DISPOSITIVO PARA GASEAR UN LIQUIDO.

Un dispositivo para gasear un líquido (1), particularmente para equipos de membrana usados en una operación de inmersión,

que tiene un canal de suministro de gas (2) y al menos una lanza de gas (3) desde la que sale un flujo de gas durante la operación de gaseado, en el que la lanza de gas (3) está conectada al canal de suministro de gas (2) mediante al menos un canal de conexión (5) que comprende una primera embocadura (8) en el lado de la lanza de gas (3) y una segunda embocadura (8'') en el lado del canal de suministro de gas (2) y que genera, como un regulador, una pérdida de presión de flujo del flujo de gas que entra en la lanza de gas (3), y en el que por debajo de la primera embocadura (8) está proporcionada una sección de extensión (6), que es contigua a la lanza de gas (3) y que tiene una abertura (7) por debajo de la primera embocadura (8)

Dispositivo para gasear un líquido.

La presente invención se refiere a un dispositivo de lanza para gasear un líquido que tiene un canal de suministro de gas y al menos una lanza de gas, conectada al canal de suministro de gas, desde la que sale un flujo de gas durante una operación de gaseado. El dispositivo es adecuado, en particular, para equipos de membrana usados en una operación de inmersión, usándose las burbujas de gas que suben para limpiar las membranas.

En la práctica, los dispositivos de gaseado que tienen un canal de suministro de gas y múltiples lanzas de gas que se ramifican a partir del canal de suministro de gas se usan para gasear equipos de membrana empleados en una operación de inmersión. El canal de suministro de gas está orientado esencialmente de forma horizontal. Las lanzas de gas se extienden verticalmente hacia arriba y quedan rodeadas por el líquido que se va a gasear. Dicho dispositivo de gaseado se conoce a partir de la publicación WO 97/06880, proyectándose las lanzas de gas en un extremo superior, abierto, dentro del líquido que se va a gasear y en un extremo inferior, biselado, dentro del canal de suministro de gas. El líquido puede penetrar sin impedimento dentro del canal de suministro de gas entre los intervalos de gaseado, pudiendo formarse depósitos en las lanzas de gas. Ocurren pérdidas de presión variables en las lanzas de gas individuales incluso en el caso de ligeros cambios en la sección transversal de las lanzas de gas individuales debido a los depósitos, de manera que se observa un burbujeo no uniforme de las diferentes lanzas de gas.

Para evitar que penetre líquido dentro de las lanzas de gas y que se inunde la cámara de gas del canal de suministro de gas entre los intervalos de gaseado, a partir del documento DE 203 00 546 U1 se sabe cómo proporcionar capuchones a las lanzas de gas, que están situados sobre los extremos de proyección de las lanzas de gas y encierran anularmente una sección terminal de las lanzas de gas. Durante el gaseado, el aire fluye desde la parte superior hasta la parte inferior a través de la cámara anular entre el capuchón y la lanza de gas y sale desde el extremo inferior del hueco anular. Durante el funcionamiento a largo plazo, puede existir el peligro de que el hueco anular se obture parcial o completamente debido a los contaminantes o a la formación de una biopelícula. Las lanzas de gas conectadas en paralelo no tienen un flujo uniforme a través de las mismas debido a las diferentes resistencias de flujo en las lanzas de gas. En particular, si se usa un flujo de poca cantidad de gas, el gaseado es inestable y no uniforme. El agua que penetra a través de las lanzas de gas dentro del canal de suministro de gas después de una reducción de presión en el sistema sólo puede retirarse deficientemente de la cámara de gas. Los residuos permanecen en la cámara de gas del sistema, lo que impide el funcionamiento del dispositivo de gaseado a largo plazo.

La presente invención se basa en el objeto de especificar un dispositivo de gaseado que permita un funcionamiento estable incluso a un flujo de poca cantidad de gas y en el que también, en particular, sean posibles impactos uniformes las de lanzas de gas situadas en paralelo. El dispositivo de gaseado también tiene que ser de fácil mantenimiento.

De acuerdo con la presente invención, el objeto se alcanza mediante un dispositivo para gasear un líquido, particularmente para equipos de membrana usados en una operación de inmersión, que tienen un canal de suministro de gas y al menos una lanza de gas desde la que sale un flujo de gas durante la operación de gaseado, en el que la lanza de gas está conectada al canal de suministro de gas mediante al menos un canal de conexión que comprende una primera embocadura en el lado de la lanza de gas y una segunda embocadura desde el lado del canal de suministro de gas y que genera, como un obturador, una pérdida de presión de flujo del flujo de gas que entra en la lanza de gas, y en el que se proporciona una sección de extensión por debajo de la primera embocadura, que incluye la lanza de gas y tiene una abertura por debajo de la primera embocadura.

La presión que existe en el líquido a gasear actúa sobre la cámara encerrada por la lanza de gas y la sección de extensión tanto mediante una abertura de salida de gas en el extremo superior de la lanza de gas como también mediante la abertura inferior de la sección de extensión, siendo la presión en la abertura inferior de la sección de extensión mayor que en el extremo superior de la lanza de gas debido a la altura de la columna de líquido que encierra al dispositivo. Durante el funcionamiento del dispositivo de gaseado, la abertura inferior se usa como un ecualizador de presión y determina las condiciones de presión en la lanza de gas, asegurando el efecto regulador del canal de conexión un flujo uniforme del gas suministrado. Sin embargo, para asegurar un efecto regulador claramente definido, cada canal de conexión está conectada siempre a una sola lanza de gas, pudiendo conectarse una sola lanza de gas sin restricción mediante múltiples canales de conexión al canal de suministro de gas. En dispositivos particulares de acuerdo con la presente invención que tienen múltiples lanzas de gas en la realización descrita, el efecto regulador de los canales de conexión y, adicionalmente, la ecualización de la presión a través de las aberturas de las secciones de extensión aseguran una distribución uniforme de todo el flujo de gas a las lanzas de gas individuales y el burbujeo uniforme de las lanzas de gas.

El efecto regulador del canal de conexión, que genera una pérdida de flujo del flujo de gas que entra en la lanza de gas, puede conseguirse en el ámbito de la presente invención puesto que el canal de conexión tiene un punto de regulación, por ejemplo, en la forma de una abertura de estrangulamiento o de boquilla. El canal de conexión también puede tener una sección transversal a lo largo de su longitud que es menor que la sección transversal de la lanza de gas y produce una pérdida de presión de flujo del flujo de gas que entra en la lanza de gas. Sin restricción, la al menos una lanza de gas puede conectarse mediante múltiples canales de conexión o sólo un canal de conexión al canal de suministro de gas, pudiendo tener también un canal de conexión múltiples aberturas de salida de estrangulamiento o de boquilla paralelas. Sin embargo, una realización en la que sólo se proporciona una trayectoria de flujo en el canal de conexión es especialmente preferida, ya que con dicha realización, a un efecto de regulación predefinido, es posible una sección transversal de flujo comparativamente mayor dentro del canal de conexión y, por tanto, se reduce el peligro de obturación del canal de conexión por depósitos.

El canal de conexión está conectada usando una primera embocadura a la lanza de gas y usando una segunda embocadura al canal de suministro de gas. En una realización preferida de la presente invención, la primera embocadura se sitúa por debajo de la segunda embocadura, de manera que el canal de conexión, que transcurre desde la conexión al canal de suministro de gas, se extiende hacia abajo. Cuando el dispositivo de gaseado se pone en marcha, se asegura que el líquido que ha penetrado dentro del canal de suministro de gas se retire hasta la altura de la segunda embocadura desde el canal de suministro de gas. La segunda embocadura se sitúa especialmente preferentemente en la parte inferior del canal de suministro de gas, de manera que cuando el dispositivo de gaseado se pone en marcha siempre se completa el vaciado de residuos de todo el canal de suministro de gas.

Cuando un dispositivo de acuerdo con la presente invención que funciona en una operación de inmersión se pone en marcha, el líquido debe desplazarse por impacto usando un gas al menos desde el canal de suministro de gas, el canal de conexión, la sección de extensión, y la lanza de gas. El líquido sale del dispositivo parcialmente a través de la abertura del canal de conexión y parcialmente a través de la lanza de gas, que está abierta por la parte superior. Después del vaciado de la cámara de gas, el gas fluye posteriormente hacia fuera a través de las lanzas de gas. Este es el estado de operación normal. Se obtienen mayores flujos de gas cuando las lanzas de gas del dispositivo de gaseado se sitúan en paralelo. Las aberturas de las secciones de extensión proporcionan una contribución significativa a que las lanzas de gas situadas en paralelo tengan un flujo uniforme a través de las mismas, debido a que las aberturas aseguran que se obtengan las condiciones presión definidas...

1. Un dispositivo para gasear un líquido (1), particularmente para equipos de membrana usados en una operación de inmersión, que tiene un canal de suministro de gas (2) y al menos una lanza de gas (3) desde la que sale un flujo de gas durante la operación de gaseado, en el que la lanza de gas (3) está conectada al canal de suministro de gas (2) mediante al menos un canal de conexión (5) que comprende una primera embocadura (8) en el lado de la lanza de gas (3) y una segunda embocadura (8') en el lado del canal de suministro de gas (2) y que genera, como un regulador, una pérdida de presión de flujo del flujo de gas que entra en la lanza de gas (3), y en el que por debajo de la primera embocadura (8) está proporcionada una sección de extensión (6), que es contigua a la lanza de gas (3) y que tiene una abertura (7) por debajo de la primera embocadura (8).

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el canal de conexión (5) tiene un punto de regulación (9) o tiene una sección transversal a lo largo de toda su longitud que es menor que la sección transversal de la lanza de gas (3).

3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la segunda embocadura (8') está dispuesta en la parte inferior del canal de suministro de gas (2).

4. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el canal de conexión (5) está proporcionado mediante una pieza de conexión (10) fijada al canal de suministro de gas (2), en el que lanza de gas (3) se extiende hacia arriba dentro de la cámara de recepción (12) de la pieza de conexión (10), y en el que una cubierta (11) está localizada sobre la pieza de conexión (10), que está abierta por la parte superior y forma la sección de extensión (6).

5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el canal de conexión (5) tiene un punto de regulación (9) en el extremo (13) de la lanza de gas (3) sumergido en la cámara de recepción (12).

6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la cubierta (11) tiene una cara interna (17), que encierra el extremo (13) de la lanza de gas (3) con un hueco anular (18), que forma el punto de regulación (9).

7. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que la cubierta (11) tiene una depresión, que es opuesta al extremo (13) de la lanza de gas (3) y forma una cámara de calma de flujo (19) de la sección de extensión (6), y en el que la abertura en el lado de la cubierta (7) descarga dentro de la cámara de calma de flujo (19).

8. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que una válvula reguladora (22) que comprende al menos dos cuerpos de válvula (20, 21) está situada en una cámara anular delimitada por la pieza de conexión (10), y la lanza de gas (3), estando situado el primer cuerpo de válvula (20) sobre el extremo (13) de la lanza de gas (3) y uniendo la cámara anular entre la lanza de gas (3) y la pieza de conexión (10) así como teniendo aberturas para el paso de gas (23), y teniendo el segundo cuerpo de válvula (21) un asiento de válvula (24) que trabaja junto con las aberturas para el paso de gas (23), y estando situado en una cámara entre la cubierta (11) y el primer cuerpo de válvula (20).

9. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el segundo cuerpo de válvula (21) tiene un conducto, que forma una cámara de calma de flujo (19) de la sección de extensión (6) por detrás del punto de regulación (9) y está alineado con la abertura (7) en la cubierta (11).

10. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la lanza de gas (3) termina sin un estrangulamiento y sin un capuchón libremente en el líquido (1) a gasear en su extremo que se proyecta desde el canal de suministro de gas (2).

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la lanza del gas (3) tiene una expansión de tipo difusor (26) en su extremo superior (4) que está proyectada desde el canal de suministro de gas (2).

12. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la lanza de gas (3) está encerrada por un haz (27) de membranas de fibra hueca, que está embebido en un extremo en una pieza de cabeza (28) y que descarga dentro de una cámara de recogida de permeado (29) separada del canal de suministro de gas (2).

13. El dispositivo de acuerdo con cualquier de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la sección de extensión (6) pasa continuamente dentro de la lanza de gas (3), teniendo la sección de extensión (6) y la lanza de gas (3) la misma sección transversal.

14. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la lanza de gas (3) y/o la sección de extensión tienen una forma cónica, al menos en algunas secciones.

15. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que múltiples lanzas de gas (3) están conectadas al canal de suministro de gas (2), desde las que el flujo de gas sale simultáneamente durante la operación de gaseado, estando conectada cada una de las lanzas de gas (3) mediante al menos un canal de conexión diferente (5) al canal de suministro de gas (2), generando los canales de conexión (5) una pérdida de presión de flujo del flujo de gas que entra en las lanzas de gas (3) como reguladores, y se proporciona una sección de extensión (6) por debajo de cada uno de los canales de conexión (5), que tiene una abertura (7) por debajo del canal de conexión indicado (5) y que es contigua a la lanza de gas indicada (3).