SECADORA ROTATORIA PARA INSTALACIONES DESTINADAS A LA PRODUCCIÓN DE MACADANES BITUMINOSOS CON EL USO DE MATERIALES RECICLADOS.

Una secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos con el uso de materiales reciclados,

que comprende:

un cilindro rotatorio hueco (1) que tiene un primer extremo (3), un segundo extremo (4) y un eje de rotación (5) que se extiende desde el primer extremo (3) hasta el segundo extremo (4) y que, al menos en funcionamiento, forma un ángulo de tal manera que el primer extremo (3) y el segundo extremo (4) estén a diferentes alturas sobre el suelo, cuyo cilindro (2) tiene una dirección de rotación predeterminada; unos medios de calentamiento (9) conectados al segundo extremo (4) del cilindro (2);

una sección de alimentación (7) de áridos conectada al cilindro (2) en el extremo (3), (4) que en funcionamiento está en el punto más alto sobre el suelo, y una sección (8) de descarga de material seco conectada al cilindro (2) en el otro extremo (3), (4), dentro del cilindro (2) identificándose una dirección de alimentación de material desde la sección (7) de alimentación hasta la sección (8) de descarga; y una sección de inserción (24) para insertar material reciclado cortado en el interior del cilindro (2), cuya sección de inserción está unida a una parte intermedia del cilindro (2);

estando el interior del cilindro (2) dividido axialmente, comenzando en el primer extremo (3), en una primera zona de intercambio de calor (12), en la que el intercambio de calor se produce principalmente por convección, dotada de una pluralidad de aletas basculantes (14) de material, y en una segunda zona de intercambio de calor (13), en la que el intercambio de calor se produce principalmente por radiación y conducción;

estando la sección de inserción (24) de material cortado situada dentro de la primera zona de intercambio de calor (12), y al menos un primer grupo (25) de aletas basculantes (14) está montado circunferencialmente dentro del cilindro (2) entre la sección de inserción (24) y la segunda zona de intercambio de calor (13),

caracterizado porque la secadora es una secadora (1) del tipo de contracorriente en la que la sección de alimentación (7) está conectada al primer extremo (3) del cilindro (2) y la sección de descarga (8) al segundo extremo (4).

Secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos con el uso de materiales reciclados.

La presente invención se refiere a una secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos con el uso de materiales reciclados del tipo indicado en el preámbulo a la reivindicación 1.

Es un tipo de secadora que comprende un cilindro rotatorio hueco que, al menos en funcionamiento, forma un ángulo de tal manera que sus extremos estén a diferentes alturas con respecto al suelo. En general el ángulo del eje es de aproximadamente varios grados con respecto a la horizontal.

Conectado a un extremo del cilindro hay un medio de calentamiento que consiste en un quemador que genera una llama que se extiende dentro del cilindro. Los humos de la combustión pasan entonces a través del resto del cilindro y llegan a una chimenea, usualmente conectada al extremo del cilindro contrario al extremo conectado al quemador.

Conectada también a los dos extremos del cilindro hay una sección de alimentación a través de la cual se introducen los áridos a secar, y una sección de descarga a través de la cual se extraen del cilindro los materiales tratados.

Dependiendo de si la sección de alimentación está conectada al extremo al que esté conectado el quemador o al otro extremo, a la secadora se hará referencia como a favor de la corriente (porque la dirección de la alimentación de los humos y la del material son las mismas) , o contra-corriente (porque la dirección de alimentación de los materiales es contraria a la de los humos) .

Sin embargo, con independencia del tipo de secadora, la sección de alimentación está siempre conectada al cilindro en el extremo que en operación esté más alto sobre el suelo, de tal manera que el efecto combinado de la rotación del cilindro y de la disposición en ángulo causa que el material se alimente a través del cilindro.

Dentro del cilindro hay usualmente muchas series de aletas diseñadas para mezclar y alimentar el material que se esté procesando, así como para el intercambio de calor.

En particular, las aletas destinadas solamente para alimentación pueden adoptar una forma muy en espiral con respecto al eje de rotación, mientras que las destinadas para mezcla o intercambio de calor normalmente se extienden al menos principalmente en una dirección paralela al eje de rotación. Dependiendo de su estructura, las aletas para mezcla o intercambio de calor podrían generalmente dividirse en aletas basculantes y aletas de contención. La primeras son unas aletas caracterizadas porque tiene una boca para el material cuya anchura es significativamente mayor que la profundidad de la aleta (se entiende que ésta es la distancia entre el borde de la aleta y su punto más interior) así como un perfil que impide la formación de socavaciones. Dichas aletas se han diseñado para recoger el material cuando pasa en la zona de rotación inferior y verterlo fuera de tal manera que llueva a través de los humos de combustión que atraviesen la parte central del cilindro. Con una construcción adecuada, es posible descargar más del 80% del material contenido en las aletas basculantes prácticamente justo después de que hayan alcanzado el punto más alto de la rotación (solamente en ese momento está su boca mirando hacia abajo) . En contraste, las aletas de contención son unas aletas en las que la anchura de la boca es generalmente comparable (igual que o ligeramente menor que/mayor que ) la profundidad, y tienen un perfil redondeado que forma una socavación capaz de retener el material. Estas aletas se han diseñado para minimizar la cantidad de material descargado para llover a través de los humos de combustión. Con la forma descrita anteriormente, es posible asegurar que durante la rotación pasen por el punto más alto habiendo descargado aún menos del 20% del material cargado inicialmente. El interior del cilindro está dividido axialmente, comenzando en el primer extremo, en una primera zona de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor se produce principalmente por convección, y una segunda zona de intercambio de calor, en la que el intercambio de calor se produce principalmente por radiación y conducción. El intercambio de calor diferente se consigue mediante el uso de aletas basculantes en la primera zona de intercambio de calor donde la temperatura de los humos es menor, y aletas de contención en la segunda zona de intercambio de calor, donde la temperatura es significativamente mayor debido a la presencia de la llama.

En cuanto a los materiales reciclados, las instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos usualmente utilizan materiales obtenidos a partir del corte de superficies de carreteras ya existentes, que normalmente se mezclan con áridos nuevos en proporciones predeterminadas.

Por esta razón, las secadoras para las que se destina la presente invención comprenden una sección de inserción pata insertar material reciclado en el interior del cilindro, cuya sección de inserción está unida a una parte intermedia del cilindro. En particular, la sección de inserción podría o no estar unida al cilindro en un cambio de su diámetro.

Según la técnica anterior, la sección de inserción está situada entre la primera y la segunda zonas de intercambio de calor, de tal manera que los materiales reciclados estén sometidos a calentamiento principalmente por conducción y radiación.

También según la técnica anterior, la sección de inserción comprende una o más aberturas radiales practicadas en la pared del cilindro y un alimentador para dirigir el material reciclado a las aberturas desde el exterior. Dentro del cilindro, podría haber una estructura tubular coaxial con el cilindro y destinada a impedir que el material reciclado entrante pase directamente a través de los humos de combustión, desviándolo en una dirección tangente a lo largo de la pared lateral del cilindro (véase, por ejemplo, la patente EP 1 624 109) . Sin embargo, todos los tipos de secadoras de la técnica anterior, ya sean del tipo de contracorriente o del tipo a favor de la corriente) , tienen inconvenientes.

En particular, todas las instalaciones de la técnica anterior tienen límites en cuanto a la posibilidad de usar material reciclado. Por encima de unos límites predeterminados de aproximadamente un 15-20%, el bitumen contenido en el material reciclado usualmente causa que el material llegue a empaquetarse junto, fijándose a las aletas y al cilindro.

Un segundo inconveniente de las instalaciones de la técnica anterior es el hecho de que no pueden garantizar una buena mezcla de los áridos calientes y del material cortado frío que se añade, lo que significa que la distribución de temperatura es muy desigual en el material cortado, causando la formación de emisiones que son perjudiciales para el ambiente.

Según una técnica anterior adicional, el documento US 4.174.181 divulga un método y un aparato para producir asfalto mezclado en caliente en el que unos canjilones provistos en un tambor mezclador para verter en cascada áridos y asfalto a través del tambor mezclador se construyen para establecer una pluralidad de zonas en cascada, que tienen diferentes densidades de cascada, en partes diferentes del tambor mezclador. Se proveen zonas de cascada de mayor densidad para maximizar la transmisión de calor a los áridos; para blindar las partes más frías del tambor con respecto a las partes más calientes del mismo, y para capturar partículas finas que de otro modo pasarían a través del tambor.

En estas condiciones, el fin técnico de la presente invención es proveer una secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos con el uso de materiales reciclados que supera los inconvenientes anteriormente mencionados.

En particular, el fin técnico de la presente invención es proveer una secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos que permita el uso de una mayor cantidad de material reciclado que las instalaciones de la técnica anterior.

La presente invención tiene también como un fin técnico proveer una secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos que garantiza la mezcla de los áridos calientes y de los materiales reciclados fríos que es mejor que la mezcla en las instalaciones de la técnica anterior.

Todavía otro fin técnico de la presente invención es proveer... [Seguir leyendo]

1. Una secadora rotatoria para instalaciones destinadas a la producción de macadanes bituminosos con el uso de materiales reciclados, que comprende:

un cilindro rotatorio hueco (1) que tiene un primer extremo (3) , un segundo extremo (4) y un eje de rotación (5) que se extiende desde el primer extremo (3) hasta el segundo extremo (4) y que, al menos en funcionamiento, forma un ángulo de tal manera que el primer extremo (3) y el segundo extremo (4) estén a diferentes alturas sobre el suelo, cuyo cilindro (2) tiene una dirección de rotación predeterminada; unos medios de calentamiento (9) conectados al segundo extremo (4) del cilindro (2) ;

una sección de alimentación (7) de áridos conectada al cilindro (2) en el extremo (3) , (4) que en funcionamiento está en el punto más alto sobre el suelo, y una sección (8) de descarga de material seco conectada al cilindro (2) en el otro extremo (3) , (4) , dentro del cilindro (2) identificándose una dirección de alimentación de material desde la sección (7) de alimentación hasta la sección (8) de descarga; y una sección de inserción (24) para insertar material reciclado cortado en el interior del cilindro (2) , cuya sección de inserción está unida a una parte intermedia del cilindro (2) ;

estando el interior del cilindro (2) dividido axialmente, comenzando en el primer extremo (3) , en una primera zona de intercambio de calor (12) , en la que el intercambio de calor se produce principalmente por convección, dotada de una pluralidad de aletas basculantes (14) de material, y en una segunda zona de intercambio de calor (13) , en la que el intercambio de calor se produce principalmente por radiación y conducción;

estando la sección de inserción (24) de material cortado situada dentro de la primera zona de intercambio de calor (12) , y al menos un primer grupo (25) de aletas basculantes (14) está montado circunferencialmente dentro del cilindro (2) entre la sección de inserción (24) y la segunda zona de intercambio de calor (13) , caracterizado porque la secadora es una secadora (1) del tipo de contracorriente en la que la sección de alimentación (7) está conectada al primer extremo (3) del cilindro (2) y la sección de descarga (8) al segundo extremo (4) .

2. La secadora según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos algunas de las aletas basculantes (14) del primer grupo (25) están provistas de una pluralidad de agujeros pasantes (27) diseñados para permitir que una parte del material que se esté procesando pase a través de ellos.

3. La secadora según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende también un segundo grupo de aletas basculantes (14) montadas circunferencialmente dentro del cilindro (2) muy cerca de la sección de inserción (24) y a un lado de ella opuesto al lado hacia la segunda zona de intercambio de calor (13) , estando provistas al menos algunas de las aletas basculantes (14) del segundo grupo de una pluralidad de agujeros pasantes (27) diseñados para permitir que una parte del material que se esté procesando pase a través de ellos.

4. La secadora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las aletas basculantes (14) comprenden principalmente al menos un elemento contorneado (16) que se extiende a lo largo de la superficie interior (18) del cilindro (2) y que tiene un primer borde longitudinal (17) apoyado en la superficie interior (18) del cilindro (2) y un segundo borde longitudinal (19) que está distanciado de la superficie interior (118) del cilindro (2, formando una boca de aleta, cuyo elemento contorneado (16) tiene también dos bordes laterales (20) que respectivamente miran hacia el primer extremo (3) y hacia el segundo extremo (4) .

5. La secadora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende también unos medios (30) para decelerar la alimentación de material desde la sección de alimentación (7) hacia la sección de descarga (8) .

6. La secadora según la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de deceleración (30) comprenden uno o más tabiques anulares montados sobre la superficie interior (18) del cilindro (2) .

7. La secadora según las reivindicaciones 4 y 5 ó 4 y 6, caracterizada porque los medios de deceleración (30) comprenden una pluralidad de tabiques de cierre sujetos al borde lateral, que miran hacia la sección de descarga (8) , del elemento contorneado (16) de una pluralidad de aletas basculantes (14) .

8. La secadora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sección de inserción

(24) de material cortado comprende al menos una abertura radial (31) practicada a través de la pared lateral del cilindro (2) , unos medios (32) para alimentar el material cortado a la abertura (31) , cuyos medios están situados fuera del cilindro (2) , y al menos una estructura (33) de cubierta para la abertura (31) sujeta a la superficie interior

(18) del cilindro (2) aguas arriba de la abertura (31) con respecto a la dirección de alimentación del material, cuya estructura se extiende en la dirección de alimentación y está distanciada de la superficie interior (18) del cilindro (2) aguas abajo de la abertura (31) , con respecto a la dirección de alimentación, para poner a la abertura (31) en comunicación con el interior del cilindro (2) .

9. La secadora según la reivindicación 8, caracterizada porque la sección de inserción (24) comprende una pluralidad de dichas aberturas radiales (31) distribuidas circunferencialmente sobre la superficie interior (18) dl cilindro (2) y tapadas por la estructura de cubierta (33) .

10. La secadora según la reivindicación 9, caracterizada porque la estructura de cubierta (33) comprende también una pluralidad de placas separadoras (34) distribuidas circunferencialmente a lo largo de la superficie interior (18) del cilindro (2) de tal manera que entre cada par de placas separadoras adyacentes haya al menos una abertura radial (31) , cuyas placas separadoras (34) forman una pluralidad de primeros canales (35) para la inserción de material cortado.

11. La secadora según la reivindicación 10, caracterizada porque las placas separadoras (34) se extienden radialmente con respecto al eje de rotación (5) a lo largo de unas trayectorias en espiral centradas en el eje de rotación (5) y tienen un primer lado de extremo (36) hacia la sección de alimentación (7) y un segundo lado de extremo (37) hacia la sección de descarga (8) , caracterizándose también porque la estructura de cubierta (33) comprende unos tabiques (38) de cubierta montados sobre las abertura (31) , distanciados de ellas, y unidos a los paneles separadores (34) .

12. La secadora según la reivindicación 11, caracterizada porque las placas separadoras (34) están situadas de tal manera que, durante la rotación del cilindro (2) , el primer lado de extremo (36) de cada placa separadora (34) preceda angularmente al segundo lado de extremo (37) de la misma placa separadora (34) .

13. La secadora según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizada porque la estructura de cubierta

(33) está dotada también de unos elementos de guiado y alimentación (39) para el material que llegue de la sección de alimentación (7) .

14. La secadora según la reivindicación 13 y cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque los elementos de guiado y alimentación (39) están formados por las placas separadoras (34) .

15. La secadora según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizada porque los medios (32) de alimentación de material cortado comprenden una cámara anular (41) construida alrededor de la parte exterior del cilindro (2) en la sección de inserción (24) , y unas pluralidades de cangilones (42) que se extienden hacia fuera del cilindro (2) y distribuidos circunferencialmente a lo largo de la superficie exterior del cilindro (2) , existiendo entre cada par de cangilones adyacentes (42) una de las aberturas (31) , y un conducto para alimentar el material cortado a la cámara anular (41) .

16. La secadora según la reivindicación 15, caracterizada porque el conducto de alimentación (43) se abre al interior de la cámara anular (41) en un lado del cilindro (2) que se mueve hacia arriba durante la rotación.