ITMI20082295A1 - Separatore aeraulico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale

Forma oggetto del presente trovato un separatore aeraulico per il pre- trattamento di materiali compositi .

Sono note, nel settore tecnico del trattamento dei materiali, particolarmente rifiuti, le operazioni cosiddette di pretrattamento, ovvero l'insieme delle operazioni atte a predisporre il materiale in condizioni adatte ai successivi trattamenti tra i quali ad esempio il recupero, il riciclo, la termovalorizzazione o lo smaltimento finale.

Tra i principali obiettivi delle operazioni di pretrattamento sono compresi : la separazione del materiale in frazioni omogenee per la raccolta multimateriale , il miglioramento della qualità del materiale raccolto, la selezione di uno stesso materiale in frazioni con caratteristiche differenti per 1'invio a differenti impianti di trattamento .

Tra le tecniche di separazione è nota anche la separazione gravimetrica che avviene su rifiuti precedentemente sottoposti a trattamenti di triturazione e vagliatura, quindi su un materiale sminuzzato e già distinto nelle due frazioni principali; con il procedimento gravimetrico la separazione è ottenuta sfruttando le differenti caratteristiche di densità , resistenza aerondinamica, inerzia del rifiuto del materiale sottoposto ad alimentazione.

Tra le apparecchiature atte ad attuare una separazione gravimetrica sono noti i classificatori ad aria, o separatori aeraulici, in cui i flussi del materiale e dell'aria vengono convogliati in canali di differenti conformazioni e quindi separati in base alle caratteristiche gravimetriche .

Per estrarre il materiale solido più pesante trasportato dall'aria si abbina solitamente ai separatori un dispositivo a ciclone.

Una particolare categoria di separatori aeraulici è costituita dai separatori a colonna verticale nella quale un condotto a sezione costante viene percorso dal materiale dall'alto verso il basso e dall'aria in controcorrente dal basso verso l'alto, in modo da separare e trascinare verso l'alto le particelle più leggere.

I separatori aeraulici noti richiedono, tuttavia, elevati flussi d'aria e dispositivi in movimento/rotanti disposti al loro interno, il che determina elevati consumi energetici nonché usure con conseguente necessità di manutenzione e tempi morti di macchina, risultando, inoltre, di elevati ingombri e di rendimenti non elevati particolarmente per materiali con pezzatura non costante.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un separatore aeraulico che risulti di ridotti ingombri, non richieda parti in movimento per il suo funzionamento, di elevato rendimento e atto a separare materiali di differente pezzatura e/o ad essere regolato per mantenere elevati rendimenti al variare della pezzatura di uno stesso materiale da separare .

Nell'ambito di tale problema si richiede inoltre che tale separatore sia di facile ed economica produzione ed assemblaggio e facilmente installabile presso qualunque utente tramite normali mezzi standardizzati.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un separatore aeraulico per materiali M comprendenti almeno una componente più pesante MP e almeno una componente più leggera ML secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : una vista laterale del separatore aeraulico secondo il presente trovato ;

in figura 2 una vista da sopra del separatore di fig.1;

in figura 3 : una sezione schematica secondo il piano di traccia III-III di fig.2 e

in figura 4 : una colonna per la separazione multipla con separatori aeraulici secondo il trovato disposti in cascata .

Come illustrato e assunte per sola comodità di descrizione e senza significato limitativo una terna di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale X-X, trasversale Y-Y e verticale Z-Z, nonché una parte superiore corrispondente alla parte di ingresso del materiale M da separare e una parte inferiore opposta alla precedente, di uscita del solo materiale più pesante MP, il separatore aeraulico secondo il trovato comprende una struttura 10 formata da un corpo cilindrico 11 superiore e da una tramoggia 12 troncoconica inferiore, coassiale, dotata di una bocca inferiore 13 di uscita.

Preferibilmente il corpo cilindrico e la tramoggia sono in due parti separate, tra loro vincolabili in senso assiale tramite rispettive flange anulari Ila,12a ; sulla superficie laterale della tramoggia 12 è inoltre previsto uno sportello 14 di ispezione .

Secondo una forma di attuazione preferita (illustrata nella fig. 3) si prevede che coassialmente alla struttura 10, sia inserito un corpo cilindrico, realizzato in forma telescopica con un primo cilindro 30 superiore la cui parte esterna alla tramoggia presenta un'estensione tangenziale 33 aperta verso l'esterno, e la cui parte di estremità inferiore, interna alla tramoggia, termina internamente ad un secondo corpo cilindrico 1030, inferiore, a sua volta interno alla tramoggia 12, la cui parte di estremità inferiore, è conformata secondo un tronco di cono 1032 con base maggiore verso la parte inferiore del separatore.

La posizione relativa del cilindro inferiore 1030 rispetto al cilindro superiore 30 è controllabile tramite corrispondenti mezzi 130 di regolazione, nella direzione verticale Z-Z, costituiti da prime flange 131 radiali, solidali al cilindro superiore 30 e assialmente disposte a differenti altezze rispetto ad altre flange 132 solidali al cilindro inferiore 1030 e coassiali alle prime flange 131, per consentire l'inserimento di aste filettate 133, una cui estremità è bloccata sul corpo cilindrico 11 e sulle quali sono avvitati dadi 133a il cui azionamento consente di variare la posizione verticale del cilindro interno 1030 per regolare conseguentemente la luce di tra il bordo inferiore del tronco di cono 1032 e la superficie laterale interna della tramoggia 12.

Sebbene non illustrata, si prevede,tuttavia, anche una forma di attuazione semplificata del separatore con corpo cilindrico comprendente il solo cilindro 30 (non telescopico) che presenta a sua volta bordo inferiore troncoconico 1032 analogamente al caso precedente, essendo in tal caso possibile regolare la luce di solamente variando anche l'altezza in senso verticale del condotto tangenziale 33 di fuoriuscita del materiale leggero ML.

In opportuna posizione assiale, internamente al cilindro 30 è disposta una stella 34 i cui bracci 34a, radiali sono angolarmente spaziati per determinare una pluralità - tre nell'esempio - di canali di discesa del materiale M da separare.

Al centro della stella è vincolata un'asta 151 atta a supportare un cono 50 con vertice superiore, la cui superficie laterale è spezzata in due tratti, rispettivamente 50a di vertice e 50b di base, con differente pendenza.

Preferibilmente il tratto di superficie 50a di vertice avrà pendenza superiore al tratto 50b di base il quale sarà preferibilmente parallelo alla superficie laterale della parte inferiore 1032 troncoconica del cilindro 30/1030.

Secondo una forma preferita di attuazione, l'asta 151 costituisce parte di mezzi di regolazione 150 della posizione del cono 50 nella direzione verticale Z-Z.

In tal caso l'asta 151 è filettata e atta ad accoppiarsi con dei dadi 152 inferiori il cui aw itamento/svitamento regola la posizione relativa del cono 50 rispetto al cilindro 30,1030, essendo in tal modo possibile regolare la luce d2 di passaggio tra la parte di base 50b della superficie laterale del cono 50 e la superficie laterale 32a della parte troncoconica di estremità inferiore del cilindro 30,1030 determinando in tal modo la più opportuna velocità dell'aria che attraversa il condotto .

All'interno del cilindro 30 e coassialmente allo stesso è inserito un secondo cilindro 40 internamente cavo, dotato di una bocca superiore 40a di ingresso del materiale M da separare e di una bocca inferiore 40b di fuoriuscita del materiale stesso.

Al corpo cilindrico 11 sono inoltre applicati 2 condotti tangenziali 60 per l'alimentazione dell'aria in pressione all'apparecchiatura.

Secondo una forma preferita di attuazione detti condotti 60 di ingresso dell'aria sono tra loro paralleli e contrapposti a 180° per determinare un moto ciclonico dell'aria all'ingresso nel corpo cilindrico 11.

La struttura 10 del separatore è inoltre solidale a gambe di supporto 1 appoggiabili a basi sopraelevate, oppure prolungabili con tratti 2 fino a terra.

Con tale configurazione il funzionamento del separatore aeraulico secondo il trovato è il seguente :

regolata la posizione verticale del cilindro 30/1030 e del cono 50 rispetto al cilindro 30/1030, tramite i corrispondenti mezzi di regolazione 130,150,

- si alimenta aria A in ingresso alle due bocche 60 e

si introduce coassialmente il materiale M da separare nel cilindro interno 40 attraversato il quale il materiale M cade sulla stella 34 che separa il materiale in tre flussi paralleli verticali di caduta che entrano in contatto con la parte 50a di vertice del cono di guida 50, seguendo il quale il materiale entra nella luce di di passaggio tra parte di base 50b del cono e superficie troncoconica 32 del cilindro, dove incontra il flusso di aria A che risale in contro corrente il cilindro 30.

Tale flusso d'aria trascina, pertanto, con sè il materiale più leggero ML che risale assialmente il cilindro 30 fuoriuscendo tangenzialmente assieme all'aria A attraverso il corrispondente condotto tangenziale 33, mentre il materiale più pesante Mp prosegue la sua caduta arrivando alla bocca di uscita 13 fuoriuscendo dalla quale può essere raccolto.

Risulta pertanto come il separatore aeraulico secondo il trovato consenta di ottenere un'efficace separazione gravimetrica dei materiali senza sostanziale consumo di energia, essendo formato solamente da parti statiche che non sono soggette ad usura e non richiedono manutenzione, riducendo anche i tempi morti di macchina.

Oltre a ciò la possibilità di regolazione della luce di passaggio in controcorrente tra il materiale in caduta e l'aria in risalita consente di ottenere rendimenti di separazione, costanti, prossimi al 95% anche al variare della pezzatura del materiale alimentato.

In fig 4 è illustrato un ulteriore possibilità di utilizzo del separatore secondo il trovato assemblato su una colonna 101,102 sulla quale sono disposti più separatori in cascata separati da una valvola a stella 200 che isola il funzionamento di ciascun separatore.

Tramite la disposizione multipla in colonna illustrata sarà pertanto possibile ottenere separazioni multiple con estrazioni frazionate per differenti materiali, e/o uguale materiale, ma di differente pezzatura, e/o di differenti caratteristiche, densità, inerzia e resistenza aerodinamica.

Benché descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Separatore aeraulico per materiali (M) comprendenti almeno una componente più pesante (MP) e almeno una componente più leggera (ML) caratterizzato dal fatto che comprende una struttura (10) formata da almeno un tratto cilindrico (11) superiore in corrispondenza del quale è previsto almeno un condotto (60) di ingresso di aria (A) in pressione all'interno del separatore, e almeno un tratto troncoconico (12), inferiore, con apertura inferiore (13) di fuoriuscita della componente più pesante (MP), coassialmente a detto corpo (10) essendo previsti almeno un corpo cilindrico (30;1030) interno, coassiale la cui parte inferiore (1032) determina una prima luce (di) con la superficie laterale della tramoggia (12) ed è parzialmente sovrapposta ad almeno un elemento conico (50) la cui superficie laterale (50a,50b) determina una seconda luce (d2) di passaggio tra cono (50) e cilindro (30), l'estremità superiore del detto primo cilindro (30) presentando un condotto tangenziale (33) di fuoriuscita del materiale più leggero (ML).
2. 2. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende due condotti tangenziali (60) applicati al corpo cilindrico (11) per l'alimentazione dell'aria in pressione all'apparecchiatura .
3. 3. Separatore secondo rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detti condotti (60) di ingresso dell'aria sono tra loro paralleli con aperture di ingresso a 180°.
4. 4. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il corpo cilindrico (30;1030) presenta una parte di estremità inferiore, interna alla tramoggia (12), conformata secondo un tronco di cono (32) con base maggiore verso la parte inferiore del separatore.
5. 5. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il corpo cilindrico è di tipo telescopico comprendente un primo cilindro (30) superiore la cui parte di estremità inferiore termina internamente ad un secondo corpo cilindrico (1030), inferiore, interno alla tramoggia (12) e la cui parte di estremità inferiore, è conformata secondo un tronco di cono (1032) con base maggiore verso la parte inferiore del separatore.
6. 6. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che presenta mezzi (130) di regolazione della posizione del corpo cilindrico (30;1030) nella direzione verticale (Z-Z).
7. 7. Separatore secondo rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detti mezzi (130) di regolazione del corpo cilindrico (30) comprendono una pluralità di prime (131) e seconde (132) flange radiali, tra loro coassiali, assialmente disposte a differenti altezze nella direzione verticale (Z-Z).
8. 8. Separatore secondo rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detti mezzi (130) di regolazione del corpo cilindrico (1030) comprendono una pluralità di prime (131) e seconde (132) flange radiali, tra loro coassiali, dette prime flange (131) essendo solidali al cilindro superiore (30) fisso e dette seconde flange essendo solidali al secondo cilindro inferiore (1030) telescopicamente scorrevole relativamente al primo.
9. 9. Separatore secondo rivendicazione 7 o 8 caratterizzato dal fatto che dette flange (131,132) sono a coppie associate ad una corrispondente asta filettata (132), una cui estremità è bloccata sul corpo cilindrico (11) e sulla quale sono avvitati dadi (133) interagenti con una delle due flange.
10. 10. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende una stella (34) a bracci radiali (34a) disposta all'interno del cilindro (30) per formare differenti canali di discesa del materiale (M) da separare.
11. 11. Separatore secondo rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che il centro della stella (34) è costituito da un'asta (151) atta a supportare detto cono (50) con vertice superiore.
12. 12 . Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la superficie laterale del cono è spezzato in due tratti rispettivamente (50a) di vertice e (50b) di base di differente pendenza.
13. 13 . Separatore secondo rivendicazione 12 caratterizzato dal fatto che il tratto di superficie (50a) di vertice presenta pendenza superiore a quella del tratto (50b) di base.
14. 14 . Separatore secondo rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che il tratto di superficie (50b) di base è parallelo alla superficie laterale (32a) della parte inferiore (32) troncoconica del cilindro (30).
15. 15. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (150) di regolazione della posizione del cono (50) nella direzione verticale (Z-Z).
16. 16 . Separatore secondo rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto che detti mezzi (150) di regolazione comprendono un'asta (151) filettata solidale alla stella (34) e dadi (152) disposti inferiormente al cono (50) e il cui avvitamento/svitamento regola la posizione relativa del cono (50) rispetto al cilindro (30).
17. 17. Separatore secondo rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende un secondo cilindro (40) internamente cavo, coassialmente disposto all'interno del primo cilindro (30) e dotato di una bocca superiore (40a) di ingresso del materiale (M) da separare e di una bocca inferiore (40b) di fuoriuscita del materiale stesso.