PT831959E - Conjunto de vavula para decantador com uma vavula envolvente - Google Patents

Description

Descrição “Conjunto de válvula para decantador com uma válvula envolvente”

Campo de invenção A presente invenção refere-se a um dispositivo decantador, que inclui corpo flutuantes, para suportar de maneira flutuante o dispositivo decantador, num depósito de um líquido, compreendendo o dispositivo decantador de um receptor, que tem pelo menos uma abertura de entrada, para receber um fluxo de líquido do depósito, e pelo menos uma conduta de saída, para descarga do receptor, tendo o receptor pelo menos um componente de válvula, com a primeira posição para bloquear a abertura de entrada, e com a segunda posição para a abertura de entrada. Técnica anterior E conhecido um dispositivo decantador deste género da patente WO 93/16781 0 dispositivo conhecido é muito complicado, visto que exige meios de guias cónicos para os componentes de válvula. Tais meios de guia cónica são caros, na construção, e não são facilmente substituíveis. O guiamento cónico conduz também um fluxo um tanto lento através da abertura de entrada, devido á entrada, devido á passagem de entrada estreita que existe em tomo do componente de válvula, quando a válvula está a subir no interior de tais guias cónicos. Além disso, o dispositivo conhecido não é inteiramente seguro, visto que há risco de o componente de válvula poder ser arrastado pelo líquido e desaparecer através da conduta de saída, se existir uma depressão suficientemente grande.

Na patente US-A-5 036 882 está descrito um outro dispositivo decantador, que compreende uma placa de válvula, fixada na abertura de um receptor liquido. 2

Sumário da invenção O objectivo a presente invenção é, portanto, proporcionar um dispositivo do tipo mencionado na introdução, no qual se eliminaram os inconvenientes atrás mencionados. Este objecto é conseguido por meio de um dispositivo decantador com as características descritas na reivindicação 1.

Como a abertura de entrada foi disposta numa porção plana, ou ligeiramente curva da parede do receptor, a referida porção da parede definirá, no interior da abertura de entrada, um guia de escoamento para o referido fluxo do liquido terá geralmente componente radicais. Assim, proporcionar-se-á uma passagem de entrada muito larga para o fluxo do liquido que entra no receptor (através da referida abertura de entrada e depois também radialmente através dos furos na parede da caixa da válvula), o que provocará uma maior velocidade do fluxo de entrada.

Pela disposição do componente de válvula no interior da caixa da válvula, na qual o componente válvula pode mover-se livremente, haverá a garantia de um componente de válvula poder mover-se até uma distância limitada ao afastar-se da referida abertura de entrada, de modo que o componente de válvula não pode ser retirado pelo líquido que se escoa, não podendo assim desaparecer.

Devido ao facto da abertura de entrada ter sido formada numa porção da parede do receptor, será possível formar esta porção como peça de parede desmontável, que pode, juntamente com a caixa de válvula e o seu elemento de válvula, ser facilmente retirada para o serviço ou substituição.

Outros desenvolvimentos da invenção serão visíveis na leitura das reivindicações dependentes.

Breve descricão dos desenhos

Descreve-se a seguir, com mais pormenor, com referência aos desenhos anexos, a invenção, os quais representam uma forma de realização preferida. As figuras representam: A fig. 1, uma vista de lado, parcialmente um corte, de um reactor decantador de acordo com a invenção, A fig. 2, uma vista do topo, parcialmente do corte, de um reactor representado na fig. 1, A fig. 3, uma vista de cima de uma caixa de válvula e o seu componente de válvula incorporados no dispositivo decantador de acordo com a invenção; A fig. 4, uma vista em corte feito pela linha (IV-IV) da fig. 3; A fig. 5, uma vista lateral esquemática de uma forma de realização de realização modificada de um caixa de válvula de acordo com a invenção; A fig. 6 e 7, esquematicamente, o funcionamento do escoamento num dispositivo decantador de acordo com a invenção, respeçtivamente.

Forma de realização preferida

As fig. 1 e 2 representam um depósito (1) de um líquido para, ciclicamente, purificar um líquido, que é bombeado para dentro, de uma maneira não representada (seta 2) , através de um tubo de entrada (3). A purificação cíclica inclui, de uma maneira conhecida em si, uma purificação biológica e/ou química, sendo fornecido ar através de tubeiras (4) e misturados produtos químicos, de uma maneira convencional, não representada. Os sólidos que assentaram como uma lama podem então formar espuma, ou flocos, na superfície (5) do líquido e podem formar sedimentos no fundo do depósito (1).

No depósito (1) está colocado um dispositivo decantador (6), no seguimento designado por “decantador”, que está suportado em flutuação por meios flutuantes convencionais (7), a um nível pré-determinado abaixo do nível (5) do líquido, isto é, afastado dos flocos que assentaram na superfície (5) do líquido. O objecto do decantador (6) é o de retirar - através de meios de descarga, na forma de uma condutora distribuidora múltipla (8) - líquido purificado do depósito (1), a um certo nível abaixo da superfície do liquido (5), e transportá-lo, por uma altura de queda suficiente, através de uma válvula de descarga (10), para fora do depósito (1).

Como a conduta (9) está suspensa de maneira móvel, o decantador (6) será transportado para baixo, como consequência de um abaixamento do nível da superfície do líquido. As fig. 1 e 2 ilustram, a tracejado, a maneira como o decantador (6) desceu, como consequência de um abaixamento do nível da superfície do líquido da posição (5) para a posição (5a). Há nsco de descarga, para o interior do decantador (6), de efluente poluído, durante a agitação e ventilação com oxigénio do líquido, e também durante a distribuição dos produtos químicos para dentro do líquido. Portanto, os meios de descarga (8) do decantador têm de ter uma função de bloqueio.

Esta função de bloqueio tem de ser assegurada de modo que os meios de descarga (8): a) estejam estanques à água durante a oxigenação, a agitação e a bombagem para o interior, etc.; 5 b) se abram quando se indica o ciclo de descarga, isto é, quando o decantador (6) estiver a ser descarregado, o que é realizado por abertura da válvula de descarga (10); e c) possam ser dimensionados de modo que a retirada de líquido do depósito (1), seja feita cuidadosamente. O decantador inclui, na forma de realização representada (fig. 1 e 2), um receptor (6), por exemplo de plástico rígido, na forma de um cilindro deitado, estando os meios de descarga (8) posicionados ligeiramente deslocados do bordo inferior longitudinal do cilindro (6), de modo que eles fiquem voltados obliquamente para baixo, para um lado. Quando o nível da superfície do líquido baixar, isso fará com que o decantador (6) rode ligeiramente, fazendo com que os meios de descarga (8) se voltem obliquamente para baixo, para o outro lado.

Cada um dos meios de descarga (8), com as formas iguais entre si, compreende essencialmente três elementos, isto é, uma caixa de válvula (8a), um elemento de válvula (8b), móvel livremente no interior da caixa da válvula e com a forma de bola esférica, por exemplo de borracha armada, uma abertura de entrada (8c) é o de guiar o fluxo do líquido do depósito (1) para o interior da caixa da válvula (8a). A bola (8b) é um móvel para cima e par baixo, entre uma primeira posição, a posição fechada, na qual se encosta, de maneira estanque, contra a abertura de entrada (8c), e uma segunda posição, posição aberta, na qual a bola (8b) - como resultado de uma depressão no receptor - se afasta da abertura de entrada (8c). 6 A abertura de entrada (8c) é formada numa secção (11) da parede do receptor (6) (ver em especial a fig. 7). A caixa de válvula (8a) está montada fixa na peça (11), como se descreverá com referência ás fig. 3 e 4. A secção (11) da parede do receptor (6) tem um raio de curvatura que foi dimensionado tão pequeno, de preferência menor que 0,2 cm - 1, que pode ser considerado como genericamente plano, isto é, plano ou insignificantemente curvo, pelo menos junto da abertura de entrada (8c). O raio da curvatura no restante parede do receptor (5). Assim a secção de parede (11) e também as partes da parede do receptor (6) que estão junto da secção de parede (11), definirão um guia do fluxo genericamente plana, para um fluxo do líquido (12) (fig. 7), que entra através da abertura de entrada (8c).Assim, o fluxo de líquido (12) terá componentes do fluxo (13) (fig. 7), em direcções substancialmente radiais, relativamente á abertura de entrada (8c).

De acordo com uma forma de realização alternativa, não representada, o receptor (6) tem a forma de tubo, com uma secção transversal quadrada, de modo que as componentes de fluxo (13) correspondentes serão completamente radiais relativamente á abertura de entrada (8c). A secção da parede (11) é, nesta forma de realização, formada como uma secção de parede curva, cilíndrica, circular e separada, que pode ser fixada, por exemplo por meio de juntas aparafusadas, não representadas, através dos furos (14) para os parafusos (fig. 3, 4), contra o lado exterior da parede do receptor (6), precisamente em frente da abertura (15) da mesma, como se representa a fig. 7. A caixa de válvula (8a), que é montada fixamente na secção (11), tem na forma de realização representada na fig. 3 e 4, a forma e uma gaiola. De preferência 7 tubular, com um diâmetro que é apenas ligeiramente maior que o diâmetro da abertura de entrada (8c), que é cerca de metade do diâmetro da secção (11). A gaiola (8a) é constituída por três arames (16, 17, 18), dobrados substancialmente na forma de U, respectivamente, por exemplo de metal ou de plástico armado. A gaiola tem uma forma substancialmente cilíndrica, com um diâmetro (19) (fig. 3 e 4), ligeiramente maior que o diâmetro da bola (8b), de modo que esta pode facilmente deslocar-se ao longo do interior da gaiola (8a). A gaiola (8a) está orientada coaxialmente por cima da abertura de entrada (8c) e a sua extremidade inferior aberta forma uma primeira abertura orientada precisamente através da abertura de entrada (8c) para formar uma ligação de fluxo com a mesma. Esta de ligação de fluxo guiará o escoamento do líquido (12) do depósito (1) para o interior da gaiola (8a). Os arames (16 - 18) foram dobrados para dentro, na extremidade superior da gaiola (8a), para formar uma batente de encosto para a bola (8b).

As extremidades livres de arames (16 - 18) estão introduzidas e soldadas no furo respectivo, que está formado na secção de parede (11), de modo que suportará rigidamente a caixa da válvula (8a).

Os arames (16- 18) da gaiola são tão finos e ficam afastados de tal modo que a “parede” da gaiola pode considerar-se inteiramente aberta, de modo que o escoamento do líquido (12) que é arrastado a partir do deposito pode passar , quase sem qualquer obstáculo , da gaiola (8a) para o interior do receptor (6). Os arames (16 - 18) são orientados substancialmente perpendicularmente á abertura de entrada (8c), de modo que os espaços entre os arames formam segundas aberturas na gaiola (8a), para guiar o fluxo de líquido (12) nas direcções radiais, relativamente à 8 abertura de entrada (8c), a partir da gaiola (8a) para o interior do receptor (6). Depois de passar pela referida segunda abertura, o fluxo do líquido terá, como atrás se descreveu com mais pormenor, em ligação com descrição da secção (11) da parede do receptor (6), componentes de fluxo radiais (13), ao longo da referida secção 11 (fig. 7).

Na fíg. 5 está representada uma forma modificada da caixa da válvula (8a). Aqui, a caixa (8a’)é formada por um tubo cilíndrico, no qual se formaram ranhuras largas para o escoamento do líquido, na parte mais baixa da caixa, enquanto que a sua parte mais alta é inclinada conicamente, para formar uma batente para a bola (8b). O componente da válvula tem o funcionamento seguinte:

Na sua posição de repouso, a bola (8b) encosta-se, por acção da força da gravidade, contra a abertura de entrada (8c), devido ao seu peso relativo, em comparação com a do líquido Se a válvula de descarga se abrir, criar-se-á uma depressão no receptor (6), sob a influência do peso do líquido no interior da conduta inclinada (9), fazendo com que a bola (8b) se eleve para a posição representada na fíg. 7, de modo que o líquido (12) será arrastado para o interior do receptor, devido à referência de depressão, a bola (8b) voltará á sua posição normal e encosta-se de novo, de maneira estanque contra a abertura (8c). A partir da fig. 7, pode também ver-se que o líquido que entra no receptor (6), estando esta passagem de fluxo muito estreita representada pelo ângulo (V^. Esta deve ser comparada á passagem de fluxo muito estreita representada pelo ângulo (V2) na fig. 6, que está presente no decantador conhecido, atrás mencionado 9

De acordo com uma forma de realização especial do receptor (6), este pode rodar de cerca de 180° em relação à conduta de saída (9). Por conseguinte, isso permite um funcionamento de descarga diferente. A bola ilustrada (8b) pode, numa forma de realização alternativa, ser mais leve que o liquido, de modo que a abertura de entrada (8c), neste caso, tem de ser localizada no topo do receptor (6).

De acordo com uma outra forma de realização, esquematicamente representada a tracejado na fíg. 4, a bola (8b) está provida de um núcleo de ferro (8b'), sendo a caixa (8a) envolvida por um dispositivo que gera um campo magnético, na forma de uma bobina magnética (20), que está ligada a uma fonte de corrente continua ou alternada (21). Ao excitar a bobina (20) com energia eléctrica, a bola (8b) será atraída pelo campo magnético da bobina, fazendo com que a bola se eleve até se encostar ao tecto da gaiola. Ao cortar-se a corrente na bobina (20), o campo magnético desaparece, fazendo com que a bola (8b), pelo seu peso próprio caia de novo, para o encosto estanque , contra a abertura (8c). Se, de acordo com uma outra forma de realização, não representada, a abertura de entrada (8c) ficasse pelo contrário voltada para cima, isto é, se o receptor (6) rodasse de 180° relativamente à posição representada na fig.4, a bola (8b) cairia para baixo, pelo seu peso próprio, isto é, afastando-se da abertura (8c), mas pode ser mantida no seu lugar, contra a sua abertura por meio do campo magnético da bobina (20). Então, a abertura de entrada (8c), sera aberta pelo corte da corrente que passa na bobina (20). Lisboa, 14 de Setembro de 2001 W VJÍÍC.C. lJO Γ^ί^Ί-ν'1 i'v t .i-ud

josé de Sampaio ’ r dO ioiOOV· -I-Sv-Íífλ

Claims (7)

1 Reivindicações 1. Dispositivo decantador, que inclui corpos flutuantes (7) para suportar em flutuação o dispositivo decantador, num depósito (1) de líquido, compreendendo o dispositivo decantador um receptor (6), que tem pelo menos uma abertura de entrada (8c), para receber o fluxo de líquido proveniente do depósito, e pelo menos uma conduta de saída (9), para descarregar líquido do receptor tendo o receptor pelo menos um componente de válvula (8b), com uma primeira posição para bloquear a abertura de entrada (8c) e com uma Segunda posição para abrir a abertura de entrada, caractenzado por: a) a abertura de entrada (8c) ser formada numa porção (11) geralmente plana -- isto é, plana ou insigmfícantemente curva - da parede do receptor (6), de modo que a referida porção (II) da parede do receptor definirá um guia para o fluxo de líquido (12), que se estende substancialmente em direcções radiais, relativamente à abertura. b) o componente de válvula (8b) ser envolvido por uma caixa de válvula (8a), no interior da qual o componente válvula pode mover-se livremente, c) a referida segunda posição do componente válvula (8b) ser definida por um batente de encosto (16-18), na caixa de válvula (8a), e d) a referida caixa de válvula (8a) ter uma primeira abertura, em ligação hidráulica, com a abertura de entrada (8c), para guiar o referido fluxo de líquido (12) do depósito (1) para o interior da referida caixa de válvula (8a) e pelo menos uma Segunda abertura para guiar o referido fluxo de líquido em direcções substancialmente radiais, relativamente à abertura de entrada (8c), a partir da referida caixa de válvula para o interior do receptor (6). 2

2. Dispositivo decantador de acordo com a reivindicação 1, caractenzado pela referida caixa de válvula ser formada por uma gaiola, de preferência tubular (8a), construída por um certo número de arames (16-18) afastados constituindo o espaço entre estes arames as segundas referidas aberturas.

3. Dispositivo decantador, caracterizado por a referida caixa de válvula ser formada por um corpo tubular (8a'), cuja parede tem furos que constituem as referidas segundas aberturas.

4. Dispositivo decantador de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caractenzado pela refenda porção (11) genericamente plana, da parede do receptor (6), ser formada por uma secção de parede de preferência circular, que pode ser removida do receptor.

5. Dispositivo decantador de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida caixa (8a) da válvula ser ligada de maneira rígida à refenda porção genericamente plana (11) da parede do receptor (6).

6. Dispositivo decantador de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o componente de válvula ter a forma de uma bola esférica (8b).

7. Dispositivo decantador de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o componente de válvula (8b) ter um núcleo de ferro (8b1) e por a referida caixa de válvula (8a) ter um dispositivo (20) gerador de um campo magnético, para controlar o movimento do componente de válvula. Lisboa,14 de Setembro de 2001