Aparato para desnatar continuamente una capa superior de un cuerpo de líquido.

Un aparato para desnatar continuamente una capa superior de un cuerpo de líquido,

que comprende:

- un recipiente de auto ajuste para recoger una capa superior de un cuerpo de líquido, dicho recipiente estando adaptado para buscar una posición equilibrada efectiva dependiendo del nivel del líquido para recoger la capa superior; medios de descarga para descargar la capa superior recogida por dicho recipiente; y medios de descarga para la descarga de la capa superior recogida por dicho recipiente; y

- medios de descarga que comprenden por lo menos una tubería de descarga, alrededor de la cual está montado el recipiente de forma que pueda balancear para la descarga de la capa superior recogida, dicha tubería de descarga estando alineada con y siendo coincidente con un eje de giro del recipiente, caracterizado por que el recipiente está diseñado de tal modo que el momento de basculación del recipiente causado por la flotabilidad del recipiente, la flotabilidad siendo el resultado de un diferencial de nivel del líquido, excede de un momento de fricción independiente de la orientación del recipiente, el momento de fricción siendo el resultado de la cooperación mutua del recipiente y la tubería de descarga y por que el aparato adicionalmente comprende una entrada de alimentación acoplada a dicho recipiente para el desnatado de la capa superior de dicho cuerpo de líquido y la alimentación del recipiente con la capa superior desnatada, en el que dicha entrada de alimentación está formada por una boca de descarga alargada y comprende una boca de desnatar, dicha boca estando colocada a una distancia del recipiente, en el que dicho recipiente encierra un volumen de recogida conectado a dicha entrada de alimentación, dicho volumen de recogida extendiéndose hasta y más allá de un lado de la tubería de descarga opuesto a una boca de desnatar.

Aparato para desnatar continuamente una capa superior de un cuerpo de líquido La presente invención se refiere a un aparato para desnatar continuamente una capa superior de un cuerpo de líquido que comprende: un recipiente de auto ajuste para recoger dicha capa superior, dicho recipiente estando adaptado para buscar una posición equilibrada efectiva dependiendo del nivel del líquido para recoger la capa superior y medios de descarga para descargar la capa superior recogida por dicho recipiente y medios de descarga que comprenden por lo menos una tubería de descarga, alrededor de la cual está montado de forma que se pueda balancear el recipiente para la descarga de la capa superior recogida, dicha tubería de descarga estando alineada con y siendo coincidente con un eje de giro del recipiente.

ANTECEDENTES

Los rebosaderos superficiales tienen una larga utilización generalizada como un medio de controlar o de medir caudales de líquido. Se utilizan en dispositivos para desnatar superficies de líquidos de materiales no deseados y también en aparatos para la separación de líquidos que tienen diferentes densidades. Los procesos de fabricación químicos, los procesos de tratamiento del agua, procesos de tratamiento de desechos y operaciones de limpieza de la contaminación del agua utilizan todos dispositivos de separación, reguladores del flujo o de desnatar.

Existe una variedad de dispositivos de desnatar en la técnica anterior. Un dispositivo de desnatar de este tipo es un dispositivo de desnatar de rebosadero, el cual típicamente comprende una pared de barrera de altura ajustable la cual permite que el aceite que flota en el agua fluya sobre la pared y al interior de un bebedero de recogida mientras se excluye el agua. El aceite recuperado es entonces bombeado continuamente desde el bebedero de recogida a medios de almacenaje o de transporte. Los dispositivos de desnatar de rebosadero funcionan bien en agua en calma con un vertido muy grande o contenido del cual produce una capa de aceite relativamente gruesa.

Los dispositivos de desnatar de disco generalmente incluyen una pluralidad de discos separados coaxialmente a lo largo de un árbol giratorio los cuales pueden estar sostenidos por flotadores para colocar la parte inferior de los discos en el agua. El aceite entra en contacto y se adhiere a los discos giratorios y es extraído por cuchillas o escobillas las cuales directamente recogen el aceite en el interior de un sumidero o bien otro medio de recogida.

Los dispositivos de desnatar de tambor también han sido utilizados para extraer aceite y otros hidrocarburos de las superficies del agua. Un dispositivo de desnatar de tambor consiste en uno o más rodillos grandes, o tambores, los cuales giran parcialmente sumergidos en el agua. El aceite se une a la superficie del tambor a medida que el tambor gira a través de la interfaz de aceite -agua. El aceite unido es entonces extraído por presión o rascado del aceite de la superficie del tambor.

La mayor parte de los dispositivos de rebosadero en utilización como aparatos de separación, regulación o de desnatar son algo limitados en funcionamiento y aplicaciones. Un dispositivo de este tipo se revela en la patente americana US nº 4, 405, 458 de McHugh, Jr. el cual puede estar montado en una instalación fija, tal como una conexión a un depósito regulador o a una unidad flotante. La unidad utiliza un rebosando sostenido por flotador que no está unido al aparato, excepto por el contacto con un retén ajustable, el cual establece la elevación del rebosadero y el caudal.

El rebosadero articulado está montado en el interior de un collar de guía de un accesorio próximo el cual guía el movimiento del rebosadero y proporciona una junta práctica o de líquido entre estos elementos. La junta del líquido proporciona una película lubricante para asegurar el movimiento vertical libre. La unidad responde a las interrupciones del flujo causadas por perturbaciones o variaciones en el caudal del sistema de tuberías conectadas a la unidad. Las fluctuaciones del caudal resultan en el descenso del nivel del líquido en el interior y un descenso correspondiente del borde del rebosadero.

La patente americana US nº 5, 498, 348 de Plink y otros revela un dispositivo de desnatar superficial flotante móvil que comprende una vasija que tiene una entrada a través de la cual el líquido desde la superficie del cuerpo de líquido puede fluir al interior de la vasija junto con los desechos o contaminantes. Una salida está conectada a una bomba para extraer el líquido, junto con los desechos o los contaminantes de la vasija. Una válvula controla el flujo del líquido en el interior de la vasija en respuesta al nivel del líquido para mantener la entrada cerca de la superficie del cuerpo de líquido en donde la válvula está provista de una respuesta retrasada para causar que el dispositivo de desnatar oscile verticalmente en el cuerpo de líquido de modo que se evite que los desechos se queden depositados en la entrada. La patente alemana DE 19512279 A1 de Becker revela un dispositivo el cual está construido de tal modo que el dispositivo gira alrededor de un eje de giro, sin embargo, el medio de descarga está conectado rígidamente al recipiente de recogida. El medio de descarga es una manguera la cual influye de forma significante en la posición del propio recipiente, con relación a la capa flotante superior que va a ser extraída. Puesto que la fuerza ejercida sobre el recipiente de recogida por la manguera de descarga no sólo depende del peso de la manguera, sino también del contenido de la manguera, el funcionamiento del dispositivo es problemático en muchas aplicaciones. Además, el dispositivo de la patente alemana funciona de forma discontinua, porque se mece hacia

delante y hacia atrás, llenándose con fluido en la posición hacia delante y descargándolo en la posición hacia atrás. Adicionalmente, este dispositivo únicamente puede ser utilizado conjuntamente con elementos flotantes, mientras la presente invención puede ser utilizada sin la utilización de elementos flotantes, esto es, la tubería de descarga puede estar montada en el lado de un depósito que contenga el medio líquido. El dispositivo descrito en la patente alemana no puede ser utilizado de esta manera.

Ninguno de los dispositivos anteriores de la técnica anterior es tan eficaz en desnatar las capas superiores delgadas como los de la invención presente o son dispositivos más complejos los cuales son más caros de fabricar y de mantener. Lo que es más importante, ninguno de los dispositivos anteriores de la técnica anterior están estructurados de tal modo que la línea de descarga o succión actúe como un eje alrededor del cual gire y se auto ajuste el recipiente de recogida.

La patente americana US nº 6287460 revela un dispositivo de desnatar mejorado o un recipiente de recogida adaptado para girar sobre o alrededor de una tubería efluente. En funcionamiento, el recipiente de recogida se inclinará hacia atrás y hacia adelante alrededor del eje a través de sus evoluciones de auto ajuste basculantes asimétricas. La dirección y el ángulo del movimiento de inclinación resulta a partir de la diferencia entre el flujo que entra dentro de la vasija y el flujo que sale a través de la tubería efluente. La construcción proporciona un sistema de más o menos auto ajuste el cual es sensible a un flujo y a variaciones del nivel del líquido limitados. Sin embargo, el dispositivo de desnatar conocido también tiene múltiples desventajas. Una desventaja muy importante del dispositivo de desnatar conocido es que se ha encontrado que existe siempre un cierto grado de fricción entre el recipiente de recogida y la tubería, como resultado de lo cual la capacidad de auto ajuste de recipiente de recogida está meramente presente en casos en los que la fuerza de impulsión que se aplica en el recipiente de recogida, requerida para hacer que el recipiente gire en el caso de diferenciales de nivel del líquido, excede de la fuerza de fricción que se aplica entre el recipiente de recogida y la tubería. En particular, en una posición sustancialmente horizontal o tendida extrema del recipiente de recogida, frecuentemente ocurre que el momento de fricción excede del momento de impulsión, como resultado de lo cual deja de estar presente la capacidad de auto ajuste. En este último caso el recipiente de recogida no basculará por su propia energía en el caso de un incremento del nivel del líquido, sino que se requiere una fuerza exterior (manual) para bascular el recipiente de recogida de modo que la fuerza de impulsión exceda de la fuerza de fricción otra vez y de ese modo recuperar la capacidad de auto ajuste del recipiente de recogida.

Es un objeto de la invención... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para desnatar continuamente una capa superior de un cuerpo de líquido, que comprende:

- un recipiente de auto ajuste para recoger una capa superior de un cuerpo de líquido, dicho recipiente estando adaptado para buscar una posición equilibrada efectiva dependiendo del nivel del líquido para recoger la capa superior; medios de descarga para descargar la capa superior recogida por dicho recipiente; y medios de descarga para la descarga de la capa superior recogida por dicho recipiente; y -medios de descarga que comprenden por lo menos una tubería de descarga, alrededor de la cual está montado el recipiente de forma que pueda balancear para la descarga de la capa superior recogida, dicha tubería de descarga estando alineada con y siendo coincidente con un eje de giro del recipiente, caracterizado por que el recipiente está diseñado de tal modo que el momento de basculación del recipiente causado por la flotabilidad del recipiente, la flotabilidad siendo el resultado de un diferencial de nivel del líquido, excede de un momento de fricción independiente de la orientación del recipiente, el momento de fricción siendo el resultado de la cooperación mutua del recipiente y la tubería de descarga y por que el aparato adicionalmente comprende una entrada de alimentación acoplada a dicho recipiente para el desnatado de la capa superior de dicho cuerpo de líquido y la alimentación del recipiente con la capa superior desnatada, en el que dicha entrada de alimentación está formada por una boca de descarga alargada y comprende una boca de desnatar, dicha boca estando colocada a una distancia del recipiente, en el que dicho recipiente encierra un volumen de recogida conectado a dicha entrada de alimentación, dicho volumen de recogida extendiéndose hasta y más allá de un lado de la tubería de descarga opuesto a una boca de desnatar.

2. El aparato según la reivindicación 1 en el que la entrada de alimentación comprende paredes laterales opuestas, una pared superior y una pared inferior opuesta a dicha pared superior, los bordes de las paredes los cuales definen la boca.

3. El aparato según la reivindicación 2 en el que la pared superior y una pared inferior están orientadas de 30 modo que forman conicidad en la dirección de la boca.

4. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el recipiente es globalmente en forma de espiral.

5. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el momento de basculación del recipiente está compensado por lo menos parcialmente por medio de la compensación de dicho momento.

6. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el recipiente está provisto de por lo menos un paso de aire para la aireación y/o la desaireación del recipiente. 40

7. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la tubería está fijada a por lo menos una pared del recipiente.

8. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la tubería está fijada a por lo 45 menos un elemento flotante.

9. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que una parte de la tubería que se extiende en el interior del recipiente tiene medios para recibir la capa superior que está siendo desnatada en el interior del recipiente.

10. El aparato según la reivindicación 12 en el que los medios para recibir la capa superior que está siendo desnatada en el interior del recipiente es por lo menos una abertura a través de la cual la capa superior recogida puede entrar en la tubería.

11. El aparato según la reivindicación 10 en el que los medios para recibir la capa superior que está siendo desnatada en el interior del recipiente es por lo menos una abertura alargada que se extiende sobre un ancho previamente determinado del recipiente a través de la cual la capa superior recogida puede entrar en la tubería.

12. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el recipiente tiene por lo menos un 60 elemento flotante que pende a cada lado del recipiente, los elementos flotante estando montados por medio de una estructura de bastidor y el recipiente siendo capaz de mantener el movimiento giratorio independiente.

13. El aparato según la reivindicación 12 en el que el aparato comprende múltiples recipientes montados a por lo menos un elemento flotante. 65

14. El aparato según la reivindicación 12 o 13 en el que el recipiente está conectado de forma que se puede ajustar a por lo menos un elemento flotante.

15. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el recipiente balancea alrededor de

los medios de descarga por medios de apoyo, los medios de descarga y los medios de apoyo estando provistos de un juego previamente determinado entre ellos para hacer mínimo el contacto de fricción entre el recipiente y los medios de descarga.

16. El aparato según la reivindicación 15 en el que los medios de apoyo es un acoplamiento anular y el juego 10 es suficiente como para permitir un flujo de fuga desde el cuerpo de líquido al interior del recipiente.

17. El aparato según la reivindicación 16 en el que el acoplamiento anular está fabricado a partir de un material que reduce la fricción.