ES2605851T3 - Sistema de filtración de gas caliente - Google Patents

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ES2605851T3 ES13166299.1T ES13166299T ES2605851T3 ES 2605851 T3 ES2605851 T3 ES 2605851T3 ES 13166299 T ES13166299 T ES 13166299T ES 2605851 T3 ES2605851 T3 ES 2605851T3
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Abstract

Un sistema de filtración (10) para retirar un material en partículas, que comprende: un alojamiento (12) que tiene una trayectoria de aire formada internamente que comunica entre una entrada (14) para aire contaminado entrante que contiene material en partículas y una salida (16) de aire para emitir aire limpio filtrado retirando el material en partículas; un sistema de recogida dispuesto en la corriente de aire para recoger el material en partículas, incluyendo dicho sistema de recogida al menos una cinta de recogida (100), un sistema de limpieza previsto para limpiar el material en partículas recogido de la al menos una cinta de recogida; y un sistema de retirada para retirar el material en partículas recogido de dicho alojamiento, caracterizado por que el sistema de recogida comprende además un rodillo de accionamiento dentado (310) configurado para acoplarse con aberturas de dicha al menos una cinta de recogida y de este modo accionar dicha al menos una cinta de recogida, y en el que dicho sistema de limpieza comprende un rodillo de limpieza dentado (320) que engrana con dicho rodillo de accionamiento dentado, limpiando dicho rodillo de accionamiento dentado la al menos una cinta de recogida acoplada con el mismo, y limpiando dicho rodillo de limpieza dentado el rodillo de accionamiento dentado.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de filtracion de gas caliente Campo tecnico
La presente revelacion se refiere a un sistema de filtracion de gas caliente, mas particularmente a un sistema de filtracion de gas caliente que utiliza una superficie de recogida movil para retirar el material en partlculas de una corriente de aire y, aun mas particularmente, de una corriente de aire de alta temperatura, alta velocidad y/o alta humedad.
Antecedentes
Convencionalmente, antes de emitir los denominados "gases residuales industriales" y/o "gases de proceso", se lleva a cabo la purificacion del aire para retirar diversos tipos de partlculas finas contenidas en los gases residuales industriales, tales como neblina y polvo que contienen polvos en partlculas pegajosos y abrasivos, que contaminan la atmosfera, y/o gases de proceso que contienen materiales en partlculas similares, los cuales podrlan danar el equipo de proceso utilizado en las industrias maderera, farmaceutica y minera, por ejemplo.
Metodos previos de filtracion de corriente de aire incluyen, por ejemplo, precipitadores de polvo electrostaticos, sistemas separadores ciclonicos y filtros ceramicos rlgidos, cada uno de los cuales ha adolecido de ciertos inconvenientes e ineficiencias. La limpieza de las placas de recogida en precipitadores electrostaticos presenta un problema en la medida en que se produce una cantidad sustancial de rearrastramiento del polvo. En los separadores ciclonicos, el gas cargado de partlculas es introducido bajo presion y, por lo tanto, la presion del recipiente y la "presion de colapsamiento" debidas a la perdida de presion a traves del sistema ciclonico son una causa comun de preocupacion. Por otro lado, los dispositivos de filtro ceramico comprenden materiales ceramicos porosos, los cuales cuando se someten a ambientes corrosivos a alta temperatura, pueden romper los elementos de filtro bajo la influencia de estas condiciones. Filtros de cinta para aire se revelan en los documentos CH688402 y CH389366. El documento EP0906778 revela una unidad de separation de cinta continua que comprende un rodillo de accionamiento dentado.
Un objeto de la presente revelacion es proporcionar un sistema de filtracion de gas caliente con una fiabilidad y eficacia mejoradas y, en particular, un sistema de filtracion de gas caliente capaz de filtrar corrientes de aire que son de alta temperatura, alta velocidad y alta humedad y que portan materiales en partlculas pegajosos o abrasivos.
Sumario
Estos y otros objetos de la revelacion son proporcionados por un sistema de filtracion para retirar un material en partlculas, que comprende un alojamiento que tiene una trayectoria de aire formada internamente que se comunica entre una entrada para aire contaminado entrante que contiene material en partlculas y una salida de aire para emitir aire limpio filtrado al retirar el material en partlculas; un sistema de recogida proporcionado en la corriente de aire para recoger el material en partlculas, incluyendo dicho sistema de recogida al menos una cinta de recogida; un sistema de limpieza dispuesto para limpiar el material en partlculas recogido de la al menos una cinta de recogida; y un sistema de retirada para retirar el material en partlculas recogido de dicho alojamiento.
Breve descripcion de las figuras de los dibujos
Estos y otros objetos, caracterlsticas y ventajas de la presente revelacion se haran mas facilmente evidentes para los expertos en la tecnica tras la lectura de la siguiente descripcion detallada, junto con los dibujos adjuntos, en la que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de filtracion de gas caliente segun una realization de ejemplo de la descripcion.
La figura 2 es una vista lateral del sistema de filtracion mostrado en la figura 1.
La figura 3 es una vista superior del sistema de filtracion mostrado en la figura 1.
La figura 4 es una vista en perspectiva lateral del sistema de filtracion mostrado en la figura 1, con partes del alojamiento retiradas por motivos de claridad.
La figura 5 es una vista frontal del sistema de filtracion mostrado en la figura 1.
La figura 6 es una vista en section transversal tomada generalmente a lo largo de la llnea 6-6 como se muestra en la figura 5.
La figura 7 es una vista ampliada del sistema de limpieza de cinta mostrado en la figura 4.
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La figura 8 es una vista parcial ampliada de la cinta de alambre y del sistema de limpieza de cinta del sistema de filtracion mostrado en la figura 1.
Descripcion detallada de la invencion
Se muestra mejor en las figuras 1 y 4 un sistema de filtracion 10 segun una realizacion preferida de la invencion revelada en el presente documento. El sistema de filtracion 10 esta confinado dentro de un alojamiento 12 que tiene una entrada 14 de aire y una salida 16 de aire. El sistema de filtracion 10 incluye una o mas cintas moviles 100 que recogen las partlculas de la corriente de aire, una o mas placas 200 de desviacion de flujo de aire que obligan a la corriente de aire a fluir mas uniformemente a traves del area superficial de las cintas, un sistema 300 de limpieza de cinta para retirar el material en partlculas adherido a las cintas 100 y una esclusa de aire 400 resistente a la oclusion que permite la retirada del material en partlculas recogido del sistema de filtracion 10. El sistema de filtracion 10 es particularmente adecuado para uso con corrientes de gas o aire caliente que son de alta temperatura, alta velocidad y/o alta humedad y que portan materiales en partlculas pegajosos y/o abrasivos.
Las placas 200 de desviacion de flujo de aire, como se muestra tambien en la figura 6, se situan en la trayectoria de corriente de aire "P" para forzar que el aire fluya mas uniformemente a traves del area de las cintas 100. Las placas 200 tambien sirven para recoger partlculas grandes de material en partlculas arrastrado en la corriente de aire. El movimiento de las cintas 100, como se describe mas adelante, esta muy cerca de la superficie de las placas 200 de desviacion de modo que las cintas 100 limpian la superficie de las placas y limitan la acumulacion de material sobre ellas.
Cada una de las cintas 100 es accionada en rotacion periodica o continua y esta disenada como un bucle continuo para maximizar el area superficial de recogida disponible al tiempo que se minimiza la calda de presion. Haciendo referencia a la figura 4, unas ruedas dentadas de accionamiento (no numeradas) estan dispuestas en los extremos de un eje de soporte 110, 112 dispuesto en la parte superior y en la parte inferior de cada cinta, respectivamente. Uno cualquiera de los ejes de accionamiento superior o inferior, preferiblemente los ejes superiores 110, incluye varias ruedas dentadas a lo largo de la anchura de la cinta (aproximadamente cada 15,24 cm (6 pulgadas)) que accionan la cinta, mientras que el otro eje, preferiblemente el eje inferior 112, incluye un rodillo de accionamiento dentado 310, que se discute mas adelante, el cual se acopla sustancialmente con cada abertura de la cinta. La cinta de recogida 100 comprende preferiblemente una cinta transportadora metalica, tal como una cinta transportadora de alambre plano que se describe mas completamente en la publicacion de patente norteamericana numero 2007/0080048.
Haciendo referencia tambien a la figura 8, la cinta 100 incluye una pluralidad de varillas de traccion espaciadas 114 dispuestas en sucesion y transversalmente con respecto a una direction de desplazamiento. La cinta 100 incluye ademas una pluralidad de filas de portillos 116 dispuestos transversalmente con respecto a la direccion de desplazamiento y que interconectan la sucesion de varillas 114. Cada fila de portillos 116 esta constituida por una pluralidad de eslabones, conectando cada eslabon una varilla 114 con la siguiente varilla de la sucesion. Los eslabones son preferiblemente de tamano y forma uniformes a traves de la fila, o de tamano y forma variables, para formar un patron repetitivo de aberturas 120. A diferencia de las placas de recogida o cintas de caucho utilizadas en sistemas de filtracion anteriores, que presentan una superficie sustancialmente bidimensional para la recogida, el uso de la cinta 100 proporciona un area superficial tridimensional de recogida. Es decir, cada portillo 116 tiene una profundidad "d" que define el espesor del portillo y que preferiblemente oscila entre aproximadamente 4,775 mm (0,188") hasta aproximadamente 1,27 cm (0,500"), aunque, naturalmente, podrlan utilizarse otros tamanos dependiendo de la instalacion particular.
Las cintas 100 se mueven gradualmente, mediante rotacion periodica o continua de los ejes de soporte 110, 112, cada uno de los cuales incluye ademas una pluralidad de ruedas dentadas o el rodillo dentado 310 que engrana con las aberturas 120 de la cinta 100 definida por los eslabones. Situado en uno o ambos de estos ejes 110, 112 esta el sistema 300 de limpieza de cinta, como se muestra en la figura 7. El sistema 300 de limpieza de cinta retira el material en partlculas adherido de la cinta 100 usando el rodillo de accionamiento dentado 310 que engrana con las aberturas 120 de la cinta 100 para limpiar y accionar la cinta, en combination con un rodillo de limpieza dentado 320 que engrana con el rodillo dentado 310 y limpia as! el rodillo dentado 310. Los dientes del rodillo dentado 310 estan dimensionados para corresponder con el tamano de las aberturas 120 de la cinta 100. El engranado de estos dos rodillos 310, 320 tambien tritura cualquier material en partlculas conglomerado durante el proceso. El sistema 300 de limpieza de cinta tambien puede incluir rascadores estaticos 330 para retirar material de la cinta 100. Tambien pueden usarse, por supuesto, otros tipos de sistemas de limpieza de cinta, tales como, por ejemplo, otro sistema de limpieza mecanico o un sistema de limpieza basado en un tratamiento fluido o qulmico, dependiendo de la naturaleza del material en partlculas que se este retirando.
El sistema de filtracion 10 funciona de la siguiente manera: la corriente de aire entra en el alojamiento 12 y atraviesa el sistema de filtracion 10 en la direccion de la trayectoria de flujo de aire "P", pasando as! a traves de las aberturas 120 en las cintas de alambre 100. El material en partlculas golpea y se adhiere a las superficies de la cinta 100. Pueden usarse una o mas cintas 100 en el sistema de filtracion 100, por ejemplo, las figuras 4 y 6 ilustran una realizacion que tiene tres cintas. El uso de multiples cintas aumenta la probabilidad de que una partlcula dada
impacte sobre una superficie de cinta antes de atravesar el sistema de filtracion, mejorando as! la eficiencia de la recogida sin aumentar drasticamente la calda de presion a traves del sistema.
Haciendo referencia a la figura 4, el material en partlculas retirado cae dentro de una camara de recogida 410 definida por una esclusa de aire 400. La esclusa de aire 400 utiliza un par de placas giratorias 420, 430 para permitir 5 que el material en partlculas recogido sea retirado del sistema de filtracion 10 mientras se mantiene una junta de aire desde el exterior el sistema. Las placas 420, 430 giran secuencialmente, con al menos una en posicion horizontal en todo momento. Cuando gira cada placa 420, 430, esta esta cerca de la superficie de la otra placa 420, 430, raspando as! cualquier acumulacion de material en partlculas grande y evitando que se adhiera las placas de esclusa de aire.
10 Las capacidades unicas de autolimpieza de los componentes internos del sistema de filtracion 10 permiten que funcione continuamente en corrientes de aire que obstruyen o danan otros tipos de sistemas de filtracion, es decir, corrientes de aire que son de alta temperatura, alta velocidad y/o alta humedad y que portan materiales en partlculas pegajosos y abrasivos.
Aunque se han mostrado y descrito en detalle ciertas realizaciones preferidas de la presente invencion, debe 15 entenderse que pueden hacerse diversos cambios y modificaciones en la misma sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de filtracion (10) para retirar un material en partlcuias, que comprende:
    un alojamiento (12) que tiene una trayectoria de aire formada internamente que comunica entre una entrada (14) para aire contaminado entrante que contiene material en partlcuias y una salida (16) de aire para emitir aire limpio filtrado retirando el material en partlculas;
    un sistema de recogida dispuesto en la corriente de aire para recoger el material en partlculas, incluyendo dicho sistema de recogida al menos una cinta de recogida (100),
    un sistema de limpieza previsto para limpiar el material en partlculas recogido de la al menos una cinta de recogida; y
    un sistema de retirada para retirar el material en partlculas recogido de dicho alojamiento,
    caracterizado por que el sistema de recogida comprende ademas un rodillo de accionamiento dentado (310) configurado para acoplarse con aberturas de dicha al menos una cinta de recogida y de este modo accionar dicha al menos una cinta de recogida, y
    en el que dicho sistema de limpieza comprende un rodillo de limpieza dentado (320) que engrana con dicho rodillo de accionamiento dentado, limpiando dicho rodillo de accionamiento dentado la al menos una cinta de recogida acoplada con el mismo, y limpiando dicho rodillo de limpieza dentado el rodillo de accionamiento dentado.
  2. 2. El sistema de filtracion segun la reivindicacion 1, en el que dicho sistema de recogida comprende ejes de accionamiento opuestos (110, 112) para accionar dicha al menos una cinta de recogida, y en el que uno de dichos ejes de accionamiento incluye el rodillo de accionamiento dentado.
  3. 3. El sistema de filtracion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha al menos una cinta de recogida comprende una cinta transportadora metalica o una cinta transportadora de alambre plano.
  4. 4. El sistema de filtracion segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho sistema de retirada comprende una camara de recogida (410) y una esclusa de aire (400), recogiendose en dicha camara de recogida material en partlculas recogido de la al menos una cinta de recogida y retirandolo de dicho alojamiento mediante dicha esclusa de aire, y en el que dicha esclusa de aire comprende un par de placas giratorias (420, 430).
  5. 5. Un metodo para retirar un material en partlculas de una corriente de aire que comprende:
    hacer pasar una corriente de aire a traves de un alojamiento (12) que tiene una trayectoria de aire formada internamente que comunica entre una entrada (14) para aire contaminado entrante que contiene material en partlculas y una salida (16) de aire para emitir aire limpio filtrado retirando el material en partlculas;
    recoger material en partlculas de la corriente de aire con un sistema de recogida que incluye al menos una cinta de recogida (100);
    limpiar el material en partlculas recogido de la al menos una cinta de recogida; y retirar el material en partlculas recogido de dicho alojamiento;
    en el que dicha al menos una cinta de recogida incluye una cinta transportadora metalica que tiene una pluralidad de aberturas y dicha etapa de recogida incluye hacer pasar la corriente de aire a traves de las aberturas de la cinta transportadora metalica de tal manera que el material en partlculas se adhiera a las superficies de la cinta transportadora metalica;
    caracterizado por que la etapa de limpieza incluye accionar la al menos una cinta de recogida sobre un rodillo de accionamiento dentado (310) que comprende una pluralidad de dientes, acoplandose la pluralidad de dientes del rodillo de accionamiento dentado con la pluralidad de aberturas de la cinta transportadora metalica para retirar material en partlculas de la cinta transportadora metalica; y
    en el que dicha etapa de limpieza incluye ademas la provision de un rodillo dentado de limpieza (320) que engrana con el rodillo de accionamiento dentado para retirar el material en partlculas del rodillo de accionamiento dentado.
  6. 6. El metodo segun la reivindicacion 5, en el que dicha etapa de retirada comprende recoger el material en partlculas retirado de la cinta transportadora metalica en una camara de recogida (410), habilitar una esclusa de aire (400) en la camara de recogida y retirar el material en partlculas de la camara de recogida por medio de la esclusa de aire de aire mientras se mantiene un sello de aire en el alojamiento.
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