SISTEMA DE TRANSPORTE Y ESCLUSAS.

Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel,

con exclusión de gases y para la prevención de un intercambio de gases a baja presión diferencial, en un reactor (14) que presenta una carcasa (40) y un árbol helicoidal (44) montado en la misma que accionado transporta el material a granel de una abertura de alimentación a una abertura de descarga en la carcasa (40), presentando el árbol helicoidal (44) en sentido axial, entre la abertura de alimentación y la abertura de descarga, una sección sin espiras (50) dispuesta entre un número de primeras espiras (46) en el sector de admisión y un número de segundas espiras (48) en el sector de descarga, y presentando las primeras espiras (46) una capacidad de transporte de material a granel igual o mayor que las segundas espiras (48), de modo que el árbol helicoidal (44) presenta una zona de compactación en el sector de transporte del árbol helicoidal (44) entre la zona de alimentación y la zona de descarga.

La invención se refiere a un sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel, con exclusión de gases y en prevención de un intercambio de gases a baja presión diferencial, en un reactor que presenta una carcasa y un árbol helicoidal montado en la misma que accionado transporta el material a granel de una abertura de alimentación a una abertura de descarga en la carcasa.

En una pluralidad de procesos de preparación de materiales a granel es deseable o tecnológicamente ineludible que el proceso de preparación deba ser realizado sin o al menos en grado sumo sin aire, para que el resultado pretendido siquiera sea alcanzado o el componente de aire arrastrado en el transporte del material a granel sea reducido a un mínimo, antes de que el material a granel sea sometido al procesamiento subsiguiente deseado. Un ejemplo son procesos en los que se fabrican combustibles de alto poder calorífico a partir de desperdicios de materiales plásticos. En este caso, es importante que los componentes de material plástico o desperdicios de material plástico por procesar puedan, por un lado, ser transportados con seguridad y sin fallos, aun habiendo una gran caída de temperatura entre la cámara interna de un silo de reserva y la cámara interna de un reactor y que, por otro lado, durante el volcado debería eliminarse del material a granel en grado sumo el aire incluido durante el transporte del material a granel.

En este contexto se conocen sistemas de válvula doble de lanzadera o esclusas de rueda celular, mediante las cuales los productos mencionados anteriormente pueden ser introducidos, en grado sumo separados del lado atmosférico, en una cámara de reactor- El sistema de válvula doble de lanzadera trabaja de forma cuasi continua y la esclusa de rueda celular de forma continua. Ambos sistemas mencionados son caros y requieren una técnica de control amplia.

En el documento WO 2005/071043 A1 se describe un sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel a un reactor, que comprende una carcasa con un árbol helicoidal montado en la misma que accionado transporta el material a granel de una abertura de alimentación a una abertura de descarga en la carcasa. En este caso, las primeras espiras del árbol helicoidal presentan una mayor capacidad de transporte de material a granel que segundas espiras del árbol helicoidal. De este modo, el árbol helicoidal presenta una zona de compactación en su sector de transporte entre la zona de alimentación y la zona de descarga, pudiendo la zona de descarga ser cerrada en diferente grado por medio de una válvula de estrangulación de retención.

Por el documento CN 1284537 y por el documento US 3896923 se conoce, en cada caso, un sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel a un reactor, que presenta una carcasa y un árbol helicoidal montado en la misma, pudiendo el árbol helicoidal presentar en sentido axial una sección sin espiras. En este caso no se ha previsto una compactación del material a granel.

El objetivo de la invención es poner a disposición un sistema de transporte y esclusas que evita las desventajas del estado actual de la técnica, en particular desgasifique el material a granel transportado, en tanto presente inclusiones de aire proveniente de la atmósfera y separe la fase gaseosa en un recipiente, como un reactor, de la fase gaseosa atmosférica.

Este objetivo se consigue mediante el objeto de la reivindicación independiente..

En un sistema de transporte y esclusas según la invención, el árbol helicoidal presenta en sentido axial, entre la abertura de alimentación y la abertura de descarga, una sección sin espiras prevista entre un número de primeras espiras en el sector de admisión y un número de segundas espiras en el sector de descarga, y las primeras espiras presentan una capacidad de transporte de material a granel igual o mayor que las segundas espiras.

El sistema de transporte y esclusas según la invención tiene la ventaja esencial de que la cámara de esclusa o cámaras de esclusas no deben ser evacuadas como sucede en las válvulas dobles de lanzadera o en las esclusas de rueda celular respectivas y de que no deben configurarse sellos especiales que hermetizan de la atmósfera la cámara entre dos válvulas de lanzadera o cada cámara de esclusa de rueda circular individual. En los sistemas conocidos, de un material a granel por transportar se extrae el aire generando un vacío en la cámara que recibe el material a granel. En los sistemas conocidos debe haberse aplicado el vacío antes de que se abra la cámara de esclusa respecto de una cámara interior de reactor. En el sistema según la invención no es necesario generar un vacío en el tornillo sinfín transportador, porque en la sección sin espiras del tornillo sinfín transportador el material a granel por transportar es compactado y forma un tapón de material a granel. Al formarse el tapón de material a granel, el gas existente en el material a granel es expulsado y puede escapar del sistema de transporte y esclusas por medio de una abertura de venteo de gas.

El sector sin rosca del árbol helicoidal, un denominado sector sin espiras, puede estar realizado de diferente tamaño y de diferente longitud (longitud axial), porque el sector sin rosca helicoidal puede ser ajustado a las características de material a granel del material a granel por transportar. De la manera lo más sencilla, el diámetro de la carcasa del sistema de transporte y esclusas puede ser aumentado o reducido y la longitud axial del sector sin rosca puede ser acortada o prolongada en función del material a granel. Del mismo modo, tampoco se requiere un diseño completamente nuevo del sistema de transporte y esclusas cuando se ajusta la capacidad de transporte de un primer sector de espiras a la capacidad de transporte de un segundo sector de espiras. Por medio de diferentes capacidades de transporte en el sector de primeras y segundas espiras es posible influir sobre el grado de compactación del tapón de material a granel en el sector sin rosca del árbol helicoidal.

En una configuración ventajosa de la invención, las primeras y segundas espiras presentan flancos de espira conectados sin interrupción con el árbol helicoidal. Ello tiene la ventaja de que, durante el transporte del material a granel, en el primer sector de espiras como también en el segundo sector de espiras los espacios libres entre las espiras están completamente repletos del material a granel por transportar y los flancos de espira forman junto con el material a granel por transportar una barrera de gas entre la atmósfera y la fase gaseosa en una cámara interior del reactor.

También es ventajoso si el sistema de transporte y esclusa presenta en el sector de admisión un estrechamiento cónico, preferentemente una primera sección cilíndrica, una sección estrechada cónicamente y una segunda sección cilíndrica. Ello tiene la ventaja de que el material a granel por transportar ya se compacta en el primer sector de espiras, de modo que se forma una barrera entre la atmósfera y la cámara del reactor, aún antes de entrar a la sección sin espira del tornillo sinfín de transporte.

Es particularmente ventajoso si el sistema de transporte y esclusas presenta un árbol hueco sobre el que está colocado el árbol helicoidal. Si el sistema de transporte y esclusas según la invención está configurado constructivamente de esta manera, en función de las características de material a granel del material a granel por transportar pueden recambiarse de forma lo más sencilla los árboles helicoidales del sistema de transporte y esclusas según la invención. La configuración constructiva básica del sistema de transporte y esclusas permanece conservada y solamente se enchufa un nuevo árbol helicoidal sobre el árbol hueco.

Otra ventaja se consigue si el árbol hueco está hermetizado respecto de la atmósfera por medio de un retén frontal, en particular por medio de un retén frontal de doble acción. En un sistema de sellado de este tipo se evita que al accionar el árbol hueco pueda afluir gas a la cámara del reactor, en este caso aire. Si en el reactor se realizan reacciones o procesos de material que deben efectuarse con ausencia de aire, el sistema de transporte y esclusas según la invención garantiza esta condición del procedimiento mediante configuraciones de lo más sencillas y no propensas a fallos.

Si la carcasa del sistema de transporte y esclusas, vista en sentido axial, está realizada en varias partes, en particular en dos partes, pueden... [Seguir leyendo]

1. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel, con exclusión de gases y para la prevención de un intercambio de gases a baja presión diferencial, en un reactor (14) que presenta una carcasa (40) y un árbol helicoidal (44) montado en la misma que accionado transporta el material a granel de una abertura de alimentación a una abertura de descarga en la carcasa (40), presentando el árbol helicoidal (44) en sentido axial, entre la abertura de alimentación y la abertura de descarga, una sección sin espiras (50) dispuesta entre un número de primeras espiras (46) en el sector de admisión y un número de segundas espiras (48) en el sector de descarga, y presentando las primeras espiras (46) una capacidad de transporte de material a granel igual o mayor que las segundas espiras (48), de modo que el árbol helicoidal (44) presenta una zona de compactación en el sector de transporte del árbol helicoidal (44) entre la zona de alimentación y la zona de descarga.

2. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1, caracterizado porque las primeras y segundas espiras (46, 48) presentan flancos de espira conectados sin interrupción con el árbol helicoidal (44).

3. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el sistema de transporte y esclusa (10) presenta en el sector de admisión de producto un estrechamiento cónico, preferentemente una primera sección cilíndrica, una sección estrechada cónicamente y una segunda sección cilíndrica.

4. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 o 3, caracterizado porque el sistema de transporte y esclusas (10) presenta un árbol hueco (42) sobre el que está colocado el árbol helicoidal (44).

5. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 4, caracterizado porque el árbol hueco (42) está hermetizado respecto de la atmósfera por medio de un retén frontal, en particular por medio de un retén frontal de doble acción (64).

6. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 a 5, caracterizado porque la carcasa (40) está realizada en sentido axial en varias partes, en particular en dos partes.

7. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 a 6, caracterizado porque en el sector de admisión está prevista en la carcasa (40) una abertura de venteo de gas (51).

8. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 a 7, caracterizado porque la carcasa (40) está realizada, al menos en el sector de descarga, de doble pared para el pasaje de un fluido.

9. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 8, caracterizado porque el fluido presenta una temperatura que conserva en grado sumo sin cambio el comportamiento de flujo del material a granel transportado en el sistema de transporte y esclusas.

10. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 a 4, caracterizado porque en el árbol hueco (42) está dispuesta una barra (52) desplazable axialmente, que en el extremo libre presenta un plato (54) que en una primera posición terminal obtura la abertura de salida y en una segunda posición terminal libera sin restricciones la capacidad de transporte del árbol helicoidal (44).

11. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 10, caracterizado porque el árbol hueco (42) termina en el sentido al plato en un fuelle (86).

12. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 a 11, caracterizado porque en el sector de la abertura de descarga un tubo (68) separado de la carcasa (40) envuelve el árbol helicoidal (44) y sobresale en sentido axial sobre el extremo de descarga del árbol helicoidal (44).

13. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 1 a 12, caracterizado porque en la abertura de alimentación está dispuesto un elemento de cierre resistente a la presión, en particular una compuerta plana (36) dispuesta entre el sistema de transporte de material a granel y la abertura de alimentación.

14. Sistema de transporte y esclusas para la alimentación de un material a granel según la reivindicación 11 o 13, caracterizado porque el tubo (68) presenta en el extremo de descarga del árbol helicoidal (44).una pared de comunicación (70) que cierra el espacio (72) hermetizado entre el tubo (68) y la carcasa (40) del árbol helicoidal (44).

15. Sistema de transporte y esclusas según la reivindicación 1 para la alimentación al reactor (14) de desperdicios de material plástico como material a granel para la producción de combustibles de alto poder calorífico por medio del árbol helicoidal (44), caracterizado porque la zona de descarga está envuelto por un tubo (68) distanciado de la carcasa (40) del árbol helicoidal (44), y el tubo (68) penetra con la zona de descarga en el reactor (14), sumergiendo exclusivamente el tubo (68) en un nivel de líquido formado en el reactor (14), pudiendo la zona de descarga del árbol helicoidal (44) ser cerrada en diferente grado por medio de un plato (54).