Sistema móvil de deshidratación para fluidos hidráulicos, lubricantes y basados en petróleo.

Un sistema (10) de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés que comprende una cámara (36) de deshidratación operada por gravedad que recibe el fluido industrial y una fuente de gas (72) de secado de presión positiva acoplada a la cámara de deshidratación (36),

que incluye además una bomba (24) de fluido industrial acoplada a un tubería común (22) y configurada para operar con el fin de introducir y extraer fluido en el sistema (10), que incluye además una válvula (30) direccional de pos bomba en un extremo terminal de la tubería común (22) y una tubería (32) de entrada de cámara que se extiende desde la válvula direccional (30) hasta un colector de distribución (34) dentro de la cámara (36) de deshidratación operada por gravedad, en el que el colector de distribución (34) está configurado para distribuir uniformemente el fluido industrial a través, o alrededor, de la parte superior de la cámara (36), y que además incluye un tubería (52) de salida de cámara que se extiende desde la cámara (36) y que termina en una válvula (20) direccional de pre bomba, en el que la tubería de salida (52) opera para transmitir el fluido industrial desde la cámara (36) hasta la tubería común (22) a través de la válvula de pre-bomba (20) y la bomba (24), en el que la tubería de entrada (14) termina en la válvula direccional (20).

Sistema móvil de deshidratación para fluidos hidráulicos, lubricantes y basados en petróleo Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

Generalmente, la presente invención se refiere a un sistema portátil de deshidratación, más específicamente a un sistema de deshidratación, operado por gravedad, de gas de secado acondicionado y presión positiva para fluidos hidráulicos, fluidos lubricantes y fluidos basados en petróleo tales como combustible diesel y similares.

2. Descripción de la técnica relacionada

Dicho sistema de deshidratación de fluidos industriales se divulga en el documento US 5.211.856 que proporciona un nuevo método de separación de líquidos de mezcla de aceite/agua de bajo vacío y un dispositivo mejorado de purificación de aceite para la separación de aceite/agua. Se introdujo gas purificado completamente difundido en el interior de un líquido de mezcla de aceite/agua en un recipiente de bajo vacío, lo que permite al líquido producir burbujas de gas micro finas concentradas, permitiendo al líquido estar en un estado de mezcla de dos fases gas/líquido. Esto aumenta en gran medida el área superficial del líquido de mezcla de aceite/agua, lo que acelera la separación de aceite/agua. Este sistema proporciona una velocidad de separación de aceite/agua diez veces mayor que el método convencional y es no solo apropiado para la purificación de nuevo aceite, sino que es adecuado para la recuperación, regeneración y purificación de diferentes aceites lubricantes residuales, aceite hidráulicos y aceites de transformador.

Muchos fluidos lubricantes, fluidos basados en petróleo tales como fluido hidráulico, fluidos lubricantes, combustible diesel, combustible de biodiesel y similares, pueden requerir deshidratación (retirar o disminuir el contenido de agua) para mejorar el rendimiento relativo o la eficiencia del fluido y para reducir el daño de los componentes. Los fluidos hidráulicos basados en petróleo, también denominados basados en hidrocarburos, son los fluidos más comunes para los sistemas hidráulicos. La diferencia entre el fluido hidráulico basado en petróleo y el aceite puro es generalmente los aditivos en el fluido de operación. El fluido hidráulico también incluye ésteres de fosfato, que son bastante resistentes al fuego y generalmente permite temperaturas de operación elevadas al tiempo que proporcionan calidades de lubricación igual a las de los fluidos hidráulicos basados en petróleo. El fluido hidráulico también incluye fluidos sintéticos y mezclas sintéticas que normalmente son ésteres de fosfato, hidrocarburos clorados o una mezcla.

En los sistemas hidráulicos el exceso de agua libre o disuelta puede provocar daño a los componentes de tolerancia sensibles o de precisión. En condiciones de presión elevada que son típicas de los sistemas hidráulicos, el agua bajo compresión puede convertirse en vapor lo que provoca daño por cavitación, rendimiento impropio y degradación del fluido de operación.

Por ejemplo, resulta esencial que el combustible usado en los motores de combustión interna con inyección de combustible y en los motores de propulsión esté libre de agua, algas y otros contaminantes. Cuando se almacena el combustible en bruto, tal como en los tanques de combustible de un vehículo, embarcación y aeronave, se forman gotas de agua condensadas procedentes de la atmósfera en el interior de los tanques de almacenamiento y de sus tuberías de ventilación. La acumulación de esta condensación, y la posible proliferación de microorganismos, se introducen finalmente en las tuberías de captación de combustible del motor, y son transportados junto con el combustible hasta el sistema de filtración de combustible del motor. En el caso de los barcos en el mar y de las aeronaves, cuando se encuentran en condiciones arduas y turbulentas, la condensación acumulada en la interfaz de agua y combustible se mueve alrededor del tanque de almacenamiento de manera que se produce la introducción sencilla en cantidades suficientemente grandes como para llenar o saturar el sistema de filtración de los motores provocando la parada del motor.

Con el fin de abordar estas necesidades, se ha desarrollado un número de sistemas de deshidratación. Los sistemas de deshidratación disponibles comercialmente, y los propuestos únicamente en la bibliografía, se pueden dividir en varias clases. La presente invención va únicamente destinada a la deshidratación de fluido hidráulico, fluidos lubricantes, fluidos basados en petróleo y similares. En estas áreas, los sistemas de deshidratación también pueden ser denominados sistemas deshidratantes y estos términos se pueden usar de manera intercambiable a lo largo de la memoria. Cada uno de estos términos, individualmente, no obstante, se usan comúnmente en algunos sistemas de retirada de agua para aplicaciones muy retiradas con respecto al presente campo. Por ejemplo, los "sistemas de deshidratación" también se refieren a sistemas de deshidratación de lodos en los sistemas de purificación de aguas residuales (es decir, tratamiento de lodos de depuración) ; y los "sistemas de deshidratación" también se refieren a una clase de equipos de procesado de alimentos.

Como se ha comentado anteriormente, la presente invención va destinada a la deshidratación de "fluidos industriales" tales como fluido hidráulico, fluidos lubricantes, fluidos basados en petróleo y similares. Dentro del significado de la presente solicitud la frase "Fluido Industrial" incluye fluidos basados en petróleo, fluidos basados en éster de fosfato, y materiales sintéticos en los que se retira el agua o se reduce a partir de un fluido que abandona el fluido industrial.

Una clase de sistema de deshidratación de fluidos industriales es un sistema de separación centrífuga de fluidos industriales que se puede usar para separar el agua del fluido industrial de interés y se extrae el agua. Esto requiere la operación de una centrífuga que limite el rendimiento y existe una cuestión sobre el modo en que esta operación ejerce la eficiencia de fluido industrial de interés tras el proceso de separación. Ejemplos representativos de esta tecnología se pueden encontrar por medio de la fabricación de Auxill Nederland BV, que proporciona dispositivos que usan varias técnicas centrífugas, cada una de ellas con su utilización específica.

Una segunda clase de sistemas de deshidratación de fluidos industriales está basada en la separación de fluidos por gravedad, tal como se describe en la patente de Estados Unidos 6.042.722. Esta patente, que se incluye en la presente memoria por referencia en su totalidad, describe un aparato para separar contaminantes de agua a partir de un combustible que tiene una gravedad específica que es menor que la del agua. La patente describe que el combustible contaminado se extrae a partir de la parte inferior de un tanque y se hace pasar al interior de un separador, en el que el agua permanece en la parte inferior del separador y se drena. La patente afirma que el combustible se fuerza en sentido ascendente, a partir del cual cualesquiera gotas de agua fluyen a lo largo de las placas del colector y caen en la parte inferior del separador. Posteriormente, la patente afirma que se hace pasar el combustible a través de un filtro que retira cualesquiera partículas de materia y posteriormente se dirige el combustible de nuevo hasta los tanques. La patente afirma que el proceso se puede repetir tantas veces como resulte necesario para limpiar el combustible de agua y contaminantes.

Los sistemas de deshidratación de fluidos industriales pueden utilizar tecnología coalescente para separar dos fluidos mezclados. En un sistema que usa tecnología de coalescencia se presenta una barrera porosa que tiene una resistencia al flujo frente a un fluido, generalmente el contaminante, más elevada que frente al otro. El fluido que experimenta la resistencia más elevada se ralentiza o incluso se detiene y, a medida que esto sucede, las gotas pequeñas se juntan para formar unas más grandes. Estas finalmente se recogen en glóbulos suficientemente grandes para depositarse o para formar una capa superficial. La aglomeración de gotas pequeñas para formar otras más grandes es la definición de coalescencia.

Los sistemas de deshidratación de fluidos industriales "basados en la gravedad" en los cuales se usa la diferencia de gravedad específica entre el agua y el fluido industrial para operar el sistema se distinguen de los sistemas de deshidratación de fluidos industriales "operados" por gravedad en los cuales se usa la gravedad para mover el fluido industrial objeto de limpieza a través de una cámara de limpieza o proceso. La presente invención, y la mayoría de los sistemas... [Seguir leyendo]

1. Un sistema (10) de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés que comprende una cámara (36) de deshidratación operada por gravedad que recibe el fluido industrial y una fuente de gas (72) de secado de presión positiva acoplada a la cámara de deshidratación (36) , que incluye además una bomba (24) de fluido industrial acoplada a un tubería común (22) y configurada para operar con el fin de introducir y extraer fluido en el sistema (10) , que incluye además una válvula (30) direccional de pos bomba en un extremo terminal de la tubería común (22) y una tubería (32) de entrada de cámara que se extiende desde la válvula direccional (30) hasta un colector de distribución (34) dentro de la cámara (36) de deshidratación operada por gravedad, en el que el colector de distribución (34) está configurado para distribuir uniformemente el fluido industrial a través, o alrededor, de la parte superior de la cámara (36) , y que además incluye un tubería (52) de salida de cámara que se extiende desde la cámara (36) y que termina en una válvula (20) direccional de pre bomba, en el que la tubería de salida (52) opera para transmitir el fluido industrial desde la cámara (36) hasta la tubería común (22) a través de la válvula de pre-bomba (20) y la bomba (24) , en el que la tubería de entrada (14) termina en la válvula direccional (20) .

2. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1 que además incluye un medio reticulado (40) que descansa sobre una placa perforada (42) dentro de la cámara (36) , en el que el medio reticulado (40) forma una trayectoria sinuosa para que fluido industrial accionado por gravedad fluya hacia abajo, al tiempo que está sometido a aire de secado de presión positiva dentro de la cámara (36) .

3. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 2 que además incluye placas deflectoras (44) por debajo de la placa perforada (42) y por encima de una parte de tanque de sedimentación (46) de la cámara (36) .

4. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 3 que además incluye sensores de nivel bajo (48) y alto (50) provistos en la parte del tanque de sedimentación (46) de la cámara (36) para proporcionar una indicación del nivel de fluido industrial en el interior de la parte del tanque de sedimentación (46) .

5. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sistema está configurado para bascular entre la introducción de fluido industrial objeto de procesado en el interior del sistema (10) y el paso del fluido industrial deshidratado hacia afuera del sistema (10) .

6. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, que además incluye un mecanismo para aumentar la temperatura del gas por encima de las temperaturas de aire ambiente.

7. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el mecanismo para calentar el gas es un soplador regenerativo (74) acoplado al aire ambiente.

8. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, que además incluye un colector (86) de distribución de gas de secado configurado para distribuir uniformemente el gas de secado a través de la cámara (36) .

9. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, que además incluye una espuma de desempañado (38) dentro de la cámara (36) y configurada para contribuir a que el condensado formado sobre la misma vuelva hacia abajo a través de la cámara (36) por gravedad.

10. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1 que además incluye una tubería (88) de salida de gas de secado acoplada a la cámara (36) para purgar el gas de secado a la atmósfera, y que incluye un orificio (92) dentro de la tubería (88) de salida de gas de secado configurado para aumentar la presión dentro de la cámara (36) .

11. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, que además incluye una tubería (88) de salida de gas de secado acoplada a la cámara (36) para purgar el gas de secado a la atmósfera, y que incluye un flujo ajustable (92 y 94) en el interior de la tubería (88) de salida de gas configurado para controlar el caudal a través del mismo y la presión en el interior de la cámara (36) .

12. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, que además incluye componentes de des-aireación que operan de forma cíclica (102, 104, 106, 108, 114, 116 y 118) acoplados a la cámara 36.

13. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 12, en el que los componentes de des-aireación que operan de forma cíclica (102, 104, 106 y 108) incluyen una bomba de vacío (106) , en el que la bomba de vacío (106) está configurada para su uso cuando no existe flujo de gas de secado en el interior de la cámara (36) .

14. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 12, en el que los componentes de des-aireación que operan de forma cíclica (114, 116 y 118) incluyen un elemento de vacío de venturi (118) para inducir selectivamente un vacío dentro de la cámara (36) .

15. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fuente de aire (72) de secado de presión positiva es una fuente de gas comprimido.

16. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sistema (10) forma un sistema (10) de deshidratación de fluidos industriales, accesible por las escotillas y portátil configurado para que se pueda mover a través de aberturas de escotilla de 600 mm.

17. El sistema de deshidratación de fluidos industriales para un fluido industrial de interés de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sistema (10) incluye un punto de elevación (140) sobre la cámara (36) y ruedas que soportan el sistema (10) para formar un sistema (10) de deshidratación de fluidos industriales, de alto rendimiento, apto para carga manual, accesible por las escotillas y portátil.