BR112014001574B1 - disco de separação para um separador centrífugo - Google Patents
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Abstract
DISCO DE SEPARAÇÃO PARA UM SEPARADOR CENTRÍFUGO, E, MÉTODO PARA FABRICAR O DISCO DE SEPARAÇÃO. A invenção refere-se a um disco de separação (1) para um separador centrífugo, e a um método para fabricar o disco de separação. O disco de separação é de material de metal e adaptado para ser comprimido em uma pilha de discos de separação dentro de um rotor centrífugo, para separar uma mistura líquida, o disco de separação (1) tendo um formato cônico truncado com uma superfície interna (2) e uma superfície externa (3) e uma pluralidade de membros espaçadores (4; 5) estendendo-se certa distância acima de pelo menos uma entre a superfície interna (2) e a superfície externa (3) para fornecer interespaços entre discos de separação mutuamente adjacentes na pilha, caracterizado pelo fato de que os membros espaçadores (4, 5) são de tal tamanho pequeno que cada um deles tem uma largura que é menor que 2 mm ao longo da superfície (2, 3) do disco de separação (1), a superfície (3, 4) do disco de separação (1) sendo configurada com um padrão de distribuição dos membros espaçadores de pequeno porte (4, 5), de tal forma a fornecer interespaços equidistantes na pilha de discos comprimidos.
Description
[0001] A invenção refere-se a um disco de separação para um separador centrífugo e a um método para fabricar o disco de separação. Em particular, a invenção se refere a um disco de separação feito de material de metal e que é adaptado para ser comprimido em uma pilha de discos de separação dentro de um rotor centrífugo para separação de uma mistura líquida, o disco de separação tendo um formato cônico truncado com uma superfície interna e uma superfície externa, e uma pluralidade de membros espaçadores estendendo-se certa altura acima de pelo menos uma entre a superfície interna e a superfície externa para fornecer interespaços entre discos de separação mutuamente adjacentes na pilha.
[0002] Os discos de separação de metal são usados com relação a separadores centrífugos relativamente robustos e de grande porte para separação de misturas líquidas; em que os discos de separação são de tamanho relativamente grande e expostos a altas forças centrífugas e líquidas.
[0003] Os discos de separação são empilhados a uma distância mútua para formar interespaços entre eles. A mistura líquida a ser separada no rotor centrífugo é conduzida através dos interespaços, em que a mistura líquida é separada em fases de densidades diferentes durante operação do separador centrífugo. Os interespaços são fornecidos por ditos membros espaçadores dispostos na superfície de cada disco de separação. Existem muitos modos de formar estes membros espaçadores. Eles podem ser formados afixando membros separados na forma de tiras estreitas ou pequenos círculos de metal laminado ao disco de separação, normalmente soldando-os por pontos à superfície do disco de separação. O disco de separação também pode ser fabricado com membros espaçadores formados em uma peça, com o próprio material do disco de separação. Técnicas conhecidas para fabricação de discos de separação com membros espaçadores formados integralmente estão divulgadas, por exemplo, no documento WO 2007/055630 Al e no documento US 6526794 Bl.
[0004] O tamanho dos interespaços entre os discos de separação depende de por quanto os membros espaçadores se estendem ou se projetam a partir da superfície, ou seja, a altura dos membros espaçadores. O dimensionamento do tamanho dos interespaços ou a altura dos membros espaçadores envolve diferentes aspectos a serem considerados. Por exemplo. Isto dependerá do tipo e quantidade de sólidos (lama) suspensos na mistura líquida. Em geral, a altura (ou tamanho dos interespaços) será dimensionada algo na faixa de 0.3 a 0.8 mm.
[0005] Além disso, o rotor centrífugo fornece um espaço de separação que é concebido com uma dada altura total para a pilha de discos de separação. A fim de maximizar a capacidade separadora do separador centrífugo, existe um desejo de encaixar o máximo possível de discos de separação na pilha dentro dessa dada altura. Mais discos de separação na pilha significa mais interespaços nos quais a mistura líquida pode ser separada. Uma altura ótima em cada um dos interespaços individuais, no entanto, será dada normalmente por (ou depende) do tipo de mistura líquida que se destina a ser separada. Consequentemente, isto leva a opção de fazer os discos de separação os mais finos possíveis para maximizar o número de discos de separação dentro de cada dada altura de pilha total.
[0006] No entanto, existe um limite menor quanto a quão finos os discos de separação podem ser feitos. As técnicas de fabricação atuais e, em particular, o material do disco de separação definirão este limite menor. A espessura dos discos de separação (ou seja, sem considerar os membros espaçadores) serão tipicamente algo na faixa de 0.3 a 0.6 mm. Um disco de separação tendo um tamanho pequeno (diâmetro) pode apresentar uma espessura de 0.4 mm, enquanto que um disco de separação substancialmente maior pode apresentar uma espessura de até 0.7 mm. Daí que o disco de separação é feito em geral mais espesso com o tamanho (diâmetro) do disco de separação. O rotor centrífugo irá rotacionar a altas velocidades, e, portanto, os discos de separação são expostos a altas forças centrífugas e esforços durante rotação. Se os discos de separação forem feitos muito finos, estes esforços levariam a falha de material ou deformação permanente.
[0007] Antes de isto acontecer, pode existir outros problemas com discos de separação muito finos. Como os discos de separação são feitos muito finos, eles irão exibir uma perda de rigidez, e irregularidades em seus formatos podem começar a aparecer. Além disso, os discos de separação são comprimidos na pilha dentro do rotor centrífugo para formar uma unidade firme. Os discos de separação finos podem flexionar e/ou devido a seus perfis irregulares, darem origem a interespaços dimensionados irregularmente na pilha de discos de separação. Portanto, em certas partes dos interespaços (por exemplo, longe de um membro espaçador), os discos de separação mutuamente adjacentes podem ser completamente comprimidos uns contra os outros para não deixar nenhuma interespaço. Em outras partes dos interespaços (por exemplo, na proximidade de um membro espaçador) os discos de separação não se flexionarão muito e, portanto, fornecerão uma altura adequada.
[0008] Uma pilha de discos de alto desempenho depende, no entanto, entre outras coisas, de os interespaços serem equidistantes. Ter a mesma altura por toda a pilha significa que a mistura líquida será distribuída unifonnemente nos interespaços da pilha. Desta forma, todos os interespaços contribuem para a separação da mistura líquida. Isto é importante para cada um dos interespaços separadamente e para uns em relação aos outros. Consequentemente, interespaços dimensionados diferentemente ao longo da pilha provocaria distribuição de fluxo irregular, pelo qual certos interespaços são sobrecarregados com fluxo, enquanto outros interespaços raramente recebem fluxo. Esta distribuição de fluxo irregular, por sua vez, irá provocar uma redução na eficiência de separação da pilha de disco. Este problema também pode aparecer em cada um dos interespaços individuais, em que partes comprimidas raramente recebem fluxo e, consequentemente, não contribuem para separar a mistura líquida.
[0009] É um objeto da invenção fornecer um disco de separação e um método para fabricação deste tipo de disco de separação que forneça interespaços substancialmente equidistantes na pilha comprimida.
[00010] Este objeto é atingido pelo disco de separação definido na reivindicação 1.
[00011] Daí, um disco de separação é fornecido para um separador centrífugo, o disco de separação sendo de material de metal e adaptado para ser comprimido em uma pilha de discos de separação dentro de um rotor centrífugo para separação de uma mistura líquida, o disco de separação sendo de formato cônico truncado com uma superfície interna e uma superfície externa, e uma pluralidade de membros espaçadores estendendo-se certa altura acima pelo menos uma entre a superfície interna e a superfície externa, para fornecer interespaços entre discos de separação mutuamente adjacentes na pilha. O disco de separação é caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos membros espaçadores são tão pequenos que cada um dos membros espaçadores de pequeno porte tem uma largura que é menor que 2 mm ao longo da face do disco de separação, a superfície do disco de separação sendo configurada com um padrão de distribuição dos membros espaçadores de pequeno porte, de tal modo a fornecer interespaços equidistantes na pilha de disco comprimida.
[00012] Se os membros espaçadores de pequeno porte em grandes números são introduzidos nas superfícies dos discos de separação de metal fino, então espaços equidistantes podem ser atingidos usando discos de separação ainda mais finos que os atuais. Daí, a capacidade de separação do separador centrífugo, desta forma, pode ser aumentada mais encaixando um número maior dos discos de separação de metal mais fino na pilha e ainda mantendo interespaços equidistantes. A invenção, desta forma, irá facilitar o uso de discos de separação os mais finos possíveis para maximizar o número de discos de separação e interespaços dentro de uma dada altura de pilha. Além disso, como previamente mencionado, e, em particular, em separadores centrífugos de grande porte, os discos de separação podem correr o risco de tocarem uns nos outros no estado comprimido. Esta é outra razão por que existe uma altura mínima (tamanho) nos interespaços (tal como 0.4 mm) a fim de assegurar que os discos não fiquem completamente comprimidos uns contra os outros. Esta invenção também pode tomar possível reduzir este tamanho mínimo nos interespaços sem ariscar que os discos de separação adjacentes toquem uns nos outros. Isto também irá tomar possível fornecer mais discos de separação dentro de uma dada altura de pilha.
[00013] A invenção toma possível, devido a pequena largura dos membros espaçadores (ou seja, membros espaçadores de pequeno porte), dispor um padrão de distribuição na forma de um agrupamento ou concentração de ditos membros espaçadores em áreas de superfície específicas do disco de separação, onde surge o problema previamente mencionado de compressão na pilha montada de discos de separação.
[00014] Os membros espaçadores também podem — como uma alternativa à configuração agrupada - ser configurados em um padrão distribuído uniformemente (ou seja, a mesma distância entre membros espaçadores de pequeno porte mutuamente adjacentes) por toda a superfície do disco de separação, e possivelmente em uma concentração maior comparada aos membros espaçadores “convencionais" (de grande porte).
[00015] Encontrar um padrão de distribuição adequado pode não depender apenas do disco de separação propriamente dito, mas do desenho do rotor centrífugo e da forma como a pilha de discos de separação é comprimida dentro do rotor. A deformação dos interespaços na pilha de disco comprimida pode ser calculada/simulada em um computador, ou inspecionando a pilha de discos comprimidos reais. Esta inspeção, por exemplo, poderia ser conduzida confeccionando um molde de uma pilha de discos comprimidos, pelo qual qualquer material de fundição adequado é introduzido na pilha de discos comprimidos (constituindo o molde) dentro do qual o material de fundição pode solidificar-se. As áreas de deformação podem ser identificadas posteriormente, pelo qual a superfície do disco de separação pode ser configurada com (outros) membros espaçadores de pequeno porte nas áreas identificadas. Daí, os membros espaçadores de pequeno porte são distribuídos em um padrão com o qual interespaços equidistantes são obtidos na pilha de disco comprimida.
[00016] Os membros espaçadores de pequeno porte podem ser distribuídos na superfície do disco de separação a uma distância mútua na faixa de 10-60 mm uns dos outros.
[00017] Os membros espaçadores de pequeno porte podem ter uma largura de 1 mm ± 0.5 mm, e, preferencialmente, uma largura menor que 1.5 mm, tal como uma largura de 1 mm e menor. Além disso, os membros espaçadores são formados preferencialmente por pontos, pelo qual a largura do membro espaçador formado por pontos corresponde a seu diâmetro. Os membros espaçadores formados por pontos podem ser de formato semiesférico ou cilíndrico, como visualizado na direção de sua altura. Uma vantagem da invenção é que devido ao tamanho menor, comparado ao membro espaçador de grande porte "convencional", os membros espaçadores podem ser fornecidos em número maior sem bloquear o fluxo de mistura líquida. Além disso, um número maior de membros espaçadores de pequeno porte pode ser disposto sem reduzir a área de separação efetiva do disco de separação. No entanto, também seria possível fornecer membros espaçadores de pequeno porte de um formato um pouco alongado ao longo da superfície do disco de separação - mesmo com comprimentos que são muitas vezes maiores que dita largura do membro espaçador. Estes membros espaçadores alongados não precisam ficar agrupados ou orientados muito próximos, de tal modo que a mistura líquida fique impedida de fluir através dos interespaços.
[00018] Os membros espaçadores podem ser formados integralmente em uma peça com o material do disco de separação. Portanto, eles podem ser formados no material de acordo com as técnicas conhecidas (previamente mencionadas) para fabricação de discos de separação com membros espaçadores formados integralmente. Os membros espaçadores podem ser formados integralmente por intermédio da chamada formação por fluxos, ou eles podem ser fornecidos altemativamente por intermédio de qualquer meio de prensagem adequado - tal como o método de prensagem divulgado no documento WO 2010/039097 Al. Os membros espaçadores de pequeno porte de acordo com a invenção fornecem uma vantagem no que se refere ao fato de que apenas uma pequena quantidade do material do disco de separação precisa ser deslocada durante este processo de formação. Daí, o volume do material deslocado no membro espaçador formado integralmente é muito pequeno, pelo qual o risco de produzir uma superfície irregular (por exemplo, no lado oposto do membro espaçador) é reduzido. Além disso, é mais fácil deslocar uma pequena quantidade de material, e, desse modo, produzir uma forma mais confiável nos membros espaçadores que com membros espaçadores de grande porte. Por exemplo, uma ferramenta (ou mandril) usada na formação dos membros espaçadores de pequeno porte pode ser configurada com apenas recessos de pequeno tamanho (por exemplo, 1 mm ± 0.5 mm de largura) nos quais o material do disco de separação é deslocado, pelo qual um grande número de membros espaçadores exclusivamente de pequeno porte é formado na superfície de disco em uma configuração para atingir os interespaços equidistantes.
[00019] O disco de separação, no entanto, pode compreender ainda membros espaçadores de grande porte de largura maior que os membros espaçadores de pequeno porte. Estes podem ser na forma de peças separadas de tiras estreitas ou matrizes circulares de metal laminado, que são afixadas à superfície do disco de separação. Daí, o disco de separação é fornecido assim com os membros espaçadores formados integralmente e de pequeno porte, bem como membros espaçados de grande porte “convencionais” que são afixados à superfície (por exemplo, mediante soldagem por pontos). Os membros espaçadores “convencionais” têm uma largura muito maior (por exemplo, uma largura de 4 mm ou mais), e, desse modo, podem suportar uma porção maior das forças na pilha de disco comprimida. Portanto, uma porção reduzida das forças compressivas é suportada pelos membros espaçadores de pequeno porte, que são distribuídas a fim de assegurar ou manter uma altura equidistante nos interespaços entre os membros espaçadores de grande porte.
[00020] Os membros espaçadores de grande porte podem ser afixados à superfície externa do disco de separação, em que os membros espaçadores formados integral mente e de pequeno porte podem ser formados na superfície interna do disco de separação. Desta forma, os membros espaçadores de grande porte podem ser afixados facilmente à superfície externa do disco de separação, enquanto que os membros espaçadores formados integralmente e de pequeno porte podem ser formados na superfície interna de acordo com as técnicas conhecidas para fabricação de discos de separação descritos no documento WO 2007/055630 Al ou no documento US 6526794 Bl.
[00021] A altura dos membros espaçadores de pequeno porte é a mesma que a dos membros espaçados de grande porte “convencionais" (por exemplo, algo na faixa de 0.3 a 0.8 mm). Como previamente mencionado, esta altura será escolhida a fim de dar um tamanho adequado aos interespaços em vista das propriedades/composição da mistura líquida destinada a ser separada.
[00022] Como previamente mencionado, a invenção é particularmente útil para manter interespaços equidistantes em uma pilha de discos de separação finos (por exemplo, discos de separação tendo uma espessura menor que 0.6 mm). A fim de maximizar o número de discos de separação na pilha, a invenção seria ainda mais útil na manutenção de interespaços equidistantes entre discos de separação muito finos (por exemplo, discos de separação tendo uma espessura menor que 0.4 mm). Este também é tipicamente o ponto onde ditos problemas de baixa rigidez de disco e/ou perfil irregular se tomam uma questão importante.
[00023] Daí, a invenção toma possível usar discos de separação muito finos, enquanto interespaços equidistantes são mantidos por um grande número de membros espaçadores de pequeno porte.
[00024] Além disso, a invenção refere-se a discos de separação de material laminado que são comprimidos em rotores centrífugos relativamente robustos e de grande porte para separação de misturas líquidas. Portanto, os discos de separação também são de um tamanho relativamente grande. Os discos de separação terão tipicamente um diâmetro externo de pelo menos 200 mm, e, em muitos casos, acima de 400 mm. Daí, os membros espaçadores de pequeno porte são distribuídos em grande número sobre uma área de superfície relativamente grande em cada disco de separação. A invenção não está limitada, no entanto, a discos de separação muito grandes. Ela também pode ser usada para discos de separação menores, tais como aqueles tendo um diâmetro externo de 120 mm ou acima.
[00025] A invenção refere-se ainda a um método conforme definido na reivindicação 13. Daí, um método é fornecido para fabricação do disco de separação com os membros espaçadores de pequeno porte formados em uma peça com o material do disco de separação. O disco de separação é fabricado formando-o por fluxos de um metal laminado por intermédio de um rolete e um mandril, o rolete formando o disco de separação sobre o mandril que compreende uma superfície de suporte cônica truncada com recessos correspondendo aos membros espaçadores de pequeno porte, o mandril tendo um padrão de distribuição de ditos recessos para formar os membros espaçadores de pequeno porte em uma peça com o disco de separação, de tal modo a fornecer interespaços equidistantes na piiha comprimida de discos de separação.
[00026] No método também é possível produzir membros espaçadores de grande porte de largura maior que os membros espaçadores de pequeno porte que também são formados por fluxos pelo rolete formando o disco de separação sobre o mandril compreendendo recessos correspondendo aos membros espaçadores de grande porte, pelo qual tanto os membros espaçadores de pequeno porte como de grande porte são formados integralmente em uma peça com o disco de separação.
[00027] No entanto, como uma alternativa ao acima, membros espaçadores de pequeno porte podem ser formados por fluxos na superfície interna do disco de separação, em que os membros espaçadores de grande porte na forma de peças separadas de tiras estreitas ou matrizes circulares de metal laminado são afixados à superfície externa do disco de separação. Estas podem ser facilmente afixadas soldando-as por pontos à superfície externa do disco de separação formado por fluxos. Obviamente, o disco de separação, desse modo, não deve ser fornecido com outros membros espaçadores (ou de pequeno porte) na área de superfície (interna) oposta ao membro espaçador de grande porte, de tal forma que um espaçamento duplo defeituoso é provocado encostando diretamente membros espaçadores de discos de separação mutuamente adjacentes na pilha.
[00028] As modalidades da invenção serão descritas agora, por meio de exemplo, com referência aos desenhos esquemáticos anexos, em que:
[00029] A fig. 1 mostra uma vista de um disco de separação em geral,
[00030] A fig. 2 mostra uma vista de superficie interna de um disco de separação de acordo com uma primeira modalidade da invenção.
[00031] A fig. 3 mostra uma parte aumentada da primeira modalidade na fig. 2.
[00032] A fig. 4 mostra os membros espaçadores de pequeno porte eformados por pontos em seção transversal da superfície interna do disco de separação.
[00033] A fig. 5 mostra uma seção transversal de uma segunda modalidade do disco de separação, tendo os membros espaçadores de pequeno porte e formados por pontos em combinação com um membro espaçador de tamanho maior.
[00034] A fig- 6 mostra um dispositivo e um método para fabricar o disco de separação feito de metal laminado fino.
[00035] A fig- 7 mostra um disco de separação formado por fluxos com uma parte transparente mostrando os recessos de pequeno porte do dispositivo.
[00036] A fig- 1 mostra uma vista muito esquemática de um disco de separação 1 para um separador centrífugo. Uma pluralidade destes discos de separação 1 estão dispostos e comprimidos um no topo do outro para formar uma pilha de discos de separação dentro de um rotor centrífugo para separação de uma mistura líquida. Como pode ser visualizado, o disco de separação 1 tem um formato cônico truncado com uma superfície interna 2 e uma superfície externa 3. A superfície interna 2 e/ou a superfície externa 3 do disco de separação 1 é fornecida com membros espaçadores (não mostrados na fig. 1) para formar interespaços entre os discos de separação 1 na pilha O desenho geral e a função dos discos de separação e do separador centrífugo são ambos bem conhecidos para uma pessoa versada na arte, e, por conseguinte, não serão descritos novamente a seguir.
[00037] A fig. 2 mostra uma vista de superfície interna de um disco de separação de acordo com uma primeira modalidade da invenção. Daí, uma superfície interna 2 do disco de separação 1 está mostrada, a qual é fornecida com uma pluralidade de membros espaçadores 4, 5 que também estão mostrados na fig. 3. Os membros espaçadores 4 e 5 são formados em uma peça com o material (de metal) do disco de separação 1. Isto é atingido em um processo de formação por fluxos descrito abaixo.
[00038] Além disso, como pode ser visualizado na fig. 3, os membros espaçadores 4 e 5 são de formatos diferentes; um membro espaçador formado por pontos 4 e um membro espaçador alongado 5. O diâmetro do membro espaçador formado por pontos 4 corresponde a sua largura. Daí, o diâmetro do membro espaçador formado por pontos é o mesmo de sua largura. O membro espaçador alongado 5, no entanto, é diversas vezes mais longo que sua largura, e, além disso, ele é curvado ao longo de seu comprimento. Cada um dos membros espaçadores 4 e 5 nesta modalidade tem aproximadamente a mesma largura de 1 mm. O comprimento dos membros espaçadores alongados 5, no entanto, é de aproximadamente 6 mm, ou seja, seis vezes sua largura. O membro espaçador alongado 5 pode ser fornecido, quando não existe nenhum membro espaçador de grande porte “convencional”, a fim de assegurar que os membros espaçadores alongados combinem com os discos de separação adjacentes devido a tolerâncias e imprecisões de fabricação (por exemplo, um jogo ou folga requerido para montar os discos de separação em um chamado distribuidor). O alongamento irá assegurar um suporte pelo menos em parte dos membros espaçadores contíguos 5 dos discos de separação adjacentes, mesmo quando estes membros espaçadores alongados 5 estão ligeiramente deslocados uns em relação aos outros devido a ditas imprecisões.
[00039] E importante observar que o tamanho dos membros espaçadores 4 e 5 está bastante exagerado nos desenhos por motivos de clareza. Na prática eles teriam aparência muito menor na superfície do disco de separação e estariam distribuídos em um número muito maior na superfície. Um disco de separação 1 do tipo mostrado nesta modalidade teria tipicamente um diâmetro externo 6 de tamanho muito maior que 200 mm, por exemplo, em um rotor centrífugo de grande porte o diâmetro externo dos discos de separação 6 seria ainda maior que 400 mm. Portanto, os membros espaçadores 4 e 5 têm um tamanho muito pequeno (significando a largura de 1 mm ao longo da superfície do disco de separação) em relação ao tamanho do disco de separação. Daí, um número maior destes membros espaçadores de pequeno porte 4 e 5 são distribuídos na superfície interna 2 do disco de separação 1, de tal modo a fornecer interespaços equidistantes na pilha de disco comprimida.
[00040] O disco de separação 1 mostrado é fornecido ainda com furos de distribuição 7 para alimentar e distribuir a mistura líquida nos interespaços presente na pilha de discos de separação. Estes furos de distribuição 7 são bem conhecidos na técnica de separadores centrífugos e não serão descritos adicionalmente aqui.
[00041] A fig. 4 mostra uma seção transversal de ditos membros espaçadores de pequeno porte e formados por pontos 4 na superfície interna 2 do disco de separação 1. Como pode ser visualizado, os membros espaçadores 4 são formados em uma peça com material do disco de separação 1. As técnicas de fabricação utilizadas atualmente (ou a técnica de formação por fluxos) para produzir discos de separação 1 é a principal razão por que os membros espaçadores formados integralmente 4 são fornecidos na superfície interna 2. No entanto, eles podem ser dispostos também na superfície externa 3 do disco de separação. Os membros espaçadores formados integralmente 4 podem ser fornecidos, por exemplo, na superfície externa 2 por uma técnica de prensagem. Além disso, a superfície interna 2 do disco de separação 1 é fornecida apenas com os membros espaçadores de pequeno porte 4. Daí, nenhum outro membro espaçador (tais como, membros espaçadores de porte maiores) é fornecido na superfície. No entanto, os membros espaçadores de pequeno porte também podem ser combinados com membro espaçador de porte maior (ou seja, tendo uma largura maior). Este tipo de combinação está descrita abaixo em uma segunda modalidade do disco de separação mostrado na fig. 5.
[00042] A fig. 5 mostra uma seção transversal dos membros espaçadores de pequeno porte e formados por pontos 4 em combinação com um membro espaçador de porte maior 8. O membro espaçador 8 é fornecido na superfície externa 3 do disco de separação 1. Além disso, é de largura substancialmente maior (diversas vezes maior que o diâmetro dos membros de distância de pequeno porte 4). Nesta modalidade particular, o membro de espaçamento mostrado 8 também é formado por pontos (ou seja, uma matriz circular de metal laminado) e tem uma largura (ou diâmetro) que é cerca de seis vezes maior que o diâmetro dos membros de distância de pequeno porte 4. Consequentemente, o diâmetro do membro espaçador formado por pontos e de grande porte 8 é de cerca de 6 mm. Os membros espaçadores de grande porte 8 podem ter, no entanto, como uma alternativa, um formato alongado (não mostrado). Os membros espaçadores de grande porte podem ser de qualquer forma conhecida, por exemplo, na forma de peças separadas de tiras estreitas ou matrizes circulares de metal laminado que são afixadas ao disco de separação por um método de fixação adequado, tal como soldagem (soldagem por pontos). Os membros espaçadores de grande porte 8 e os membros espaçadores de pequeno porte 4 têm a mesma altura acima de suas respectivas superfícies 2 e 3. A fig. 5 mostra ainda que a superfície interna 2, em uma área oposta ao membro espaçador de grande porte 8, não é fornecida com quaisquer membros espaçadores de pequeno porte 4. Consequentemente, membro espaçador de grande porte 8 do disco de separação 1 irá encostar em uma área de superfície interna plana de um disco de separação adjacente superior 1 na pilha. Os membros espaçadores "convencionais" 8 têm uma largura muito maior, e podem suportar desse modo uma porção maior das forças na pilha de disco comprimida. Portanto, uma porção reduzida das forças compressivas é suportada pelos membros espaçadores de pequeno porte 4, que são distribuídos a fim de assegurar ou manter uma altura equidistante nos interespaços entre os membros espaçadores de grande porte 8.
[00043] A fig. 6 mostra um dispositivo e um método para fabricar o disco de separação 1 feito de metal laminado fino. O dispositivo compreende um mandril V com uma superfície de suporte cônica truncada 2' que, por intermédio de um motor M, é rotacionável sobre seu eixo geométrico X. No exemplo mostrado, o eixo geométrico X é orientado horizontalmente, que não é, necessariamente, o caso. O mandril V tem uma pluralidades de recessos 4' e 5’ distribuídos sobre o eixo geométrico X na superfície de suporte 2'.O recesso 4' e 5', como mostrado, pode ser formado por pontos ou alongado e retilíneo (como mostrado) ou curvado (não mostrado). Ambos os recessos fonnados por pontos 4' e recessos alongados 5' têm uma profundidade correspondendo à distância pretendida (ou interespaços) entre dois discos de separação adjacentes montados em um separador centrífugo, por exemplo, 0.3 - 0.8 mm. Um disco de metal laminado circular inicialmente planar 6' é preso à extremidade apical do mandril 1coaxialmente com a superfície de suporte 2', por um meio retentor T. Meios de engate (não mostrados) de ambos o mandril V e o disco de metal laminado 6' asseguram que o disco de metal laminado 6' acompanhe a rotação do mandril 1 ' durante a operação.
[00044] Um rolete 8' é disposto em um nível axial próximo à extremidade apical da superfície de suporte 2' e a uma distância radial do eixo central X, o rolete 8' sendo rotativo sobre um eixo central Y. O rolete 8' é suportado por uma haste 10 que é ela própria suportada por rotação por um retentor 11. O retentor 11 é amovível verticalmente e horizontalmente por intermédio de um motor (não mostrado), como indicado por duas setas apontando respectivamente para cima e para baixo, e duas setas apontando respectivamente para a esquerda e para a direita. O motor para mover o rolete 8' verticalmente e horizontalmente e guiando a posição do rolete 8' em relação à superfície de suporte 2' pode assumir muitas formas diferentes que são bem conhecidas, e, portanto, não estão descritas detalhadamente. Um Segundo retentor adicional 12 é disposto no retentor 11.0 segundo retentor 12 suporta uma ferramenta 13 compreendendo uma fresa 14. A ferramenta 13 é amovível como indicado por duas setas apontando para a esquerda e para a direita em relação ao retentor 12, de modo que a posição da fresa 14 em relação ao metal laminado 6' pode ser fixada de tal forma a atingir uma profundidade de corte desejada para a usinagem de remoção de material. Esta remoção de material pode não ser necessária, no entanto, se, por exemplo, uma espessura de disco de separação desejada e lisura na superfície externa 3 é atingida no processo de fabricação. Daí, a ferramenta 13 e a fresa 14 podem não ser necessárias para atingir isto.
[00045] O disco de separação é fabricado mediante formação por fluxos do metal laminado 6' por intermédio do rolete 8' e do mandril 1 '. O rolete 8' forma o disco de separação sobre o mandril V com a superfície de suporte cônica truncada 2' tendo os recessos 4' e 5’ de tamanho relativamente grandes. O mandril V também é fornecido com recessos de pequeno porte 4" e 5" (não mostrados na fig. 6) correspondendo aos membros espaçadores de pequeno porte 4 e 5.
[00046] Através dos recessos 4', 5’, 4" e 5" é possível fazer tanto os membros espaçadores de grande porte como os membros espaçadores de pequeno porte que são formados por fluxos em uma peça com o disco de separação 1. O mandril 1', em todo caso, será fornecido com um padrão de distribuição dos recessos de pequeno porte 4" e 5" para formar os membros espaçadores de pequeno porte 4 e 5 em uma peça com o disco de separação 1 de tal modo a fornecer interespaços equidistantes na pilha comprimida de discos de separação.
[00047] Como uma alternativa, o mandril pode ser fornecido com apenas recessos de pequeno porte 4" e 5" (mostrado na fig. 7). A fig. 7 mostra um disco de separação formado por fluxos 1 com uma parte transparente mostrando os recessos de pequeno porte 4" e 5" na superfície de suporte 2'do mandril 1'. Consequentemente, o mandril mostrado 1 ' é fornecido apenas com recessos de pequeno porte 4" e 5" correspondendo aos membros espaçadores (formados por pontos e alongados) 4 e 5 do disco de separação 1 mostrado na fig. 2.
[00048] Além disso, membros espaçadores de pequeno porte 4 e 5 podem ser formados por fluxos na superfície interna 2 do disco de separação, em que os membros espaçadores de grande porte na forma de ditas peças separadas podem ser afixados à superfície externa 3 do disco de separação 1 (como previamente mencionado).
Claims (10)
1. Disco de separação (1) para um separador centrífugo, o disco de separação sendo de material de metal e adaptado para ser comprimido em uma pilha de discos de separação dentro de um rotor centrífugo para separação de uma mistura líquida, o disco de separação (1) tendo um formato cônico truncado com uma superfície interna (2) e uma superfície externa (3) e uma pluralidade de membros espaçadores (4, 5) estendendo-se a certa altura acima pelo menos de uma entre a superfície interna (2) e a superfície externa (3) para fornecer interespaços entre discos de separação mutuamente adjacentes na pilha, em que o disco de separação (1) é fornecido com furos de distribuição (7) para alimentar e distribuir a mistura líquida nos interespaços presente na pilha de discos de separação caracterizadopelo fato de que a espessura do disco de separação (1) é menor que 0,4mm, em que pelo menos alguns dos membros espaçadores (4, 5) são de tal pequeno tamanho que cada um dos membros espaçadores de pequeno porte tem uma largura que é menor que 2 mm ao longo da superfície (2, 3) do disco de separação (1), a superfície (3, 4) do disco de separação (1) sendo configurada com um padrão de distribuição dos membros espaçadores de pequeno porte (4, 5), de tal modo a fornecer interespaços equidistantes na pilha de disco comprimida e em que os membros espaçadores de pequeno porte (4, 5) são distribuídos na superfície do disco de separação (1) em uma distância mútua na faixa de 10 a 60 mm entre cada um
2. Disco de separação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o padrão de distribuição é na forma de agrupamentos de membros espaçadores de pequeno porte (4, 5) em áreas de superfície específicas do disco de separação (1).
3. Disco de separação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o padrão de distribuição é na forma de um padrão distribuído uniformemente com a mesma distância entre membros espaçadores de pequeno porte mutuamente adjacentes (4, 5) por toda a superfície do disco de separação (1).
4. Disco de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a largura dos membros espaçadores de pequeno porte (4, 5) é 1 mm ± 0.5 mm, e, preferencialmente, uma largura que é menor que 1.5 mm, tal como uma largura de 1 mm e menor.
5. Disco de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que os membros espaçadores de pequeno porte (4) são formados por pontos, e a largura dos membros espaçadores formados por pontos (4) corresponde a seus diâmetros.
6. Disco de separação, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que os membros espaçadores de pequeno porte (4, 5) são formados integralmente em uma peça com o material do disco de separação (1).
7. Disco de separação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopor compreender ainda membros espaçadores de grande porte (8) de largura maior que os membros espaçadores de pequeno porte (4, 5).
8. Disco de separação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que os membros espaçadores de grande porte são fornecidos na forma de peças separadas de tiras estreitas ou matrizes circulares de metal laminado (8), que são afixadas à superfície (2, 3) do disco de separação.
9. Disco de separação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que os membros espaçadores de grande porte (8) são afixados à superfície externa (3) do disco de separação (1), em que os membros espaçadores formados integralmente e de pequeno porte (4, 5) são formados na superfície interna (2) do disco de separação (1).
10. Disco de separação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que o diâmetro externo (6) do disco de separação (1) é pelo menos 120 mm, ou, mais preferencialmente, pelo menos 200 mm.
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