SUPERCENTRIFUGA CON DISPOSITIVO AUTOMATICO DE EXTRACCION DE SOLIDOS.

Supercentrífuga con dispositivo automático de extracción de sólidos.

Supercentrífuga con dispositivo de extracción automática de sólidos que comprende un émbolo en el interior del rotor o cámara de separación y clarificación, la cual, a su vez, comprende una entrada del líquido a separarlo clarificar, una salida de líquido separado-clarificado, una salida de líquido residual y una salida de sólidos. El émbolo es de geometría troncocónica con la base mayor de un diámetro igual al diámetro interno del rotor, dispuesto en el interior del mismo. Posee medios de accionamiento longitudinal a lo largo del interior del rotor caracterizados porque el elemento impulsor es aire comprimido o gases y carece de conexión mecánica alguna con el exterior en todo el recorrido del citado émbolo para el vaciado del sólido.

La presente invención hace referencia a una supercentrífuga de rotor tubular para clarificación de un líquido, o separación de dos líquidos no miscibles y sólido, que presenta un sistema de descarga automática del sólido retenido en la clarificación o separación de los citados líquidos.

La presente invención es de esencial aplicación en supercentrífugas. Se entiende por supercentrífuga una centrífuga cuyo factor centrífugo se encuentra entre los 5.000 y 20.000 g.

Son conocidas supercentrífugas de rotor

tubular para la decantación de partículas sólidas

(clarificación del líquido) , en las que el sólido es

retenido en el interior del rotor y debe extraerse periódicamente de forma manual.

Dichas centrífugas clarifican y separan líquidos con bajo contenido de sólido y trabajan en continuo hasta que el sólido referido llena el rotor. En ese momento debe procederse al paro de la máquina y desmontaje del mismo con utillajes al efecto, para su vaciado manual o con elementos de limpieza fuera de la máquina.

Las centrífugas conocidas realizan operaciones de vaciado manual del sólido que requieren la intervención de personal especializado y no evitan el contacto del operador con productos API, Super-API, peligrosos, etc. o que disponen de procedimientos de vaciado por el rascado del producto, con accionamientos mecánicos externos.

Por tanto, resulta conveniente la automatización del vaciado del sólido retenido en el

rotor en cada ciclo de centrifugación, es decir, cuando

el rotor se llena de sólido en el interior la propia

centrífuga.

El documento W003 / 086641 da a conocer una

centrífuga automática de extracción de sólido retenido

mediante un émbolo accionado desde el exterior, por uno o más cilindros. El accionamiento de dicho émbolo tiene su origen en el exterior de la cámara de clarificación o separación, preferentemente, a través de medios neumáticos o hidráulicos. Éste procedimiento es intrusivo en cuanto a que un objeto exterior al rotor de clarificación o separación entra en la cámara para empujar el émbolo, en consecuencia, resulta especialmente inconveniente en aplicaciones particulares debido a la (posible) contaminación que supone la utilización de un elemento externo para realizar el empuje sobre el émbolo.

Disponer de una supercentrífuga con vaciado no intrusivo automático del sólido, facilita los procesos de vaciado del sólido, limpieza y esterilización de todas las partes en contacto con el producto, sin ninguna operación de apertura de la máquina y de desmontaje del rotor. Al no intervenir elementos externos ni personal, se garantiza tanto el trabajo estéril como la seguridad de este personal.

Por tanto, la presente invención hace referencia a una supercentrífuga con dispositivo de extracción de sólidos que comprende:

-un émbolo; y

una cámara o rotor de clarificación de líquidos y/o separación que, a su vez, comprende:

una entrada de líquido a separar o clarificar;

una salida de líquido clarificado;

una salida de líquido residual; y

una salida de sólidos .

El émbolo es de geometría cilíndrico-cónica con una base mayor de un diámetro igual al diámetro interno de la citada cámara o rotor. Está dispuesto en el interior de la misma y posee medios de accionamiento longitudinal a lo largo de la citada cámara en la que los medios de accionamiento del émbolo comprenden un fluido impulsor que carece de conexión mecánica alguna con el exterior. De manera especialmente preferente, los medios de accionamiento longit udinal carecen de conexión mecánica con el émbolo en el recorrido del citado émbolo.

Preferentemente, el impulsor comprende un emisor de fluidos a presión. El fluido a presión del impulsor puede ser aire o gases al efecto.

F.n 1lnA rp.AlizAr.ión pArtir.1l1Flr p.l pmholo p.stÁ hecho de un material inerte, por ejemplo, acero inoxidable y aleaciones especiales con los correspondientes elementos de sellado y estanqueidad que se aj ustan a la superficie interna del citado rotor o cámara. La longitud cilíndrica del citado émbolo permite que se mantenga en una posición axial y concéntrica durante todo el recorrido a lo largo de la cámara o rotor.

Preferentemente, en la citada cámara la entrada de líquido a clarificar o a separar, se dispone en la parte inferior de la misma. La salida del líquido clarificado se dispone en la parte superior de la cámara a través del émbolo . La salida de sólido se dispone en la parte inferior de la cámara y la salida de líquido residual se dispone en la parte inferior de la cámara.

De manera especialmente preferente, las entradas o salidas de la cámara comprenden las válvulas necesarias. Dichas válvulas pueden comprender un actuador neumático, eléctrico o hidráulico.

Es objeto de la presente invención dar a conocer un procedimiento para la extracción de sólidos en una supercentrífuga con al menos una salida de líquidos clarificados o separados, una salida de sólidos, una salida de líquido residual, una cámara de clarificación y separación, que comprende las etapas de:

clarificación o separación de líquido (s) ; drenaje del líquido sobrenadante; vaciado de sólido mediante émbolo; reposición del émbolo a su posición inicial.

en el que en la etapa de drenaje, se detiene la rotación del rotor (cámara de clarificaciónseparación) y se abre una salida de líquido residual;

en la etapa de vaciado del sólido, se cierra la salida de líquido residual (drenaje) , se abre la salida de sólido, y seguidamente se inyecta un fluido (aire o gases comprimidos) , haciendo que el émbolo empuje los sólidos dispuestos en las paredes de la cámara a través de la salida de sólido; y

en la etapa de reposición se inyecta un fluido comprimido antagónico haciendo que el émbolo retorne a su posición inicial.

Preferentemente, la apertura y cierre de las entradas o salidas se realiza mediante la apertura y

cierre de válvulas asociadas a dichas entradas o salidas

que pueden ser accionadas neumática, eléctrica o

hidráulicamente.

Aún más preferentemente, el fluido inyectado

al dispositivo es aire o gases al efecto. En una realización particular este aire es aire libre de pirógenos.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización de la supercentrífuga objeto de la presente invención.

La figura 1 muestra una vista seccionada en perspectiva de una supercentrífuga según la presente invención La figura 2 muestra la supercentrífuga de la figura 1 en etapa de separación-clarificación.

La figura 3 muestra la centrífuga de las figuras 1 y 2 en etapa de drenaje del líquido sobrenadante (máquina parada) .

La figura 4 muestra la supercentrífuga de las figuras 1 a 3 en etapa de vaciado de sólido (máquina parada) .

La figura 5 muestra la centrífuga de las figuras 1 a 4 en etapa de reposicionamiento.

La figura 1 muestra una supercentrífuga que dispone de una cámara de clarificación -1-en la cual se dispone un émbolo -4-, un canal para entrada de líquido -11-, un canal para salida de líquido clarificado -12-, un canal para salida de líquido residual -13-, un canal para salida de sólidos -14-y en el émbolo se dispone un canal para el paso del líquido clarificado -41-.

El funcionamiento de la supercentrífuga se basa en la utilización de la energía rotacional producida por un motor -2-para hacer girar el rotor (la cámara) -1-. En la realización mostrada en las figuras 1 a 4 la rotación del eje del motor -2-se transfiere a través de una transmisión -3-convencional a la cámara -1-.

En esta realización, la alimentación de la supercentrífuga se realiza por su parte inferior, mediant e una boquill a dispuesta en e l canal de entrada de líquido -11-a clarificar o separar. Posteriormente, por acción de la fuerza centrífuga los l í quidos clarificados

o separados son evacuados en continuo por la parte

superior del rotor a través de un canal para salida de

líquido clarificado -12-.

La figura 2 muestra una supercentrífuga según la presente invención en la etapa de clarificación. En esta etapa se dispone un l íquido a clarificar o a separar en la entrada -11-con las salidas de sólidos -14-y de l í quido residual -13-cerradas. El motor -2-se encuentra girando a una velocidad predeterminada y, en consecuencia, el rotor (la cámara -1-) y émbolo -4también giran. Por acción de la alimentación, la inyección de aire o gases...

:1. Centrifuqa c on disposit.ivo de extraCCJ.on automática de sólidos que comprenae: -un émboloi y 5 ... una cámara o r otor de centrifugación y lo separacJón que, a su vez, comprende: una entrada de fluido a separar ylo cl arifi car; una salida de fluido separado ylo lO clarificado; una salida de fluido residual; y una salida de sól idos;

s iendo dicho émbolo de geometría c.U.. J.ndricocónica con un cuerpo de un diámetro igual al diámetro 15 interno de la cit ada cámar a, estando dispuesto en e l i nterior de la cámara o rot or y poseyendo medios de accionamiento longitudinal a lo largo de la citada cámara caracterizada porque los medios de accionamiento longitudinal del émbolo comprenden un fluido impulsen sin conexión mecánica alguna con el exterior.

2. Centrifuga, segón la reivindicación 1, caract.erizada porque los medios de accionamiento longitudinal carecen de conexión mecánica con el émbolo en el reco.r..r.i.do de:L citado émbo10.

3. Centrifuga, según cualquie:ra de las rei vindicaciones :1 ó 2, caracterizada porque los medios de accionamiento Jongitudinal comprenden un elnlSOr de fluidos a presión.

4. Centrifuga, segón la reivindicación 3,

caracterizada porque el fluido a presión del impulsor es air e comprimido o gases al efecto.

.. Centrifuga , la .re:i.vindicac·j.Ón caracterizada porque el fluido a presi6~ es aire libre de , , ,

p~rogenos en caso necesarIO .

, ..

ú. Centrifuga, según cuaJ.qu1.ex:a de las '1

:ccivindicaci, ones anteriores¡ caracteri zada porque e.!. cj'tado émbolo y eJ. r otor o cámC!Ld están hechos de un rnate:déll , inerte, por e:1cmplo, acero :Lnoxidable con 1.OS correspondientes elementos de sellado y est~anque:Ldad que se ajustan a la superficie int erna del rotor.

'] . CentTi.fuga, según cualquiera de las r:eívindicac:Lones anteLLor'es, caracterizada porque la entrada del l iquido a clarificar o separar se dispone en la parte infer ior de l a cámara.

8, Centrifuga, según cualquü~ra de las reivindicaciones anteriores, caraccerlzada porque la salido. del líquido clarifi.cado o Liquidos BCp':3.Tados JI

.[ . ,

c ..) ar1.:lcaoos se dispone en la parte superior de la cámara .

9. Centrífuga, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la salida de ~ólid () se dispone en la parte i nferi.o:r de la cámara.

10. Centrífuga, según cualquiera de las L'eivindicaciones anteriores, caracterizada porque la

I _ • ,

sa:LidiJ de .Ll.qUlGO residual se dispone en l a parte infer. j oc de la cáma ra , por eJ. mismo conduct.o de sal i da que el sólido .

. Centrífuga, según cualquiera de las reiv.ind:i.caciones anteL.loreST caracterizada por que lilG entr:adas () salidas comprenden una válvula con un actuador.

_ P_rocedimien_to para .la exl~racción automática de sólidos en una centrifuga con al menos una salida. de sólidos, una sal1 da de Líquidores:Ldua.L uniJ.

I

eáméH.'a de separac.lon y un émbolo r que comprende las etapas de:

clarificación-separación de liquidO;

vaci.ado o drenaje del liqui do s ob.cenodante¡

vaci.ado de sólido mediante émbolo;

reposic:L6n del émbolo a su posición i nicial;

en el que en la etapa de vaciado o d r enaje se deLLene Id .rotación del rotor (cámara de clar:Lfi.caciónseparación) y se abre una salida de l iquido residual ¡

caracterizado porque en la etapa de vaciado del sólido se Clerra la salida de liquido residual

(drenaje) y se abre la salida de sólido, seguidamente se inyecta un fluido haciendo que e J. émbolo empuje los sólidos dispn8sr.os pn lAS pArerlA.s rlR -l A C.3T'laré\ ;, l tr;, , \\f~~ de la saLida de sólido; y

en l a etapa de reposición se inyecta un flui do antugornco hnciendo que e1 émbolo retorne a :su posición inicial ..

13. Procedimiento, segün l~ reivindicación 12, caract erizado pcxque el fluido inyectado al disposiU.vo e E, ai.re (;ompl"imíd:.· () gases , '11 efecto.

. ?:rocedün:Lento I según La. reivindicación 12 Ó 13, caracLerizadc porque el fluido inyectado a~ disposit~vo es aire o gases ii bres de pir6genos.