Método y aparato para disolver oxígeno en agua.

Método para disolver oxígeno en agua utilizando una unidad de toberas de inyección de oxígeno embridada en lacanalización que entra en un cono de oxigenación verticalmente montado,

en donde la unidad de toberascomprende dos o más toberas anulares dispuestas una tras otra en la dirección de flujo, en donde las toberas estánanguladas para proporcionar un paso estrechado en la dirección del flujo, en donde cada tobera se solapa con latobera siguiente y en donde tobera tiene una o más aberturas para el suministro de gas en la zona de solapamiento,caracterizado por reciclar oxígeno desde la parte superior del cono hasta la unidad de toberas.

Método y aparato para disolver oxígeno en agua.

La presente invención se refiere a un método y una disposición para disolver oxígeno en agua.

La presente invención es para incrementar la capacidad de disolución de oxígeno en agua en un cono de oxigenación a presión. El cono de oxigenación presurizado puede estar montado, por ejemplo, en una piscifactoría.

En las piscifactorías es importante que se mantenga alto el contenido de oxígeno disuelto en el agua. Las toberas utilizadas hoy en día no son capaces de proporcionar un nivel suficiente de oxígeno disuelto. Debido a que se reduce la solubilidad de gases en agua al aumentar la temperatura, mientras que la necesidad de oxígeno de los peces es creciente a altas temperaturas, hay una necesidad particularmente grande de oxígeno en periodos templados. Por tanto, el incremento de la capacidad de los disolvedores de oxígeno es altamente útil para el piscicultor. Además, la mayoría de las piscifactorías producen más peces por litro de agua que la cantidad para la cual se dimensionó originalmente la instalación. Por tanto, la cantidad de agua es un factor limitativo de la instalación. Por consiguiente, se requieren una mejor utilización del agua, un mayor consumo del oxígeno y una capacidad de disolución mejorada.

La mayoría de las piscifactorías utilizan disolvedores de oxígeno presurizado con una presión de trabajo de 1-4 bares. Con cantidades pequeñas de agua es normal dejar que todo el flujo de agua pase por el disolvedor, pero es muy común que haya una salida que conduzca una parte del flujo desde la tubería principal hasta una bomba reforzadora que presuriza el disolvedor. El agua oxigenada es conducida después nuevamente a la tubería principal, en donde se mezcla con agua sin tratar. La mayoría de los sistemas de disolución tienen una eficiencia próxima al 100 por ciento utilizando aproximadamente 1, 8-2, 0 kWh por kilogramo de O2 a dosis máxima, dependiendo de la elección de la bomba.

Los inyectores en combinación con disolvedores de O2 presurizados no son comunes en Noruega. Los inyectores que se han utilizado han dado un aumento relativamente pequeño en la capacidad, una pérdida grande de presión y un consumo incrementado de energía.

El documento US 5935490 describe un aparato para disolver un gas en una corriente de fluido. El aparato tiene un cuerpo anular dispuesto para definir una estrangulación en la corriente de fluido. El cuerpo tiene una pluralidad de aberturas que miran hacia dentro y que están en comunicación con un suministro de gas presurizado. Cada una de las aberturas define un punto de inyección localizado para el gas presurizado en la corriente de fluido. El cuerpo anular tiene un área en sección transversal progresivamente reducida de tal manera que los diferenciales de velocidad y presión resultantes acrecientan la disolución de gas en el fluido.

Las impurezas del agua pueden causar obstrucciones de los canales para el suministro de gas, especialmente cuando se suministran cantidades de gas pequeñas o a una baja presión del gas. El área en sección transversal decreciente de las aberturas para el suministro del gas da como resultado que la energía de la presión sea convertida en energía cinética. Por tanto, la presión del agua (contrapresión con respecto a la presión del gas) estará en el valor más bajo en el área en sección transversal más pequeña. En instalaciones de aguas arriba y horizontales la diferencia de presión será considerable y da como resultado una emanación del gas principalmente a través de los canales en el área de sección transversal más pequeña.

El documento FR 2301289 describe una mezcla de dos fluidos, en donde un fluido fluye como una película y el otro fluye en forma de una pluralidad de chorros. Los chorros entran en contacto con el primer fluido a un ángulo y una presión que dependen de las propiedades de los fluidos, y a un ángulo tal que el segundo fluido es dispersado en el primer fluido. La película del primer fluido puede ser cilíndrica o cónica.

Según el documento EP 1 598 106 A, la madre de esta aplicación, los morros de las toberas se aguzan hacia abajo en la dirección del flujo y los morros de las toberas cubren las aberturas de suministro de gas. Esto reduce el riesgo de obstrucción de las aberturas debido a las impurezas del gas. Cada tobera rodea al área de sección transversal y, por tanto, proporcionará un área más grande para el suministro de gas. El área más grande para el suministro de gas hace que la presión del gas y la presión del agua en el punto de suministro sean aproximadamente iguales, y esto y las toberas aguzadas harán que se generen muy pocas burbujas de gas. Las burbujas pequeñas tienen una gran superficie con relación a su masa y, por tanto, proporcionarán un transporte de masa relativamente rápido de gas a líquido.

El documento EP 1 598 106 A se refiere a una unidad de toberas para dispersión de gas en un líquido que comprende dos o más toberas anulares dispuestas una tras otra en la dirección del flujo. Las toberas están anguladas para proporcionar un paso estrechado en la dirección del flujo y cada tobera se solapa con la tobera siguiente. Cada tobera tiene una o más aberturas para el suministro de gas en la zona de solapamiento.

La unidad de toberas puede disponerse en una tubería, y en el lado trasero de la tobera puede haber un espacio

anular para el suministro del gas que se abre hacia las aberturas. Extendiéndose desde el espacio anular y saliendo por la pared de la tubería puede haber uno o más taladros para una boquilla de suministro de gas. Cuando se instala dicha unidad en una tubería, puede haber en el interior de la tubería un estrechamiento de la circunferencia interior de la tubería y este estrechamiento puede estar redondeado. El lado interior de la tubería puede expandirse volviendo al diámetro original de dicha tubería en el lado de salida. En cada unidad de toberas pueden estar dispuestas una o más salidas para la medición de presión estática y una o más salidas para la medición de presión dinámica.

El documento EP-A-0 165 228 revela un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y una disposición de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 2.

El objeto de la invención reside en mejorar la disolución de oxígeno en agua.

El objeto se consigue por medio de un método de acuerdo con las características de la reivindicación 1 y por medio de una disposición de acuerdo con las características de la reivindicación 2.

Descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista de principio de la disposición de la presente invención en la entrada a conos de oxigenación.

Las figuras 2a y 2b muestran la unidad de toberas dispuesta en una tubería con una pieza de entrada para la unidad de tubería y una pieza de salida, respectivamente.

La figura 3 muestra detalles de la unidad de toberas en una disposición de tuberías de acuerdo con la figura 2a.

Descripción detallada de la invención

La presente invención utiliza una unidad de toberas para la inyección de gas en un flujo de líquido. La disposición puede montarse, por ejemplo, en cualquier tubería de transporte de líquido y con necesidad de suministro de gas, por ejemplo en el suministro por tubería a un estanque para la cría de peces, en la tubería después de una bomba de circulación en un barco para el transporte de peces vivos, en la tubería después de una bomba de circulación para vehículos de transporte de peces vivos, en la tubería después de una bomba de circulación en un contenedor u otra disposición para el transporte de peces vivos o en disolvedores presurizados para aumentar la capacidad de oxigenación.

Una parte de la cantidad total de agua proporcionada a una instalación o una sección de agua es presurizada con bombas o con una presión hidrostática y es conducida a través del cono de oxigenación. Este flujo parcial está “superoxigenado”, es decir que se añade oxígeno a presión de modo que el agua adquiera varios cientos por ciento de saturación en comparación con el equilibrio atmosférico. Esta agua es devuelta a la corriente principal y es mezclada nuevamente con ella y seguidamente es extraída para distribuirla a cada estanque. El contenido de oxígeno en la corriente de agua principal estará dentro del... [Seguir leyendo]

1. Método para disolver oxígeno en agua utilizando una unidad de toberas de inyección de oxígeno embridada en la canalización que entra en un cono de oxigenación verticalmente montado, en donde la unidad de toberas comprende dos o más toberas anulares dispuestas una tras otra en la dirección de flujo, en donde las toberas están

anguladas para proporcionar un paso estrechado en la dirección del flujo, en donde cada tobera se solapa con la tobera siguiente y en donde tobera tiene una o más aberturas para el suministro de gas en la zona de solapamiento, caracterizado por reciclar oxígeno desde la parte superior del cono hasta la unidad de toberas.

2. Disposición para disolver oxígeno en agua con una unidad de toberas embridada en la canalización que entra en un cono de oxigenación verticalmente montado, en donde la unidad de toberas comprende dos o más toberas

anulares dispuestas una tras otra en la dirección del flujo, en donde las toberas están anguladas para proporcionar un paso estrechado en la dirección del flujo, en donde cada tobera se solapa con la tobera siguiente y en donde cada tobera tiene una o más aberturas para el suministro de gas en la zona de solapamiento, caracterizada por un tubo fijado a la pared de ventilación de la parte superior del cono para reciclar oxígeno de la parte superior del cono hacia el flujo de agua de la unidad de toberas.