Procedimiento y dispositivo para la separación y descarga de agua contenida en combustibles líquidos, en particular agua de gasóleo.

Procedimiento para la separación y descarga de agua contenida en combustibles líquidos,

en particular de agua de gasóleo, en el que el combustible es transportado en un sistema de conducción (3, 9, 13), que sirve para la alimentación de un motor de combustión interna, a través de una bomba de transporte de combustible (12), en el que el agua es separada en una disposición de filtro (5), que presenta un espacio colector (27) para la acumulación de agua separada y que está dispuesta delante del lado de aspiración (11) de la bomba de transporte de combustible (12), de manera que su acción de aspiración contrarresta una descarga de agua desde el espacio colector (27), en el que en función de la acumulación de una cantidad predeterminada de agua, se interrumpe la acción de aspiración de la bomba de transporte (12) y se abre una válvula de descarga, que se encuentra en un orificio de descarga (37) del espacio colector (27), para la descarga de agua, en el que la acción de aspiración que contrarresta la descarga de agua es impedida a través de un medio de descarga (53), a través del cual se genera durante un periodo de tiempo de descarga y durante el funcionamiento en curso de la bomba de transporte de combustible (12) en el orificio de descarga (37) del espacio colector (27), un gradiente de presión que posibilita la descarga de agua, y en el que el medio de descarga (53) presenta una electrónica de control (31), que procesa la señal de una instalación de detección de agua (29), que detecta la acumulación de la cantidad predeterminada de agua así como su descarga, para calcular periodos de tiempo de descarga y generar señales de control para la activación del medio de descarga (53) y el control de la válvula de descarga durante los periodos de tiempo calculados, caracterizado porque el medio de descarga presenta un acumulador de presión hidroneumático (53), cuyo lado de aceite (51) es cargado con combustible a través de la bomba de transporte de combustible (12), así como una instalación de válvula (55, 57), que se puede activar a través de la electrónica de control (31), de tal manera que por medio del cumulador de presión (53) se forma en la disposición de filtro (5) una presión, que genera en el orificio de descarga (37) el gradiente de presión que es necesario para la descarga del agua.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/002912.

Solicitante: HYDAC FILTERTECHNIK GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: INDUSTRIEGEBIET 66280 SULZBACH ALEMANIA.

Inventor/es: HAGER, MARTIN, LAUER,VIKTOR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D17/06 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 17/00 Separación de líquidos, no previsto en otro lugar, p. ej. por difusión térmica. › Separación de líquidos unos de otros por electricidad.
  • B01D36/00 B01D […] › Circuitos de filtro o combinaciones de filtro con otros dispositivos de separación (dispositivo para la evacuación de los gases, p. ej. sistemas para purgar el aire B01D 35/01; separadores magnéticos o electrostáticos combinados con filtros B03C).
  • F02M37/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS (introducción de la carga de alimentación en tales motores F02B). › Aparatos o sistemas para alimentar combustible líquido desde los depósitos a los carburadores o a los inyectores (F02M 69/00 tiene prioridad; alimentación de combustible líquido a los aparatos de combustión, en general F23K 5/00; suministro de combustible a aparatos para generar productos de combustión a alta presión y velocidad F23R 3/28 ); Dispositivos para purificar el combustible líquido especialmente adaptado para motores de combustión interna o dispuestos en ellos (aparatos de separación, filtros en sí B01D; centrífugas B04B).
  • F02M37/22 F02M […] › F02M 37/00 Aparatos o sistemas para alimentar combustible líquido desde los depósitos a los carburadores o a los inyectores (F02M 69/00 tiene prioridad; alimentación de combustible líquido a los aparatos de combustión, en general F23K 5/00; suministro de combustible a aparatos para generar productos de combustión a alta presión y velocidad F23R 3/28 ); Dispositivos para purificar el combustible líquido especialmente adaptado para motores de combustión interna o dispuestos en ellos (aparatos de separación, filtros en sí B01D; centrífugas B04B). › Dispositivos para purificar el combustible líquido especialmente adaptados para motores de combustión interna, o dispuestos en ellos, p. ej. dispuestos en el sistema de alimentación.

PDF original: ES-2378569_T3.pdf

 

Procedimiento y dispositivo para la separación y descarga de agua contenida en combustibles líquidos, en particular agua de gasóleo.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para la separación y descarga de agua contenida en combustibles líquidos, en particular agua de gasóleo La invención se refiere a un procedimiento para la separación y descarga de agua contenida en combustibles líquidos, en particular agua de gasóleo de acuerdo con la configuración de las características del preámbulo de la reivindicación 1 de la patente 1. Además, la invención se refiere a un dispositivo para la realización de un procedimiento de este tipo de acuerdo con la configuración de características del preámbulo de la reivindicación 4 de la patente.

La descarga de agua es, en general, habitual y es especialmente laboriosa cuando se accionan máquinas Diesel pasadas en condiciones severas de empleo. Así, por ejemplo, en el caso de un empleo de máquinas de trabajo con motores Diesel pesados en países menos altamente desarrollados es difícil obtener combustible con calidad del centro de Europa. En cambio, en países con condiciones climáticas difíciles e infraestructura mala, hay que contar con que el combustible obtenido presenta fuertes contaminaciones, en particular un alto contenido de agua. Así, por ejemplo, con frecuencia las máquinas de construcción y las máquinas agrícolas son provistas con barriles, que son alojados y transportados con una cobertura reducida o sin ninguna cobertura en absoluto, de manera que están expuestos sin protección a la actuación de las condiciones atmosféricas, por ejemplo la lluvia. Según la experiencia, se puede partir de un contenido máximo de agua en el gasóleo de hasta un 10 %, pudiendo ser también el vandalismo y la manipulación corrupta las causas de estos altos contenidos de agua.

Cuando se utiliza un gasóleo muy contaminado, por ejemplo en el depósito de un motor Diesel de Common-Rail de alta potencia con un consumo de aproximadamente 400 l/día, entonces la cantidad del agua que debe descargarse apenas es 40 l/día. Sin embargo, con los filtros y separadores de agua de venta en el comercio, la capacidad en el depósito colector de agua es como máximo 0, 5 litros. A la vista de este estado de la técnica, esto significa que el conductor para realizar el procedimiento de descarga habitual mencionado al principio, debe parar el motor aproximadamente 80 veces durante un día de trabajo, para contrarrestar la fuerza de aspiración de la bomba de transporte de combustible, que se opone a la descarga del agua desde la disposición de filtro respectiva, después de lo cual el operario debe abrir el orificio de descarga del espacio colector de agua, para dejar salir el agua acumulada. En el caso de que el operario no cumpla los requerimientos, se produce después de algún tiempo un paso del agua a través de la disposición de filtro hacia el sistema de inyección y con ello se produce su deterioro, con lo que se provocan costes de mantenimiento muy altos y un fallo correspondientemente largo del aparato respectivo.

A través del documento WO-A-2005/088114 se publica un procedimiento del tipo indicado al principio para la separación y descarga de agua contenida en gasóleo, en el que el combustible es transportado a un sistema de conducción que sirve para la alimentación de una máquina de combustión interna a través de una bomba de transporte de combustible, en el que el agua es separada en una disposición de filtro, que presenta un espacio colector para la acumulación de agua separada y que está dispuesta delante del lado de aspiración de una bomba de transporte de combustible, de manera que su acción de aspiración contrarresta un flujo de descarga de agua desde el espacio colector, y en el que en función de la acumulación de una cantidad predeterminada de agua, se contrarresta la acción de aspiración de la bomba de transporte a través de un medio de descarga y se abre una válvula de descarga, que se encuentra en un orificio de descarga del espacio colector, para la descarga de agua y se genera más allá de un periodo de tiempo de descarga y durante el funcionamiento continuo de la bomba de transporte de combustible en el orificio de descarga del espacio colector un gradiente de presión que posibilita el flujo de descarga de agua.

Por lo demás, a través de la publicación mencionada se publica un dispositivo del tipo indicado al principio para la realización del procedimiento descrito anteriormente, con una disposición de filtro con separador de agua, cuya entrada está conectada con un depósito de combustible y cuya salida está conectada con el lado de aspiración de una bomba de transporte de combustible en el sistema de conducción de alimentación de combustible de un motor de combustión interna. En este caso, la disposición de filtro conocida presenta un espacio colector para la acumulación de agua separada, que se puede descargar a través de un orificio de descarga del espacio colector. Por lo demás, está presente un medio de descarga en forma de una llamada bomba de descarga, que comprende una instalación de control de la presión, con la que se puede generar más allá de un periodo de tiempo de descarga en el orificio de descarga un gradiente de presión, que posibilita una salida de agua en contra de la acción de aspiración, presente en la disposición de filtro, de la bomba de transporte de agua en funcionamiento.

Dispositivos constituidos de forma similar o comparable, además de los procedimientos de separación de agua asociados, son objeto también de los documentos DE-A-198 47 999, GB-A-2 129 329 A así como del documento DE-A-10 2004 042 245.

Con respecto a este estado de la técnica, la invención se ha planteado el cometido de indicar un procedimiento así

como un dispositivo, que cumplen en una medida especialmente buena los requerimientos, que se plantean durante el funcionamiento de máquinas de combustión interna, en particular de motores Diesel pesados.

Partiendo del procedimiento habitual del tipo indicado al principio, este cometido se soluciona de acuerdo con la invención porque el medio de descarga presenta un acumulador de presión hidroneumática, cuyo lado del aceite es cargado con combustible a través de la bomba de transporte de combustible, así como una instalación de válvula, que se puede activar a través de la electrónica de control, de tal manera que por medio del acumulador de presión se forma en la disposición de filtro una presión, que genera en el orificio de descarga el gradiente de presión que es necesario para la descarga del agua. En este procedimiento resulta, en el sentido de la reducción del gasto de componentes, la ventaja de que no es necesaria ninguna bomba de descarga adicional.

Puesto que se inicia un proceso de descarga porque se genera entre el lado interior del espacio colector y el lado exterior una presión diferencial, que provoca una salida de agua a través del orificio de descarga el procedimiento de acuerdo con la invención posibilita la realización de procesos de descarga con el motor en funcionamiento. Por lo tanto, se pueden realizar procesos de descarga en secuencia relativamente larga y, por lo tanto, sobre intervalos de tiempo de descarga relativamente cortos, durante los cuales el sistema de inyección continúa trabajando, con la bomba de transporte de combustible en servicio, con el volumen de reserva de la instalación de inyección, es decir, que no es necesaria una parada del motor.

El procedimiento de acuerdo con la invención abre la posibilidad de la automatización completa. De una manea especialmente ventajosa, en este caso puede estar previsto que a través de una instalación de detección de agua, que reconoce la acumulación de la cantidad predeterminada del agua así como su descarga, se genere una señal que activa el medio de descarga y de esta manera inicia de forma automática un proceso de descarga. Por lo tanto, se evita el peligro de que se produzca el paso de agua debido a un fallo del operario.

En ejemplos de realización especialmente ventajosos, el medio de descarga presenta una electrónica de control, que procesa la señal de la instalación de detección de agua parta calcular intervalos de tiempo de descarga y generar señales de control para la activación del medio de descarga y el control de la válvula de descarga durante los intervalos de tiempo de descarga calculados.

De una manera ventajosa, a través de la electrónica de control, en función de la señal de un sensor de temperatura, que detecta la temperatura del agua separada, se puede generar una señal de control de la calefacción para un elemento calefactor previsto como protección contra la congelación. De esta manera, se garantiza seguridad funcional también... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la separación y descarga de agua contenida en combustibles líquidos, en particular de agua de gasóleo, en el que el combustible es transportado en un sistema de conducción (3, 9, 13) , que sirve para la alimentación de un motor de combustión interna, a través de una bomba de transporte de combustible (12) , en el que el agua es separada en una disposición de filtro (5) , que presenta un espacio colector (27) para la acumulación de agua separada y que está dispuesta delante del lado de aspiración (11) de la bomba de transporte de combustible (12) , de manera que su acción de aspiración contrarresta una descarga de agua desde el espacio colector (27) , en el que en función de la acumulación de una cantidad predeterminada de agua, se interrumpe la acción de aspiración de la bomba de transporte (12) y se abre una válvula de descarga, que se encuentra en un orificio de descarga (37) del espacio colector (27) , para la descarga de agua, en el que la acción de aspiración que contrarresta la descarga de agua es impedida a través de un medio de descarga (53) , a través del cual se genera durante un periodo de tiempo de descarga y durante el funcionamiento en curso de la bomba de transporte de combustible (12) en el orificio de descarga (37) del espacio colector (27) , un gradiente de presión que posibilita la descarga de agua, y en el que el medio de descarga (53) presenta una electrónica de control (31) , que procesa la señal de una instalación de detección de agua (29) , que detecta la acumulación de la cantidad predeterminada de agua así como su descarga, para calcular periodos de tiempo de descarga y generar señales de control para la activación del medio de descarga (53) y el control de la válvula de descarga durante los periodos de tiempo calculados, caracterizado porque el medio de descarga presenta un acumulador de presión hidroneumático (53) , cuyo lado de aceite (51) es cargado con combustible a través de la bomba de transporte de combustible (12) , así como una instalación de válvula (55, 57) , que se puede activar a través de la electrónica de control (31) , de tal manera que por medio del cumulador de presión (53) se forma en la disposición de filtro (5) una presión, que genera en el orificio de descarga (37) el gradiente de presión que es necesario para la descarga del agua.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la electrónica de control (31) genera en función de la señal de un sensor de temperatura (33) , que detecta la temperatura del agua separada, una señal de control de la calefacción para un elemento calefactor (35) previsto como protección contra la congelación.

3. Dispositivo para la realización del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2 con una disposición de filtro (5) , que presenta un separador de agua (7) , cuya entrada (6) está conectada con un depósito de combustible (1) y cuya salida (8) está conectada con el lado de aspiración (11) de una bomba de transporte de combustible (12) en el sistema de conducción de alimentación de combustible de un motor de combustión interna, en el que la disposición de filtro (5) presenta un espacio colector (27) para la acumulación de agua separada, que se puede descargar a través de un orificio de descarga (37) del espacio colector (27) , en el que está presente un medio de descarga, que comprende una instalación de control de la presión (53) , por medio de la cual se puede generar durante un periodo de tiempo de descarga en el orificio de descarga (37) un gradiente de presión, que posibilita en contra de la acción de aspiración, presente en la disposición de filtro (5) , de la bomba de transporte de combustible (12) en curso, una descarga de agua, en el que están presentes una instalación de detección de agua (29) , que detecta la acumulación de la cantidad predeterminada de agua y una electrónica de control (31) que procesa las señales de detección de la instalación de detección, y que genera señales de control para el medio de descarga y para el control de una instalación de válvula que pertenece a su instalación de control de la presión (53) , caracterizado porque la instalación de control de la presión presentas un acumulador de presión hidroneumática, en particular un acumulador de membrana (53) , cuyo lado de aceite (51) esta conectado con el lado de presión de la bomba de transporte de combustible (12) y se puede conectar a través de una válvula (55) , que se puede controlar a través de la electrónica de control, de la instalación de válvula con la entrada (6) de la disposición de filtro (5) .

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la válvula (55) es una válvula de 3/2 pasos, a través de la cual se puede conectar la entrada (6) de la disposición de filtro (5) opcionalmente con el acumulador de presión (53) o el depósito de combustible (1) .

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque está configurado como sistema de reequipamiento, que se puede instalar en una disposición de filtro (5) existente que presenta un separador de agua (7) .

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque en el caso de una disposición de filtro en forma de un elemento de filtro Spin-on (5) , su cazoleta de filtro posee una salida de agua (63) en el lado del fondo, el sistema de reequipamiento presenta un cuerpo (71) que se puede instalar en el fondo (61) de la cazoleta y que presenta una cavidad (69) que rodea la salida de agua (63) de la cazoleta, que forma un componente del espacio colector (27) que pertenece a la disposición de filtro (5) y que presenta el orificio de descarga (37) para la descarga del agua del espacio colector (27) .

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el cuerpo (71) está fijado en la cazoleta por medio de un tornillo hueco (65) enroscado con su descarga de agua (63) para la formación de un paso de agua

hacia la cavidad (69) que sirve como espacio colector (27) .


 

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