DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE UN MATERIAL A GRANEL VERTIBLE.

Dispositivo para el tratamiento térmico de un material a granel vertible con un bastidor para el alojamiento de un tambor (1) colocado horizontalmente,

que está dispuesto entre dos partes de carcasa (2, 3) del bastidor (4) que abrazan por un lado una entrada de producto y por otro lado una evacuación de producto y presenta un haz de tubos (7) paralelos al eje, que están conectados a través de una cabeza distribuidora y otra colectora (9, 10) a conductos de alimentación y evacuación (10, 11) para un portador de calor, caracterizado porque los tubos (7) del haz de tubos están divididos axialmente y porque los segmentos de tubo más cortos (7a), correspondientes a la cabeza distribuidora (8), están en unión de circulación con los segmentos de tubo más largos (7b), conectados a la cabeza colectora (9), a través de una cámara de mezclado (13) mantenida a una distancia radial de la camisa de tambor.

Dispositivo para el tratamiento térmico de un material a granel vertible La invención se refiere a un dispositivo para el tratamiento térmico de un material a granel vertible con un bastidor para el alojamiento de un tambor colocado horizontalmente, que está dispuesto entre dos partes de carcasa del bastidor que abrazan por un lado una entrada de producto y por otro lado una evacuación de producto y presenta un haz de tubos paralelos al eje, que están conectados a través de una cabeza distribuidora y otra colectora a conductos de alimentación y evacuación para un portador de calor.

Para someter materiales a granel vertibles a un tratamiento térmico, sin que estos materiales a granel sufran riesgo de ensuciarse, como se exige por ejemplo para una pirólisis, una calcinación o incluso sólo un secado, los materiales a granel vertibles se calientan en intercambio de calor con un portador de calor caliente, por ejemplo vapor o gases de combustión. Con este fin es conocido transportar el material a granel respectivo a través de un tambor colocado horizontalmente, que presenta un haz de tubos paralelos al eje, a través de los cuales es conducido el portador de calor caliente de forma preferida en contracorriente, véase por ejemplo el documento US 5 100 299 A. A causa del giro del tambor los tubos del haz de tubos son guiados a través del material a granel, que es arrastrado en el sentido de rotación del tambor a lo largo de la camisa de tambor hasta una altura limitada por el respectivo ángulo de talud. Debido a que el tambor es accionado con una velocidad de rotación relativamente reducida, los tubos para el portador de calor presentan, en especial en el lado de una cabeza distribuidora para alimentar el portador de calor caliente, diferentes temperaturas sobre el perímetro de tambor, porque precisamente los tubos del haz de tubos son guiados durante una rotación de tambor consecutivamente a través del material a granel. Esto conduce en determinadas circunstancias a que el material a granel, durante su transporte a través del tambor, no puede calentarse de forma suficientemente uniforme.

La invención se ha impuesto de este modo la tarea de configurar un dispositivo para el tratamiento térmico de un material a granel vertible de la clase ilustrada al comienzo, con unos medios relativamente sencillos, de tal modo que pueda garantizarse un control de temperatura ventajosa dentro del material a granel a lo largo del tambor.

La invención resuelve la tarea impuesta por medio de que los tubos del haz de tubos están divididos axialmente y de que los segmentos de tubo más cortos, correspondientes a la cabeza distribuidora, están en unión de circulación con los segmentos de tubo más largos, conectados a la cabeza colectora, a través de una cámara de mezclado mantenida a una distancia radial de la camisa de tambor.

Mediante la división axial de los tubos del haz de tubos y la unión de los segmentos de tubo divididos a través de una cámara de mezclado, se consigue una compensación térmica entre los tubos aislados del haz de tubos, de tal modo que en la dirección de circulación del portador de calor, después de la cámara de mezclado los segmentos de tubo que continúan se cargan con el portador de calor que presenta la temperatura de mezclado, lo que implica un control de temperatura suficientemente uniforme dentro del material a granel durante el transporte a través del tambor. Debido a que las mayores diferencias de temperatura entre los tubos del haz de tubos se producen a continuación de la cabeza distribuidora para el portador de calor caliente, se recomienda trasladar la cámara de mezclado al tercio longitudinal del tambor conectado a la cabeza distribuidora. En esta región también son máximas las cargas térmicas de los tubos del haz de tubos a causa del portador de calor caliente, de tal manera que la previsión de la cámara de mezclado permite el uso de diferentes calidades de material para los segmentos de tubo separados entre sí mediante la cámara de mezclado, sin tener que temer una sobrecarga térmica de los tubos del haz de tubos. La propia cámara de mezclado debe mantenerse a una distancia radial de la camisa de tambor, para no poner en peligro el transporte del material a granel a lo largo de la camisa de tambor.

El control de temperatura dentro del material a granel es una premisa fundamental para un tratamiento térmico del material a granel que satisfaga también requisitos superiores. Otra premisa debe considerarse el cumplimiento de un tiempo de tratamiento prefijado, es decir del tiempo de retención del material a granel en el tambor. Para ajustar el tiempo de retención requerido en cada caso del material a granel en el tambor, el tambor puede presentar en el lado de evacuación de producto un segmento de salida que desemboca en la parte de carcasa con la evacuación de producto, el cual está separado del resto del tambor mediante un disco de contención, así como al menos un cilindro de evacuación montado delante del disco de contención, aplicado radialmente a la camisa de tambor y que posee al menos una abertura de salida hacia el segmento de salida así como un émbolo desplazable axialmente a lo largo de la abertura de salida. El cilindro de evacuación aplicado al tambor se llena, en la región del lecho de material a granel que se produce delante del disco de contención, en condiciones prefijadas con material a granel que se evacua dosificado a través de la abertura de salida prevista en la envuelta cilíndrica al segmento de salida del tambor y, desde allí, se alimenta a la evacuación de producto de la parte de carcasa conectada. Con ayuda del émbolo desplazable axialmente a lo largo de la abertura de salida puede ajustarse en fino la sección transversal de paso libre de la abertura de salida, de tal modo que, en el caso de una alimentación dosificada de forma correspondiente del material a granel a tratar a la entrada de producto, puede controlarse con precisión el tiempo de retención del material a granel en función de la velocidad de rotación del tambor y su inclinación.

Para poder ajustar el tiempo de retención del material a granel a tratar en el tambor durante el transporte del material a granel a través del tambor, el émbolo del cilindro de evacuación puede desplazarse mediante una transmisión de husillo que coopera con un accionamiento. Para conseguir condiciones constructivas sencillas para este accionamiento, el accionamiento para la transmisión de husillo puede consistir en una rueda de accionamiento montada sobre el husillo con un dentado de mecanismo de engranaje de linterna, que coopera con dos pivotes de pitón de arrastre enfrentados entre sí con relación a un plano perpendicular al tambor a través del husillo, desplazables en cada caso entre una posición libre y una posición de engrane y asociados al bastidor. Si el cilindro de evacuación pasa girando, durante una rotación de tambor, por uno de los pivotes de pitón de arrastre asociado al bastidor y situado en la posición de engrane, este pivote de pitón de arrastre engrana en el dentado de mecanismo de engranaje de linterna de la rueda de accionamiento, de tal modo que el husillo de la transmisión de husillo gira un paso de giro en un sentido. En caso de usarse el pivote de pitón de arrastre opuesto el husillo rota en el sentido de giro inverso, de tal modo que el émbolo del cilindro de evacuación se desplaza sobre los pivotes de pitón de arrastre, en el sentido de cierre y apertura de la abertura de salida del cilindro de evacuación.

En lugar de un dentado de mecanismo de engranaje de linterna, la rueda de accionamiento del husillo puede presentar un anillo de fricción, de tal modo que la rueda de fricción obtenida de este modo puede rotar sobre pistas de rodadura fijadas al bastidor, para accionar el émbolo para ajustar la abertura de salida del cilindro de evacuación. Estas pistas de rodadura, que a su vez están mutuamente enfrentadas con relación a un plano perpendicular al tambor a través del husillo, se trasladan para su uso, de forma análoga a los pivotes de pitón de arrastre, desde una posición libre a una posición de trabajo.

Para crear condiciones de conexión ventajosas entre las cabezas distribuidoras y colectoras que giran con el tambor, por un lado, y los conductos de alimentación y evacuación para el portador de calor apoyados de forma solidaria en rotación, por otro lado, teniendo en cuenta las dilataciones térmicas en la región del haz de tubos y de las cabezas distribuidoras y colectoras a continuación, las cabezas distribuidoras y colectoras que atraviesan la parte de carcasa correspondiente pueden unirse a los conductos de alimentación... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el tratamiento térmico de un material a granel vertible con un bastidor para el alojamiento de un tambor (1) colocado horizontalmente, que está dispuesto entre dos partes de carcasa (2, 3) del bastidor (4) que abrazan por un lado una entrada de producto y por otro lado una evacuación de producto y presenta un haz de tubos (7) paralelos al eje, que están conectados a través de una cabeza distribuidora y otra colectora (9, 10) a conductos de alimentación y evacuación (10, 11) para un portador de calor, caracterizado porque los tubos (7) del haz de tubos están divididos axialmente y porque los segmentos de tubo más cortos (7a) , correspondientes a la cabeza distribuidora (8) , están en unión de circulación con los segmentos de tubo más largos (7b) , conectados a la cabeza colectora (9) , a través de una cámara de mezclado (13) mantenida a una distancia radial de la camisa de tambor.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el tambor (1) presenta en el lado de evacuación de producto un segmento de salida (16) que desemboca en la parte de carcasa (3) con la evacuación de producto (41) , el cual está separado del resto del tambor (1) mediante un disco de contención (25) , así como al menos un cilindro de evacuación (27) montado delante del disco de contención (25) , aplicado radialmente a la camisa de tambor y que posee al menos una abertura de salida (28) hacia el segmento de salida (16) así como un émbolo (29) desplazable axialmente a lo largo de la abertura de salida (28) .

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el émbolo (29) del cilindro de evacuación (27) puede desplazarse mediante una transmisión de husillo (30) que coopera con un accionamiento.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el accionamiento para la transmisión de husillo (30) se compone de una rueda de accionamiento (31) montada sobre el husillo con un dentado de mecanismo de engranaje de linterna (32) , que coopera con dos pivotes de pitón de arrastre (33) enfrentados entre sí con relación a un plano perpendicular al tambor (1) a través del husillo, desplazables en cada caso entre una posición libre y una posición de engrane y asociados al bastidor (4) .

5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el accionamiento para la transmisión de husillo (30) se compone de una rueda de fricción (39) montada sobre el husillo, que coopera con dos pistas de rodadura (40) enfrentadas entre sí con relación a un plano perpendicular al tambor (1) a través del husillo, desplazables en cada caso entre una posición libre y una posición de trabajo y asociados al bastidor (4) .

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las cabezas distribuidoras y colectoras (8, 9) que atraviesan la parte de carcasa (2, 3) correspondiente se unen a los conductos de alimentación y evacuación (10, 11) en cada caso a través de una brida de obturación (42) , con la que hace contacto una contrabrida (43) , apoyada cardánicamente y unida al conducto de alimentación o evacuación (10, 11) a través de un fuelle de compensación, sometida a una tensión elástica axial.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el apoyo cardánico de la contra-brida (43) está montado de forma desplazable sobre una guía (55) paralela al conducto de alimentación o evacuación (10, 11) y está apoyada, en la dirección de desplazamiento, con relación a la conexión (12) de la cabeza distribuidora o colectora (8, 9) .