre la superficie interior 18 del cilindro 2.
El funcionamiento del secador 1 deriva directamente de lo que se ha descrito antes, y esta resumido a continuaci6n con referencia al secador 1 a contracorriente mostrado en los dibujos adjuntos. Para otros tipos de secadores 1 el funcionamiento es similar con las modificaciones pertinentes.
El cilindro 2 es hecho girar con una velocidad generalmente variable entre 6 y 11 revoluciones por minuto, y los agregados son insertados a traves de la secci6n de entrada 7. Al mismo tiempo el quemador es alimentado con la mezcla de aire - combustible y genera la llama 10 como se ha ilustrado en la fig. 8. Los humos generados por combusti6n fluyen a continuaci6n a lo largo de todo el cilindro 2 y son evacuados a traves de la chimenea. La temperatura de la llama 10 varia normalmente entre 1600 y 1300° C mientras la temperatura de los humos, que discurren regularmente, varia aproximadamente entre 900 y 150° C (respectivamente en la zona cercana a la llama 10 y en la entrada de la chimenea). En los dibujos adjuntos, los alabes helicoidales 21 alimentan los agregados desde el primer extremo 3 a los alabes de vaciado 14 que los recogen y les dejan caer, precipitandose a traves de los humos de combusti6n, garantizando al mismo tiempo el mezclado correcto.
Discurriendo de forma regular, el material reciclado es insertado en el conducto de alimentaci6n 43 y cae en las cucharas o palas 42 de la camara anular 41, que lo recoge, durante su rotaci6n hacia arriba. La acci6n combinada de la forma de las cucharas 42 y la rotaci6n del cilindro 2 hace que practicamente todo el material reciclado penetre en las aberturas radiales 31. Cualquier material que no entra puede en cualquier caso ser recogido por un drenaje 47 situado en la parte inferior de la camara anular 41, y a continuaci6n ser enviado de nuevo al conducto de alimentaci6n 43.
El material reciclado que entra en las aberturas 31 fluye a continuaci6n a lo largo de los primeros canales de alimentaci6n 35 formados por las placas separadoras 34. Cuando sale fuera de los primeros canales 35 se mezcla con los agregados que llegan desde arriba a traves de los segundos canales de guia respectivos 40 tambien formados por las placas separadoras 34.
En este punto la mezcla de agregados y materiales reciclados alcanza los alabes de vaciado 14 del primer grupo 25 que, en la realizaci6n ilustrada, permite que una parte caiga, precipitandose a traves de los humos de combusti6n y libera parte de ellos a traves de sus agujeros pasantes 27.
La mezcla es a continuaci6n recogida por los alabes de contenci6n 15, luego hecha pasar fuera de la estructura tubular 22 hasta que alcanza la secci6n de salida 8 en la que normalmente llega a una temperatura de aproximadamente 200° C.
El presente invento aporta ventajas importantes. Gracias al presente invento, se ha proporcionado un secador giratorio que permite el uso de una cantidad mayor de material reciclado que en las plantas de la tecnica anterior, ya que garantiza un mezclado mejorado de los agregados calientes y los materiales reciclados frios, impidiendo que el asfalto presente en el material reciclado resulte compactado y bloquee el secador.
Esto tambien es posible debido a que el material reciclado es distribuido mejor en los agregados con las consecuencia adicional de que el gradiente de temperatura en el material tambien esta limitado.
5 Ademas, por consiguiente, gracias al presente invento es posible al mismo tiempo minimizar, si no eliminar la formaci6n de emisiones que son perjudiciales para el entorno.
Deberia resaltarse tambien que el presente invento es relativamente facil de producir y que incluso el coste unido a la puesta en practica del invento no es muy elevado.
El invento antes descrito puede ser modificado y adaptado de diferentes formas dentro del marco de las 10 reivindicaciones adjuntas.
Ademas, todos los detalles del invento pueden ser sustituidos con otros elementos tecnicos equivalentes y en la practica todos los materiales usados, asi como las formas y dimensiones de los distintos componentes, pueden variar de acuerdo con los terminos de las reivindicaciones.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un secador giratorio para plantas o instalaciones para la producci6n de macadan bituminoso con el uso de materiales reciclados que comprende:
    un cilindro giratorio hueco (2) que tiene un primer extremo (3), un segundo extremo (4) y un eje de rotaci6n (5) que se extiende desde el primer extremo (3) al segundo extremo (4) y, estando, al menos en funcionamiento, inclinado de modo que el primer extremo (3) y el segundo extremo (4) estan a diferentes alturas con relaci6n al suelo, teniendo el cilindro (2) una direcci6n predeterminada de rotaci6n;
    medios de calentamiento (9) conectados al segundo extremo (4) del cilindro (2);
    una secci6n de entrada (7) de agregados conectada al cilindro (2) en el extremo que en funcionamiento esta mas alto con relaci6n al suelo, y una secci6n de salida (8) de material secado conectada al cilindro (2) en el otro extremo, estando identificada dentro del cilindro (2) una direcci6n de alimentaci6n de material desde la secci6n de entrada (7) a la secci6n de salida (8); y una secci6n de inserci6n (24) para insertar material reciclado cortado en el cilindro (2), estando conectada la secci6n de inserci6n al cilindro (2) en una parte intermedia, y comprendiendo una abertura radial (31) hecha a traves de la pared lateral del cilindro (2), medios (32) para alimentar el material cortado a la abertura (31) situados dichos medios fuera del cilindro (2), y al menos una estructura (33) de cobertura para la abertura (31), sujeta a la superficie interior del cilindro (2) aguas arriba de la abertura (31) con relaci6n a la direcci6n de alimentaci6n del material, y extendiendose en la direcci6n de alimentaci6n, estando la estructura (33) de cobertura distanciada de la superficie interior (18) del cilindro (2) aguas abajo de la abertura (31) con relaci6n a la direcci6n de alimentaci6n, para poner la abertura (31) en comunicaci6n con el interior del cilindro (2);
    estando caracterizado el secador porque en la secci6n de inserci6n (24) comprende o bien una pluralidad de dichas aberturas radiales (31) distribuidas circunferencialmente sobre la superficie interior (18) del cilindro (2) y cubiertas por la estructura (33) de cobertura, o bien una unica abertura anular que se extiende alrededor de la circunferencia completa del cilindro (2) y dividida circunferencialmente en una pluralidad de partes cada una de las cuales forma una abertura (31), estando tambien caracterizada porque la estructura de cobertura (33) tambien comprende una pluralidad de placas separadoras (34) distribuidas circunferencialmente a lo largo de la superficie interior (18) del cilindro (2) de modo que entre cada par de placas separadoras (34) adyacentes a ella hay al menos una abertura radial (31), formando las placa separadoras (34) una pluralidad de primeros canales (35) para la inserci6n guiada del material cortado al cilindro (2).
  2. 2.
    El secador segun la reivindicaci6n 1, caracterizado porque las placas separadoras (34) se extienden radialmente con relaci6n al eje de rotaci6n (5) a lo largo de trayectorias helicoidales centradas sobre el eje de rotaci6n (5) y tienen un primer lado de extremo (36) hacia la secci6n de entrada (7) y un segundo lado de extremo (37) hacia la secci6n de salida (8).
  3. 3.
    El secador segun la reivindicaci6n 2, caracterizado porque la estructura de cobertura (33) comprende tambien tabiques de cobertura (38) montados sobre las aberturas (31) que estan separadas de ellos y conectadas a las placas separadoras (34).
  4. 4.
    El secador segun la reivindicaci6n 2 6 3, caracterizado porque las placas separadoras (34) estan posicionadas de tal modo que durante la rotaci6n del cilindro (2), el primer lado de extremo (36) de cada placa separadora (34) precede angularmente al segundo lado de extremo (37) de la misma placa separadora (34).
  5. 5.
    El secador segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la estructura de cobertura (33) esta tambien equipada con elementos de guia y alimentaci6n (39) para el material que llega procedente de la secci6n de entrada (7).
  6. 6.
    El secador segun la reivindicaci6n 5, caracterizado porque los elementos de guia y alimentaci6n (39) estan formados por las placas separadoras (34).
  7. 7.
    El secador segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios (32) de alimentaci6n de material cortado comprenden una camara anular (41) hecha alrededor del exterior del cilindro (2) en la secci6n de inserci6n (24), y pluralidades de cucharas (42) que se extienden hacia fuera desde el cilindro (2) y distribuidas circunferencialmente a lo largo de la superficie exterior del cilindro (2) habiendo entre cada par de cucharas adyacentes (42) una abertura (31) o parte de la abertura anular (31) y un conducto (43) para alimentar el material cortado a la camara anular (41).
  8. 8.
    El secador segun la reivindicaci6n 7, caracterizado porque el conducto de alimentaci6n (43) se abre a la camara anular (42) en un lado el cilindro (2) que se mueve hacia arriba durante la rotaci6n.
  9. 9.
    El secador segun la reivindicaci6n 7 u 8, caracterizado porque las cucharas (42) estan inclinadas con relaci6n a la superficie exterior del cilindro (2) en la direcci6n del movimiento.
  10. 10.
    El secador segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el interior del cilindro (2) esta parcialmente dividido, comenzando en el primer extremo (3), a una primera zona (12) de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor tiene lugar principalmente por convecci6n, equipada con una pluralidad de alabes de vaciado (14) de material, y en una segunda zona (13) de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor tienen lugar fundamentalmente por radiaci6n y conducci6n, estando caracterizado tambien el secador porque la secci6n de inserci6n (24) de material cortado esta posicionada dentro de la primera zona (12) de intercambio de calor, y al menos un primer grupo (25) de alabes de vaciado (14) de material esta montado circunferencialmente dentro del cilindro (2) entre la secci6n de inserci6n (24) y la segunda zona (13) de intercambio de calor.
  11. 11.
    El secador segun la reivindicaci6n 10, caracterizado porque al menos algunos de los alabes de vaciado (14) del primer grupo (25) estan provistos con la pluralidad de agujeros pasantes (27) disenados para permitir que parte del material que se esta procesando pase a su traves.
  12. 12.
    El secador segun la reivindicaci6n 10 u 11, caracterizado porque es un secador (1) a contracorriente en el que la secci6n de entrada (7) esta conectada al primer extremo (3) del cilindro (2) y la secci6n de salida (8) al segundo extremo (4).
  13. 13.
    El secador segun la reivindicaci6n 10 u 11, caracterizado porque es un secador (1) a contracorriente en el que la secci6n de entrada (7) del cilindro (2) esta conectada al segundo extremo (4) y la secci6n de salida (8) al primer extremo (3).
  14. 14.
    El secador segun cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque tambien comprende un segundo grupo de alabes de vaciado (14) montados circunferencialmente dentro del cilindro (2) junto a la secci6n de inserci6n (24) y a un lado de ella opuesto al lado hacia la segunda zona (13) de intercambio de calor, estando provisto al menos algunos de los alabes de vaciado (14) del segundo grupo con una pluralidad de agujeros pasantes
    (27) disenados para permitir que parte del material que se esta procesando pase a su traves.
  15. 15.
    El secador segun cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque los alabes de vaciado (14) comprenden fundamentalmente al menos un elemento conformado (16) que se extiende a lo largo de la superficie interior (18 ) del cilindro (2) y que tiene un primer borde longitudinal (17) que hace tope con la superficie interior (18) del cilindro (2) y un segundo borde longitudinal (19) que esta distanciado de la superficie interior (18) del cilindro (2), formando una boca de alabe, teniendo tambien en el elemento conformado (16) dos bordes laterales (20) que miran respectivamente hacia el primer extremo (3) y hacia el segundo extremo (4).
  16. 16.
    El secador segun cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque tambien comprende medios
    (30) para disminuir la velocidad de la alimentaci6n de material desde la secci6n de entrada (7) hacia la secci6n de salida (8).
  17. 17.
    El secador segun la reivindicaci6n 16, caracterizado porque los medios para disminuir la velocidad (30) comprenden uno o mas tabiques anulares montados sobre la superficie interior (18) del cilindro (2).
  18. 18.
    El secador segun las reivindicaciones 15 y 16 6 15 y 17, caracterizado porque en los medios para disminuir la velocidad (30) comprenden una pluralidad de tabiques de cierre sujetos al borde lateral (20) que miran hacia la secci6n de salida (8) del elemento conformado (16) de una pluralidad de alabes de vaciado (14).
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