Aparato y método de separación.

Aparato de separación para separar una sustancia de un líquido en el que la sustancia puede flotar,

comprendiendo el aparato:

una cámara de separación (3);

una entrada (4) adaptada para transportar un suministro (5) que comprende la sustancia y el líquido a la cámara de separación (3); en donde la entrada (4) está dispuesta de tal manera que, durante su uso, el suministro (5) que emerge desde la entrada (4) a la cámara de separación (3) se dirige hacia arriba a la cámara de separación (3);

una salida (6) adaptada para transportar líquido acumulado en la cámara de separación (3) fuera de la cámara de separación (3),

un medio de ventilación (7) dispuesto para transportar gas fuera de la cámara de separación (3);

una bomba (8) dispuesta para bombear el suministro (5) a la cámara de separación (3) a través de la entrada (4); un medio de recogida (9) conectado a la bomba (8) y a través del cual la bomba (8) puede extraer el suministro (5), comprendiendo el medio de recogida (9):

una cámara de recogida (97);

un boca de entrada de recogida en forma de una ranura (92) adaptada para admitir el líquido y la sustancia a la cámara de recogida (97);

un boca de salida de recogida (951) adaptada para transportar el suministro (5) de la cámara de recogida (97) a la bomba;

caracterizado por que;

el medio de recogida (9) está dispuesto a una altura fija de tal manera que el nivel del líquido cae con respecto a la ranura de entrada de recogida (92) cuando se acciona la bomba (8); y

la ranura de entrada de recogida (92) está adaptada para restringir el flujo del líquido y la sustancia a la cámara de recogida (97) cuando se acciona la bomba (8) de manera que el nivel del fluido dentro de la cámara de recogida (97) es menor que el nivel de líquido fuera de la cámara de recogida (97), y el flujo de la sustancia a la cámara de recogida (97)

se ve por tanto favorecido con respecto al flujo del líquido a la cámara de recogida (97).

Aparato y método de separación Campo de la invención La presente invención se refiere en general a un aparato para la separación de sustancias de los líquidos en los que las sustancias pueden flotar y, en particular, aunque no exclusivamente, a un aparato de limpieza conocido en la técnica como desnatador, para eliminar contaminantes flotantes, tales como aceite, desde la superficie de otro líquido, tal como agua o una solución acuosa.

Antecedentes de la invención Existe una amplia variedad de aplicaciones en las que es deseable o necesario separar una sustancia flotante de un líquido. La sustancia flotante puede, por ejemplo, ser otro líquido con una densidad más baja. La sustancia flotante puede ser un contaminante no deseado, o un material útil que se tienen que separar del líquido de debajo para su uso en alguna aplicación.

Los desnatadores son un tipo de aparato de separación ampliamente utilizado en la industria para eliminar contaminantes flotantes, tales como aceite, desde la superficie del agua o de otro líquido, tal como una solución de limpieza o refrigerante acuosa. Los desnatadores conocidos normalmente consisten en un medio de recogida, una bomba, y una unidad en la que se realiza una coalescencia o filtración, y después una sedimentación. Esto se realiza normalmente en un pequeño depósito o en un pequeño tambor modificado para la finalidad. Una unidad de coalescencia típica, tal como se utiliza en desnatadores de la técnica anterior, se muestra muy esquemáticamente en la Figura 1. Un suministro de refrigerante sucio (es decir, que contiene aceite contaminante) se proporciona en la admisión, que dirige este suministro hacia abajo en un cartucho de coalescencia contenido en un tambor. Este cartucho extrae el aceite contaminante, y el refrigerante relativamente limpio se extrae a través de una salida alimentada desde la parte inferior del tambor. Un problema con tales desnatadores es que, puesto que se basan en técnicas de coalescencia para mejorar la separación del aceite y el agua, se pueden bloquear con sólidos finos y requerir su cambio o limpieza. El tiempo entre la limpieza o el cambio es difícil de calibrar.

Alternativas conocidas de desnatadores que utilizan técnicas de coalescencia son unidades que se basan en cuerdas, correas o discos hidrófobos. Generalmente, sin embargo, estas unidades son difíciles de mantener y no funcionan con éxito durante un período prolongado.

Otra forma conocida de aparato de separación se muestra en la Figura 2. Un suministro que comprende aceite, agua y sólidos se suministra a través de una entrada dentro de una cámara de separación, para emerger dentro del cuerpo de agua ya acumulado en la cámara. El aceite sube a la superficie, y se deriva a través de una salida, y los sólidos se acumulan en la parte inferior de la cámara. El agua se extrae desde un lado de la cámara. Un problema con una disposición de este tipo es que la inyección del suministro origina una pulsación del líquido lo que impide el proceso de separación. Este es un problema particular si el suministro comprende también una gran cantidad de aire arrastrado. Por lo tanto, en el pasado, ha habido motivación para mantener la cantidad de aire arrastrado en el suministro en un mínimo.

De la técnica anterior se conocen los documentos WO2004/004863A, DE 195 09 630 A1, GB-A-1347775, US 3722687, US 2003/150324 A1 y GB 2089670A. Sin embargo, ninguno de estos documentos de la técnica anterior desvela un medio de recogida fijo adecuado para su uso en pequeños sumideros poco profundos.

Por lo tanto, un objeto de las realizaciones de la presente invención es proporcionar un aparato y técnicas de separación que superen, al menos parcialmente, uno o más de los problemas asociados con la técnica anterior. Las realizaciones particulares tienen por objeto proporcionar un aparato de desnatado mejorado.

Sumario de la invención De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de separación para separar una sustancia de un líquido en el que la sustancia puede flotar, comprendiendo el aparato:

una cámara de separación;

una entrada adaptada para transportar un suministro que comprende la sustancia y el líquido dentro de la cámara de separación; en el que la entrada está dispuesta de tal manera que, durante su uso, el suministro que emerge de la entrada dentro de la cámara de separación se dirige hacia arriba dentro de la cámara de separación;

una salida adaptada para transportar el líquido acumulado en la cámara de separación fuera de la cámara de separación,

un medio de ventilación dispuesto para transportar el gas fuera de la cámara;

una bomba dispuesta para bombear el suministro dentro de la cámara de separación a través de la entrada;

un medio de recogida conectado a la bomba y a través del que la bomba puede extraer el suministro, comprendiendo el medio de recogida:

una cámara de recogida;

una boca de entrada de recogida en forma de una ranura adaptada para admitir el líquido y la sustancia en la cámara de recogida;

una boca de salida de recogida adaptada para transmitir el suministro de la cámara de recogida a la bomba;

caracterizado por que;

el medio de recogida está dispuesto a una altura fija de tal manera que el nivel de líquido cae con respecto a la ranura de entrada de recogida cuando se acciona la bomba; y la ranura de entrada de recogida está adaptada para restringir el flujo del líquido y de la sustancia a la cámara de recogida cuando se acciona la bomba de manera que el nivel de líquido dentro de la cámara de recogida es menor que el nivel de líquido fuera de la cámara de recogida y el flujo de la sustancia dentro de la cámara de recogida se estimula así con respecto al flujo del líquido a la cámara de recogida.

La sustancia puede, por ejemplo, ser otro líquido de menor densidad, o algún otro material, tal como partículas de un sólido de densidad baja. El suministro a la cámara puede comprender una mezcla sustancialmente homogénea de la sustancia y del líquido, o, como alternativa, la sustancia y los componentes líquidos se pueden separar ya a un cierto grado.

Al dirigir el suministro hacia arriba dentro de la cámara, se facilita la sedimentación y la separación, especialmente si el suministro contiene también una cantidad sustancial de gas arrastrado, tal como aire. El medio de ventilación permite que este gas se escape de la cámara, en lugar de retenerse.

En ciertas realizaciones, la entrada comprende una boca, desde la que el suministro emerge a la cámara de separación, y dicha boca se orienta hacia arriba. La boca se puede disponer en una porción superior de la cámara de separación.

La inyección hacia arriba del suministro dentro de la porción superior de la cámara proporciona la ventaja de que la pulsación del líquido de cualquier líquido ya acumulado en la cámara se reduce.

En ciertas realizaciones, la cámara se proporciona en un recipiente que tiene una parte superior, que define un punto superior de la cámara, y una base, que define un punto inferior de la cámara, y la boca está dispuesta próxima al punto superior.

La salida se puede disponer para extraer líquido de una porción inferior de la cámara, y esto ayuda a retener la sustancia flotante en la cámara. La salida puede comprender una boca orientada hacia abajo, a través de la que el líquido se extrae de la cámara, y dicha boca de salida está dispuesta cerca de la base en ciertas realizaciones.

Preferentemente, la entrada y el medio de ventilación están dispuestos de tal manera que no hay trayectoria recta por la que el material que emerge a la cámara desde la entrada se puede transportar fuera de la cámara a través del medio de ventilación. Esto ayuda a reducir la cantidad de sustancia y de líquido que se escapa de la cámara a través de la ventilación.

Ciertas realizaciones y, en particular, ciertos desnatadores que incorporan la invención, comprenden un tambor, y la cámara de separación se proporciona por un volumen interno del tambor (es decir, un volumen encerrado por el tambor) . En ciertas realizaciones, el tambor es un tambor de acero cilíndrico, de cabezal firme.

El tambor puede tener una base, sobre la que se encuentra el tambor durante su uso, y una parte superior, y en ciertas realizaciones la entrada está dispuesta para transportar el suministro a través de la parte superior del tambor y a la cámara de separación. La entrada puede comprender un conducto en forma de U dispuesto para transportar el suministro hacia abajo desde la parte superior del tambor y después desviar el suministro de nuevo hacia arriba,... [Seguir leyendo]

1. Aparato de separación para separar una sustancia de un líquido en el que la sustancia puede flotar, comprendiendo el aparato:

una cámara de separación (3) ; una entrada (4) adaptada para transportar un suministro (5) que comprende la sustancia y el líquido a la cámara de separación (3) ; en donde la entrada (4) está dispuesta de tal manera que, durante su uso, el suministro (5) que emerge desde la entrada (4) a la cámara de separación (3) se dirige hacia arriba a la cámara de separación (3) ; una salida (6) adaptada para transportar líquido acumulado en la cámara de separación (3) fuera de la cámara de separación (3) , un medio de ventilación (7) dispuesto para transportar gas fuera de la cámara de separación (3) ; una bomba (8) dispuesta para bombear el suministro (5) a la cámara de separación (3) a través de la entrada (4) ; un medio de recogida (9) conectado a la bomba (8) y a través del cual la bomba (8) puede extraer el suministro (5) , comprendiendo el medio de recogida (9) :

una cámara de recogida (97) ; un boca de entrada de recogida en forma de una ranura (92) adaptada para admitir el líquido y la sustancia a la cámara de recogida (97) ; un boca de salida de recogida (951) adaptada para transportar el suministro (5) de la cámara de recogida (97) a la bomba;

caracterizado por que;

el medio de recogida (9) está dispuesto a una altura fija de tal manera que el nivel del líquido cae con respecto a la ranura de entrada de recogida (92) cuando se acciona la bomba (8) ; y la ranura de entrada de recogida (92) está adaptada para restringir el flujo del líquido y la sustancia a la cámara de recogida (97) cuando se acciona la bomba (8) de manera que el nivel del fluido dentro de la cámara de recogida (97) es menor que el nivel de líquido fuera de la cámara de recogida (97) , y el flujo de la sustancia a la cámara de recogida (97) se ve por tanto favorecido con respecto al flujo del líquido a la cámara de recogida (97) .

2. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la entrada (4) comprende una boca (42) , desde la que el suministro (5) emerge hacia la cámara de separación (3) , estando dicha boca (42) orientada hacia arriba.

3. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la cámara (3) se proporciona en un reservorio

(30) que tiene una parte superior (31) , que define una extensión superior de la cámara (3) , y una base (300) , que define una extensión inferior de la cámara (3) , y la boca (42) está dispuesta próxima a la parte superior (31) .

4. Aparato de separación de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la salida (6) está dispuesta para extraer líquido desde una porción inferior de la cámara (3) .

5. Aparato de separación de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la entrada (4) y el medio de ventilación (7) está dispuestos de tal manera que no hay una trayectoria lineal recta por la que el material que emerge hacia la cámara (3) desde la entrada (4) se puede transportar fuera de la cámara (3) a través del medio de ventilación (7) .

6. Aparato de separación de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende un tambor (30) , y en el que: la cámara de separación (3) lo proporciona un volumen interno del tambor (30) ; el tambor tiene una base (300) , sobre la que se encuentra el tambor durante su uso, y una parte superior (31) ; y en el que la entrada (4) está dispuesta para transmitir dicho suministro (5) hacia abajo a través de la parte superior del tambor (31) y hacia la cámara de separación.

7. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la entrada (4) comprende un conducto en forma de U (41) dispuesto para transmitir dicho suministro (5) hacia abajo desde la parte superior del tambor (31) y desviar después el suministro (5) de vuelta hacia arriba, hacia la parte superior (31) .

8. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que la entrada (4) está dispuesta para dirigir el suministro (5) que emerge desde la entrada (4) a la cámara (3) en un lado inferior de la parte superior del tambor (31) .

9. Aparato de separación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la salida (6) está dispuesta para transportar líquido hacia arriba a través de la parte superior del tambor (31) y fuera de la cámara de separación (3) .

10. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la salida (6) comprende un conducto (60)

que se extiende hacia abajo desde la parte superior del tambor (31) hasta la cámara de separación (3) , teniendo dicho conducto de salida (60) una boca (600) , a través de la que se puede extraer el líquido de la cámara (3) , próxima a la base del tambor (300) .

11. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el conducto de salida comprende un tubo vertical (60) .

12. Aparato de separación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en el que el medio de ventilación (7) está dispuesto para transportar hacia arriba gas a través de la parte superior del tambor (31) . 10

13. Aparato de separación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además un controlador de bomba (80) dispuesto para accionar la bomba (8) de acuerdo con un ciclo que comprende un período de encendido y un período de apagado.

14. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el controlador de la bomba (80) comprende medios para ajustar las duraciones relativas de los periodos de encendido y apagado.

15. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de recogida (9) está adaptado de tal manera que, durante su uso, dicha ranura (92) se extiende verticalmente y la boca de salida de recogida (951) 20 está próxima a un extremo inferior de la ranura (92) .

16. Aparato de separación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, que comprende además un depósito (10) adaptado para contener una cantidad de dicho líquido y de dicha sustancia, y en el que la bomba (8) está dispuesta para bombear dicho suministro (5) hasta la cámara de separación (3) desde el depósito (10) . 25

17. Aparato de separación de acuerdo con la reivindicación 16, que comprende además un conducto de retorno (61) , conectado a la salida (6) y dispuesto para transportar líquido de vuelta al depósito (10) .

18. Aparato de separación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:

una cámara de separación adicional (75) ; una entrada adicional (70) conectada al medio de ventilación (7) y adaptada para transportar gas y cualquier sustancia o líquido arrastrados transportados fuera de la cámara de separación (3) mediante el medio de ventilación (7) a la cámara de separación adicional (75) para emerger en una porción superior de la cámara de separación adicional (75) ; una primera salida (71) adaptada para transportar el líquido acumulado en una porción inferior de la cámara de separación adicional (75) fuera de la cámara de separación adicional (75) ; y una segunda salida (72) adaptada para transportar gas desde una porción superior de la cámara de separación adicional (75) fuera de la cámara de separación adicional (75) .

19. Un método para separar una sustancia de un líquido en el que la sustancia puede flotar, mediante el uso del aparato como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, comprendiendo el método:

extraer un suministro que comprende la sustancia y el líquido a través del medio de recogida (9) ;

inyectar el suministro (5) hacia arriba a una cámara de separación (3) ; permitir que el suministro (5) se sedimente en la cámara (3) , de tal manera que el líquido se acumule en una porción inferior de la cámara (3) y la sustancia flote en la parte superior del líquido acumulado; extraer el líquido acumulado desde la porción inferior de la cámara (3) ; y expulsar el gas fuera de la cámara (3) .