PT1347094E - Dispositivo para o transporte, desgaseificação e mistura de meios fluidos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA O TRANSPORTE, DESGASEIFICAÇÃO E MISTURA DE MEIOS FLUIDOS" A invenção refere-se a um dispositivo para o transporte de meios fluidos, por exemplo suspensões de matéria fibrosa, sendo que os componentes gasosos arrastados pelo meio são separados e sendo que está prevista uma bomba com rotor de bomba e, para a desgaseificação, está previsto um rotor separado do rotor de bomba.

Dispositivos deste género para a separação de componentes gasosos são conhecidos p. ex. a partir do documento AT 391628 ou do documento AT 396205. Estes dispositivos são utilizados para desgaseificar suspensões de matéria fibrosa com uma consistência média, tornando-as, por conseguinte, transportáveis por uma bomba subsequente. Na maioria dos casos, um dispositivo deste género é utilizado na alimentação de um recipiente de reacção. Aqui é preciso suplementarmente a adição por mistura de substâncias químicas necessárias, à suspensão de matéria fibrosa. Actualmente, isto é efectuado em misturadores especiais, p. ex. de acordo com o documento AT 403063, na tubagem de alimentação.

O documento WO 93/07961 A (AHLSTROEM OY) mostra um misturador para a adição por mistura de gases a suspensões de matéria fibrosa, sendo que o gás deve manter-se na suspensão e não se separar da mesma. Além disso, o documento WO 87/00448 A 1 (AHLSTROEM OY) descreve uma bomba de desgaseificação, na qual está previsto um dispositivo de alimentação para substâncias químicas, praticamente no rotor, isto é, após a desgaseificação. Este encontra-se na saída da bomba. No documento WO 93/04757 A (ANDRITZ PATENTVERWALTUNG) está previsto um rotor de desgaseificação, sendo que não existem dispositivos para a adição por mistura de fluidos. O documento EP-A-0381660 (ANDRITZ AG) mostra uma outra variante de um rotor de desgaseificação em frente de uma bomba, para fluidificar a suspensão. Também aqui não se efectua nenhuma adição por mistura de fluidos. A partir do documento WO 97/46310 A (BELOIT TECHNOLOGIES) é conhecido um misturador, no qual estão previstos furos para a adição de substâncias químicas, no centro, isto é, no veio. A adição efectua-se, por conseguinte, nos pontos com a menor velocidade (de rotação) . Na disposição transversal para com a direcção do fluxo, o misturador constitui, além disso, uma grande resistência ao fluxo.

Caso se pretenda a adição por mistura de vapor para o aquecimento do meio, isto efectua-se frequentemente através de bocais dispostos no perímetro do tubo, de modo que se efectua uma distribuição da quantidade total a dosear, sobre vários (muitos) pontos de dosagem. A desvantagem de todas estas disposições consiste no facto de o vapor provocar localmente sobreaquecimentos nos pontos de dosagem, o que conduzirá p. ex. no caso de suspensões de matéria fibrosa, a danos nas fibras. É agora objectivo da invenção, a adição uniforme por mistura de um fluido, a um meio fluido, por exemplo uma suspensão de matéria fibrosa (por exemplo uma suspensão de 2 celulose de consistência média) e a criação de um dispositivo para tal adequado. A invenção é por isso caracterizada por estarem previstos, na zona da pressão preliminar produzida por este rotor, dispositivos mediante os quais os fluidos a adicionar são introduzidos no meio fluido a uma velocidade relativa elevada. É particularmente vantajoso quando o rotor disposto separadamente apresenta um veio oco para a evacuação dos qases arrastados pelo meio, podendo o rotor apresentar um outro veio oco para a introdução do fluido a adicionar por mistura.

Em alternativa, o rotor pode também apresentar um veio oco para a introdução do fluido a adicionar por mistura, podendo a evacuação do gás arrastado ser efectuada através de um tubo separado.

Para uma configuração óptima podem estar previstos vários dispositivos de distribuição para a introdução de diferentes meios.

Para uma adição por mistura particularmente vantajosa pode-se prever que esteja disposto um outro rotor que apresenta um veio oco para a introdução de um fluido, em particular vapor.

Uma solução particularmente compacta consiste no facto de o veio oco para a introdução do fluido ser conduzido através do veio da bomba. A invenção é além disso caracterizada por simultaneamente ao transporte, desgaseificação e aquecimento de um meio fluido, 3 um gás, de um modo preferido, um gás de reacção, p. ex. oxigénio, ozono ou cloro, mas também vapor, ser adicionado por mistura ao meio.

Isto efectua-se por exemplo através de pelo menos um, de um modo preferido, vários dispositivos de dosagem, p. ex. bocais de distribuidores, dispostos na voluta da bomba, de modo que se efectua uma distribuição da quantidade total a dosear, sobre vários pontos de dosagem. A invenção é agora descrita a titulo de exemplo com base nos desenhos, representando a figura 1, um dispositivo para a separação de gases de acordo com o estado da técnica, a figura 2, uma variante da invenção, a figura 3, uma outra variante da invenção, a figura 4, uma variante da invenção com vários pontos de introdução, a figura 5, uma variante da invenção com rotor directamente em frente da abertura de sucção da bomba, a figura 6, uma variante com veio oco através da bomba e a figura 7, pontos de dosagem adicionais para fluidos de qualquer tipo, na voluta da bomba. A figura 1 mostra um dispositivo para a desgaseificação de uma suspensão de matéria fibrosa de consistência média, com uma consistência de aproximadamente 8 - 15%, em frente da entrada de uma bomba 1. 0 dispositivo 2 encontra-se colocado no fundo de um recipiente 3 e ergue-se um pouco neste recipiente. Através da rotação do rotor 4, o ar contido na suspensão de matéria fibrosa acumula-se no centro 5 e é evacuado para o exterior através de uma conduta 6. A suspensão desgaseificada continua a ser transportada através da bomba 1, sendo a desgaseificação imprescindível para o transporte sem problemas. 4 A figura 2 mostra uma variante análoga de acordo com a invenção. Através de um veio oco duplo, simultaneamente à desgaseificação efectuada através do veio 6 oco interior do rotor 4, do meio introduzido através da conduta 3', o vapor para o aquecimento do meio é introduzido através do veio 7 oco exterior. Neste caso, o vapor é introduzido, a uma velocidade relativa elevada em comparação ao meio, directamente no meio, através de pelo menos uma estrela de distribuição fixa no rotor. Além disso, está representada a possibilidade de introduzir também líquidos adicionais através de bocais 8 na zona da velocidade relativa produzida pelo rotor 4. Isto efectua-se directamente após o aquecimento através de vapor, de modo que aqui já existe a temperatura de reacção necessária e é assegurada uma reacção uniforme. Através do transporte da suspensão mediante uma bomba 1, melhora-se mais uma vez a mistura da suspensão com as substâncias químicas introduzidas e produz-se a pressão processual necessária para o transporte e para a reacção.

Uma configuração alternativa da invenção está representada na figura 3. Aqui, os gases arrastados pelo meio são evacuados para fora do centro, pelo rotor 4 através de uma conduta 6' separada e o vapor que aquece o meio é introduzido através de um veio 1’ oco. Também aqui está prevista a possibilidade da introdução adicional de líquidos. Em vez de vapor, naturalmente também um outro gás ou também um líquido pode ser introduzido, através do veio 1' oco (e 7 na figura 2) , directamente na zona de velocidade relativa elevada do rotor 4. A figura 4 mostra uma variante, na qual o rotor 4 apresenta dispositivos 9 de distribuição adicionais e o vapor é introduzido, através de dispositivos separados, p. ex. bocais 5 10, directamente na zona da velocidade relativa elevada produzida pelo rotor 4, sendo ai distribuído uniformemente.

Na figura 5 está representada uma variante, na qual o vapor é introduzido, através de um veio 11 oco separado com um rotor 12, directamente em frente do bocal de sucção da bomba 1, obtendo-se por conseguinte uma distribuição ainda mais uniforme. Com uma escolha adequada da distância do rotor 12 com os bocais de saída, o vapor já está condensado quando entra na bomba, de modo que também aqui não se verifica nenhum risco de sobrepressões do gás ou do vapor. A variante da figura 6 corresponde à realização da figura 5, sendo que a introdução do vapor, no entanto, se efectua aqui através de um veio 11' oco que é conduzido através da bomba. Neste caso, o rotor 12 pode também rodar juntamente com o veio da bomba e não necessita de nenhum accionamento em separado.

Na variante da figura 7, a zona do rotor até à entrada da bomba corresponde a uma das variantes das figuras 2 a 6 ou a uma combinação ou variação das mesmas. Adicionalmente, em pontos adequados da voluta da bomba 1, estão dispostos pontos 13 de dosagem, através dos quais todos os tipos de fluidos podem ser adicionados ao meio.

No essencial, a invenção compreende várias secções. Na primeira secção, o meio é desgaseificado através de um rotor. O rotor produz adicionalmente uma pressão preliminar em frente da bomba que transporta o meio. Na zona entre este rotor e a bomba (na segunda secção) estão instalados dispositivos que permitem a adição ao meio, com distribuição fina, de vapor para o aquecimento do meio e/ou de líquidos. A terceira secção é 6 constituída pela bomba que transporta o meio. Para a introdução de outros fluidos de todos os tipos, na voluta da bomba, podem estar dispostos pelo menos um, na prática vários pontos de dosagem (quarta secção do sistema de bombagem).

Lisboa, 16 de Outubro de 2007 7

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para o transporte de meios fluidos, por exemplo suspensões de matéria fibrosa, sendo que os componentes gasosos arrastados pelo meio são separados e sendo que está prevista uma bomba (1) com rotor de bomba e, para a desgaseificação, está previsto um rotor (4) separado do rotor de bomba, caracterizado por estarem previstos, na zona da pressão preliminar produzida por este rotor (4), dispositivos (7, 8) mediante os quais os fluidos a adicionar são introduzidos no meio fluido a um velocidade relativa elevada.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o rotor (4) disposto separadamente apresentar um veio (6) oco para a evacuação do gás.
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o rotor (4) apresentar um outro veio (7) oco para a introdução do fluido a adicionar por mistura.
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o rotor (4) apresentar um veio {!') oco para a introdução do fluido a adicionar por mistura e a evacuação do gás ser efectuada através de um tubo (6') separado.
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por estarem previstos vários dispositivos (8) de distribuição para a introdução de diferentes meios. 1
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por estar previsto um outro rotor (12) que apresenta um veio (11) oco para a introdução de um fluido, em particular vapor.
7. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o veio (11) oco ser conduzido através do veio da bomba (D .
8. 8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por estarem previstos pelo menos um, de um modo preferido vários dispositivos (13) de dosagem, p. ex. bocais distribuidores, na voluta da bomba (1). Lisboa, 16 de Outubro de 2007 2