ES2609078T3 - Centrifugador y miembro de orificio de descarga de un centrifugador para una reducción de potencia - Google Patents
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Abstract
Una máquina giratoria (1), especialmente un centrifugador decantador, que comprende: un depósito (2) que puede girar en torno a un eje (5) para generar un conjunto cilíndrico de una suspensión espesa de suministro, teniendo dicho depósito (2) un orificio (10) de descarga de fase pesada; y una placa (6) de base proporcionada en un extremo longitudinal (8) de dicho depósito (2); al menos una abertura (9) de salida proporcionada en dicha placa (6) de base; un miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase líquida colocado sobre la al menos una abertura (9) de salida; en la que dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase líquida incluye al menos un canal recto abierto (17) con un eje longitudinal (18); en la que el eje longitudinal (18) de dicho canal (17) se extiende según un ángulo agudo (α) con respecto a dicha placa (6) de base y dicho canal (17) tiene una extensión en la dirección de dicho eje longitudinal (18), caracterizada por un canal cerrado adicional (23) dispuesto radialmente hacia fuera con respecto a dicho al menos un canal (17) que tiene un eje longitudinal dispuesto paralelo a dicho eje longitudinal (18) de dicho al menos un canal (17).
Description
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DESCRIPCION
Centrifugador y miembro de orificio de descarga de un centrifugador para una reduccion de potencia
La invencion versa acerca de una maquina giratoria que comprende un deposito que puede girar en torno a un eje para generar un conjunto cilmdrico de una suspension espesa de suministro, teniendo dicho deposito un orificio de descarga de fase pesada y una placa de base proporcionada en un extremo longitudinal de dicho deposito, al menos una abertura de salida proporcionada en dicha placa de base y un miembro de orificio de descarga de fase lfquida colocado sobre la al menos una abertura de salida. La invencion versa, ademas, acerca de un miembro de orificio de descarga de fase lfquida adaptado para ser colocado sobre una abertura de salida de una maquina giratoria.
Se conoce una maquina giratoria de este tipo por el documento US 7022061 que tiene un miembro tubular de salida con un codo en una direccion opuesta a la rotacion del deposito. Se describe una maquina giratoria similar en el documento US 2004/072668 y describe una cubierta dotada de una boquilla en el lado de la cubierta. Se puede proporcionar un rebosadero por encima de la cubierta. La descarga de lfquido tiene un angulo con la placa de base. Sin embargo, en ciertas aplicaciones de tal maquina, la boquilla tiende a obstruirse y, por lo tanto, el lfquido rebosara, lo que puede aumentar el consumo de energfa.
En el documento WO 2008/138345 se describe otra maquina giratoria, especialmente un separador centnfugo. Aqrn, tambien se proporciona una cubierta con una abertura de descarga con un angulo con respecto a la placa de base. Se genera el nivel de estanque por medio de un rebosadero con un borde de rebose. Este rebosadero opera de forma similar a los rebosaderos conocidos, por ejemplo, por el documento US 4575370 con la unica diferencia que el flujo se produce en una direccion en la que no puede pegarse al exterior de la placa de base.
El separador del documento WO 2008/138345 mencionado anteriormente parece solucionar el problema del documento US 4575370. Sin embargo, existe un flujo no controlado del lfquido en una direccion radial y una aceleracion reducida del lfquido en la salida en comparacion con el documento US4575370.
El documento publicado en fecha mas reciente WO 2012/089492 da a conocer los preambulos de las reivindicaciones independientes.
Por lo tanto, la presente invencion tiene como objetivo proporcionar una maquina giratoria y un miembro de orificio de descarga de fase lfquida para tal maquina giratoria que elimina o reduce los problemas mencionados anteriormente y que mejora la recuperacion de la energfa.
Una maquina giratoria comprende, segun la presente invencion, un deposito giratorio en torno a un eje para generar un conjunto cilmdrico de una suspension espesa de suministro, teniendo dicho deposito un orificio de descarga de fase pesada y una placa de base dotada en un extremo longitudinal de dicho deposito, proporcionada al menos una abertura de salida en dicha placa de base y un miembro de orificio de descarga de fase lfquida colocado sobre la al menos una abertura de salida.
La invencion esta definida por la porcion de caracterizacion de la reivindicacion 1. Con esto se dirige el flujo del lfquido por medio del canal en un angulo agudo con respecto a la placa de base mas o menos en una direccion circunferencial y se pueden utilizar las fuerzas de reaccion para hacer girar el deposito, reduciendo considerablemente, de esta manera, el consumo energetico.
Siendo la longitud de dicho canal entre 0,1 y 5 veces, de forma ventajosa entre 1 y 3 veces, su anchura, se puede dirigir de forma mas segura el flujo en la direccion prevista.
Si se dispone un canal cerrado adicional radialmente hacia fuera con respecto a dicho al menos un canal que tiene un eje longitudinal dispuesto en paralelo a dicho eje longitudinal de dicho al menos un canal, hay una fuente adicional de recuperacion de la energfa.
Cuando la longitud de dicho canal cerrado es aproximadamente igual a la longitud de dicho canal el flujo de ambas corrientes es en una direccion aproximadamente similar y, por lo tanto, no se alteran mutuamente.
Si se coloca un miembro de boquilla en el extremo de dicho canal cerrado, el flujo puede ser dirigido aun mejor en una direccion deseada y, debido a la velocidad elevada del flujo, es posible una recuperacion aun mayor de la energfa. En caso de que se obstruya la boquilla, el lfquido sera descargado por el canal abierto con un pequeno aumento en el consumo energetico.
Se proporciona una mejora adicional cuando dicho miembro de boquilla es regulable y/o intercambiable. Asf se puede regular el flujo de lfquido a la produccion deseada.
Ademas, si se proporcionan ranuras u otras soluciones mecanicas en dicho miembro de orificio de descarga de fase lfquida para regular dicho miembro de orificio de descarga de fase lfquida en la direccion radial, se puede cambiar facilmente el nivel en el deposito.
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Un objeto adicional de la invencion es proporcionar un miembro de orificio de descarga de fase Mquida adaptado para ser colocado sobre una abertura de salida de una maquina giratoria. El miembro de orificio de descarga de fase Mquida, segun la invencion, comprende un reborde, proporcionandose una abertura de entrada en dicho reborde. La invencion tambien esta definida por el miembro de orificio de descarga de Mquido segun la porcion de caracterizacion de la reivindicacion 8.
Con esto se dirige el flujo del Mquido por medio del canal en un angulo agudo con respecto a la placa de base mas o menos en una direccion circunferencial y ser pueden utilizar las fuerzas de reaccion para hacer girar el deposito, reduciendo considerablemente, de esta manera, el consumo de energfa de una maquina giratoria, por ejemplo, un centrifugador.
Preferentemente, dicho miembro de orificio de descarga de fase Mquida tiene una longitud de dicho canal que es igual o superior a la anchura, de forma que se pueda dirigir de forma mas segura el flujo en la direccion prevista.
Si el miembro de orificio de descarga de fase Mquida tiene una abertura tubular adicional dispuesta por debajo de una parte inferior de dicho canal que tiene un eje longitudinal dispuesto en paralelo a dicho eje longitudinal de dicho canal, hay una segunda fuente de recuperacion de la energfa.
Es ventajoso cuando la longitud de tal abertura tubular es aproximadamente igual a la longitud de dicho canal, de forma que el flujo de ambas corrientes sea en una direccion aproximadamente similar y, por lo tanto, no se alteren mutuamente.
Una mejora adicional se caracteriza por un miembro de boquilla colocado en el extremo de dicha abertura tubular, por lo que dicho miembro de boquilla puede ser regulable y/o intercambiable. Si se coloca un miembro de boquilla en el extremo de dicha abertura tubular, el flujo puede ser dirigido mejor en una direccion deseada y, debido a la velocidad elevada del flujo, es posible una recuperacion aun mayor de la energfa y, mediante el miembro de boquilla regulable y/o intercambiable se puede regular facilmente el flujo de Mquido a la produccion deseada de la maquina giratoria, por ejemplo, un centrifugador.
Si el miembro de orificio de descarga de fase Mquida segun la invencion tiene ranuras para regular dicho miembro de orificio de descarga de fase Mquida con respecto a dicha abertura de salida de dicha maquina giratoria, se puede cambiar facilmente el nivel en el deposito de dicha maquina giratoria, por ejemplo, un centrifugador.
Se describira ahora la invencion con mayor detalle en funcion de realizaciones ejemplares, pero no limitantes, con referencia a los dibujos. En los dibujos,
La Fig. 1 muestra una vista esquematica de una maquina giratoria, por ejemplo, un centrifugador decantador, de la tecnica anterior,
la Fig. 2 a muestra una seccion de la placa de base en el extremo de una maquina giratoria, dotada de miembros de descarga de fase Mquida de una realizacion segun la invencion, la Fig. 2b muestra una vista desde arriba de la Fig. 2 a,
la Fig. 3 muestra una vista de un miembro de descarga de fase Mquida de una realizacion segun la invencion,
la Fig. 4 a muestra una vista desde arriba de un miembro de descarga de fase Mquida de una realizacion segun
la Fig. 3,
la Fig. 4b muestra una seccion a lo largo de las Mneas IV-IV de la Fig. 4a
la Fig. 5 a muestra la place de base en el extremo de una maquina giratoria, dotada de miembros de descarga de fase Mquida de otra realizacion segun la invencion, la Fig. 5b muestra una vista desde arriba de la Fig. 5 a,
la Fig. 6 muestra una vista tridimensional de un miembro de descarga de fase Mquida segun la Fig. 5,
la Fig. 7 muestra una vista frontal de un miembro de descarga de fase Mquida segun la Fig. 5,
la Fig. 8 muestra una seccion a traves de las lmeas VMI-VIM de la Fig. 7 y
la Fig. 9 muestra una tercera realizacion de un miembro de descarga de fase Mquida segun la invencion.
La Fig. 1 muestra un centrifugador decantador 1 de la tecnica anterior, que comprende un deposito y un transportador sin fin 3 que estan montados en un eje 4, de forma que, durante su uso, puede hacerse que giren en torno a un eje 5 de rotacion, extendiendose el eje 4 de rotacion en una direccion longitudinal del deposito 2. El deposito 2 comprende, ademas, una placa 6 de base proporcionada en un extremo longitudinal del deposito 2, base 6 de placa que tiene un lado interno 7 y un lado externo 8. La placa 6 de base esta dotada de un numero de
aberturas 9 de salida de fase Mquida. Ademas, el deposito 2 se encuentra en un extremo opuesto a la placa 6 de
base dotada de aberturas 10 de descarga de fase solida.
Ademas, el transportador sin fin 3 comprende aberturas 11 de entrada para suministrar, por ejemplo suspension espesa, al separador centnfugo 1, comprendiendo la suspension espesa una fase ligera o Mquida 12 y una fase pesada o solida 13. Durante la rotacion del separador centnfugo 1, se obtiene la separacion de las fases Mquida 12 y solida 13. La fase Mquida 12 es descargada a traves de las aberturas 9 de salida en la placa 6 de base, mientras que el transportador sin fin 3 transporta la fase solida 13 hacia las aberturas 10 de descarga de fase solida a traves de las cuales se descarga la fase solida 13.
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La Fig. 2 a muestra una vista de una seccion de la placa 6 de base montada con un miembro 14 de descarga de fase Kquida y fijado con tornillos 24 segun una realizacion de la invencion. Tambien se muestra la direccion de rotacion 15 del deposito 2. Ademas, puede verse que la direccion 16 del flujo de lfquido es esencialmente en una direccion contraria a la direccion de rotacion 15. Sin embargo, existe un componente tambien en la direccion del eje 5 de rotacion, que conduce a un flujo mejorado que no interfiere con otros miembros de descarga de fase lfquida. Esto puede verse en la Fig. 2 b.
La Fig. 3 muestra una vista de un miembro 14 de descarga de fase lfquida con un canal recto abierto 17. Aqrn, se puede ver el canal 17 con su eje longitudinal 18. El canal 17 unicamente esta cubierto en tres lados, es decir, esta abierto por arriba. Por ello, no hay riesgo de obstruccion o de un cierre similar del canal 17. Ademas, se pueden ver ranuras 19 en el reborde 20 que permiten regular el miembro 14 de descarga de fase lfquida hasta un nivel espedfico en el deposito. Sin embargo, puede haber otras soluciones mecanicas para fijar el reborde 20 a la placa 6 de base. Ademas, esto permite montarlo en distintos tipos o tamanos de maquinas giratorias o de separadores centnfugos. Ademas, se muestra la reduccion progresiva 21 antes del canal 17. Esta reduccion progresiva del lfquido cuando se aproxima al canal da lugar a una perdida baja de presion del lfquido. Ademas, el canal 17 puede tener una seccion transversal en forma de U, semicircular o cualquier otra forma apropiada.
En la Fig. 4 a se muestra una vista desde arriba del miembro 14 de descarga de fase lfquida. Aqrn, se pueden ver el angulo a entre el reborde 20 y el eje longitudinal 18 del canal 17. El angulo a puede encontrarse en el intervalo de 135°, mas preferentemente entre 10 y 20°, con un valor preferente de 15°. El reborde puede ser rectangular (segun se muestra), circular u otra forma. La Fig. 4b muestra una seccion a lo largo de la lmea IV-IV de la Fig. 4a en la que se puede ver una pendiente de la pared 21 del reborde 20 en un angulo p. El angulo p puede encontrarse en el intervalo de 1 - 80°, mas preferentemente entre 25 y 45°, espedficamente aproximadamente 35°. Esta pendiente de la pared 21 crea una reduccion progresiva cuando el lfquido se aproxima al canal. Por lo tanto, la perdida de presion del lfquido no es elevada. Con esta reduccion de cafda de presion, la velocidad del lfquido no se reduce demasiado al comienzo del canal. Por lo tanto, esto da lugar a una velocidad elevada en el extremo del canal y a una mayor reduccion de potencia.
La Fig. 5 a muestra una vista de una placa 6 de base similar a la Fig. 2 a pero con un miembro 22 de descarga de fase lfquida segun otra realizacion de la invencion. De nuevo, se muestran la direccion de rotacion 15 y el flujo 16 y 16' del lfquido en una direccion contraria a la direccion de rotacion 15. A traves del canal cerrado 23, que esta dispuesto hacia fuera desde el eje 5 con respecto al canal 17, hay un segundo flujo 16'. De nuevo, tambien hay un componente en la direccion del eje 5 de rotacion, que puede ser visto en la vista de la Fig. 5 b desde arriba.
En la Fig. 6 se muestra una vista de una realizacion de un miembro 22 de descarga de fase lfquida segun la invencion. Este miembro 22 de descarga de fase lfquida consiste en un reborde 20, que puede ser rectangular (segun se muestra), circular u otra forma, con ranuras 19, a traves de las cuales se montan tornillos 24 en la placa 6 de base del deposito 2. Hay un canal recto abierto 17 que dirige el flujo con un angulo alejandose de la placa 6 de base. Por debajo del mismo, que tambien hace referencia al nivel del fluido en el deposito, se dispone un canal cerrado 23. Se puede regular el canal cerrado o dotarlo de una boquilla intercambiable 26 con otro diametro abierto para adaptarlo a distintos volumenes de flujo. El flujo del centrifugado de la maquina giratoria, por ejemplo el centrifugador decantador, puede estar en una relacion de 10 a 90 hasta 70 a 30 de flujo a traves del canal 17 con respecto al flujo a traves de la boquilla 23 en una operacion normal, pero puede subir hasta 100 a 0, especialmente si todas las boquillas estan obstruidas. Se prefiere una relacion inferior a 50 a 50, dado que esto permite un flujo dirigido mejor y una mayor velocidad, que da lugar a una mayor cantidad de energfa recuperada.
La Fig. 7 muestra un dibujo del miembro 22 de descarga de fase lfquida con ranuras 19 dispuestas en el reborde 20. Se puede ver un canal recto abierto 17 con su abertura de salida y un canal cerrado adicional 23, que pueden tener una seccion tubular, rectangular, poligonal u otra seccion transversal. Dado que se puede ver la abertura del canal cerrado 23 (y el canal recto abierto 17), es evidente que estos se encuentran en un angulo con respecto al plano del reborde 20.
La Fig. 8 muestra una seccion a traves de un miembro 22 de descarga de fase lfquida a lo largo de la lmea VIM-VIM de la Fig. 7. El diametro 25 del canal cerrado tubular 23 (mostrado) se corresponde con la anchura del canal recto abierto 17 y el eje central del canal cerrado 23 se encuentra, en consecuencia, en la direccion del eje longitudinal 18 del canal 17 e incluye un angulo a con respecto al reborde 20. La longitud 24 del canal cerrado 23 se encuentra en el intervalo de entre 0,1 y 5 veces el diametro o la anchura, mas favorablemente de 1 a 2 veces.
La Fig. 9 muestra otra realizacion de un orificio de descarga de fase lfquida similar a la Fig. 2 a. Sin embargo, aqrn el canal 17 esta curvado.
En las Figuras 5a, 5b, 6, 7, 8 y 9 se puede ver que la reduccion progresiva del lfquido cuando se aproxima al canal puede tener diversas formas. El efecto principal de esta reduccion progresiva es que la perdida de presion del ifquido no es elevada.
En general, el orificio 14, 22 de descarga de fase Ifquida esta dotado de dos partes. Una parte tiene una restriccion progresiva 21 hasta el o los canales 17, 23. La otra parte incluye al menos un canal abierto 17 o un canal cerrado 23 con o sin una boquilla.
Aunque se ha descrito la invencion en terminos de realizaciones particulares, no esta limitada a estos ejemplos, sino 5 que puede tener otras realizaciones en el ambito de las reivindicaciones. Por ejemplo, la seccion transversal de los canales puede tener cualquier tipo de forma.
Claims (13)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Una maquina giratoria (1), especialmente un centrifugador decantador, que comprende:un deposito (2) que puede girar en torno a un eje (5) para generar un conjunto cilmdrico de una suspension espesa de suministro, teniendo dicho deposito (2) un orificio (10) de descarga de fase pesada; y una placa (6) de base proporcionada en un extremo longitudinal (8) de dicho deposito (2); al menos una abertura (9) de salida proporcionada en dicha placa (6) de base;un miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida colocado sobre la al menos una abertura (9) de salida;en la que dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida incluye al menos un canal recto abierto (17) con un eje longitudinal (18);en la que el eje longitudinal (18) de dicho canal (17) se extiende segun un angulo agudo (a) con respecto a dicha placa (6) de base y dicho canal (17) tiene una extension en la direccion de dicho eje longitudinal (18), caracterizada por un canal cerrado adicional (23) dispuesto radialmente hacia fuera con respecto a dicho al menos un canal (17) que tiene un eje longitudinal dispuesto paralelo a dicho eje longitudinal (18) de dicho al menos un canal (17).
- 2. Una maquina giratoria segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la longitud de dicho canal (17, 23) es 0,1 a 5 veces su anchura.
- 3. Una maquina giratoria segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la longitud del canal cerrado (23) es aproximadamente igual a la longitud de dicho al menos un canal (17).
- 4. Una maquina giratoria segun la reivindicacion 1, caracterizada porque se coloca un miembro de boquilla en el extremo de dicho canal cerrado (23).
- 5. Una maquina giratoria segun la reivindicacion 4, caracterizada porque dicho miembro de boquilla es regulable y/o intercambiable.
- 6. Una maquina giratoria segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida incluye una reduccion progresiva antes de dicho canal (17, 23).
- 7. Una maquina giratoria segun la reivindicacion 1, caracterizada porque se proporcionan ranuras (19) en un miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida para regular dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida en una direccion radial.
- 8. Un miembro de orificio de descarga de fase lfquida adaptado para ser colocado sobre una abertura de salida de una maquina giratoria (1), especialmente un centrifugador decantador, que comprende:un reborde (20);una abertura (9) de entrada proporcionada en dicho reborde (20);en el que dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida incluye al menos un canal recto abierto (17) con un eje longitudinal (18);en el que el eje longitudinal (18) de dicho canal (17) se extiende segun un angulo agudo (a) con respecto a dicho reborde (20) y dicho canal (17) tiene una extension en la direccion de dicho eje longitudinal (18), caracterizado por un canal cerrado adicional (23) dispuesto por debajo de una parte inferior de dicho un canal (17) que tiene un eje longitudinal (18) dispuesto paralelo a dicho eje longitudinal (18) de dicho al menos un canal (17).
- 9. Un miembro de orificio de descarga de fase lfquida segun la reivindicacion 8, caracterizado porque la longitud de dicho canal (17) es 0,1 a 5 veces su anchura.
- 10. Un miembro de orificio de descarga de fase lfquida segun la reivindicacion 8, caracterizado porque la longitud de dicho canal cerrado (23) es aproximadamente igual a la longitud de dicho al menos un canal (17).
- 11. Un miembro de orificio de descarga de fase lfquida segun la reivindicacion 8, caracterizado por un miembro de boquilla que esta colocado en el extremo de dicho canal cerrado (23), miembro de boquilla que es regulable y/o intercambiable, de forma ventajosa.
- 12. Un miembro de orificio de descarga de fase lfquida segun la reivindicacion 8, caracterizado porque dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida incluye una reduccion progresiva antes de dicho canal (17, 23).
- 13. Un miembro de orificio de descarga de fase lfquida segun la reivindicacion 8, caracterizado porque se proporcionan ranuras (19) en dicho miembro (14, 22) de orificio de descarga de fase lfquida para regular dichomiembro (14, 22) de orificio de descarga de fase Ifquida con respecto a dicha abertura (9) de salida de dicha maquina giratoria (1).
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