ES2627680T3 - Dispositivo dosificador - Google Patents

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ES2627680T3 ES06806356.9T ES06806356T ES2627680T3 ES 2627680 T3 ES2627680 T3 ES 2627680T3 ES 06806356 T ES06806356 T ES 06806356T ES 2627680 T3 ES2627680 T3 ES 2627680T3
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Abstract

Dispositivo dosificador para la dosificación gravimétrica de producto fluido a granel, en particular para la dosificación de combustibles gruesos, en el que el dispositivo dosificador (1) comprende una carcasa (4) con un rotor (3) giratorio en ella y se transporta una corriente de producto a la carcasa (4) con el rotor (3) accionado alrededor de un eje de giro vertical con la determinación de la carga momentánea sobre un trayecto de medición desde un orificio de carga (5) hacia y un orificio de vaciado (7), así como con un dispositivo de medición de la fuerza (10), que detecta la carga momentánea de la corriente de producto conducida sobre el rotor (3) y que está conectado con la carcasa (4), que está alojada en un eje de articulación (8), que - visto en vista en planta superior - se extiende a través del centro del orificio de carga (5), caracterizado por que sobre el orificio de carga (5) del rotor (3) está previsto un embudo oscilante (50) con un generador de vibraciones (52), en el que el generador de vibraciones (52) está dispuesto por encima del orificio de carga (5) y el eje de articulación (8) en dirección vertical (A) sobre el eje de articulación (8) de la carcasa (4).

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo dosificador
La invencion se refiere a un dispositivo dosificador para la dosificacion gravimetrica continua de producto a granel de acuerdo con las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1 de la patente.
Un dispositivo dosificador de este tipo se conoce a partir del documento WO 98/50764 de la solicitante. En este caso, especialmente para la combustion del horno de tubo giratorio durante el proceso de combustion del cemento, esta previsto un rotor dosificador, que esta dividido por medio de nervaduras de arrastre que se extienden esencialmente radiales. Para asegurar la descarga en el orificio de vaciado, en este esta prevista una tobera de aire comprimido. En el lado de carga, puede estar previsto un mecanismo de agitacion giratorio para homogeneizar los combustibles alimentados.
Los documentos US 4 682 915, DE 196 39 740 C1 y US 5 327 947 publican igualmente dispositivos dosificadores.
El documento US 2004/0232163 A1 describe un sistema dosificador con un sensor gravimetrico y al menos un generador de vibraciones, que actua directamente sobre un embudo. El embudo esta fijado en este caso en un bastidor, que esta acoplado mecanicamente con el sensor gravimetrico, para registrar el peso o la masa de producto a granel en el embudo. Por lo tanto, las vibraciones del generador de vibraciones pueden actuar tambien sobre el sensor y falsificar el resultado de la medicion. Aunque este dispositivo es especialmente adecuado para la dosificacion de producto a granel, en el caso de combustibles gruesos, como carbon bruto o lignito triturados durante la alimentacion, pero tambien durante el vaciado y la carga de aparatos de transporte siguientes se pueden plantear tambien problemas, puesto que el producto a granel se puede enganchar entre sf, lo que puede conducir a la formacion de puentes y grumos. Los mecanismos de agitacion utilizados hasta ahora apenas pueden subsanar estas interferencias en el flujo de entrada del material y presentan, ademas, en el caso de materiales gruesos con cantos vivos un desgaste alto. Estas interferencias en el transporte pueden provocar tambien inexactitudes considerables en el resultado de la medicion y, por lo tanto, en la dosificacion.
Por consiguiente, el cometido de la invencion consiste en mejorar un dispositivo de dosificacion del tipo indicado al principio con respecto al desgaste, asf como posibilitar la capacidad de empleo para producto a granel grueso.
Este cometido se soluciona con un dispositivo de dosificacion de acuerdo con las caractensticas de la reivindicacion 1 de la patente.
A traves de la disposicion de un embudo oscilante con un generador de vibraciones sobre el orificio de carga se consigue una alimentacion segura con escaso desgaste.
Ademas, el generador de vibraciones se puede disponer de tal forma que este oscila de manera predominante en direccion horizontal, de modo que no se influye sobre el resultado de la medicion de la celula de medicion de la fuerza que mide en direccion vertical. De esta manera se pueden introducir las oscilaciones sobre un compensador disenado de forma correspondiente tambien en la carcasa y en el rotor dosificador giratorio en ella, con lo que se favorece el vaciado a traves de las vibraciones de alta frecuencia, evitando las adherencias.
Ademas, por medio de la corriente transportada de producto a granel se puede facilitar esencialmente el vaciado de la corriente de producto a traves de la tobera de soplado de salida con aire caliente o gas inerte. El chorro de soplado de salida desde una o varias toberas, que estan configuradas con preferencia como toberas planas, ahueca la corriente de producto que circula a traves del dispositivo de dosificacion en la estacion de vaciado, con lo que se consigue en la zona de vaciado un ahuecamiento del producto a granel dado el caso aglutinante. De esta manera se consigue una alimentacion fiable y, ademas, un vaciado completo de la corriente de producto transportado desde el dispositivo de dosificacion, asf como se prepara la corriente de producto a traves del ahuecamiento para el transporte siguiente.
En un desarrollo conveniente, las nervaduras de arrastre estan conectadas en su extremo radialmente exterior con un anillo exterior, que puede ser mayor que las nervaduras de arrastre, de manera que con ello se da una limitacion exterior contra el derrame de producto a granel hacia fuera y una limitacion espacial de la circulacion de aire de la tobera de soplado de salida. En esta configuracion, el cubo central del rotor esta configurado de la misma manera mas alto, de modo que la zona de turbulencia entre el anillo exterior y el cubo del rotor esta constrenida y de este modo durante el movimiento giratorio se descarga exactamente la porcion de producto a granel delimitada hacia fuera y hacia dentro.
Otras configuraciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes. A continuacion se explica y se describe en detalle un ejemplo de realizacion con la ayuda del dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra una vista delantera lateral de un dispositivo de dosificacion.
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La figura 2 muestra una vista lateral girada 90 grados del dispositivo de dosificacion.
La figura 3 muestra una vista lateral ampliada sobre la carcasa; y
La figura 4 muestra una representacion en seccion correspondiente a la figura 3.
En la figura 1 y en la figura 2 se representa un dispositivo dosificador 1, que esta constituido esencialmente por un rotor dosificador 3 (ver la figura 4), que gira en una carcasa 4, que esta totalmente cerrado sobre un orificio de carga 5 y un orificio de vaciado 7. El orificio de carga 5 y el orificio de vaciado 7 estan dispuestos en este caso en relacion entre sf de tal manera que resulta un trayecto de medicion lo mas largo posible. La carcasa 4 esta suspendida de forma pivotable en un bastidor 2, como se describe en detalle a continuacion.
En el orificio de carga 5 esta prevista una corredera de cierre 6, a la que se alimenta material a granel desde un silo o deposito de reserva a traves de un embudo oscilante 50. En el embudo oscilante 50 esta dispuesto aqrn para el ahuecamiento un generador de vibraciones 52 (tambien se puede designar, por decirlo asf, como agitador), que oscila de manera predominante en direccion horizontal. El generador de vibraciones 52 se puede accionar continuamente o tambien se puede conectar adicionalmente en el caso de tipos de productos a granel especialmente pesados o bien con cargas momentaneas demasiado reducidas en el rotor dosificador 3 o tambien con cargas momentaneas muy oscilantes, como se pueden definir y detectar esto a traves de la determinacion de valores lfmites. De esta manera, se asegura una alimentacion fiable del producto a granel hacia el dispositivo dosificador 1. El embudo oscilante 50 esta suspendido en este caso de forma elastica, especialmente sobre un compensador 54 en un bastidor 51. Ademas, el embudo oscilante 50 esta conectado a traves de un compensador 53 con la carcasa 4, lo que desacopla en gran medida el generador de vibraciones 52, para no influir sobre el resultado de la medicion, pero deja pasar todavfa una cierta porcion de oscilacion, especialmente en direccion horizontal (ver la flecha V en la figura 2), para generar de esta manera vibraciones en la carcasa 4 y en el rotor dosificador 3 giratorio en ella. De esta manera, se pueden evitar adherencias asf como se puede mejorar el vaciado.
Como se representa ampliado en la figura 3, debajo de la corredera 6 para la formacion de un eje de articulacion 8, alrededor del cual se puede pivotar la carcasa 4 bajo carga del producto, se pueden prever dos cojinetes de articulacion 18. Este eje de articulacion 8 se extiende - visto en planta superior - a traves del centro del orificio de carga superior 5 y del orificio de vaciado inferior 7, para eliminar influencias de errores a traves de la alimentacion o bien el vaciado de producto. De la misma manera, el generador de vibraciones esta dispuesto sobre este eje vertical A, como se representa en la figura 1.
Para el accionamiento del rotor 3 del dispositivo dosificador 1 esta previsto un dispositivo de accionamiento 9, que esta constituido aqrn, por ejemplo, por un motor electrico no representado en detalle y por un engranaje de rueda conica, cuya salida desemboca en un eje de accionamiento vertical 25 (ver la figura 4) para el rotor 3. El dispositivo de accionamiento 9 esta montado en este caso directamente sobre la carcasa 4, de manera que puede realizar movimientos de articulacion al mismo tiempo alrededor del eje de articulacion 8 mencionado anteriormente. Durante el movimiento de articulacion alrededor del eje de articulacion 8, como se provoca a traves de la alimentacion de producto y el transporte a lo largo del trayecto de medicion 2, la carcasa 4 se apoya sobre un dispositivo de medicion de la fuerza 10 dispuesto estacionario en el bastidor 2, que esta conectado, por ejemplo, sobre un anclaje de traccion con la carcasa 4.
Como dispositivo de medicion de la fuerza 10 pueden encontrar aplicacion diferentes tipos de celulas de medicion de la fuerza, pero con preferencia se utilizan indicadores de la medicion que trabajan sin recorrido, como bandas extensometricas, indicadores de la fuerza de cizallamiento o similares. La masa respectiva de la corriente de producto transportada sobre el trayecto de medicion se registra en este caso y se forma el producto a partir de la carga momentanea y la velocidad de transporte para la determinacion del caudal. Para la modificacion del caudal o para el ajuste de una cantidad teorica se corrige a traves de un dispositivo de regulacion conocido en sf, no representado en detalle un numero de revoluciones del dispositivo de accionamiento 9 y, por lo tanto, del rotor 3.
Como se deduce a partir de la figura 4, las nervaduras de arrastre 11 del rotor 3 que se extienden en forma de estrella solamente ocupan una altura parcial de la altura interior de la carcasa 4. Para la carga se conduce a traves de la pared superior 22 de la carcasa 4 un racor de alimentacion 12, que presenta un orificio de salida inferior 13, que esta formado con preferencia por un corte inclinado del racor de alimentacion 12. Las nervaduras de arrastre 11 del rotor 3 dispuestas en forma de estrella estan conectadas entre sf por medio de un anillo exterior 14, de manera que resulta una estabilidad alta del rotor 3.
Ademas, el anillo exterior 14 elevado en el exterior hasta casi la pared superior de la carcasa 22 provoca que el producto a granel alimentado a traves del orificio de carga 5 en el racor de alimentacion 12 no pueda migrar hacia fuera. Lo mismo se aplica de manera correspondiente para el chorro de soplado de salida descrito mas adelante para el ahuecamiento del producto a granel.
El borde superior 15 del anillo exterior 14 esta moleteado en configuracion preferida hacia fuera, de manera que este gira con juego reducido con respecto a la envolvente de la carcasa 21. Entre el anillo exterior 14 y la envolvente de
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la carcasa 21 se forma en este caso un intersticio circunferencial 16, en el que se pueden acumular, dado el caso, partmulas mas finas del producto a granel, para ser transportadas al mismo tiempo por medio de arrastradores auxiliares 17 hacia el orificio de vaciado 7. Los arrastradores auxiliares 17 estan formados con preferencia por los extremos exteriores de las nervaduras de arrastre 11, estando colocado, por ejemplo, el anillo exterior 14 solo sobre las nervaduras de arrastre 11. Hay que indicar que el orificio de vaciado 7 sobresale en direccion radial un poco sobre el borde exterior 14 y de esta manera esta en conexion con el intersticio circunferencial 16, de manera que tambien el producto que se encuentra en el intersticio circunferencial 16 cae en el orificio de vaciado 7 hacia abajo y de esta manera es detectado al mismo tiempo con respecto a la carga momentanea en el trayecto de medicion. En el intersticio circunferencial 16 predomina, ademas, como en la zona de vaciado, una sobrepresion, de manera que se facilita la descarga o bien se impide la adherencia de partmulas.
Como se ha mencionado anteriormente, en la figura 2 se muestra una vista lateral del dispositivo dosificador 1, en el que se muestra especialmente el desarrollo del eje de articulacion 8 formado por los cojinetes de articulacion 18. Ademas, se representa la estructura de la carcasa 4 con le envolvente de la carcasa 21, con una pared superior de la carcasa 22 y con una pared inferior de la carcasa 24, que esta conectada, por ejemplo por medio de uniones atornilladas 23 con la pared superior de la carcasa 22. Ademas, en lmeas de puntos y trazos se indica por encima del orificio de carga 5 el embudo oscilante 50 con el compensador inferior 53. El dispositivo de medicion de la fuerza
10 indicado en la figura 1 esta dispuesto en la periferia de la carcasa 4 para la consecucion de una longitud de palanca efectiva lo mas grande posible, pero tambien se puede disponer todavfa mas alejado o mas cerca del eje de articulacion 8.
En la figura 4 se representa junto a los componentes ya descritos del dispositivo dosificador 1 tambien el arbol de accionamiento 25 en lmeas de trazos, que parte desde el engranaje de rueda conica del dispositivo de accionamiento 9 y esta en conexion con un cubo del rotor 26, en el que estan dispuestas las nervaduras de arrastre
11 en forma de estrella. Sobre el cubo 26 del rotor se encuentra una cubierta de cubo 27, que ocupa una altura similar al anillo exterior 14, de manera que el racor de alimentacion 12 esta encajado en gran medida entre este y la cubierta del cubo del rotor 27 asf como de esta manera esta delimitada la zona de vaciado. Las nervaduras de arrastre 11 se extienden circundantes sobre una placa de desgaste 28, que esta fijada sobre la pared inferior de la carcasa 24.
La pieza extrema inferior 30 del racor de alimentacion 12 que penetra en la carcasa 4 se extiende en forma de realizacion preferida con su mitad que apunta en la direccion de transporte hasta el plano circunferencial de las nervaduras de arrastre 11, mientras que en su mitad que apunta en la direccion de transporte esta previsto un orificio de salida 13 cortado inclinado. De esta manera se configura, durante el funcionamiento giratorio del dispositivo dosificador 1, una corriente de producto en forma de colada sobre las nervaduras de arrastre 11 y esta es conducida hacia el orificio de vaciado 7. El racor de alimentacion 12 esta fijado en la pared superior de la carcasa 22 y esta conectado sobre una pieza intermedia elastica, por ejemplo un anillo de goma, con el racor de la corredera 6 o bien el embudo oscilante 50. Tambien la pieza extrema 30 esta configurada con preferencia como pieza extrema elastica, de manera que esta pieza extrema 30 del racor de alimentacion 12 esta configurada elastica frente a grumos mayores del combustible grueso.
En este caso, es esencial tambien la disposicion de una tobera de soplado de salida 31 directamente sobre la corriente de producto en el orificio de vaciado 7. De esta manera, se alimenta aire caliente o gas inerte bajo presion, con lo que descarga por soplado la corriente de producto hacia fuera. En este caso, se ahueca y se mezcla a fondo, por una parte, la corriente de producto. Por medio del aire caliente se consigue, frente al aire comprimido conocido hasta ahora, que se desprendan mejor las adherencias y, ademas, se limpia el interior de la carcasa 4. Al mismo tiempo se consigue de esta manera un bloqueo del gas frente a las unidades conectadas a continuacion, por ejemplo un conducto de transporte neumatico hacia el horno de tubo giratorio no representado para la produccion de cemento o de un molino que trabaja con sobrepresion.
Hay que indicar que las nervaduras de arrastre 11 del rotor 3 pueden estar realizadas tambien ligeramente curvadas o arqueadas (en la direccion de transporte) junto a la alineacion radial exacta representada aqrn. De la misma manera para la realizacion de mediciones de control, el dispositivo dosificador 1 puede estar apoyado con su bastidor 2 todavfa adicionalmente sobre celulas de pesaje (no representadas), que estan previstas en la zona de las patas del bastidor 2. Estas celulas de pesaje de control estan conectadas en este caso con la instalacion de control / regulacion mencionada anteriormente, de manera que segun el tamano de la grna (necesidad de combustible) se puede realizar el transporte siguiente desde el o bien los deposito(s) de reserva.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo dosificador para la dosificacion gravimetrica de producto fluido a granel, en particular para la dosificacion de combustibles gruesos, en el que el dispositivo dosificador (1) comprende una carcasa (4) con un rotor (3) giratorio en ella y se transporta una corriente de producto a la carcasa (4) con el rotor (3) accionado alrededor de un eje de giro vertical con la determinacion de la carga momentanea sobre un trayecto de medicion desde un orificio de carga (5) hacia y un orificio de vaciado (7), asf como con un dispositivo de medicion de la fuerza (10), que detecta la carga momentanea de la corriente de producto conducida sobre el rotor (3) y que esta conectado con la carcasa (4), que esta alojada en un eje de articulacion (8), que - visto en vista en planta superior - se extiende a traves del centro del orificio de carga (5), caracterizado por que sobre el orificio de carga (5) del rotor (3) esta previsto un embudo oscilante (50) con un generador de vibraciones (52), en el que el generador de vibraciones (52) esta dispuesto por encima del orificio de carga (5) y el eje de articulacion (8) en direccion vertical (A) sobre el eje de articulacion (8) de la carcasa (4).
  2. 2. - Dispositivo dosificador de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el embudo oscilante (50) esta dispuesto con un compensador (54) colgando en un bastidor (51), en particular libremente oscilante en todas las direcciones espaciales.
  3. 3. - Dispositivo dosificador de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el embudo oscilante (50) esta conectado con un compensador (53) con la carcasa (4).
  4. 4. - Dispositivo dosificador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el generador de vibraciones (52) esta dispuesto oscilante de manera predominante en el plano horizontal.
  5. 5. - Dispositivo dosificador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el generador de vibraciones (52) es accionado continuamente.
  6. 6. - Dispositivo dosificador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el rotor (3) con un anillo exterior (14) presenta bajo la formacion de un intersticio circunferencial (16) un diametro insignificantemente menor que el diametro de la carcasa (4) y el borde superior (15) esta configurado que manera que se extiende hacia fuera para la cobertura del intersticio circunferencial (16).
  7. 7. - Dispositivo dosificador de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que en el intersticio circunferencial (16) estan previstos unos arrastradores auxiliares (17), en el que el orificio de vaciado (7) se proyecta en direccion radial mas alla del borde exterior (14) y esta en conexion con el intersticio circunferencial (16).
  8. 8. - Dispositivo dosificador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que sobre el orificio de vaciado (7) esta dispuesta una tobera de soplado (31), que esta accionada especialmente con gas inerte o aire caliente.
  9. 9. - Dispositivo dosificador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el dispositivo dosificador (1) esta apoyado para pesajes de control con su bastidor (2) sobre celulas de pesaje.
  10. 10. - Dispositivo dosificador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el embudo oscilante (50) se puede activar en el caso de cargas momentaneas demasiado reducidas u oscilantes fuera de valores lfmites fijables.
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