Máquina de cribado, en particular máquina específica de cribado por resonancia para mezclas difíciles de separar, tales como mezclas de crudo y arena.

Máquina de cribado por resonancia, específica para mezclas de difícil separación tales como mezclas de arena ycrudo,

comprendiendo

- un bastidor de apoyo base (3) apoyado de modo vibratorio a través de los muelles amortiguadores (2)respecto al suelo de instalación, de orientación esencialmente horizontal, como masa vibratoria contraria,- varios paquetes de muelles acumuladores de energía (5) apoyados inclinados en el bastidor de apoyobase (3), cada uno en forma de un conjunto de dobles muelles helicoidales, que soportan una caja decribado (4) como masa vibratoria, y

- varios motores desequilibrados (6) embridados en el bastidor de apoyo base (3), que imparten unavibración de cribado orientada al bastidor de apoyo base (3) y a través de los paquetes de muellesacumuladores de energía (5) a la caja de cribado (4), estando formados los paquetes de muellesacumuladores de energía (5) cada uno por un conjunto de muelles dobles compuesto por unos muelleshelicoidales (26, 27) dispuestos coaxiales por parejas cabeza contra cabeza, con sus extremos alejadosentre sí apoyados cada uno firmemente en el bastidor de apoyo base (3), estando amarrada la caja decribado (4) respectivamente con un apoyo (28) fijo en la caja, entre las cabezas (29, 30) dispuestas porparejas de los muelles helicoidales (26, 27) situados de este modo sometidos a una tensión inicial, de formaque se pueda alcanzar una vibración de cribado dirigida con un valor Kv efectivo de aprox. 9,5 g.

Máquina de cribado, en particular máquina específica de cribado por resonancia para mezclas difíciles de separar, tales como mezclas de crudo y arena

La invención se refiere a una máquina específica de cribado por resonancia para mezclas difíciles de separar, tales como mezclas de arena y crudo.

Mediante el ejemplo de las citadas mezclas de arena y crudo se explican mejor los antecedentes de la invención. En las capas geológicas con elevada proporción de arena se produce en el curso de la extracción de petróleo una cantidad no despreciable de fangos de petróleo, que está mezclada con una elevada proporción de arena. Para poder aprovechar también el crudo contenido en estos fangos de petróleo, es necesario separar la arena fina del fango de petróleo, de forma que como resultado de este proceso de separación se disponga de un petróleo crudo en gran medida exento de arena.

La separación de esta clase de mezclas de arena y curdo de alta viscosidad tiene lugar con máquinas de cribado conocidas, cuya aceleración de cribado alcanza como máximo 6, 35 g. Esta clase de máquinas de cribado presentan por lo general una caja de criba como masa vibratoria, que va apoyada de forma vibratoria respecto al fondo de colocación, por medio de unos muelles amortiguadores. La vibración de la criba se consigue mediante unos motores desequilibrados embridados a la caja de criba.

Para la separación fina es especialmente necesaria una aceleración de criba elevada, designada también como índice característico de la criba Kv, donde las partículas de poca masa que debido a la vibración de la criba son lanzadas hacia arriba, al volver a caer en dirección hacia el fondo de la criba que se les acerca son introducidas a presión a través de los orificios de separación de la criba. Cuanto mayor sea índice característico de la criba Kv tanto mayor es la capacidad específica de penetración a presión, es decir que la capacidad de cribado aumenta proporcionalmente al factor Kv por área de cribado.

Para efectuar la separación de las arenas del fango de petróleo no se habían alcanzado hasta la fecha valores satisfactorios, lo cual en opinión de los especialistas se debe achacar en primer lugar al índice característico de la criba. El índice característico de la criba máximo alcanzado que se conozca se encuentra tal como ya se ha mencionado, en un valor máximo de 6, 35 g, lo cual es demasiado bajo para las citadas mezclas de arena y crudo.

Como es sabido, la aceleración de la criba o el índice característico de la criba de una máquina de cribado debe estar diseñado de tal modo que el campo medio del ángulo de giro de cribado está aproximadamente en 360º o en unos múltiplos enteros de este valor. Esto es necesario para que las partículas buenas que van cayendo incidan sobre el fondo de la criba en el instante en que este haya alcanzado su velocidad opuesta máxima hacia arriba. Debido a que en este caso también es máxima la velocidad de incidencia entre las partículas y el fondo de la criba se logra un alto grado de separación incluso de partículas sólidas muy finas, por ejemplo también desde medios de alta viscosidad.

Un incremento del índice característico de la criba por encima del valor alcanzado en las máquinas de cribado actualmente usuales, de 6, 35 g correspondiente a 2 x 360º = 720º, solamente tiene sentido si se alcanza el siguiente campo de ángulo de giro de cribado de 3 x 360º = 1080º. El correspondiente índice característico de la criba es de Kv=9, 5. Todos los valores Kv situados entremedias solamente permiten alcanzar unas capacidades de cribado reducidas.

Por el documento US 2, 353, 492 A se conoce un dispositivo de cribado en el que una caja de cribado está colgada por medio de unos muelles helicoidales de un bastidor de apoyo básico, al cual se le imparten vibraciones mediante un dispositivo de excéntrica. El marco de apoyo básico a su vez está suspendido también por medio de muelles helicoidales de un cimiento a modo de cubierta. Esta publicación muestra esquemáticamente también la reversión cinemática en la que la caja del cribado y el bastidor de apoyo básico están apoyados sobre una cimentación unidos entre sí por medio de muelles helicoidales.

El documento DE 628 949 Z muestra una criba vibratoria en la que una caja de cribado y un bastidor de apoyo apto para vibrar están apoyados de forma vibratoria en una cimentación a través de unas estructuras a modo de resortes de lámina. La caja de cribado y el bastidor de apoyo están unidos de modo suelto entre sí a través de un acoplamiento semejante a muelles helicoidales, y donde por medio de un accionamiento de excéntrica aplicado al bastidor de apoyo se les puede impartir vibraciones.

El documento US 3, 032, 175 A da a conocer finalmente un transportador de canaleta por vibración, donde una canaleta vibratoria está acoplada con un bastidor de apoyo básico de forma oscilante a través de unos conjuntos de muelles dobles a base de muelles helicoidales dispuestos cabeza contra cabeza. Este bastidor está dotado de motores desequilibrados y también esta apoyado de forma vibratoria sobre una cimentación a través de unas patas de muelles helicoidales.

Partiendo de la problemática descrita inicialmente que presentan las máquinas de cribado convencionales, la invención se basa en el objetivo de perfeccionar una máquina de cribado en su diseño básico de tal modo que se pueda conseguir un aumento notable del índice característico de la criba hasta alcanzar un campo de Kv = 9, 5 g.

Este objetivo se resuelve por la forma de construcción de la máquina de cribado descrita en la reivindicación 1, que 5 comprende

- un bastidor de apoyo básico apoyado respecto al suelo de colocación de modo vibratorio por medio de muelles vibradores, como masa vibratoria contraria,

- varios paquetes de muelles acumuladores de energía apoyados en el bastidor de apoyo básico en posición

inclinada en forma de un conjunto de dobles muelles helicoidales, que soportan una caja de cribado como 10 masa vibratoria, y

- varios motores desequilibrados embridados en el bastidor de apoyo así como que imparten una vibración de cribado controlada con un valor Kv efectivo de 9, 5 g al bastidor de apoyo básico, y a través de los paquetes de muelles acumuladores de energía, a la caja de cribado, estando compuestos los paquetes de muelles acumuladores de energía cada uno por un conjunto de muelles dobles a base de muelles

helicoidales alineados por parejas de forma coaxial cabeza contra cabeza, con sus extremos alejados entre sí apoyados cada uno firmemente en el bastidor de apoyo básico, estando la caja de cribado amarrada respectivamente con un apoyo fijo en la caja entre las cabezas correspondientes por parejas de los muelles helicoidales que se encuentran pretensados.

Con este diseño, la invención abandona la idea practicada hasta la fecha de la aceleración directa de la caja de

cribado por su apoyo vibratorio respecto al suelo de colocación y los motores desequilibrados aplicados directamente en este. Además, para la transmisión de la energía entre los elementos que intervienen en la vibración se emplean muelles acumuladores de energía que ya no presentan las limitaciones mecánicas de los topes, elementos de conducción y brazos conductores entre los elementos que intervienen en la vibración tal como sucede por ejemplo en el documento DE 11 877 897 A o en el DE 68 11 940 U. Este era el motivo por el que las máquinas

de cribado conformes al estado de la técnica estuvieran limitadas a un valor Kv de aprox. 5g a 6g. El planteamiento de la solución conforme a la invención prevé en cambio la combinación de dos masas vibratorias, que son la masa vibratoria propiamente dicha en forma de la caja de cribado y una masa vibratoria contraria en forma del bastidor de apoyo básico, que está apoyado respecto al suelo de colocación de modo vibratorio a través de unos muelles amortiguadores. La idea básica de esta disposición es acelerar el bastidor de apoyo básico como masa excitadora

aproximadamente a 3g, y aumentar en combinación con los paquetes de muelles acumuladores de energía la aceleración de la caja de cribado, debido a su vibración de cribado dirigida, a un campo absoluto de 10g. Debido a la inclinación del ángulo de vibración que actúa sobre el fondo de cribado, esta aceleración se descompone... [Seguir leyendo]

1. Máquina de cribado por resonancia, específica para mezclas de difícil separación tales como mezclas de arena y crudo, comprendiendo

- un bastidor de apoyo base (3) apoyado de modo vibratorio a través de los muelles amortiguadores (2) respecto al suelo de instalación, de orientación esencialmente horizontal, como masa vibratoria contraria,

- varios paquetes de muelles acumuladores de energía (5) apoyados inclinados en el bastidor de apoyo base (3) , cada uno en forma de un conjunto de dobles muelles helicoidales, que soportan una caja de cribado (4) como masa vibratoria, y

- varios motores desequilibrados (6) embridados en el bastidor de apoyo base (3) , que imparten una vibración de cribado orientada al bastidor de apoyo base (3) y a través de los paquetes de muelles acumuladores de energía (5) a la caja de cribado (4) , estando formados los paquetes de muelles acumuladores de energía (5) cada uno por un conjunto de muelles dobles compuesto por unos muelles helicoidales (26, 27) dispuestos coaxiales por parejas cabeza contra cabeza, con sus extremos alejados entre sí apoyados cada uno firmemente en el bastidor de apoyo base (3) , estando amarrada la caja de cribado (4) respectivamente con un apoyo (28) fijo en la caja, entre las cabezas (29, 30) dispuestas por parejas de los muelles helicoidales (26, 27) situados de este modo sometidos a una tensión inicial, de forma que se pueda alcanzar una vibración de cribado dirigida con un valor Kv efectivo de aprox. 9, 5 g.

2. Máquina de cribado según la reivindicación 1, caracterizada porque los muelles amortiguadores (2) están situados respectivamente en los extremos de los lados longitudinales (16, 17) del bastidor de apoyo base (3) .

3. Máquina de cribado según la reivindicación 2, caracterizada porque los muelles amortiguadores (2) situados en los extremos longitudinales opuestos entre sí de dos lados longitudinales (16, 17) tienen un apoyo de altura regulable.

4. Máquina de cribado según la reivindicación 3, caracterizada porque la regulación de la altura está formada por un bastidor elevador (13) que soporta los muelles amortiguadores.

5. Máquina de cribado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por estar dispuesta una pluralidad de paquetes de muelles acumuladores de energía (5) a lo largo de los lados longitudinales de ambos lados (16, 17; 21, 22) del bastidor de apoyo base (3) y de la caja de cribado (4) .

6. Máquina de cribado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los paquetes de muelles acumuladores de energía (5) están situados cada uno con su dirección elástica formando un pequeño ángulo agudo

(a) de unos 20º, inclinados respecto a la vertical.

7. Máquina de cribado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los apoyos (28) para la caja de cribado (4) amarrados entre los muelles helicoidales (26, 27) están formados cada uno por una consola de apoyo (31) con una brida de apoyo de amarre (32) que sobresale de la caja de cribado (4) .

8. Máquina de cribado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el apoyo de los dos muelles helicoidales (26, 27) de un paquete de muelles acumuladores de energía (5) en el bastidor de apoyo base

(3) por un lado está formado por la consola de apoyo (33) , el bastidor de apoyo base (3) y por el otro lado por un soporte contrario (35) que está acoplado rígidamente a la consola de apoyo (33) por medio de una barra de sujeción

(34) que transcurre a través del espacio interior de los muelles helicoidales (26, 27) .

9. Máquina de cribado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque respectivamente una pareja de motores desequilibrados (6) está situado en cada costado longitudinal (16, 17) del bastidor de apoyo base, en la dirección de vibración.

10. Máquina de cribado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los motores desequilibrados (6) están situados con su línea de empuje respectivamente paralela a la orientación de los paquetes de muelles acumuladores de energía (5) .