Dispositivo para la dosificación gravimétrica de materiales a granel.

Dispositivo para la dosificación gravimétrica de materiales a granel,

en particular de combustibles de sustitución, en el que el material a granel puede ser retirado de un depósito de material, y que presenta un tramo de dosificación equipado con un tornillo sin fin de dosificación (10) y un tramo de pesaje dispuesto a continuación que está equipado con un tornillo sin fin de pesaje (11), en el que el tornillo sin fin de dosificación (10) está dispuesto en una carcasa (13) que presenta una tolva de alimentación (25) y el tramo de pesaje presenta otra carcasa (14), de modo que el diámetro de la carcasa (14) del tramo de pesaje es mayor que el diámetro de la carcasa (13) del tramo de dosificación, caracterizado por que los ejes longitudinales centrales de las dos carcasas (14, 13) están alineados entre sí y el grado de llenado de la carcasa (14) que lleva el tornillo sin fin de pesaje (11) es como máximo del 50 % y el grado de llenado de la carcasa (13) del tornillo sin fin de dosificación (10) es del 100 % o aproximadamente del 100 %, siendo el diámetro de las hélices (16) del tornillo sin fin de pesaje (11) esencialmente mayor que el diámetro de las hélices (15) del tornillo sin fin de dosificación (10) .

Dispositivo para la dosificación gravimétrica de materiales a granel

La invención se refiere a un dispositivo de dosificación gravimétrica para materiales a granel, en particular de combustibles de sustitución, en el que el material a granel puede ser retirado de un depósito de material, y que presenta un tramo de dosificación equipado con un tornillo sin fin de dosificación y un tramo de pesaje dispuesto a continuación, de modo que el tornillo sin fin de dosificación está dispuesto en una carcasa que presenta una tolva de alimentación y puede ser accionado en rotación, y el tramo de pesaje presenta otra carcasa.

El dispositivo según la invención se puede emplear sobre todo a escala industrial para la dosificación gravimétrica tanto de materiales a granel convencionales, tales como por ejemplo granulados, polvos y similares, así como para materiales a granel que no se incluyen en la valoración, caracterización y manejo de la técnica de materiales a granel convencionales, como por ejemplo los combustibles de sustitución. Los combustibles de sustitución se presentan en el ámbito industrial y en el doméstico y son por ejemplo virutas de madera, residuos plásticos y similares.

En la aplicación industrial, por ejemplo en la fabricación de harina cruda en la industria del cemento, la fabricación de cementos mixtos o en el uso de combustibles de sustitución para la generación de energía en una instalación de combustión, a menudo con respecto a un control de proceso con un objetivo determinado es muy importante el ajuste exacto de una cantidad de material a granel que se va a dosificar gravimétricamente. Los combustibles de sustitución son empleados cada vez más como combustibles secundarios en combinación con los combustibles primarios fósiles convencionales en la combustión en centrales eléctricas y en la producción de cemento. Se componen preferiblemente de residuos industriales y domésticos que son muy diferentes en sus propiedades físicas. Las propiedades del material a granel de los combustibles de sustitución se diferencian asimismo muy significativamente de las propiedades de los materiales a granel convencionales. Esto se refiere especialmente a la compresibilidad y la estructura fibrosa de los combustibles de sustitución que a menudo provocan aglomeraciones de material. A ello hay que añadir que estos materiales en muchos casos son muy adhesivos, lo que favorece las aglomeraciones mencionadas, pero también los agarramientos a las paredes de las máquinas dosificadoras. Además a menudo tienen una porción muy alta de polvos combustibles y tóxicos que en caso de tratamiento mecánico son arremolinados, así como una humedad de material elevada.

Puesto que los combustibles de sustitución tienen un calor propio considerable, se produce una formación de vapores y posterior condensación en partes de aparato más frías, lo que junto con el polvo conduce a depósitos masivos. Estos depósitos y agarramientos deben entonces ser retirados con un esfuerzo manual considerable para poder garantizar la capacidad de funcionamiento de las partes de la instalación. Por este motivo es muy ventajoso desde el punto de vista técnico y económico en particular el empleo de dispositivos de dosificación cerrados. Por tanto, esto es requerido también por los explotadores de las instalaciones.

Otro inconveniente y que tiene considerables consecuencias sobre la precisión de los dispositivos de dosificación es la densidad de carga de los combustibles de sustitución que fluctúa mucho en poco tiempo y a la que hay que reaccionar sin demora.

Además es conocido para la dosificación de materiales a granel, entre otros también para combustibles de sustitución, emplear las llamadas pesadoras de tornillo sin fin (documentos DE 10 2007 055 566 A1 y DE 201 09 074 U1) . En estos dispositivos de dosificación es pesado un tornillo sin fin de transporte completo, es decir, con el accionamiento y el contenido de material que se va a pesar. La pesadora de tornillo sin fin completa representa por tanto el tramo de medición.

En función del resultado del pesaje y por la comparación con un valor teórico predeterminado es controlado un dispositivo de dosificación dispuesto antes o el número de revoluciones del tornillo sin fin. Debido al hecho de que la relación neto/bruto es pequeña, también la precisión de la dosificación es reducida. Además debido a la rigidez de los manguitos de obturación, el desacoplamiento en términos de fuerza del tornillo sin fin de pesaje respecto de las piezas de la instalación colocadas antes y después es muy problemático, de manera que a menudo se produce una derivación de fuerza que falsea la señal de medida. Otro problema lo constituye la alimentación de material al tornillo sin fin de pesaje. Debido a que el nivel de material en el recipiente de reserva varía con el tiempo antes del tornillo sin fin de pesaje este es cargado adicionalmente y de forma diferente a través de una abertura de entrada de material en el tornillo sin fin, lo que conduce a una influencia del resultado de pesaje. Además esta carga adicional en muchos casos es distribuida de forma no simétrica en la entrada a la pesadora de tornillo sin fin, de manera que tampoco un apoyo simétrico del tornillo sin fin de pesaje, por ejemplo sobre dispositivos de medida o articulaciones conlleva durante la alimentación del producto ninguna mejora esencial del resultado de pesaje. Lo que influye esencialmente sobre la precisión de la señal de medida es el estado de llenado en el tornillo sin fin. La precisión del pesaje de las pesadoras de tornillo sin fin se sitúa a menudo solo en torno al 15%. Depende del material pero también está condicionado por los otros factores mencionados antes atribuibles al procedimiento de medición.

El documento US 5, 184, 754 da a conocer un dispositivo de transporte para material en forma de polvo, en el que el material es transportado desde un embudo de llenado a través de un tornillo sin fin de transporte a un dispositivo de

pesaje. El dispositivo de pesaje comprende un dispositivo de medida que detecta el peso de una carcasa mediante la cual es transportado el material.

Además el documento US 5, 423, 456 da a conocer un dispositivo para medir un material transportado de forma continua a través de tornillos sin fin. En él, el material es dirigido en primer lugar a través de un tramo de transporte superior, antes de que el material caiga y se mueva a través de un tornillo sin fin de transporte con un dispositivo de pesaje. El dispositivo de pesaje está así montado basculante para que un dispositivo de medida pueda detectar una fuerza de peso.

La invención se propone el objeto de desarrollar un dispositivo que actúe de forma continua para la dosificación gravimétrica de materiales a granel del tipo descrito al principio, en particular para la dosificación de combustibles de sustitución, que sea adecuado también para la dosificación de otros materiales a granel fibrosos, compresibles y adhesivos y esté cerrado respecto al entorno, en el que sea además mejorada la precisión de dosificación debido a su principio de acción y una relación neto-bruto alta.

El objeto propuesto se lleva a cabo con un dispositivo con las características de la reivindicación 1.

La carcasa del tramo de pesaje se apoya de forma conocida en sí sobre al menos una célula de pesaje. Por el mayor diámetro de la carcasa del tramo de pesaje, el material a granel que antes fue compactado en el tramo de dosificación debido al grado de llenado del 100 % es distendido y por tanto aflojado. Con ello se reducen fuertemente las fuerzas de rozamiento en la pared de la carcasa del tramo de pesaje, de manera que la influencia de las fuerzas horizontales sobre las células de medida al menos se reduce, o se elimina por completo. Con ello se eleva la precisión del proceso de pesaje. La relación de diámetros de las carcasas del tramo de pesaje y el tramo de dosificación se pueden adaptar a las propiedades del material. La precisión del resultado de pesaje es especialmente problemática en el caso de combustibles de sustitución debido a la compresibilidad del material.

Las carcasas pueden estar cerradas a excepción de la tolva de introducción del tramo de dosificación. Además pueden estar realizadas cilíndricas o con forma de artesa.

En otra realización está previsto que la relación del diámetro de la carcasa del tramo de dosificación respecto al diámetro de la carcasa del tramo de pesaje sea mayor de 1, 0:1, 05. Sin embargo, esta relación debería preferiblemente ser tal que el material a granel en la zona del segundo tornillo sin fin de transporte ascienda como máximo hasta el eje longitudinal central, aunque preferiblemente... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la dosificación gravimétrica de materiales a granel, en particular de combustibles de sustitución, en el que el material a granel puede ser retirado de un depósito de material, y que presenta un tramo de dosificación equipado con un tornillo sin fin de dosificación (10) y un tramo de pesaje dispuesto a continuación que está equipado con un tornillo sin fin de pesaje (11) , en el que el tornillo sin fin de dosificación (10) está dispuesto en una carcasa (13) que presenta una tolva de alimentación (25) y el tramo de pesaje presenta otra carcasa (14) , de modo que el diámetro de la carcasa (14) del tramo de pesaje es mayor que el diámetro de la carcasa (13) del tramo de dosificación, caracterizado por que los ejes longitudinales centrales de las dos carcasas (14, 13) están alineados entre sí y el grado de llenado de la carcasa (14) que lleva el tornillo sin fin de pesaje (11) es como máximo del 50 % y el grado de llenado de la carcasa (13) del tornillo sin fin de dosificación (10) es del 100 % o aproximadamente del 100 %, siendo el diámetro de las hélices (16) del tornillo sin fin de pesaje (11) esencialmente mayor que el diámetro de las hélices (15) del tornillo sin fin de dosificación (10) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el tornillo sin fin de dosificación (10) y el tornillo sin fin de pesaje (11) están asegurados a un eje (12) continuo común que puede ser accionado en rotación.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que los pasos de las hélices (15, 16) del tornillo sin fin de dosificación (10) y el tornillo sin fin de pesaje (11) son iguales o diferentes.

4. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los diámetros exteriores de las hélices (15) del tornillo sin fin de dosificación (10) son como máximo 25 mm menores que el diámetro interior de la carcasa (13) correspondiente.

5. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el extremo del lado de descarga del tornillo sin fin de pesaje (11) termina directamente antes de una tubuladura de descarga (26) .

6. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al tramo de pesaje del dispositivo para la determinación del peso del material está asociada al menos una célula de medida sobre la que se apoya la carcasa (14) y por que el número de revoluciones del primer y del segundo tornillos sin fin de transporte (10, 11) puede ser regulado en función del resultado de medición.

7. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tornillo sin fin de pesaje

(11) presenta por el lado de entrada al menos una hélice (17) de tornillo sin fin adicional y por que en la zona de entrada y descarga de la carcasa (14) del tornillo sin fin de pesaje (11) están previstas juntas (23, 24) .

8. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el eje (12) que lleva el tornillo sin fin de dosificación (10) y el tornillo sin fin de pesaje (11) está montado en la zona entre el motor de accionamiento regulable (22) y el lado de entrada del tornillo sin fin de dosificación (10) , así como en la zona final opuesta, preferentemente colindante a la tubuladura de descarga (26) .