Conjunto separador centrífugo.

Conjunto separador centrífugo (10), que comprende una cámara de separación poligonal (15) formada por unas secciones de pared planas unidas entre sí para proporcionar una estructura sustancialmente hermética al gas y provista de por lo menos cuatro pares de secciones de pared planas (20.

11, 20,12; 20.21, 20.22; 20.31, 20.32; 20.41, 20.42), incluyendo la cámara una parte que se estrecha (50) formada por un primer plegado hacia el interior (22) en cada una de las secciones de pared, extendiéndose la parte que se estrecha a modo de canal de descarga (52) para partículas separadas de la cámara de separación (15), estando el canal de descarga formado por medio de unos primeros y segundos pares de secciones de pared opuestas (20.11, 20,12; 20.21, 20.22) perpendiculares entre sí, caracterizado por que en el canal de descarga (52) para partículas separadas, el primer par de secciones de pared (20.11, 20.12) se extiende en el área entre el segundo par de secciones de pared (20.21, 20.22).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2008/050557.

Solicitante: FOSTER WHEELER ENERGIA OY.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: METSANNEIDONKUJA 8 02130 ESPOO FINLANDIA.

Inventor/es: LANKINEN,PENTTI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B04C5/081 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B04 APARATOS O MAQUINAS CENTRIFUGAS UTILIZADAS PARA LOS PROCEDIMIENTOS FISICOS O QUIMICOS.B04C APARATOS QUE UTILIZAN EL VORTICE LIBRE, p. ej. CICLONES (silenciadores o aparatos de escape para máquinas o motores con medios para retirar los constituyentes sólidos de los gases de escape, utilizando separadores centrífugos o inerciales F01N 3/037; aparatos de combustión del tipo ciclón F23). › B04C 5/00 Aparatos en los que la dirección axial del vórtice está invertida. › Formas o dimensiones.
  • B04C5/14 B04C 5/00 […] › Estructura de la guía para la fase pesada; Estructura del ápex; Disposición de la evacuación.

PDF original: ES-2488670_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Conjunto separador centrífugo.

Campo técnico La presente invención se refiere a separadores centrífugos para separar partículas sólidas de los gases de producto y de proceso de reactores de lecho fluidizado, especialmente reactores de lecho fluidizado circulantes utilizados para la combustión o la gasificación de material combustible.

La invención se refiere particularmente a un conjunto separador centrífugo que comprende una cámara de separación poligonal formada de secciones de pared planas unidas entre sí para proporcionar una estructura sustancialmente hermética al gas y que presenta por lo menos cuatro pares de secciones de pared opuestas planas, incluyendo dicha cámara una parte que se estrecha formada mediante un primer plegado hacia el interior en cada una de las secciones de pared, extendiéndose dicha parte que se estrecha como un canal de descarga para las partículas separadas de la cámara de separación, estando el canal de descarga formado mediante un primer y un segundo par de secciones de pared opuestas perpendiculares entre sí de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la técnica Se conoce la fabricación de ciclones cilíndricos de un reactor de lecho fluidizado como una estructura refrigerada formada de tubos de agua paralelos y que presenta una parte inferior cónica. Para proporcionar una construcción de pared de tubo de agua de forma cilíndrica y para conectarla a la construcción circundante se requiere un gran trabajo manual, que se podría minimizar utilizando paredes sustancialmente planas.

El documento US 2007079773 da a conocer un ciclón rectangular en conexión con un reactor de lecho fluidizado realizado con paredes de tubo. La construcción de la parte cónica del ciclón es tal, que cada una de las secciones de pared presenta una anchura decreciente, es decir, en forma triangular, y los bordes de las mismas se han unido a los bordes adyacentes de la otra sección de pared.

El documento WO 2004063626 muestra una cámara intercambiadora de calor provista de un envolvente con una parte que se estrecha de una cámara intercambiadora de calor poligonal y vertical, que prevé más de cuatro lados con paneles de tubo de agua individuales, de manera que las distintas partes inclinadas se puedan inclinar simultáneamente hacia el interior en más de una dirección horizontal y que las anchuras de la totalidad de los paneles de tubo de agua permanezcan sustancialmente uniformes en las partes inclinadas, En aplicaciones en las que la cámara es un separador de ciclón de un reactor de lecho fluidizado, la salida de los sólidos separados queda con una anchura considerable en el área en sección transversal. También se ha observado que se puede mejorar la forma de las partes inclinadas.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un conjunto de separación centrífuga que presente una parte que se estrecha y un canal para la descarga de partículas separadas del separador y que, de este modo, ocupe menos espacio y se adapte mejor a los requisitos para la manipulación del material sólido en un reactor de lecho fluidizado y sus accesorios.

Divulgación de la invención Los objetivos de la invención se cumplen sustancialmente tal como se explica en la reivindicación 1. Las otras reivindicaciones presentan más detalles de diferentes formas de realización de la invención.

Según una forma de realización preferida de la invención, un conjunto separador centrífugo comprende una cámara de separación poligonal formada a partir de secciones de pared planas unidas entre sí para proporcionar una estructura hermética al gas y que prevé por lo menos cuatro pares de secciones de pared opuestas planas, incluyendo la cámara una parte que se estrecha formada mediante un primer plegado hacia el interior en cada una 55 de las secciones de pared, extendiéndose la parte que se estrecha como un canal de descarga para partículas separadas de la cámara de separación, estando el canal de descarga formado por medio de primeros y segundos pares de secciones de pared opuestos que son sustancialmente perpendiculares entre sí. Un aspecto característico de la invención es que, en el canal de descarga para partículas separadas, el primer par de secciones de pared se extiende en el área entre el segundo par de secciones de pared.

De este modo, la distancia entre el primer par de secciones de pared opuestas es menor que la anchura del segundo par o las secciones de pared opuestas en el área del canal de descarga. Preferentemente, el primer par de secciones de pared se extiende en un sentido de estrechamiento en el área entre el segundo par de secciones de pared.

Esto hace que sea posible disponer de un área en sección transversal del canal de descarga considerablemente reducida, haciendo que la manipulación de las partículas separadas resulte directa.

Preferentemente, se prevén una disposición hermética al gas y medios para la introducción del gas de fluidización, en conexión con una sección inferior del primer par de secciones de pared opuestas. De este modo, el espacio entre la descarga para las partículas separadas y el sello al gas en el conducto de retorno resulta considerablemente pequeño y, así, la cantidad de sólidos acumulados también será pequeña. Esta construcción aporta el beneficio de tener una carga menor ocasionada por el peso de las partículas con respecto a la estructura.

El primer par de secciones de pared opuestas y el segundo para de secciones de pared opuestas incluyen un primer plegado y un segundo plegado para formar la parte que se estrecha. De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, la distancia entre el primer y el segundo plegado en el primer par de secciones de pared es más larga que la distancia entre el primer y el segundo plegado en el segundo par de secciones de pared.

Preferentemente, cada sección de pared presenta una anchura constante en toda la longitud de la cámara de separación. Esto aporta el beneficio de que la totalidad de los tubos en la sección de pared se puede extender por la totalidad de la longitud de la sección de pared, es decir, no resulta necesario retirar el tubo, como si la sección de pared se hiciera inclinándola.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, el primer par de secciones de pared está provisto de plegados simétricos. De este modo, se minimiza el espacio vertical requerido para la parte que se estrecha del separador.

Las secciones de pared preferentemente comprenden tubos separados sustancialmente de forma regular, para disponer el flujo de medio de transferencia de calor a través de las secciones de pared cuando esté en funcionamiento.

Resulta ventajoso que la totalidad de las secciones de pared presenten la misma anchura. De este modo, la construcción resulta más sencilla y contribuye a una fabricación modularizada.

Con la presente invención, se puede construir el separador de ciclón de paredes planas con una anchura sustancialmente constante y prever que sustancialmente la totalidad de los tubos de la estructura de pared se extiendan por la totalidad de la longitud.

Breve descripción de los dibujos A continuación, la invención se describirá haciendo referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra un conjunto separador centrífugo según una forma de realización de la invención, la figura 2 ilustra una sección transversal horizontal II-II de la figura 1;

la figura 3 ilustra una sección transversal horizontal III-III de la figura 1, la figura 4 ilustra una sección transversal horizontal IV-IV de la figura 1, la figura 5 ilustra una sección transversal horizontal V-V de la figura 1, la figura 6 ilustra una sección transversal vertical VI-VI de la figura 1, la figura 7 ilustra un conjunto separador centrífugo según otra forma de realización de la invención, y la figura 8 ilustra el detalle 100 de la figura 1.

Descripción detallada de los dibujos Las figuras 1 a 6 ilustran un conjunto separador centrífugo 10 según una forma de realización de la invención. Dicho conjunto separador comprende una cámara de separación 15 cerrada por secciones de pared planas 20. La sección transversal de la cámara de separación es octagonal y comprende cuatro pares de secciones de paredes opuestas 20.11, 20.12; 20.21, 20.22; 20.31, 20.32; 20.41, 20.42. Las secciones de pared se fabrican, por ejemplo, uniendo tubos adyacentes 25 entre sí y separados mediante una aleta 30 de un modo ya conocido, para formar una construcción hermética al gas. Preferentemente, cada sección de pared presenta una anchura constante W en toda la longitud de la cámara de separación 15. De este modo, las secciones... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Conjunto separador centrífugo (10) , que comprende una cámara de separación poligonal (15) formada por unas secciones de pared planas unidas entre sí para proporcionar una estructura sustancialmente hermética al gas y provista de por lo menos cuatro pares de secciones de pared planas (20.11, 20, 12; 20.21, 20.22; 20.31, 20.32; 20.41, 20.42) , incluyendo la cámara una parte que se estrecha (50) formada por un primer plegado hacia el interior

(22) en cada una de las secciones de pared, extendiéndose la parte que se estrecha a modo de canal de descarga

(52) para partículas separadas de la cámara de separación (15) , estando el canal de descarga formado por medio de unos primeros y segundos pares de secciones de pared opuestas (20.11, 20, 12; 20.21, 20.22) perpendiculares

entre sí, caracterizado por que en el canal de descarga (52) para partículas separadas, el primer par de secciones de pared (20.11, 20.12) se extiende en el área entre el segundo par de secciones de pared (20.21, 20.22) .

2. Conjunto separador centrífugo (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que la distancia entre el primer par de secciones de pared opuestas (20.11, 20.12) en el área del canal de descarga es menor que la anchura del 15 segundo par o las secciones de pared opuestas (20.21, 20.22) .

3. Conjunto separador centrífugo (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que están previstos una disposición de sellado de gas (60) y unos medios para introducir un gas de fluidización (65) en conexión con una sección inferior del primer par de secciones de pared opuestas (20.11, 20.12) .

4. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer par de secciones de pared opuestas y el segundo par de secciones de pared opuestas incluyen un segundo plegado (23) y por que la distancia entre el primer y el segundo plegados (22; 23) en el primer par de secciones de pared (20.11, 20.12) es más larga que la distancia entre el primer y segundo plegados en el segundo par de secciones de pared (20.21, 20.22) .

5. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que cada sección de pared presenta una anchura (W) constante en toda la longitud de la cámara de separación.

6. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer par de secciones de pared (20.11, 20.12) se extiende en un sentido de estrechamiento en el área entre el segundo par de secciones de pared (20.21, 20.22) .

7. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que las secciones de pared del primer 35 par de secciones de pared (20.11, 20.12) están provistas de unos primeros plegados simétricos.

8. Conjunto separador centrífugo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las secciones de pared comprenden unos tubos (25) separados sustancialmente de modo uniforme, para disponer el flujo de medio de transferencia de calor a través de las secciones de pared durante su uso.

9. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que la totalidad de las secciones de pared (20.11, 20, 12; 20.21, 20.22; 20.31, 20.32; 20.41, 20.42) presenta una anchura (W) igual.

10. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que en el canal de descarga (52) , los

bordes (24) del primer par de secciones de pared están unidos sustancialmente de forma hermética al gas con la superficie (26) del segundo par de secciones de pared.

11. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer plegado (22) en cada sección de pared se encuentra en el mismo plano. 50

12. Conjunto separador centrífugo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el primer par de secciones de pared opuestas y el segundo par de secciones de pared opuestas incluyen un segundo plegado (23) y por que las secciones de pared, antes del primer plegado y después del segundo plegado, son paralelas.


 

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