Un dispositivo para la depuración de corrientes de aceite que comprende lo siguiente:

(a) un primer vaso (21) que contiene fluido que incluye: (i) un filtro (25) interpuesto en dicho vaso que divide dicho vaso en un espacio (26) del lado de introducción y un espacio (27) del lado del filtrado, (ii) al menos una entrada (28) al espacio (26) del lado de introducción, y (iii) al manos una salida (29) del espacio del lado del filtrado, y (b) un segundo vaso (33) que contiene fluido conectado a la salida (29) del espacio (27) del lado del filtrado y que incluye: (i) un deshidratador (38) basado en membrana que tiene una membrana (65) no porosa y densa y ubicada dentro de dicho segundo vaso (33) que divide el interior de dicho segundo vaso (33) en al menos un espacio (39) del lado de introducción y un espacio (40) del lado del permeado, (ii) al menos una entrada (43) al espacio (39) del lado de introducción del deshidratador (38), (iii) al menos una salida (44) del espacio del lado de introducción del deshidratador (38), (iv) al menos una salida (52) del espacio (40) del lado del permeado del deshidratador (38), (v) una salida del sistema en comunicación fluídica con dicha salida (44) del lado de introducción del deshidratador caracterizado por (vi) un pasadizo de desvío entre dicha entrada (43) del lado de introducción del deshidratador y dicha salida del sistema, (vii) una válvula (46) de control de presión situada dentro de dicho pasadizo de desvío para facilitar que una parte de la corriente de aceite que entra en dicha abertura de entrada del deshidratador puentee el deshidratador (38) con el fin de mantener un diferencial de presión predeterminado a través de la membrana (65) del deshidratador, y (viii) un miembro de base común para tanto el filtro (25) como el deshidratador (38), incuyendo el miembro (23) de base un primer pasadizo (45) para la comunicación fluídica entre la abertura (29) de salida del filtro (25) y la abertura (43) de entrada del deshidratador (38) y un segundo pasadizo (49) conectado a dicha salida del sistema, comprendiendo además el miembro de base dicho desvío y la válvula de control de presión en comunicación fluídica entre dichos primero (45) y segundo (49) pasadizos

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La presente invención se refiere generalmente a la industria de fluidos de lubricación y aislamiento hidráulico y eléctrico y, concretamente, a un aparato usado para eliminar contaminantes en partículas y eliminar agua, emulsionada o disuelta, de aceite.

2. Exposición de la Técnica Afín

Se usa aceite en lubricación y en sistemas hidráulicos. Se usa también como fluido aislante eléctrico. Se admite ampliamente que la presencia de contaminantes en partículas y agua tiene efectos de deterioro en el aceite de dichos sistemas, en los componentes de los sistemas y en la operación de los sistemas. Es muy sabido que la corrosión, la resistencia dieléctrica reducida, la oxidación del aceite, la erosión y el desgarro químicos, la duración de cojinetes reducida por fatiga y la pérdida de lubricidad pueden producirse cuando entra contaminación por agua en un sistema de lubricación o hidráulico. Estos efectos de deterioro pueden ser atribuidos directamente al agua presente en forma libre, emulsionada o disuelta. Asimismo, se sabe muy bien que la contaminación en forma de partículas puede dar lugar al desgaste y desgarro, duración reducida de cojinetes por fatiga, y reducción de la resistencia dieléctrica.

Los dispositivos y sistemas que han sido usados para eliminar contaminación por agua incluyen tanques o depósitos de sedimentación, centrífugas, filtros absorbentes de agua, y purificadores de aceite por deshidratación en vacío. Los dispositivos usados para eliminar contaminación en partículas incluyen filtros. Sin embargo, estos han tenido limitaciones significativas en cualquiera de sus capacidades de eliminación de agua, capacidades de eliminación de contaminación en partículas, facilidad de operación, costes de capital o costes de operación.

El documento EP-A-0 311 162 revela un sistema para la depuración de una corriente de aceite que comprende un filtro que tiene una entrada de introducción y una salida del filtrado, estando la salida del filtrado conectada al lado de entrada de un deshidratador que incluye una membrana no porosa, una entrada de introducción, una salida de introducción y a una salida de lado del permeado.

El documento US-A-5 336 396 describe un dispositivo de filtrado de depuración de una corriente de aceite, en el que una válvula de reducción de presión cargada por muelle permite eludir el filtro en caso de bloqueo del elemento de filtro.

Además, el documento, US-A-4 892 667 muestra un medio para deshidratación de aceites lubricantes mediante condensación por coalescencia. Una unidad de coalescencia que incluye filtros está dotada con una válvula de desvío externa que se abrirá en caso de altas presiones excesivas causadas por filtros obstruidos con el fin de evitar la rotura de la unidad.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención detalla un dispositivo que facilita la eliminación de contaminación en forma de partículas y la eliminación de agua emulsionaba u disuelta de aceites como se define en la reivindicación 1. Este dispositivo es tal que se puede usar sobre equipos móviles mientras que está en operación y en movimiento, así como sobre equipos y procesos fijos. La operación de este proceso es sencilla, al mismo tiempo que el equipo en cuestión es pequeño lo que lo hace práctico y económica en sistemas de todos los tamaños.

Específicamente, esta invención se refiere a un dispositivo que emplea un filtro para eliminar a voluntad contaminación en forma de partículas (por encima de un tamaño de partícula deseado) y un deshidratador para eliminar a voluntad el agua del aceite. El uso de un deshidratador basado en membrana ha sido detallado en la Solicitud de Patente de EE. UU. con números de serie 09/321,887 y 09/552,369 presentada por el cesionario del Solicitante en tramitación junto con la presente.

Se han hecho esfuerzos significativos para eliminar contaminación en forma de partículas y agua del aceite con el fin de proporcionar el aceite limpio y seco necesario para el rendimiento óptimo de estos sistemas. También se sabe que la contaminación en forma de partículas es un reto en estos sistemas mayor que la entrada de humedad, por lo tanto, es deseable, frecuentemente, tener un sistema con un filtro grande y un deshidratador proporcionalmente menor. En una situación tal como la descrita, sería innecesario tratar la totalidad del flujo volumétrico de aceite a través del deshidratador.

Consecuentemente, es deseable tener un sistema que filtre la totalidad del flujo volumétrico del aceite, pero que deshidrate solamente una parte de este flujo.

Además, durante el estado frío del sistema, la viscosidad del aceite es significativamente mayor que la viscosidad a la temperatura de operación media. La presión necesaria cae para que el volumen de este flujo de aceite que fluye a través del deshidratador pueda ser significativamente mayor que en condiciones de operación medias. En esta situación, es preferible tratar solamente una parte del flujo volumétrico del aceite a través del deshidratador.

Si el filtro deshidratador es operado fuera de los parámetros de su diseño es posible que la membrana o las juntas impermeables del deshidratador puedan verse comprometidas. Esto podría conducir a la transmisión del aceite hacia dentro de la cámara de difusión. Es preferible tener una cámara de descarga en la salida de la corriente de difusión diseñada para recoger cualquier líquido en esta parte del sistema. La recogida de líquido puede ser detectada por medio de una válvula de flotador, de control del nivel de líquido o cualquier otro medio conocido en la técnica. Tras la detección de la presencia de líquido en la cámara de descarga es preferible cortar el barrido o vacío para prevenir más pérdidas de aceite. También puede ser preferible activar una alarma tras la detección de la presencia de líquido en la cámara de descarga.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un filtro/deshidratador mejorado para la eliminación de contaminantes en forma de partículas y eliminación de agua emulsionada o disuelta del aceite.

Otro objetivo de la presente invención es superar los inconvenientes de las técnicas de deshidratación de aceite convencionales, y proporcionar un dispositivo que supere estas limitaciones.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro que elimine agua emulsionada o disuelta de aceites.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro que elimine contaminación en forma de partículas de aceites.

Un objetivo más de la presente invención es proporcionar un medio de protección del deshidratador contra presiones del sistema que excedan los criterios de su diseño. Esto se puede lograr por medio de una válvula de control de la presión que posibilita que una parte del fluido puentee el deshidratador.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un medio de protección del deshidratador contra la presión diferencial que supere los criterios de su diseño.

Esto se puede lograr por medio de una válvula de control de la presión que posibilita que una parte del fluido puentee el deshidratador.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un medio para la eliminación de agua del sistema después de su extracción del aceite.

Un objetivo más de la presente invención es proporcionar un medio para evitar que la pérdida de aceite en la corriente que elimine el agua del sistema.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una bomba que impulse el fluido a través del deshidratador de filtro.

Un objetivo más de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro que sea de operación sencilla.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro que sea relativamente pequeño y compacto.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro que sea económico.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro de uso práctico en sistemas pequeños y grandes.

Un objetivo más de la presente invención es proporcionar un deshidratador de filtro que pueda usarse sobre equipos móviles mientras que está en operación y movimiento.

Los...

1. Un dispositivo para la depuración de corrientes de aceite que comprende lo siguiente:

(a) un primer vaso (21) que contiene fluido que incluye:

(i) un filtro (25) interpuesto en dicho vaso que divide dicho vaso en un espacio (26) del lado de introducción y un espacio (27) del lado del filtrado,

(ii) al menos una entrada (28) al espacio (26) del lado de introducción, y

(iii) al manos una salida (29) del espacio del lado del filtrado, y

(b) un segundo vaso (33) que contiene fluido conectado a la salida (29) del espacio (27) del lado del filtrado y que incluye:

(i) un deshidratador (38) basado en membrana que tiene una membrana (65) no porosa y densa y ubicada dentro de dicho segundo vaso (33) que divide el interior de dicho segundo vaso

(33) en al menos un espacio (39) del lado de introducción y un espacio (40) del lado del permeado,

(ii) al menos una entrada (43) al espacio (39) del lado de introducción del deshidratador (38),

(iii) al menos una salida (44) del espacio del lado de introducción del deshidratador (38),

(iv) al menos una salida (52) del espacio (40) del lado del permeado del deshidratador (38),

(v) una salida del sistema en comunicación fluídica con dicha salida (44) del lado de introducción del deshidratador

caracterizado por

(vi) un pasadizo de desvío entre dicha entrada (43) del lado de introducción del deshidratador y dicha salida del sistema,

(vii) una válvula (46) de control de presión situada dentro de dicho pasadizo de desvío para facilitar que una parte de la corriente de aceite que entra en dicha abertura de entrada del deshidratador puentee el deshidratador (38) con el fin de mantener un diferencial de presión predeterminado a través de la membrana (65) del deshidratador, y

(viii) un miembro de base común para tanto el filtro (25) como el deshidratador (38), incuyendo el miembro (23) de base un primer pasadizo (45) para la comunicación fluídica entre la abertura

(29) de salida del filtro (25) y la abertura (43) de entrada del deshidratador (38) y un segundo pasadizo (49) conectado a dicha salida del sistema, comprendiendo además el miembro de base dicho desvío y la válvula de control de presión en comunicación fluídica entre dichos primero (45) y segundo (49) pasadizos.

2. Un dispositivo como el definido en la reivindicación 1, en el que dicha membrana no 5 porosa y densa es una membrana sin defectos.

3. Un dispositivo como el definido en la reivindicación 1, en el que está instalada una bomba para forzar la corriente de aceite a través del dispositivo.

4. Un dispositivo como el definido en la reivindicación 1, que comprende un coalescidor

(72) para atrapar líquidos que puedan haber sido arrastrados en el gas de barrido que entra en el dispositivo.

5. Un dispositivo como el definido en la reivindicación 1, en el que la salida (52) del lado del permeado tiene una cámara (77) de descarga que permite recoger toda penetración de aceite a través de la membrana (65) del deshidratador.

6. Un dispositivo como el definido en la reivindicación 5, en el que la cámara (77) de descarga está dotada con medios (91, 92, 93) para detectar la presencia de aceite y detener un gas de barrido o vacío en el lado del permeado del deshidratador (38) y/o activar una alarma tras la presencia de aceite.

7. Un dispositivo como el definido en la reivindicación 5, en el que la cámara (77) de descarga está dotada con medios (91, 92, 93) para detectar la presencia de un líquido y activar una válvula (78) de una cámara (82) de descarga del deshidratador (38) para evitar toda pérdida de aceite en el sistema en el que se está usando el deshidratador (20) con filtro.