PT92111A - Aparelho para filtracao e coalescencia de liquidos e processo para o tratamento dos referidos liquidos - Google Patents

Description

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LeScriçso co Ob^ecto do Invento que áAjj^AíR INTr.RN ATIONAL LIMITEL, inglesa, industrial, com seae em 3ritannic Louse, Moor lane, Londres EC2Y 9BU, Grã-3retanha, pretende obter em Portugal para ; "APARELHO PARA FILTRAÇÃO Ξ COA-LESCENOlA LE LÍQUILOS E PROCESSO PARA 0 TRATAMENTO LOS REFERI ·* LOS LÍQUILOS". 10

Mod. 71 -10000 ·χ. - 89/07 20 25 0 presente invento refere-se a um aparelho para filtrar sólidos a partir de líquidos e para separar goticolas de um líquido dispersas num outro líquido. A EP 0 0047^4 descreve um aparelho pa?-a ra remover cont^minantes de um líquido, o qual compreende feixes de fibras alinhadas paralelamente umas às outras entre duas placas terminais. As placas terminais podem ser movimentadas axialmente para esticarem ou comprimirem as fibras. 0 líquido flui através do aparelho paralelamente ao ·. feixe· de fibras. A ΞΡ 0 207 797 descreve um outro aparelho para remover contaminantes ae um líquido. Esse dispositivo compreende igualmente fibras ligadas em cada uma das extremidades a suportes terminais, suportes terminais esses que podem ser afastados ou aproximados um do outro para colocarem as fibras sob pressão ou para aliviarem qualquer tensão aplicada. Os suportes terminais podem também ser rodados relativamente um ao outro. As'fibras estão ligadas aos suportes terminais de forma a formarem um tubo de fibras que rodeia um miolo tubular munido de perfurações. Por sua vez as fibra;> estão envolvidas por um tubo perfurado que impede o movimento radial aas fibras (em relação ao eixo do miolo tubular). 0 liquido a ser tratado passa através aas fibras, entre o miolo central e um compartimente emterior que circunaa as fibras. utilização, os suportes terminais s§o movimentados em airecção um ao outro e roaados também relativamente um ao 35 1 5 10 15

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outro para torcerem as fibras e para as comprimirem ae encontro ao tubo perfurado. 0 pedido ae patente co-penaente não publicado (Processo 7075) aescreve um aparelho para filtrar e separar líquidos em que o tubo perfuraao central descrito na EP 0 207 797 é substituído por uma mola espiral, dimensionada de tal modo que não se fecha quando os suportes terminais se encontram na sua posição operacional mais aproximada e re siste ao movimento das fibras para o interior, no filtro fibroso, quando os suportes terminais são movimentados axialmente em direcção um do outro e girados para provocarem a torsão das fibras. Na organização apresentada na EP 0 207 797 é necessário movimentarem-se os suportes terminais, relativamente um ao outro, longitudinalmente ao longo do eixo do fil tro tubular e também rodando-os. Seria possível proporcionar--se um único mecanismo que por uma única aplicação de energiu pudesse proporcionar, simultaneamente, os movimentos longitudinal e rotativo. Verificou-se, no entanto, que, ao proporcionarem-se accionamentos separados para se darem os movimen tos longitudinal e rotativo e ao preverem-se determinadas disposições de controlo adicionais* podem obter-se melhores desempenhos'na filtração e separação. lie acordo com o presente invento o dispositivo para a remoção de contaminantes de um líquido, compreende : A. um dispositivo de filtração constituído por: (i) um invólucro. (ii) um filtro fibroso tubular dentro ao invólucro o qual divide o involucro em aois compartimentos, sendo o re ferido filtro fibroso a) constituído por fibras ligadas em cada uma aas extremidaaes a um primeiro e um segundo suportes terminais, b) veis relativa mente senão os suportes terminais axialmente um ao outro *a volta co eixo longituai mó- nal —d- — 10 15

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do filtro fibroso tabular e B. meios para provocar movimentos1 relativos de rotação e longitudinais aos suportes terminais caracterizaaos por: um primeiro motor para provocar movimentos relativos ae rotação e longitudinais aos suportes terminais, um segundo motor para provocar o movimento longitucinal aos suportes terminais, um sensor ligado ao primeiro motor para sentir a força de torção aplicada pelo primeiro motor para provocar a rotação relativa dos suportes terminais e meios de controlo para paparem o primeiro motor quando a tor|-ção tenha atingido um nível predeterminado. Le acordo com um outro aspecto do presente invento, um processo para tratamento de um líquido conten|-do contaminantes por meio ce a) formação de um leito compacto de fibras, num filtro tubular constituído por fibras ligádas, em cada uma das extremidades a um primeiro e um segunao suportes terminais, por meio do movimento relativo dos suportes terminais em direc-ção um ao outro e pela rotação recíproca, aaqueles suportes, b) passagem de um líquido contendo contaminantes através do leito de fibras eompactaao, c) rotação dos suportes terminais relativamente um ao outro e deslocação dos mesmos em afastamento relativo de forma a descompactar o leito de fibras e de passagem de líquido de lavagem através do leito de fibras não compactado para remoção dos contaminantes, é caracterizado pelo facto de os suportes terminais serem gi rados um relativamente ao outro para formarem um leito compacto até que seja atingida uma força ae torção préaetermina-ca. Existe um limite superior para o valor da torção que pode ser aplicaaa para procuzir a rotação relativa dos suportes terminais. 3e for aplicado um valor excessivo ae força ce torção as fibras romper-se-ão. verificou-se vue o /slor da rotação relativa das placas terminais sem arriscar o rompimento uas fibras, poc.s ser aumentado a mecida oae sarnenta 35 10 15

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o numero ae rota-çoes..Quando o leito e compactado, os suportes tesminais são rodacos relstivemente um ao outro, ao mesmo tempo que se aproximam axialmente.· Verificou-se que o valor da rotação relativa cos suportes terminais poae ser aumentado à medida que se aumenta o número ae aecionamentos, fornecendo deste modo uma melhor compactação go leito * Por "accionamento" quer-se significar cada uma das ocasiões em que se provoca a compactação aas fibras pelo movimento dos suportes terminais, em direcção um ao outro e pela respecti-va rotação relativa. Se o valor da rotação relativa dos suportes estiver situado inicialmente a um nível inferior aque·· le em que existe o risco de rompimento aas fibras o valor da rotação sera então estabelecido abaixo ao valor óptimo para utilização apos um aeterminado numero ae aecionamentos. A rotação relativa dos suportes terminai:í pode ter lugar curante a operação ae lavagem em contra-corrente. A fase de lavagem em contra-corrente é iniciaaa pela rotação dos suportes terminais relativamente um ao outro e pelo seu afastamento axial ae modo s descompactarem o leito. No entanto obtem-se resultados melhores durante a lavagem a contra-corrente se se fizer com que os terminais rodem rela-tivamente um ao outro, para qualquer dos lados da posição correspondente ao terem-se as fibras alinhadas paralelamente ao eixo. Esta rotação durante a lavagem a contra-corrente a-plica uma forço de aperto as fibras que ajuda a remover os contaminantes. Não obstante as fibras estão, inicialmente, rígidas aevido a presença ae contaminantes e o grau ae rotação que poae ser aplicaao com segurança é limitado, A meaida aue os contaminantes são removiuos as fibras tornam-se menos rigicas e o grau ae rotação poae ser aumentado. Se o valor aa rotação angular relativa fõr fixaao num aeterminaao valor ae mo ao a evitar uani ficar as fibras n uanao se inicia a lavai· õOm a contra-corrente, r.ãc cc-rá s^ficier. uns seção ae limpeza máxima â meai as -ae

* n ·> O orc oorci: !s fibras fi cam me-

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co presente invento efectuar a lavagem em oontre-corrente ouando se rociam relativa mente um ao outro os suportes terminais, em volta ce uma posição em que as fibras são alinhadas paralelamente ao eixo do filtro tubular, a espaços, curante a fase de lavagem em contra-corrente, sendo a rotação efe-ctuada ate um valor de torção predeterminado ter sido atingi do. 0 valor da torção aplicado pode ser escolhido de forma a s.er diferente do aplicado durante a fase de compactação. 0 presente invento proporciona um método para se obter um controlo mais apertado ao longo do processe de tratamento de líquidos contaminados por meio do controlo do movimento rotativo, com base na medição da torção, em vez do método aparentemente mais simples de se utilizar um comutador de limitação para detectar um valor pré-seleccionado de rotação angular, o presente invento re.quere uma rotação relativa dos suportes terminais. Será, geralmente, convenier te obter-se isso mantenao-se um suporte terminal fixo e rodando-se apenas o outro suporte terminal. Numa forma preferida do presente invento c segundo motor, que serve para provocar o movimento longitudi nal relativo aos suportes terminais, tem igualmente um sensor para sentir a força ue torção aplicada pelo motor. Os meios de controlo têm ainda meios para detectar quando a tor ção aplicada se encontra acima ae um nível pré-determinado e pode parar o segundo motor quando o nível de torção pré-determinado tenha sido atingido. 0 presente invente é particularmente aaequaao para utilização com aisoositivos de filtra ção de acorao com o peaiào de patente co-pendente (Processo 7073) em aue e utilizada ama mola em espiral, usr.tro do filtro cabular, para proporcionar suporte. Conforme ^escrito nc '73} 3 mola espirai puce Λ.* '·♦' Of · Λ ».< ··** *1*' “* ...rr „ ·/ v ·* ** vw nem relaxada nem comprimias) q^enuo >0 suportes cermirai pedido ue patente nQ :?rcv;a^w -7.31.3 ?.ΟΓΟλ:

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ívi me nz 3 r ο motor ue cs suportes outro, terá cc tona mento aueruaao terminais, de aplicar iiunauo dane af a st anao-os longi1 uma certa força ce Ia C* J- Π 3 — me rt e um do tor^ao o ara aiste der a mola. A medida que a mola fic; um ponuo em que as .fibras entram em mais esticada chegara tensão e haverá um aumen

Mod. 71 -10000 cx. - 89/07 20 25 30 to no ritmo a que a torrão aplicada aumenta, lado que o motor de acc ionamento ja foi carregado por acção da mola, essa modificação da torção tera lugar a um valor de torção relativamente elevado, em oposição a um nível ae torção muito baixo que seria aplicado se não houvesse nenhuma mola. Os sensores de torção são mais precisos junto ao ponto médio dos seus limites do que no seu início, isto é, h volta de uma torção zero. A pre-carga do motor de acc ionamento devido a mola espiral permite a medição ds torção no ponto em que as fibras entram era tensão, para ser feita com maior precisão, de modo a que o motor de accionamento possa ser desligado antes de as fibras serem excessivamente esticadas, com risco de romperem. 0 invento sera*agora descrito com referencia aos desenhos anexos em que A Figura 1 e uma vista em corte de uma forma de aparelho ae filtração para utilização com o presente invento. A Figura 2 é uma erpresentação diagramática ae um sistema de controlo e sensor para utilização no presente invento. 0 aparelho compreende um invólucro (l), com uma abertura (2) na sua extremidade superior. A abertura (2) será fechada, normalmente, por uma válvula ae pressão de segurança ou tampa ae pressão quando em utilização. 0 invólucro encontra-se dividiao em aois compartimentos por um filtrei tubular, geralmente inaicado em (3). 0 filtro fibroso é constituído por feixes ue fibras (4) fixaaas em cada uma das suas> extremidades em suportes terminais (5) e (o). 0 suporte terminal (5) está fixa ao ao invólucro (1). G suporte terrr.inal( 5^ migado a uma uaste ce accionamento ;u0- oode ser axialxente movimentado em airecção ao suporte terrai·· nal \5) e também girado relativamente -o

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porte csrminal. Una entraaa ue liq._iao (3) ene entra-se proporcionada no invólucro (1), abrirão para o compartimento exterior que envolve o filtro tubular. -Ima saiu? «e liquiac encontra-se proporcionada na base ao invólucro e abre para o interior ao compartimento situado no interior go filtro tubular. Uma saída ae arenagem (10), através aa qual se pode drenar o invólucro, se tal for necessário, encontra-se igual mente prevista. Uma mola espiral (11) encontra-se aisposta no espaço tubular dentro ao filtro tubular (3). Uma extremidade (12) da mola (ll) está fixada numa abertura existente no suporte terminal fixo (5)· A outra extremidade (13) encontra-se fixada no suporte terminal móvel (6). Em utilização, o suporte terminal móvel (6) e movimentado de uma posição representada a linhas ponteadas na Figura 1 para a posição representada a cheio, por meio da retracção e rotação aa haste de accionamento. Em cor sequencia disso, as fibras movem-se de uma posição em que se encontram paralelas ao eixo do filtro, para uma emcue ficam inclinadas em relação a ele. Como resultado disso, as fibras são forçadas a Juntar-se mais, aumentando desta forma a sua eficácia para reterem partículas existentes no liquido ou seh parar gotículas de liquido não miscivel. 0 movimento da haste ae accionamento con prime a mola ae moao que ela continua a proporcionar suporte ao longo de todo o comprimento das fibras, sem o arranjo mecânico complexo apresentado na EP 0 207 797· Quando o filtro fibroso tubular é giraac e comprimiao a mola proporciona um suporte racial às fibras sob tensão e permite que-as placas terminais rodem e comprimam o leito fibroso tubular por meio aa aceitação aa torção e aa compressão ^entro aa mola, devido a pouca rigiueo aa mola nos aixos -e -orçao e ax: ma s -ò -ue- >» a · r\ * - J ' · w uaru ~e aoclonamencc õ= ueseja limpar ;tio3Ga a rccsaa : uas-t ’ 3 35 10 15

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supGrte terminal movei s posição rsorssertsca ? linha tracejada. Isto aumenta a separação entre as libras, facilitando assim a lavagem. 2 contra-corrente. A ai socaição ae controlo para 0 aosrelno ce filtrarão representaao na Figura 1 encontra-se indicado na Figura 2. 0 aispositivo de filtração (20) está munido ae uma haste (21,) oue corresponde a haste (7) da Figura 1 para ocasionar o movimento longitudinal ae um supor-· te terminal em airecção ao outro (suporte terminal fixo) e para rodar um dos suportes terminais em relação ao outro. 0 movimento longitudinal da haste (7) (21) é produzido por um motor trifásico (22) e 0 movimento rotativo é produzido por um outro motor trifásico (23). A força de torção exercida pelo motor (22) pode ser sentida pelo sensor de torção (24) e a força de torção exercida pelo motor (23) pode ser detecta-da pelo sensor de torção (25). Os sinais de tensão produzidos pelos sensores de torção são proporcionais à força de torsão aplicada e são enviados para os conversores ae analógico para digital (2ó) e (27), Os sinais digitais dos conversores analogico-digitais são enviados para um controlador lógico programado (25). 0 controlador lógico programado tem meios de armazenamento electrónicos (29) para reter os valores corres-· pondentes as forças ae torsão máxima desejadas. Possui ainda meios de comparação electrónica (30) para comparar os sinais de torção com os valores prá-aeterminados e 0 valor retido nos meios de contagem e para emitir sinais para os controladores (31) e (32) que controlam os motores presentes (u2) e (23)· 0 controlador lógico ae programa (23) e os controladores (31) e (32) correspondem aos meios de controlo exigidos pelo oresente invento. 0 controlaaor lógico programável (28) esta programado ue forma que a torção a que o motor que roda o suporte movei á uesligado pelo controlaaor, se encontra estabelecida num valor prá-aeterminaao -.ue depende uo grau ae compactayão ao leito aô filtração necessário, iemelhantementt o controlaaor lógico ae programa (~2) está pro^rsrnaao ae ms-o motor "ue controla >*** & ^ o > -tlO V ...fcí *» λ U. W o. U. ο*

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Claims (1)

1 10 15 Mod. 71-10000 βχ. - 89/07 20 25 30 KALD3E? 1?yjl % rm1/ .·· / 'p 7 placa terminal e par são quando o valer máximo u'ê ior*ão pré--estabelecido é atingi ao. 0 aepositc do primeiro peaiáo psra o Invento acirna cescrito foi efectuado na Grã-3r et anda, em 26 de Outubro de 1988 sob o n° 8825089.9. -REIVINLICAÇÕES- lã. - Aparelho para a filtração e coalescên cia de líquidos que compreende: A. um dispositivo de filtração que compreende: (i) um invólucro, (ii) um filtro fibroso tubular dentro do invólucro, que divi de o invólucro em dois compartimentos, sendo o referido filtro a) formado por fibras ligadas em cada um dos extremos a primeiro e segundo suportes terminais, b) sendo os suportes terminais móveis axialmente relativa mente um ao outro e giratóriamente relativamente um ao outro em torno do eixo longitudinal do filtro fibroso tubular e 3. meios para provocar a rotação relativa e movimentos longitudinais relativos aos suportes terminais, aparelho ca-racterizado por compreender: um primeiro motor para provocar a rotação relativa dos suportes terminais, um segundo motor para provocar 0 movimento longitudinal dos suportes terminais, um sensor ligado ao primeiro motor para sentir a torção aplicada pelo primeiro motor para provocar a rotação relativa aos suportes terminais, e um meio de controlo para parar o primeiro motor quando a torção tenha atingido um nível p rédet erminado» í.§. - Aparelho de acordo com a rei vindica- iJw -> o^ractarizacc por 0 se^unuo· meter, para ^ * - J i '-< v* * v> .tíW 7 i mento longitudinal relativo uos suportes ** 0 ir.sis, também θ Γ* * *ri c-r.sor 3ara sentir a torção aplicnc a pel 0 .:? mundo mo - 35 1 ΚλΙιΟοιιιγ' 7093 5 10 15 tor e meios oue possuem, aaicionalmente, meios para aetectar quando a torção aplicada pele segunao motor se encontra acima de um nível préaeterminaao e tem meios para parar o segunf· do motor quando o nível predeterminado ou a torção predeterminada são atingidos. Mod. 71 -10000 βχ. - 89/07 20 25 30 - Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracteriçado pelo facto de uma mola em espiral se encontrar disposta no interior do filtro fibroso tubular e estar dimensionada de tal maneira que não se fecha quando os suportes terminais se encontram na sua posição operacional mais fechada e resiste a um movimento para o interior das fibras no filtro fibroso quando os suportes terminais são movimentados axialmente em direcção um ao outro e rodados para torcer as fibras e em cue a mola espiral se encontra num estado neutro quando os suportes terminais se encontram na sua aistância mais próxima um do outro. 2t.â. - Processo para o tratamento de líquidos contendo contaminantes, caracterizado por compreender} a) formação de um leito compacto àe fibras num filtro tubular que compreende fibras ligadas em cada uma aas extremidades a primeiro e segundo suportes terminais por meio do movimento relativo dos suportes terminais em direcção um do outro, b) passage® ae um líquido contenao contaminantes através de um leito compacto de fibras, c) rotação aos suportes terminais relativamente um ao outro e seu movimento em afastamento relativo ce forma a descom-pactar o leito ae fibras e d) passagem de licuido de lavagem através das fibras descom- pactadas do leito para remoção dos contaminantes, e por os saportes terminais serem roçados um em relação outro para. formarem um leite compacto até -ue se atinja ao uma -Ga orecet ce. oe ^0 95 30 u.0 acordo com í?ctc ae as s-portes

οι.% kaid if? 7C9j 10 15 ivnmente ao outro, mterv?..auamer, o passar atreves do to ua fibras para romo/er os contar.inartss, senão os suportes terminais receados ara em. relação ao outro ue ambos os dos ce uma posição correspondente às fibras que são alinhadas paralelamente ao eixo ao filtro tubular até que uma tor ção aplicada préaeterminada seja atingida.Lisboa, 26.0UT.P9 Por KALLAIR INTERNATIONAL LIKETEL 0 ΑΟΕΝΤΞ OFICIAL c.e-, emuar.to o liouidc de iavager j ' > n o-

Mod. 71-10000 βχ. - 89/07 20 25 30 V45C0 MARQUES g-<="»re Oficial μ Prcpnedads Industriai .riiicno- Arcu aa Conceição, 3, ].°-] 1CS USE"; -ix- 35