ES2326589T3 - Separador centrifugo y procedimiento para el mismo. - Google Patents
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Abstract
Un separador que comprende: Un vaso (60) que tiene una pared (92) periférica que delimita una cámara (95), siendo el vaso rotable alrededor de un eje (90) de rotación que se extiende a través del vaso, comunicando la cámara con una entrada y una primera salida; Una pluralidad de aletas (184) dispuestas dentro de la cámara (95), extendiéndose cada una de las aletas en alineación sustancialmente paralela con el eje (90) de rotación; Un tubo (128) de salida dispuesto a lo largo de al menos una parte del eje de rotación del vaso, teniendo al menos una parte del tubo de salida un primer extremo dispuesto dentro de la cámara y un segundo extremo opuesto en comunicación fluida con el exterior del vaso; Un tubo (160) de extracción dispuesto dentro de la cámara, teniendo el tubo de extracción un primer extremo en comunicación fluida con el tubo de salida y un segundo extremo opuesto que delimita una segunda salida, estando dispuesta la segunda salida (166) a una distancia del eje de rotación, estando dispuesta la primera salida más próxima al eje de rotación que la segunda salida, de manera tal que durante su uso una línea (245) límite puede estar formada entre la primera salida y la segunda salida: Caracterizado por una pluralidad de discos (170, 176, 178, 202, 204) separados dispuestos dentro de la cámara, proyectándose cada disco radialmente por fuera alejándose del eje de rotación en alineación sustancialmente perpendicular con el eje de rotación para intersectarse con cada una de la pluralidad de aletas, teniendo cada disco un borde (172) exterior con una pluralidad de ranuras (198) formadas sobre el mismo y teniendo cada aleta un borde (186) interior con una pluralidad de ranuras (200) formadas sobre el mismo, siendo recibidas las ranuras de las aletas dentro de las correspondientes ranuras de los discos, de manera que las aletas y los discos se enganchan entre sí en relación de acoplamiento de ajuste exacto.
Description
Separador centrífugo y procedimiento para el
mismo.
La presente invención se refiere a un separador
centrífugo y a sistemas de tratamiento de agua que ha sido
contaminada con materiales orgánicos e inorgánicos. En una
realización, la presente invención se refiere a un vaso rotatorio a
presión que separa sólidos y líquidos a una alta velocidad. En otra
realización, la presente invención se refiere a un separador de
líquido-líquido que responde a perturbaciones de
carga radicales.
La purificación de agua es una actividad antigua
dedicada a lograr tanto agua potable como agua de uso industrial.
Con el crecimiento de la industrialización, la purificación de agua
tomó una nueva importancia a causa del uso del agua industrial
generalmente concerniente con la descarga de agua contaminada al
medio ambiente. Con el aumento de la preocupación por el medio
ambiente, el agua descargada al medio ambiente ha sido sometida a
estándares crecientemente mayores. De esta manera, se han emprendido
esfuerzos incrementados para identificar procedimientos de
tratamiento del agua para reducir sustancialmente tanto los
contaminantes disueltos como los particulados.
Un aspecto de la purificación de agua que es
especialmente lento y/o intensivo en equipo es la separación de
líquidos y sólidos. Tradicionalmente, se han usado estanques de
asentamiento o empesadores en los que se permite residir un gran
volumen de agua que contiene partículas en un estado inactivo. Con
la fuerza de la gravedad que actúa sobre la mezcla, las partículas,
incluso las que se encuentran en régimen de flujo de Stokes se
separarán del líquido.
Una desventaja del uso de espesadores es que
tienen que ser extremadamente grandes para tener una capacidad de
flujo significativa. Por lo que su uso no es práctico en áreas
urbanas muy pobladas donde es mayor la necesidad de dichos sistemas
de purificación de agua. Consecuentemente, se han desarrollado
espesadores que permiten un flujo continuo de líquido que contiene
partículas alrededor del centro del espesador, produciendo un
líquido flotante clarificado y un lodo compacto. El lodo compacto
que sale del fondo del espesador, típicamente tiene un contenido de
agua equivalente a entre 10 y 30 por ciento del agua total que
alimentó el espesador.
En la última década aproximadamente los
espesadores tradicionales han sido mejorados con la llegada del
espesador de gran caudal. El espesador de gran caudal tiene un pozo
de alimentación central que se extiende bajo la línea de lodo del
material de flujo inferior. Consecuentemente, toda el agua que entra
en el espesador tiene que pasar a través del lodo que actúa como
medio de filtro. Usando el lodo como medio de filtro, se incrementan
las velocidades de separación de sólidos y líquidos, aunque
solamente se incrementa en comparación con los espesadores
tradicionales. Además, los espesadores de gran caudal también tienen
que ser muy grandes y, consecuentemente, también tienen grandes
espacios ocupados, lo que hace su uso impracticable en muchas
situaciones.
Lo que se necesita en la técnica es un sistema
para clarificar un líquido que contiene materia en partículas que
supera la exigencia de espacio y la lentitud en la separación de
sólido-líquido experimentada en la técnica
anterior. Dichos aparatos, sistemas y procedimientos se revelan y se
reivindican en la presente.
Otro aspecto de la separación incluye sistemas
de líquido-líquido, tales como la separación de
aceite y agua de un sumidero de un taller mecánico o de estanque de
lavado de trenes o autobuses etc. En la industria de los alimentos
se utilizan otros sistemas de separación de
líquido-líquido en los que tiene que tiene que
separarse aceite y agua y aceite. Uno de los problemas de la
técnica anterior es el efecto de perturbadores de carga tales como
el oleaje de aceite o agua en una operación de limpieza que altera
el equilibrio de la relación de alimentación de aceite/agua al
separador. Aunque se puede controlar el separador para prevenir que
un componente entre en la corriente de salida errónea, una oleada
catastrófica de un componente u otro no se puede controlar.
Otro reto para los sistemas de separadores de
líquido-líquido es una separación entre líquidos
inmiscibles con densidades que pueden variar en aproximadamente 5% o
menos. A causa de la proximidad entre las densidades, la separación
se hace crecientemente difícil.
La patente de EE. UU. nº 4.332.350 revela un
aparato centrífugo para separar sólidos arrastrados por el agua
residual industrial. El aparato centrífugo comprende un alojamiento
2 exterior que rota alrededor de un eje central y un alojamiento 54
interior que está dispuesto dentro del alojamiento 2 exterior. El
alojamiento 54 interior también rota alrededor del eje central pero
a una velocidad diferente de la del alojamiento 2 exterior. Un tubo
119 de recogida rota concurrentemente con el alojamiento 54 interior
y se proyecta exteriormente desde el mismo. El tubo 119 de recogida
extrae la materia sólida que está separada del agua residual
industrial desplazándose a través del alojamiento 2 exterior y
recogida dentro de un canal 30 formado en la superficie interior
del alojamiento 2 exterior. La materia sólida se transporta a una
oquedad 42 de un árbol 41 central para su retirada.
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La patente de EE. UU. nº 2.743.865 revela un
separador centrífugo que comprende un alojamiento rotable que
delimita una cámara 1. Una pluralidad de nervios 6 están dispuestos
dentro de la cámara 1 y están situados contiguos a la superficie
interior de la cámara 1.Los nervios 6 rotan a una velocidad
diferente a la de la cámara 1 de manera que los nervios 6 arrastran
sólidos recogidos sobre la superficie interior de la cámara 1.
Seguidamente, los sólidos se recogen y se eliminan a través de un
pasadizo 20.
La patente de EE.UU. nº 3.991.935 revela un tipo
de purificador de aceite centrífugo que tiene un alojamiento 1 con
un rotor 10 en su interior. Se dispone de pasadizos para introducir
el aceite en el fondo del rotor 10 y a lo largo de espacios
estrechos para separar del aceite los contaminantes. El aceite
limpio sale a través de aberturas 17 sobre el rotor 10 que impulsan
la rotación del rotor 10. Seguidamente, el aceite limpio pasa a
través de una salida inferior del alojamiento 1 para su
reutilización.
La patente alemana nº 11 74 265 se hace presente
para revelar en una figura un separador centrífugo en el que un
fluido entra por un extremo, un componente más pesado del tubo 3 se
usa para extraer el componente más pesado de la parte posterior
hacia el eje de rotación central y fuera del separador.
La patente de EE. UU. nº. 4.010.891 revela un
aparato de retirada de vapor de un separador de
aceite-agua. El aparato comprende un tambor 13
cilíndrico delimitado por placas 15 y 17 extremas opuestas y que se
hacen rotar para proveer un vector de gravedad radial que facilita
la separación entre el aceite y el agua. Un tambor 25 perforado
está situado dentro del tambor 13 y de los deflectores 27 y 29
extendidos entre los tambores 25 y 13. El aceite y el agua se
separan a medida que se desplazan a través del tambor 13 y se
retiran a través de salidas separadas en el extremo del mismo.
La patente del Reino Unido nº 763.318 revela un
separador centrífugo convertible en clarificador. El separador
incluye una pila de discos 6, piezas 9 separadoras 9, placa 7, 10,
terminal y pernos 8 de sujeción. Las aberturas 7a de la placa 7
están alineadas con las ranuras 6b de los discos y las aberturas 10
que están situadas en la placa 10 para la descarga del líquido más
ligero. Las pilas están diseñadas para el tratamiento de diferentes
líquidos son intercambiables. Durante su uso como separador el
líquido pasa a través de los pasadizos 5 radiales del distribuidor
y seguidamente hacia arriba a través de las ranuras 6B hasta la
pila. El líquido más ligero pasa a través de las aberturas 10a en
un receptor 29, y el líquido más pesado pasa a través de las toberas
14 y seguidamente sobre un disco 18 de regulación a un receptor
29.
La patente de EE. UU. nº. 2.878.995 revela un
separador centrífugo que incluye una cuba montada sobre soportes
giratorios huecos con un separador de flujo de fluido interpuesto
entre los soportes giratorios huecos. Una pared de la cuba tiene
una superficie interior suavizada y continua. Los nervios espaciados
se encuentran en los planos que pasan a través de los soportes
giratorios huecos y se unen a la pared de la cuba del separador. Un
alojamiento rodea la cuba para formar un compartimente contiguo al
exterior de la cuba y está montado para su rotación dentro de la
cuba. Una abertura pasa a través de la pared del compartimento. Una
parte de la pared que se extiende alejándose de los soportes
giratorios huecos hasta las abertura no está perforada y su
superficie interior tiene una angulosidad.
Lo que se necesita en la técnica es un separador
de líquido-líquido que supere los problemas de la
técnica anterior.
La presente invención se refiere a sistemas
separadores, a saber separadores de sólido-líquido y
separadores de líquido-líquido, que incluyen un
vaso a presión. El vaso a presión puede ser esférico o tener
configuraciones alternativas tal como compuesto troncocónico Los
extremos del vaso a presión están montados de manera que el vaso
puede ser rotado rápidamente alrededor de un eje de rotación
longitudinal o eje de rotación que se extiende a través del vaso.
Un canal de entrada está configurado en un extremo del vaso a través
del cual se bombea una mezcla de fluidos al vaso a presión. Se
dispone de un canal de salida en el extremo opuesto a través del
cual un aparte seleccionada de la mezcla de fluidos sale del
caso.
En una primera realización de la presente
invención, el sistema separador incluye un separador de
sólido-líquido o clarificador. El separador de
sólido-líquido está diseñado para separar materia en
partículas de un líquido. En esta realización, una pluralidad de
aletas están dispuestas dentro del vaso a presión. Las aletas se
proyectan radialmente por fuera desde el eje longitudinal en
alineación paralela con el eje longitudinal. Al menos una parte de
cada aleta está dispuesta contigua a la pared del vaso de manera que
las aletas interactúan con la pared del vaso para formar una
pluralidad de canales de flujo discretos que se extienden
longitudinalmente a través del vaso.
Una pluralidad de discos separados se proyectan
radialmente por fuera desde el eje longitudinal en alineación
sustancialmente perpendicular con el eje longitudinal. Los discos se
intersectarse con las aletas para bloquear parcialmente los canales
de flujo. Los discos canalizan el flujo alejándolo del eje
longitudinal del vaso. Los discos no se extienden totalmente hasta
la pared exterior del vaso a presión, sino que dejan una ruta de
flujo entre el perímetro de los discos y la pared del vaso a
presión.
Aparte de su función en la canalización del
flujo de fluido, los discos y las aletas también facilitan apoyo
estructural entre si. Los discos y las aletas están configurados
cada uno con ranuras asociadas mediante las que cada aleta engancha
acopladamente cada disco, con lo que facilitan el ensamblaje y se
prestan apoyo estructural mutuo. Por lo tanto, los discos y las
aletas actúan como soportes entre sí y sirven como desviadores del
flujo.
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En una realización, un pasadizo de
desbordamiento se extiende entre canales de flujo seleccionados en
el diámetro máximo que rodea el eje longitudinal. Los pasadizos de
desbordamiento están configurados por cualquier truncamiento del
extremo de una aleta o por agujeros u otros orificios en o a lo
largo del borde exterior de una aleta en posiciones deseadas. Como
se expone más adelante, los pasadizos de desbordamiento permiten
que el componente en partículas separado fluya entre canales de
flujo contiguas para ser extraído del vaso a presión.
Un tubo de salida está dispuesto a lo largo del
eje longitudinal del vaso. El tubo de salida tiene un extremo de
entrada dispuesto centralmente dentro del vaso y un extremo de
salida de fluido con el exterior del vaso. Una pluralidad de tubos
de extracción se proyectan radialmente por fuera desde el eje
longitudinal. Cada tubo de extracción tiene un primer extremo
fluido acoplado con el extremo de entrada del tubo de salida y
opuesto al segundo extremo dispuesto a una corta distancia de la
pared del vaso. El segundo extremo de cada tubo de extracción está
dispuesto dentro de un correspondiente canal de flujo. En una
realización hay un tubo de exacción por cada canal de flujo. En una
realización alternativa, solamente puede haber un tubo de extracción
por cada dos o más canales de flujo. En esta última realización,
los pasadizos de desbordamiento se usan para facilitar comunicación
fluida entre canales de flujo que no tengan tubo de extracción ni
canales de flujo en los que esté dispuesto un tubo de
extracción.
Durante la operación del separador de
sólido-líquido, se bombea a presión al vaso
rotatorio un líquido que contiene materia en partículas a través
del canal de entrada. A medida que el líquido entra en el vaso, el
líquido se canaliza en uno de los canales de flujo definidos por las
aletas radiales. La colocación del disco dentro de los canales de
flujo fuerza el líquido a fluir radialmente por fuera hacia la pared
del vaso. En esta localización, el líquido es sometido a la máxima
fuerza centrífuga producida por la rotación del vaso. Como
consecuencia de la fuerza centrífuga aplicada, la materia en
partículas más pesada dentro del líquido fluye hasta y se recoge en
el máximo diámetro interior del vaso que rodea el eje longitudinal.
El resto del líquido que se separa de la materia en partículas
sigue fluyendo hasta el extremo opuesto del vaso. El líquido
clarificado sustancialmente sale del vaso seguidamente a través del
canal de salida por medio de la válvula de seguridad.
La materia en partículas, que está típicamente
en forma de lechada fluida, se elimina del vaso a través de los
tubos de extracción. Es decir, se permite que la materia en
partículas se recoja en el vaso hasta que la materia en partículas
recogida se eleve por encina del segundo extremo de los tubos de
extracción. En ese momento, se abre una válvula acoplada con el
extremo de salida del tubo de salida. Como consecuencia de la
presión diferencial entre el interior del vaso a presión y el
ambiente circundante, la materia en partículas es aspirad hacia el
interior de los tubos de extracción y, seguidamente, sale del vaso a
través del tubo de salida.
El separador de sólido líquido está configurado
también para permitir la liberación de gases que se puedan
introducir en el vaso a presión. Concretamente, está formado un
pequeño orificio en el extremo de salida del tubo de salida para
establecer una comunicación fluida entre el tubo de salida y el vaso
Además, está formado un canal de gas que se extiende desde el canal
de entrada hasta el orificio de gas del tubo de salida. El canal de
gas está formado a lo largo del eje longitudinal del vaso y se
extiende entre las aletas y a través de los discos. Durante la
operación, el gas más ligero fluye hasta el centro del vaso donde
pasa al canal de gas. Cuando se abre la válvula para facilitar la
retirada de la materia en partículas, el gas entra en el tubo de
salida a través del orificio y sale con la materia en partículas. En
una realización alternativa, el gas se puede eliminar de la
corriente de alimentación antes de que entre en el separador de
sólido-líquido pasando la corriente a través de una
válvula de aguja disponible comercialmente u otro dispositivo
diseñado para eliminar gases de corrientes de fluido.
El separador de sólido-líquido
es especialmente idóneo para crear celdas (canales de flujo) de
separación de sólido-líquido sustancialmente
inactivas entre aletas contiguas y contra la pared interior del vaso
rotatorio. Así pues, se resiste el fenómeno del transporte
turbulento y se evita el emulsionado de líquidos orgánicos,
líquidos inorgánicos y sólidos suspendidos. El separador de sólido
líquido también tiene ventajas exclusivas sobre la técnica anterior
porque reduce significativamente la cantidad de líquido que se
descarga con la materia en partículas sólidas. Concretamente, el
porcentaje del total de agua introducida en el separador de sólido
liquido que sale como parte de la materia en partículas sólidas se
mantiene en un mínimo.
En una segunda realización de la presente
invención, el sistema de separadores incluye un separador de
líquido-líquido. El separador
líquido-líquido está diseñado para separar una
mezcla de dos o más líquidos inmiscibles, tales como aceite y agua.
El separador de líquido-líquido es sustancialmente
idéntico al separador de sólido-líquido expuesto
anteriormente. La distinción principal es que los discos tienen una
pluralidad de perforaciones que se extienden a su través. Las
perforaciones permiten que los diferentes líquidos pasen
directamente a través de lo discos en vez de tener que desplazarse
alrededor del borde perimétrico de los mismos. Sin embargo,
opcionalmente, el disco más próximo al canal de entrada del vaso
puede ser macizo con el fin de establecer un régimen de flujo que
esté dirigido hacia la periferia del vaso. En esta realización, los
discos perforados funcionan principalmente para soportar
las aletas.
las aletas.
Durante la operación del separador de
líquido-líquido se bombea una mezcla de líquidos
inmiscibles a presión al vaso rotatoria a través del canal de
entrada. Cuando el líquido entra en el vaso, el líquido se canaliza
en uno de los canales de flujo definido por las aletas radiales. La
colocación del primer disco macizo dentro de los canales de flujo
fuerza el líquido a fluir radialmente hacia fuera alrededor de la
pared del vaso. Como consecuencia de la fuerza centrífuga aplicada,
el líquido más pesado fluye hasta y se recoge en el diámetro
interior máximo del vaso que rodea el eje longitudinal. El líquido
más ligero y cualquier gas arrastrado fluyen hasta el centro del
vaso. Como consecuencia, se forma una línea límite entre el líquido
más pesado y el líquido más ligero. La línea límite se controla a
voluntad dentro de un rango definido desde el eje longitudinal.
Durante su retirada del vaso, el líquido más
ligero y el gas fluyen a través de los discos perforados y fuera
del canal de salida a través de la primera válvula. Dado que el gas
sale con el líquido más ligero, no es necesario que un orificio de
gas se comunique con el tubo de salida. El líquido más pesado
extraído a través de los tubos de extracción, sale a través del
tubo de salida por medio de una segunda válvula.
El separador de líquido-líquido
se opera bajo un sistema de presión diferencial de la invención que
mantiene la línea límite, tal como una interfaz de
aceite-agua, dentro de un rango preferente de
distancias radiales desde el eje el eje longitudinal del vaso,
Específicamente, el sistema de la invención permite que el vaso a
presión gestione perturbaciones de carga catastróficas, tales como
una conversión de una mezcla de aceite-agua en 100%
aceite o 100% agua, manteniendo al mismo tiempo la línea límite
dentro del rango deseado.
Estas y otras características de la presente
invención se harán totalmente evidentes de la siguiente descripción
y dibujos adjuntos, o pueden ser aprendidas practicando la invención
como se determina a continuación en lo que sigue.
Con el fin de que la manera la descripción
anterior y otras ventajas y objetivos de la invención se obtienen,
una descripción más concreta descrita brevemente anteriormente va a
ser presentada con referencia a una realización específica de la
misma que se ilustra en los dibujos adjuntos, Entendiéndose que
estos dibujos representan solamente realizaciones típicas de la
invención y, por consiguiente, no se debe considerar que limitan su
ámbito, la invención se va a describir y explicar con especifidad y
detalle adicionales por medio del uso de los dibujos adjuntos en los
que:
La figura 1 es un diagrama de bloques general de
un procedimiento que usa el separador de
sólido-líquido de la presente invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva de una
realización del separador de sólido-líquido de la
presente invención;
La figura 3 es una vista en sección transversal
de una realización del separador de sólido-líquido
de la presente invención;
Las figuras 4A-B son vistas en
sección transversal tomadas a lo largo de las líneas
4A-4A y 4B-4B de la figura 3,
respectivamente;
La figura 5 es una vista en perspectiva de un
conjunto parcial del interior del vaso de una realización del
separador de sólido-líquido de la presente invención
que revela una parte del conjunto de aletas y discos;
La figura 6 es una vista en perspectiva de un
conjunto parcial del interior del vaso del separador de
sólido-líquido ilustrado en la figura 3, que revela
una parte del conjunto de aletas y discos;
Las figuras 7A, B y C son vistas en planta de
realizaciones de aletas y una realización de aleta alternativa que
puede utilizarse en el separador de la presente invención;
La figura 8 es una vista en perspectiva de un
conjunto parcial del interior del vaso del separador de
sólido-líquido ilustrado en la figura 3, que revela
un conjunto de aletas y discos terminado;
La figura 9 es una vista en sección transversal
de un alzado tomada a lo largo de la línea 9-9 de la
figura 3;
La figura 10 es una vista en sección transversal
del separador de sólido-líquido ilustrado en la
figura 3 que muestra el separador de sólido-líquido
en operación;
La figura 11 es una vista en sección transversal
de una realización del separador de líquido-líquido
de la presente invención;
La figura 12 es una vista en perspectiva de un
conjunto parcial del interior del vaso del separador de
líquido-líquido mostrado en la figura 11, que revela
una parte del conjunto de aletas y discos perforados;
La figura 13 es un diagrama de bloque que
muestra una realización de un conjunto de válvula que controla el
flujo de líquido hacia dentro y fuera del separador de
líquido-líquido;
La figura 14 es un diagrama de bloques que
muestra otra realización de un conjunto de válvula que controla el
flujo de líquido hacia dentro y fuera del separador de
líquido-liquido;
La figura 15 es un diagrama de bloques de una
visión general de un procedimiento de la presente invención que usa
el separador de líquido-líquido en conexión con un
hidrociclón;
La figura 16 es una vista en sección transversal
de una realización alternativa de separador, en el que el vaso a
presión esférico ha sido sustituido por un vaso a presión
troncocónico doble;
La figura 17 es una vista en perspectiva de un
conjunto parcial del interior del vaso del separador mostrado en la
figura 16.
La presente invención se refiere a un sistema de
clarificación de agua que ha sido contaminada con materia en
partículas, que incluye contaminantes orgánicos e inorgánicos. La
presente invención también se refiere a un sistema para separar
líquidos inmiscibles tales como una mezcla de
aceite-agua. Ahora se hace referencia a los dibujos
en los que los números de referencia similares refieren a
operaciones o estructuras unitarias similares. Se entiende que los
dibujos son diagramáticos y/o esquemáticos y no necesariamente
dibujados a escala ni son limitativos del ámbito de la presente
invención.
La figura 1 es un diagrama de bloques de una
visión general de un procedimiento que usa el separador de
sólido-líquido la invención. Como se ilustra en la
figura 1, un separador 10 está conectado con una variedad de otros
componentes de tratamiento. Una configuración puede incluir una
corriente 12 de alimentación que incluye un flujo de material a
tratar. La corriente 12 puede constar de una variedad de
composiciones tales como agua que incluye contaminantes como
aceite, contaminantes bacterianos, metales y minerales disueltos y
sólidos suspendidos coloidalmente. La corriente 12 de alimentación
puede originarse de instalaciones industriales, instalaciones de
tratamiento de productos animales, tratamiento de aguas residuales,
la industria del petróleo, etc.
La corriente 12 de alimentación alimenta un
depósito 14 de almacenamiento que actúa como depósito de retención
para almacenar un flujo de entrada grande de agua. El depósito 14 de
almacenamiento puede incluir cualquier depósito de almacenamiento
disponible comercialmente, un estanque en el suelo, u otro vaso de
retención de líquido. Del depósito 14 de almacenamiento el fluido
sigue una vía 16 de flujo hasta un filtro 18 de basura para
eliminar partículas sobredimensionadas que pudieran atascar el
sistema. Al salir del filtro 18 de basura, el fluido sigue una vía
20 de flujo hacia dentro de un separador 22 de
aceite-agua que desune una corriente 24 de aceite
de una corriente 26 de agua. Aunque se puede emplear una variedad de
separadores de aceite-agua, en una realización se
puede emplear un separador de agua-aceite tal como
los separadores revelados en las Patentes de EE. UU. Números
5.387.342, 5.582.724 y 5.464.536.
La corriente 26 de agua se puede combinar con un
filtro de corriente 28 de agua para formar una corriente 30 de
suministro de un coagulador 32 electrostático. El coagulador 32
electrostático opera para esterilizar eléctricamente el agua
matando todo organismo vivo, descomponiendo suspensiones coloidales
e impurezas coloidales de un coagulante. Este tipo de sistemas está
disponible de Scott Powell Water Systems, Inc. de Denver,
Colorado.
Una corriente 34 de aguas residuales coaguladas
suministra a un depósito 36 de desarrollo que típicamente tiene un
tiempo de residencia de entre aproximadamente un minuto y cinco
minutos o más largo. Mientras que en el depósito 36 de desarrollo,
el tamaño del coagulante crece. La corriente 38 de aguas residuales
del depósito 36 de desarrollo suministra al separador 10 de
sólido-líquido de la presente invención. El
separador 10 de sólido-líquido genera una corriente
40 de desbordamiento que constituyen la materia en partículas y el
gas han sido eliminados de la corriente 38 de aguas residuales, y
una corriente 42 de desbordamiento que constituye el agua u otro
líquido clarificado. El agua clarificada de la corriente 42 de
desbordamiento se descarga bien directamente o a través de un
filtro 45 posterior al medio ambiente. La corriente 40 de
desbordamiento se suministra al filtro 46 del cual se genera una
corriente 28 de agua filtrada y un coagulante filtrado.
En una realización, el gas y el aceite residual
recogidos en la parte superior del depósito 36 de desarrollo pueden
extraerse directamente a través de la línea 49 hacia el filtro 46.
También se aprecia que el separador 22 de
aceite-agua, el coagulador 32 electrostático, el
depósito 36 de desarrollo, el separador 10 y el filtro 46 cada uno
puede ser operado a una presión elevada, tal como por la aplicación
de una bomba, para facilitar flujos deseados a través del sistema.
La presión puede variar en uno o más de los componentes 22,32, 36,10
y 46 para controlar el flujo en direcciones deseadas.
En la figura 2 se ilustra una realización del
separador de sólido- líquido de la presente invención. El separador
10 de sólido-líquido incluye un vaso 60 a presión
impulsado por un motor 62. Aunque el separador de
sólido-líquido de la presente invención se puede
fabricar en varios tamaños diferentes, la realización representada
está diseñada para tratar aproximadamente 40 litros/minuto. En
dicha realización, se puede utilizar un motor eléctrico 3440 RUM,
2,5 caballos de vapor.
Preferiblemente, el vaso 60 a presión está
montado dentro de un protector 64. El protector 64 meramente provee
una cubierta o alojamiento como mecanismo de seguridad para mantener
a la gente y objetos alejados del vaso 60 a presión giratorio. En
la realización ilustrada, está instalado un conjunto 66 de bastidor
en el que está montado el protector 64 por medio de aletas 68 de
montaje. Por supuesto que un experto en la técnica puede apreciar
que el protector 64 puede estar configurado y unido al conjunto 66
de bastidor de varias maneras.
\newpage
El conjunto 66 de bastidor está configurado
además para dar soporte al motor 62 y a la estructura de rodamiento
que soporta el vaso 60 a presión. El separador 10 de
sólido-líquido incluye un alojamiento 70 de entrada
fijo configurado para recibir una línea 72 de entrada.
Análogamente, un alojamiento 74 de salida fijo está situado en el
extremo opuesto del vaso 60 a presión al que está unida una línea 78
de retirada de salida de desbordamiento y una línea 78 de salida de
desbordamiento.
Se usa una bomba 80 para recibir la corriente 38
de aguas residuales y suministra la corriente 38 al separador 10 de
sólido líquido a través de la línea 72 de entrada. La bomba 80
presuriza la corriente de aguas residuales en la línea 72 de
entrada de manera tal que el separador 10 de
sólido-líquido opera a dicha presión. Por lo tanto,
la bomba 80 debe ser capaz de bombear corriente 38 de aguas
residuales a la capacidad de caudal del separador 10 de
sólido-líquido, manteniendo al mismo tiempo una
presión deseada. En una realización, la bomba 80 mantiene la
corriente 38 de aguas residuales a una presión en el rango de entre
aproximadamente 3 libra/pulgada^{2} (2,07 x 100.000 Pa) y
aproximadamente 500 libras/pulgada^{2} (3,45 x 10.000.000 Pa)
siendo más preferente una presión de entre aproximadamente 15
libras/pulgada^{2} (1,03 x 100.000 Pa) y aproximadamente 60
libras/pulgada^{2} (4,14 x 100.000 Pa). La bomba 80 también
produce caudales en el rango de entre aproximadamente 3
litros/minuto y aproximadamente 1.000 litros/minuto. Cualquier
bomba disponible comercialmente que pueda crear las presiones
anteriores y los caudales deseados puede funcionar para el fin
deseado.
Como se ilustra en la figura 3, el vaso 60 a
presión está montado para rotar alrededor del eje 90 de rotación
que también coincide con el eje de rotación del separador 10 de
sólido líquido. El vaso 60 a presión incluye una pared 92
periférica que tiene una superficie 93 interior que limita una
cámara 95. En la realización representada, la cámara 95 tiene forma
de esfera, aunque pueden usarse otras configuraciones. Debido a que
el vaso 60 está montado para rotar alrededor del eje 90 de
rotación, el vaso 60 a presión incluirá generalmente una geometría
que comprende un cuerpo de rotación alrededor del eje 90.
Además, es deseable, aunque no requerido, que
las paredes del vaso 60 a presión estén inclinadas radialmente
exteriormente hacia un ecuador 97 que tiene un diámetro mayor que
rodea el eje 90 de rotación. De manera que, aunque un vaso a
presión con paredes 92 esféricas sea una realización deseada debido
a sus cualidades de rodamiento a presión eficientes, también se
pueden emplear otros vasos curvos tales como los que tienen una
forma oval, elíptica o simétricamente irregular. Además, se pueden
usar configuraciones de líneas rectas tales como dos conos
truncados con sus extremos amplios fijos entre sí. Análogamente, se
puede usar un vaso de configuración cilíndrica en los bordes y con
un centro formado por conos truncados conectados entre sí. En otras
realizaciones, la el vaso 60 no necesita tener paredes inclinadas
hacia fuera. Por ejemplo, el vaso 60 puede ser cilíndrico o tener
una sección transversal
poligonal.
poligonal.
El vaso 60 a presión puede estar hecho de una
variedad de materiales que incluyen acero inoxidable, plástico,
compuestos, estructuras bobinadas de filamento, y otros materiales
convencionales. En una realización, el vaso 60 a presión es capaz
de resistir presiones en el rango de entre aproximadamente 1
libras/pulgada^{2} (6,89 x 103 Pa) y aproximadamente 500
libras/pulgada^{2} (3,45 x 1.000.000 Pa) siendo más preferentes
presiones de aproximadamente 10 libras/pulgada^{2} (6,9 x 10.000
Pa) a aproximadamente 100 libras/pulgada^{2} (6,9 x 100.000 Pa)
que es más preferente. En la realización representada, el vaso 60 a
presión está hecho de acero inoxidable y tiene dos mitades de fácil
fabricación y construcción. Las dos mitades están aseguradas entre
sí tal como por soldadura, pernos u otros procedimientos
convencionales de manera tal que se forma una costura en el ecuador
97 del vaso 60.
Como se ilustra en la figura 3, el separador 10
de sólido-líquido incluye un árbol 94 de transmisión
en su extremo 96 de entrada que está montado rígidamente en el vaso
60. El árbol 94 de transmisión está configurado para enganchar el
motor 62 (figura 2) como es sabido en la técnica. El árbol 94 de
transmisión está montado dentro de un eje 98 hueco que está
asegurado dentro de un collarín 100 de montaje. A su vez, el
collarín 100 de montaje de entrada está asegurado al vaso 60 entre
una pluralidad de pernos 102, de manera conocida para un experto en
la técnica.
El árbol 94 de transmisión, el eje 98 hueco, y
el collarín 100 de montaje de entrada están, por consiguiente,
asegurados entre sí rígidamente y al vaso por cualquiera de los
procedimientos conocidos en la técnica, tales como por soldadura o
por el uso de pernos, tales como pernos 102 de montaje que enganchan
una brida 104 de montaje de entrada. Estos componentes comprenden
un conjunto de de transmisión que está fijo rígidamente al vaso 60
y, consecuentemente, rota con el vaso 60.
El conjunto de transmisión está configurado para
engancharse al alojamiento 70 de entrada. El alojamiento 70 de
entrada soporta el conjunto de transmisión con un conjunto 106 de
rodamiento de entrada que, en esta realización, engancha el
collarín 100 de montaje de entrada. El conjunto 106 de rodamiento de
entrada es un conjunto de rodamiento de bolas estanco que se apoya
en una almohadilla tal como las conocidas por expertos en la
técnica.
El alojamiento 70 de entrada está configurado
con una entrada 114 de corriente de alimentación de entrada que
está configurada para recibir la línea 72 de entrada (figura 2) por
medio de cualquier procedimiento de unión conocido en la técnica
para proveer comunicación fluida. Como se ilustra con referencia a
las figuras 3 y 4A, el alojamiento 70 de entrada está configurado
además con una cavidad 108 de colector anular que rodea el eje 98
hueco. El eje 98 hueco incluye una pluralidad de puertos 110 de
acceso. Las juntas 112 estancas de la bomba están instaladas entre
el eje 98 hueco y el alojamiento 70 de entrada a cada lado de la
cavidad 108 de colector, aportando así una junta fluida que permite
al mismo tiempo el movimiento rotatorio relativo entre el
alojamiento 70 fijo de entrada y el eje 98 hueco. Las juntas de
bomba mecánicas tales como las que están disponibles de A.W.
Chesterton Co. of Stoneham, Massachusetts funcionan para el fin
deseado.
Con referencia de nuevo a la figura 3, se
ilustra y describe la estructura de soporte del vaso 60 en el
extremo 120 de salida. Como en el extremo 96 de entrada, el vaso 60
en el extremo 120 de salida 60 está configurado análogamente con
una brida 122 de montaje de la salida. Un collarín 124 de montaje de
la salida está unido a la brida 122 de montaje de salida 122 con
varios pernos 102. EL collarín 124 de montaje de salida está apoyado
sobre un alojamiento 74 de salida por medio de un conjunto 126 de
rodamiento de salida.
El alojamiento 74 de salida y el collarín 124 de
montaje de salida están configurados cada uno con un interior hueco
para recibir un tubo 128 de salida de desbordamiento que tiene en su
interior un canal 130 de retirada. Como se ilustra en la figura 4B,
el interior hueco del alojamiento 74 de salida, del collarín 124 de
montaje de salida y del tubo 128 de salida están configurados de
manera tal que se define un canal 132 de salida de aguas residuales
entre los mismos. El canal 132 de aguas residuales se extiende en el
exterior del tubo 128 de salida y está en comunicación fluida con
una salida 134 de desbordamiento configurada en el alojamiento 74
de salida. Con referencia de nuevo a la figura 3, la salida 134 de
derrame incluye una válvula 136 de seguridad para mantener la
presión dentro del vaso 60. La válvula 136 de seguridad puede ser
una válvula de cierre en caso de fallo cargada por muelle de una
vía en la que la fuerza del muelle debe ser superada por una presión
suficiente del fluido para forzar la apertura de la válvula.
Un extremo 129 de salida del tubo 128 de salida
está sobreajustado con una junta 138 mecánica de bomba. El extremo
opuesto de la junta 138 de bomba mecánica está fijo rígidamente en
un escalón circular configurado en el extremo interior del
alojamiento 74 de salida. Así, la junta 138 de bomba mecánica actúa
como una barrera fluida entre el canal 130 de retirada y el canal
132 de aguas residuales y permite el movimiento rotatorio relativo
entre el tubo 128 de salida y el alojamiento 74 de salida. El
extremo de salida del alojamiento 74 de salida está configurado
además con un orificio 140 de salida que engancha la línea 76 de
salida de desbordamiento. La línea 76 de desbordamiento es
accesible a través de una válvula 148 de salida desbordamiento que
puede ser una válvula estándar o de solenoide, tal como una válvula
de bola que está disponible comercialmente.
El tubo 128 de salida también tiene un extremo
131 de entrada. En una realización, un obturador 162 es recibido
dentro de la abertura del extremo 131 de entrada. Un orificio 164 de
escape de gas se extiende a través del obturador 162 para
establecer comunicación fluida entre el centro de la cámara 95 y el
canal 130 que se extiende a través del tubo 128 de salida. El
orificio 164 de escape de gas típicamente tiene un diámetro en un
rango de entre aproximadamente 0,02 pulgadas (0,05 cm) y
aproximadamente 0,5 pulgadas (1,3 cm), siendo más preferente
aproximadamente 0,02 pulgadas (0,05 cm) y aproximadamente 0,125
pulgadas (0,3). En una realización alternativa, el extremo 131 de
entrada puede estar formado simplemente con un orificio reducido que
comunica con el canal 130, con lo que se excluye la necesidad del
obturador 162.
Con referencia de nuevo a la figura 3, el tubo
128 de salida se extiende hasta el centro del vaso 60. El separador
10 de sólido-líquido también incluye una pluralidad
de tubos 160 de extracción de desbordamiento. Cada tubo 160 de
extracción tiene un primer extremo 161 y un segundo extremo 163
opuesto. Cada primer extremo 161 está en comunicación fluida con el
tubo 128 de salida en el extremo 131 de entrada del mismo.
Extendiéndose a través de cada tubo 160 de extracción hay un canal
que tiene un diámetro en un rango de entre aproximadamente 0,06
pulgadas (0,15 cm) y aproximadamente 2,0 pulgadas (5 cm) siendo más
preferente un diámetro de entre aproximadamente 0,125 pulgadas (0,3
cm) y aproximadamente 0,5 pulgadas (1,3 cm). En una realización, se
emplean ocho tubos 160 de extracción, cada uno espaciado 45 grados
del tubo contiguo. En una realización alternativa, se puede usar
cualquier número de tubos 160 de extracción. En una realización, un
número típico de tubos 160 de extracción va desde aproximadamente 2
hasta aproximadamente 144 siendo más preferente un número de tubos
entre aproximadamente 4 y aproximadamente 24.
En otra realización más, los tubos 160 de
extracción no es necesario que se proyecten radialmente por fuera
desde el tubo 128 de salida de manera tal que los tubos 160 de
extracción son perpendiculares al tubo 128 de salida.
Preferentemente, los tubos 160 de extracción pueden proyectarse por
fuera desde el tubo 128 de salida con una orientación en ángulo.
Por ejemplo, en una realización, el ángulo interior entre cada tubo
160 de extracción y tubo 128 de salida puede estar en un rango de
entre aproximadamente 90º y aproximadamente 160º. En las
realizaciones en las que el ángulo interior es superior a 90º, el
tubo 128 de salida puede ser más corto de manera que el extremo 131
de entrada del tubo 128 de salida se acople con el primer extremo
161 de cada tubo 160 de extracción.
Cada uno de los tubos 160 de extracción se
extiende exteriormente una distancia igual desde el eje 90
longitudinal del separador 10 de sólido-líquido.
Cada tubo 160 de extracción tiene una abertura 166 en su segundo
extremo 163 para recibir materia en partículas separada. En
operación, los tubos 160 de extracción, como se explica más
adelante, ayudan en la definición de una línea límite entres la
materia en partículas recogida y el líquido clarificado. Así, la
longitud de los tubos 160 de extracción se fija para proveer una
línea límite predeterminada dentro del vaso 60. En una realización
en la que el vaso tiene un diámetro interior máximo de 47,6 cm en el
ecuador 97, los tubos 160 de extracción están configurados para
dejar un espacio de 0,25 pulgadas (0,65 cm) entre la abertura 166
de los tubos 160 y la pared 92 del vaso 60. En realizaciones
alternativas, que incluyen vasos de diferentes tamaños, el espacio
entre la abertura 166 de los tubos 160 de extracción y la pared 92
del vaso está típicamente en un rango de entre aproximadamente 0,125
pulgadas (0,3 cm) y aproximadamente 2 pulgadas (5 cm) siendo más
preferente un espacio de aproximadamente 0,25 pulgadas (0,6 cm) y
aproximadamente 1 pulgada (2,5 cm).
El vaso 60 también se configura con una
pluralidad de aletas y discos para canalizar el flujo de fluido a
través del vaso 60. Una realización del separador 10 de
sólido-líquido incluye un disco 170 central situado
en el centro del vaso 60 y orientado perpendicularmente al eje 90
longitudinal, como se ilustra en la figura 3, el disco 170 central
está configurado con un orificio central que encaja sobre el
obturador 162. El disco 170 central se extiende con una
configuración circular radialmente por fuera desde el obturador 162.
El borde 172 exterior del disco 170 es circular (siguiendo la
curvatura del vaso 60) y está configurado para proveer un pasadizo
174 de flujo axial entre el borde 172 del disco 170 y la pared 92
del vaso 60. El pasadizo 174 de flujo se extiende anularmente
alrededor del eje 90. El borde 172 exterior está dispuesto
radialmente hacia dentro desde la abertura 166 de los tubos 160 de
extracción, aunque no necesariamente. En una realización, la
distancia entre el borde 172 del disco 170 y la pared 92 del vaso 60
está en un rango de entre aproximadamente 0,5 pulgadas (1,3 cm) y
aproximadamente 4 pulgadas (10 cm) siendo más preferente una
distancia de entre aproximadamente 0,8 pulgadas (2 cm) y
aproximadamente 1,2 pulgadas (3 cm).
La realización representada también incluye
cuatro discos 176, 178, 202 y 204 adicionales. Los discos 176 y 202
están situados en el lado de entrada del vaso 60 estando situados
los discos 178 y 204 en el lado de salida. Los discos 176, 178, 202
y 204 se usan en parte para facilitar el ensamblaje del separador 10
de sólido-líquido y proveer soporte estructural
durante la operación del mismo. Alternativamente, el separador 10 de
sólido-líquido se puede ensamblar con un número
menor o mayor de discos de ensamblaje.
Como se ilustra en las figuras 5 y 6, los discos
176 y 202 incluyen orificios 180 centrales que permiten extraer el
gas que se recoge en el centro del vaso 60. Los discos 178 y 204
están configurados de manera similar con orificios 182 centrales
ligeramente mayores que el diámetro exterior del tubo 128 de salida,
con lo que pueden recibir a su través el pasa del tubo 128 de
desbordamiento. Pueden formarse muescas 210 en V, tal como cortadas
por láser, en el borde 172 exterior del disco 170. Estas muescas en
V minimizan la perturbación de la materia en partículas recogida
cuando el agua clarificada fluye alrededor del disco 170. En una
realización, estas muescas 210 en V están cortadas en el borde 172
del disco 170 y tienen una anchura en un rango de entre
aproximadamente 0,1 pulgadas (0,25 cm) y aproximadamente 1 pulgada
(2,5 cm) y una profundidad en un rango de entre aproximadamente 0,1
pulgadas (0,25 cm) y aproximadamente 1 pulgada (2,5 cm). El número
de muescas 210 en V que se cortan en el disco 170 central entre
cada par de aletas 184 está típicamente en un rango de entre
aproximadamente tres muescas y aproximadamente ocho muescas.
Alternativamente, el número y tamaño de estas muescas 210 en V se
puede incrementar o reducir.
Con referencia ahora a la figura 5, el separador
10 de sólido-líquido también incluye una pluralidad
de aletas 184 radiales. Cada aleta 184 tiene un borde 186 interior
que es generalmente paralelo al eje 90 longitudinal y un borde 188
exterior que sigue generalmente la curvatura del vaso 60. Así, en la
configuración ilustrada en la presente, en la que se emplea un vaso
60 esférico, el borde 188 exterior de las aletas 184 tiene una
configuración semicircular.
En la realización ilustrada en la figura 8, se
usan dos tipos de aletas 184: aletas 212 recortadas y aletas 214 no
recortadas. Como se representa en la figura 7A, cada aleta 212
recortada incluye un borde 186 interior sustancialmente plano y un
borde 188 exterior opuesto. El borde 188 exterior incluye una parte
187 lateral sustancialmente plana que se proyecta ortogonalmente
desde cada extremo del borde 186 interior, una parte 189 de morro
sustancialmente plana dispuesta sustancialmente paralela al borde
186 interior, y una parte 191 de reborde curvo que se extiende
desde cada parte 187 interior hasta los extremos opuestos de la
parte 189 de morro.
Como se ilustra en la figura 7B, cada aleta 214
no recortada incluye un borde 186 interior sustancialmente plano y
un borde 188 exterior opuesto. El borde 188 exterior incluye una
parte 187 lateral sustancialmente plana que se proyecta
ortogonalmente desde cada extremo del borde 186 interior y una parte
193 de cara curva que se extiende entre cada parte 187 lateral.
Sobre la parte 193 de cara está formada una muesca 194 semicircular
dispuesta centralmente.
En la figura 7C se ilustra una aleta 215
alternativa. La aleta 215 tiene sustancialmente la misma
configuración que la aleta 214 no recortada, excepto que la muesca
194 está sustituida por orificios 196 que se extienden a través de
la aleta 215. Dichos orificios 196 típicamente tienen un diámetro en
un rango de entre aproximadamente 0,5 pulgadas (1,3 cm) y
aproximadamente 1,5 pulgadas (3,8 cm).
Las aletas 184 están situadas dentro de la
cámara 95 del vaso 60 perpendicularmente a los discos 170, 176,
178, 202 y 204 como se ilustra mejor en las figuras 5 y 6. Cada
disco está dotado con una ranura 198 que se corresponde con cada
aleta 184. Las ranuras 200, que se corresponden con cada disco 170,
176, 178, 202 y 204, también están configuradas en cada aleta 184.
En una realización, las aletas 184 y los discos 170, 176, 178, 202
y 204 están formados de acero inoxidable pero también pueden estar
formados de plástico, compuestos y otro material suficientemente
fuerte. Las ranuras 198 y 200 se pueden formar usando cualquier
procedimiento convencional tal como cortando por láser. Las ranuras
198 y 200 están configuradas para permitir que las aletas y los
discos se enganchen entre sí en una relación de adaptación de ajuste
exacto. De esta manera, las ranuras 198 configuradas en los discos
170, 176, 178, 202 y 204 tienen una anchura al menos tan grande como
el espesor de las aletas 184. Análogamente, las ranuras 200
configuradas en la saletas 184, tienen una anchura al menos tan
grande como el espesor de los discos 170, 176, 178, 202 y 204 que se
corresponden con estas ranuras.
Así, el conjunto de aleta y disco dentro del
vaso 60 se ensamblan, como se ilustra en la figura 5, colocando los
discos 204 y 178 de salida sobre el tubo 128 de salida. El disco 170
central, como se ve en la figura 6, se coloca seguidamente
alrededor del obturador 162 y algunas aletas 184 se enganchan en sus
correspondientes ranuras de los discos 170 y 178 enganchándose al
mismo tiempo los discos con las correspondientes ranuras de las
aletas 184. Cuando la aleta 184 está así colocada en enganche de
acoplamiento con un disco, virtualmente todo movimiento relativo
entre el disco y la aleta está impedido. Seguidamente, los discos
176 y 202 de entrada se colocan en enganche de acoplamiento con las
ranuras 200 de las aletas 184. Con los cinco discos 170, 176, 178,
202 y 204 ahora en posición, las aletas restantes se instalan
deslizándolas radialmente en posición, hasta que se complete la
configuración interior del vaso 60 como se ilustra en la figura 8.
Las ranuras 198 y 200 son simplemente un medio de aseguramiento de
las aletas y los discos entre sí. En realizaciones alternativas,
las aletas y los discos pueden soldarse, sujetarse, moldearse
integralmente o, de otra manera, asegurarse entre sí usando
procedimientos convencionales.
En la realización representada se utilizan
veinticuatro aletas 184 en el vaso 60, como se ilustra en las
figuras 8 y 9. En realizaciones alternativas, el número de aletas
184 está típicamente en el rango de entre aproximadamente 8 y
aproximadamente 144 siendo más preferente un número de
aproximadamente 12 a aproximadamente 48. Como se representa mejor
en las figuras 3, 8, y 9, las aletas 184 ensambladas se proyectan
exteriormente desde el eje 90 de rotación en alineación
sustancialmente paralela con el eje 90 de rotación. Cada borde 186
interior está separado del centro del eje 90 longitudinal de manera
que se forma un canal 219, representado en la figura 3, que se
extiende desde el extremo 96 de entrada hasta el orificio 164 de
escape de gas. El canal 219 tiene un diámetro típicamente en un
rango de entre aproximadamente 0,25 pulgadas (0,6 cm) y
aproximadamente 2 pulgadas (5 cm) siendo más preferente un diámetro
de aproximadamente 0,25 pulgadas (0,6 cm) y aproximadamente 1
pulgada (2,5 cm). Como se ilustra en las figuras 7A y 7B el borde
186 interior de cada aleta 184 se corta para prevenir interferencias
con el tubo 128 de salida y el obturador 162 del escape de gas.
Para acomodar los ocho tubos 160 de extracción
radial, las aletas 212 recortadas están modificadas con una muesca
216 central como se ilustra en la figura 5. La muesca 216 está
dimensionada para permitir algún grado de intersección de las
aletas 212 recortadas con los tubos 160 de extracción, como se
ilustra en la figura 9. Por lo tanto, en la realización
representada, se utilizan dieciséis aletas 212 recortadas
modificadas con una muesca 216 en combinación con ocho aletas 214
no recortadas que no han sido modificadas.
En una realización alternativa, se aprecia que
esas aletas 184 no necesitan proyectarse radialmente por fuera en
alineación con el eje 90 longitudinal. Preferentemente, el borde 186
interior de cada aleta 184 puede estar desviado de la alineación
con el eje 90 longitudinal y, a pesar de eso, estar retenido en
posición por los discos.
Con las aletas y los discos ensamblados
alrededor del tubo 128 de salida, como se ilustra en la figura 8,
el conjunto interno está acotado dentro de la cámara 95 del vaso 60.
En una realización, el vaso 60 está compuesto de dos mitades
aseguradas entre sí, tal como solándolas o empernándolas con una
junta tal como una frisa o junta tórica dispuesta entre las mismas.
Protegiendo el conjunto interno de la figura 8 dentro de la pared
92 del vaso 60, las aletas y los discos quedan bloqueados entre sí
en enganche relativo y no es necesaria soldadura alguna para
mantenerlos seguros.
Específicamente, como se representa en la figura
10, las partes 187 laterales planas de cada aleta 184 están
dispuestas contiguas a las bridas 104 y 122 de montaje. Las partes
188 de reborde curvas de las aletas 212 no recortadas están
dispuestas contiguas a la pared 92. Análogamente, las partes 193 de
la cara curvas de las aletas 214 no recortadas también están
dispuestas contiguas a la pared 92. Las partes 187 laterales, las
partes 188 de reborde, y la parte 193 de cara de las aletas 184
pueden estar predispuestas directamente contra el vaso 60.
Alternativamente, puede estar formado un pequeño espacio,
típicamente menor que aproximadamente 1/4 pulgada, entre el vaso 60
y las partes 187, 188, y 193. Como se ilustra en la figura 9, la
colocación de las aletas 184 contiguas a la pared 92 da lugar a la
formación de una pluralidad de canales 218 de flujo discretos a
través del vaso 60 y a lo largo del eje longitudinal. Sin embargo,
cada canal 218 de flujo está parcialmente bloqueado por la
intersección de varios discos 170, 176, 178, 202, y 204. Como
consecuencia de los discos, el fluido que se desplaza a través de
los canales 218 de flujo es necesario que fluya alrededor del borde
exterior de los discos.
Volviendo a la figura 10, entre la parte 189 de
morro plana de las aletas 214 recortadas y la pared 92 está formado
un pasadizo 190 de desbordamiento. El pasadizo 190 de desbordamiento
posibilita que el fluido fluya entre los canales 218 de flujo
discretos del ecuador 97. En una realización, el espacio máximo
entre la parte 189 de morro plana de la aleta 214 recortada y la
pared 92 está en un rango de entre aproximadamente 0,125 pulgadas
(0,3 cm) y aproximadamente 2 pulgadas (5 cm) siendo más preferente
una separación de aproximadamente 0,25 pulgadas (0,6 cm) y
aproximadamente 1 pulgada (2,5 cm). En una realización la parte 189
de morro plana de cada aleta 184 está situada radialmente hacia
dentro de la abertura 166 de cada correspondiente tubo 160 de
extracción.
Por supuesto, se contempla que las aletas 184
puedan estar formadas con una variedad de configuraciones diferentes
para facilitar el pasadizo 190 de desbordamiento entre los canales
218 de flujo 218. Por ejemplo, las aletas 212 recortadas pueden
sustituirse por aletas 215 alternativas. En esta realización, los
orificios 196 facilitan el pasadizo 190 de desbordamiento. En otras
realizaciones, las muescas, las ranuras, los orificios, los surcos y
similares pueden estar formados en una aleta 184 para facilitar el
pasadizo 190 de desbordamiento.
La muesca 194 (figura 7B) formada en las aletas
214 no recortadas está diseñada para realizar dos funciones.
Primera, en una realización en la que se forma una costura en el
ecuador 97, tal como una brida interior, la muesca 194 también
funciona para permitir al menos algún flujo entre los canales 218 de
flujo separados por aletas 214 no recortadas. De esta manera, el
flujo a través de la muesca 194 ayuda a asegurar que las capas
límite y los caudales sean iguales en cada canal 218 de flujo.
Una vez que el conjunto interno está acotado
dentro del vaso 60, los collarines 100, 124 de montaje de entrada y
salida, los conjuntos de rodamiento y los alojamientos ensamblados
como se describió anteriormente se empernan o, de otro modo, se
aseguran al vaso 60 usando procedimientos convencionales conocidos
por los expertos en la
técnica.
técnica.
En operación, como se ilustra en la figura 2, la
rotación del vaso 60 se inicia girando sobre el motor 62.
Típicamente, el motor 62 hace que el vaso 60 rote con una velocidad
de rotación en un rango de entre aproximadamente 600 rpm y
aproximadamente 10.000 rpm, siendo más preferente apropiadamente
1.200 rpm a aproximadamente 3.600 rpm. En el separador 10 de
sólido-líquido se recibe una corriente 38 por medio
de la bomba 80 que bombea dicha corriente al separador 10 de
sólido-líquido a través de la línea 72 de entrada.
Preferiblemente, la corriente 38 se presuriza por medio de la bomba
80 de manera tal que se mantiene la presión dentro del vaso 60
durante la operación del separador 10 de
sólido-líquido. Una realización del separador 10 de
sólido-líquido opera a una presión en un rango de
entre aproximadamente 15 libras/pulgada^{2} (1,03 x 10.000 Pa) y
aproximadamente 600 libras/pulgada^{2} (4,14 x 1.000.000 Pa)
siendo más preferente una presión de aproximadamente 75
libras/pulgada^{2} (5,17 x 100.000 Pa) y aproximadamente 125
libras/pulgada^{2} (8,61 x 100.000 Pa). La corriente 38 puede
incluir virtualmente cualquier líquido que haya sido contaminado con
un componente en partículas que tenga una densidad mayor que la del
líquido. En la mayor parte de las aplicaciones, sin embargo, el
líquido es agua. Por lo tanto, aunque el agua se denomina en la
presente líquido a clarificar, se entenderá que el separador 10 de
sólido-líquido de la presente invención se puede
usar para clarifica runa variedad de líquidos.
Como se ilustra en la figura 10, la corriente 38
de entrada entra en el separador 10 de
sólido-líquido a través de la entrada 114 de
corriente de alimentación. Cuando la corriente 38 de alimentación
llega al eje 98 hueco de rotación, es forzada a través de los
puertos 110 de acceso (véase también la figura 4) hacia dentro del
eje 98 hueco donde la corriente es acelerada hasta la misma
velocidad de rotación que la del vaso 60. El flujo a través del eje
98 hueco de rotación prosigue en la dirección de la flecha A. Tras
la llegada a la entrada del vaso 60 contiguo a la brida 104 de
montaje de la entrada, la fuerza centrífuga impuesta debido a la
rotación del vaso 60 empuja la corriente radialmente por fuera hacia
la pared 92 del vaso 60. Cuando la corriente entra en el vaso 60,
entra en uno de los canales 218 de flujo (figura 9) y prosigue para
llenar el vaso 60.
Los canales 218 de flujo ayudan en la retirada
del efecto Coriolis. Es decir, si se eliminaran las aletas 184,
cuando el fluido entra en el vaso 60, el fluido se agitaría en un
torbellino. Dicha agitación produce un flujo turbulento que
suspende partículas dentro del fluido. Como se expone más adelante,
el separador 10 de sólido-líquido de la invención
opera sedimentando la materia en partículas contra la pared 92 del
vaso 60 de donde se elimina posteriormente. Pasando el fluido a
través de los canales 218 de flujo discretos, la agitación del
fluido se elimina sustancialmente. El fluido se desplaza en un flujo
sustancialmente laminar en el que el fluido rota a la misma
velocidad que el vaso 60. Como consecuencia, el potencial de
sedimentación de partículas dentro del líquido se maximiza.
Cuando la corriente 38 entra en el vaso, es
forzada alrededor del disco 176 y a lo largo de la dirección de las
flechas B. Dentro del vaso 60, la corriente es sometida a enormes
fuerzas centrífugas impuestas por la rotación del vaso 60. Así, el
componente de la corriente más denso fluye radialmente por fuera
mientras que el componente menos denso fluye radialmente por dentro
o permanece arriba. En esta realización, debido a las fuerzas
centrífugas presentes en el separador 10 de
sólido-líquido, se produce un promedio de
aproximadamente 500 veces g a aproximadamente 2.000 veces g y
sustancialmente se produce la clarificación del componente fluido y
un bajo contenido líquido de partículas más densas, en segundos.
Así, el separador 10 de sólido-líquido de la
presente invención puede lograr en minutos o segundos la cantidad de
separación que un separador de depósito estático tarda horas en
lograr.
En la corriente 38 la materia en partícula es
forzada por la rotación del vaso 60 a acumularse contra la pared 92
en el ecuador 97. La materia en partículas acumulada se identifica
como desbordamiento 224. Una línea 228 límite está definida entre
el desbordamiento 224 y el agua 226 clarificada dispuesta
radialmente hacia dentro de la misma Se permite que se acumule el
desbordamiento 224 y que la línea 228 límite ascienda hasta que la
línea 228 esté situada radialmente hacia dentro de la abertura 166
de los tubos 160 de extracción (una condición ilustrada en la
figura 10). Los sólidos 224 seguidamente el desbordamiento se extrae
del vaso 60 a presión a través de los tubos 160 de extracción, como
se describe seguidamente.
El agua que fluye alrededor del borde del disco
170 a través del pasadizo 174 de flujo axial puede agitar el
desbordamiento 224 que se ha desarrollado en el radio de la mayor
dimensión o ecuador 97 del vaso 60 a presión. Esta agitación
producida por efecto de remolinos actúa en oposición a la finalidad
del separador 10 de sólido-líquido. Por
consiguiente, se pueden cortar muescas tales como las muescas 210 en
V expuestas anteriormente con respecto a la figura 6 en el
perímetro exterior del disco 170. Las muescas minimizan la
agitación reduciendo la fuerza del flujo de agua alrededor del disco
170, con lo que se reducen los efectos de los remolinos. Así, las
muescas 210 en V mantienen la capa 228 límite entre el
desbordamiento 224 y el agua 226 clarificada.
Además de funcionar para soportar las aletas
184, los diferentes discos, especialmente el disco 170, funcionan
para ayudar en la retirada de la materia en partículas. Es decir,
todo el fluido que entra en el vaso 60 debe fluir bien hasta o
alrededor del borde exterior del disco 170 antes de que pueda salir
del vaso 60. Forzando todo el fluido a fluir hasta el borde
exterior del disco 170 al ecuador 97, todo el fluido se somete a las
fuerzas centrifugas más grandes producidas por la rotación del vaso
60, con lo que se asegura que se elimine la mayor concentración de
partículas del fluido entrante. Además, situando los discos 176 y
178 en lados enfrentados del disco 170, el fluido fluye radialmente
por dentro y por fuera cuando se desplaza entre los discos. Este
movimiento radial del fluido incrementa el tiempo de retención del
fluido dentro del vaso, con lo que el fluido se somete a una fuerza
centrífuga en el vaso durante un periodo de tiempo más prolongado.
Como consecuencia, se elimina una gran parte de la materia en
partículas.
Debido a que ocasionalmente pueden encontrarse
gases en la corriente 38 de alimentación, puede formarse una capa
230 de gas alrededor del eje 90 en lado de entrada del vaso 60. El
disco 170 sirve de manera efectiva como barrera entre el lado de
entrada y el lado de salida del vaso 60. Consecuentemente, los gases
encontrados dentro de la corriente de entrada se encontrarán
solamente en el lado de entrada del vaso 60 porque es probable que
se separen antes de que el líquido pase a través del pasadizo 174 de
flujo axial.
A medida que la corriente 38 de entrada continua
fluyendo hacia el interior del vaso 60, el líquido pasa a través
del pasadizo 174 de flujo al lado de salida del vaso 60. El líquido
o agua 226 llena el lado de salida del vaso 60 y seguidamente sale
a través del canal 132 de aguas residuales. Posteriormente, el agua
226 clarificada sale del separador 10 de
sólido-líquido a través de la salida 134 de derrame
y de la válvula 136 de seguridad. La válvula 136 de seguridad
solamente se abre cuando la contrapresión en la salida 134 de
derrame supera la fuerza del muelle de la válvula, asegurándose así
que se mantenga una presión predeterminada dentro del vaso 60. En
una realización alternativa, la válvula 136 de seguridad puede
sustituirse por otros sistemas de operación que realizan la misma
función. Por ejemplo, la válvula 136 de seguridad puede sustituirse
por una válvula operada electrónicamente y un sensor de presión. La
válvula operada electrónicamente se abre cuando el sensor de presión
detecta una presión predeterminada dentro del vaso 60.
La línea 228 límite se mantiene a un nivel
deseado abriendo la válvula 148 periódicamente y permitiendo la
extracción del desbordamiento través de los tubos 160 de extracción.
Cuando la válvula 148 se abre se crea un gradiente de presión entre
el interior del vaso 60 y la línea 76 de salida del desbordamiento.
El flujo del componente en partículas separado (desbordamiento 224)
prosigue desde el entorno de mayor presión dentro del vaso 60 hacia
la presión menor a través de los tubos 160 de extracción. Esta
presión diferencial se puede crear de varias maneras, tales como
operando el vaso 60 a presión ambiente e imponiendo una presión
negativa en los tubos 160 de extracción o, como se representa
actualmente, operando el vaso 60 a presión e imponiendo los tubos
160 de extracción una presión próxima a la ambiental.
Admitiendo que los ocho tubos 160 de extracción
solamente se extienden en el interior de ocho de los canales 218 de
flujo (figura 9), la línea 228 límite cae en estos canales 218 de
flujo, el desbordamiento 224 de canales 218 de flujo contiguos
fluye a través del pasadizo 190 de desbordamiento para mantener la
línea 228 límite a un nivel generalmente constante en toda la
circunferencia del vaso 60. En una realización alternativa, se
contempla un tubo 160 de extracción pueda introducirse en cada canal
218 de flujo discreto. En esta realización no es necesario tener
pasadizo 190 de desbordamiento entre los canales 218 de flujo.
Cuando la válvula 148 de salida de
desbordamiento se abre, todo el gas que se haya acumulado dentro del
vaso 60 para formar una capa 230 de gas comenzará inmediatamente a
escapar a través del orificio 164 del obturador 162 que está en
comunicación fluida con el canal 130 de retirada. Por lo tanto,
preferiblemente, el orificio 164 debería estar dimensionado de
manera tal que toda acumulación de gas prevista pueda ser eliminada
por medio de la apertura periódica de la válvula 148. Sin embargo,
el orificio 164 debería ser suficientemente pequeño para permitir
una extracción suficiente en los tubos 160 de extracción para
eliminar el desbordamiento 224. Por lo tanto, el tamaño del
orificio 164 depende en parte del tiempo de residencia y de la
naturaleza del flujo de fluido En una realización, el orificio 164
tiene el interior roscado y un diámetro de aproximadamente 0,375
pulgadas (1 cm).
Este orificio de 0,375 pulgadas (1 cm) está
roscado para posibilitar un inserto con el que el diámetro del
orificio puede reducirse o, incluso, ocluirse totalmente, lo que
depende del inserto seleccionado. Se puede roscar un inserto en el
orificio 163 incluso después de la construcción del vaso 60 porque
el orificio 164 permanece accesible a través del orificio 140 de
salida y del canal 130 de retirada. La naturaleza ajustable del
diámetro de este orificio permite hacer el orificio 164 a la medida
de los diferentes flujos de fluido usando al mismo tiempo el mismo
separador 10 de sólido-líquido.
En una realización de la presente invención, el
vaso 60 esférico tiene un diámetro interior de aproximadamente 19
pulgadas (48 cm) y es capaz de tratar aproximadamente 38 litros de
agua por minuto. Esto permite un tiempo de residencia de
aproximadamente 1,5 minutos en el separador 10 de
sólido-líquido sometiendo el agua al mismo tiempo a
fuerzas de un promedio de aproximadamente 700 g. Esto es
aproximadamente el equivalente a 2 horas de tiempo de residencia en
un clarificador estático de la misma capacidad. El separador de
sólido-líquido de la presente invención es capaz de
clarificar agua para eliminar al menos 99% de sólidos. En
realizaciones alternativas, la presente invención contempla que los
vasos típicos puedan ser formados con un diámetro interior máximo
en un rango de entre aproximadamente 6 pulgadas (15 cm) y
aproximadamente 120 pulgadas (300 cm) siendo más preferente
aproximadamente 12 pulgadas (30 cm) a aproximadamente 60 pulgadas
(150 cm). Dichos vasos pueden diseñarse para tratar fluido a una
velocidad en un rango de entre aproximadamente 0 litros/minuto y
aproximadamente 4.000 litros/minuto, siendo mas preferente
aproximadamente 1 litro/minuto a aproximadamente 1.000
litros/minuto.
La corriente 70 de desbordamiento resultante de
pasa a través de un filtro de bolsa, prensa filtradora, y/o filtro
de cinta para eliminar el agua restante y "aglutinar" los
sólidos. Los sólidos "aglutinados" pueden eliminarse
seguidamente por compostaje u otros procedimientos conocidos en la
técnica. Finalmente, el procedimiento de retirada dependerá de la
composición de los sólidos "aglutinados". Por ejemplo, los
sólidos que contienen metales pesados no se pueden compostar y se
deben usar procedimientos de retirada adecuados.
Para detener el separador de
sólido-líquido, se desconectan la bomba y el motor,
seguidamente se drena el vaso 60 y se enjuaga a presión.
Alternativamente, el fluido puede simplemente dejarse dentro del
vaso 60 durante su inactividad.
De lo anterior se puede apreciar que el
separador de sólido-líquido de la presente invención
supera los problemas de la técnica anterior. En particular, algunas
realizaciones de la presente invención, como se describe en la
presente, logran la separación de sólido-líquido en
un vaso rotatorio usando fuerza centrífuga y dirigiendo el flujo
del material en partículas. Dichas realizaciones incluyen también un
separador de sólido-líquido que logra la separación
de líquido-líquido a una velocidad que representa un
gran incremento comparando don espesadores tradicionales y
espesadores de alta velocidad que ocupan al mismo tiempo un espacio
que no es práctico en aplicación alguna. Finalmente, las
realizaciones preferentes del separador de
sólido-líquido de la presente invención separan
sólidos de un líquido de manera tal que el sólido aglutinado tiene
un contenido líquido del total del material introducido líquido con
partículas que es aproximadamente cinco por ciento o menos.
En las figuras 11 y 12 está representada otra
realización de la presente invención que se refiere a un separador
224 de líquido-líquido que usa una construcción
similar a la del separador 10 de sólido-líquido
representado en las figuras 2-10. A diferencia con
el separador 10 de sólido-líquido que está diseñado
para principalmente eliminar partículas de un fluido, el separador
244 de líquido-líquido está diseñado para
principalmente separar un líquido mezclado de dos o más líquidos
inmiscibles tales como aceite y agua.
La figura 11 ilustra un subconjunto 232 del
separador 244 de líquido-líquido. El subconjunto 232
incluye un disco 234 menor lateral de entrada macizo similar al
disco 176 menor lateral de entrada representado en la figura 6. Un
disco 236 central está representado con una pluralidad de
perforaciones 238. Las perforaciones 238 permiten el paso de
líquidos a su través. Además, también se representa un disco 240
menor lateral de salida con una pluralidad de perforaciones 238 que
se extienden a su través.
Como se representa en la figura 10, el resto del
subconjunto 232 y el vaso en el que está dispuesto el subconjunto
232 son sustancialmente iguales que el expuesto anteriormente con
respecto al separador 10 de sólido-líquido. Así
que, los elementos similares están identificados por caracteres de
referencia similares. Además, las alternativas presentadas
anteriormente con respecto al separador 10 de
sólido-líquido son aplicables también al separador
244 de líquido-líquido.
El separador 244 de
líquido-líquido también opera de manera similar al
separador 10 de sólido-líquido. Por ejemplo, con el
vaso 60 rotatorio, el líquido mezclado se bombea al interior de la
entrada 114 para que fluya hasta el eje 98 hueco a lo largo de la
flecha A. Tras alcanzar la entrada al vaso 60, el líquido mezclado
entra en uno de los canales 218 de flujo (figura 9) y procede a
llenar el vaso 60. Como consecuencia de la fuerza centrífuga
producida por la rotación del vaso 60 y el impacto del líquido
mezclado contra el disco 234 menor, el líquido mezclado es empujado
radialmente hacia la pared 92 del vaso 60 y alrededor del disco
234.
El líquido mezclado incluye un líquido 241
pesado y un líquido 243 ligero que se definen por sus densidades
relativas. Cuando el líquido mezclado incluye más de dos líquidos
inmiscibles, el líquido 241 pesado o el líquido 243 ligero puede
definirse para incluir más de un líquido. El líquido extraído que
incluye más de un líquido puede ser tratado posteriormente por
medio de un segundo separador 244 de líquido-líquido
para separar los líquidos del mismo.
Como consecuencia de la fuerza centrífuga
aplicada, el líquido 241 pesado fluye hacia la pared 92 en el
ecuador 97. El líquido 243 ligero fluye hacia el centro o eje
longitudinal del vaso 60. Como consecuencia se forma una línea 245
límite entre el líquido 241 pesado y el líquido 243 ligero. La línea
245 límite se mantiene dentro de un rango de distancias radiales
que se alejan del eje 90 de rotación. Esta línea 245 límite entre
líquido-líquido es análoga a la línea 228 límite
representada en la figura 10 del separador 10 de
sólido-líquido. En cambio, sin embargo, la línea
245 entre líquido-líquido está situada a una
distancia radial del eje de rotación en un rango de entre
aproximadamente 1/5 y aproximadamente 4/5 de la distancia entre el
eje 90 de rotación y el diámetro máximo del ecuador 97,
preferiblemente entre aproximadamente 1/4 y aproximadamente 1/3 de
la distancia, incluso más preferiblemente, entre aproximadamente 1/3
y aproximadamente 2/3 de la distancia.
Como consecuencia de las perforaciones 238 que
se extienden a través de los discos 236 y 240, el líquido 243
ligero y el gas 230 pueden fluir a través de los discos 236 y 240 y
del canal 132 de aguas residuales. Dado que el gas 230 sale con el
líquido 243 ligero, no hay necesidad de un orificio de escape de gas
en el extremo 131 de entrada del tubo 128 de salida. En esta
realización, los discos 236 y 240 funcionan principalmente como
soportes de las aletas 184 y por lo tanto pueden ser de cualquier
configuración deseada. Alternativamente, los discos 236 y 240 se
pueden suprimir.
El líquido 241 pesado se elimina del vaso 60 a
través de los tubos 160 de extracción y del tubo 128 de salida.
Cuando hay menos tubos 160 de extracción que canales 218 de flujo
discretos, se forman pasadizos 190 de desbordamiento entre los
canales 218 de flujo discretos de manera que la línea 245 límite es
constante en todos los canales 218 de flujo. Dado que la línea 245
límite está típicamente más próxima al eje 90 longitudinal que la
línea 189 límite, el segundo extremo 163 de los tubos 160 de
extracción pueden aproximarse al eje 90 longitudinal.
En la figura 13 está representada una
realización de un sistema 290 de control de la retirada de líquidos
separados del separador 244 de líquido-líquido.
Específicamente, una corriente 30 de suministro que contiene dos
líquidos inmiscibles se introduce en el separador 244 de
líquido-líquido donde los dos líquidos son
separados, como se expuso anteriormente. El sistema de control
incluye un primer sensor 246 de presión acoplado con una
correspondiente primera válvula 248 cada uno situado a lo largo de
la primera corriente 250 de salida. Además, un segundo sensor 252
de presión está también situado sobre la primera corriente 250 de
salida. Una segunda válvula 256 está situada sobre la segunda
corriente 258 de salida. Una línea 254 de señales transmite una
señal del segundo sensor 252 de presión a la segunda válvula
256.
Se mantiene una presión diferencial entre la
primera válvula 248 y la segunda válvula 256. La presión diferencial
es necesaria para mantener la línea 245 límite a una distancia
radial definida del eje 90 longitudinal de manera tal que solamente
salga líquido 241 pesado a través del tubo 128 de salida (primera
corriente 250 de salida) y solamente salga líquido 243 ligero a
través del canal 132 de aguas residuales segunda corriente 258 de
salida). Es decir, si no hubiera presión diferencial alguna, la
línea 245 límite podría extenderse teóricamente hasta más allá de
la pared 92 del vaso 60. Como consecuencia, tanto el líquido 241
pesado como el líquido 243 ligero fluirían a través de la primera
salida 250 de vapor.
La cantidad de presión diferencial requerida se
basa en la velocidad de rotación del separador 244 de
líquido-líquido, la densidad de al menos dos
líquidos inmiscibles contenidos en la corriente 30 de suministro y
el la localización deseada de la línea 245 límite. En la práctica,
la presión diferencial se puede determinar empíricamente. Por
ejemplo, inicialmente la primera válvula 248 se ajusta para operar a
una primera presión. Es decir, la primera válvula 248 mantiene la
primera componente 250 de salida a la primera presión permitiendo al
mismo tiempo que la primera corriente 250 de salida fluya
continuamente a través de la primera válvula 248. Consecuentemente,
si el flujo de la primera corriente 250 de salida decrece, la
primera válvula 248 cierra una cantidad correspondiente para
mantener la primera presión. La cantidad de primera presión es en
algún aspecto arbitraria ya que es la presión diferencial la que
controla la posición de la línea 245 límite. En una realización, sin
embargo, la primera presión está típicamente en un rango de entre
aproximadamente 5 libras/pulgada^{2} (3,45 x 10.000 Pa) y
aproximadamente 500 libras/pulgada^{2} (3,45 x 1.000.000 Pa)
siendo más preferente aproximadamente 15 libras/pulgada^{2} (1,03
x 100.0005 Pa) a aproximadamente 60 libras/pulgada^{2} (4,14 x
100.000 Pa).
Una vez que la primera presión está ajustada
para la primera válvula 248, la segunda válvula se ajusta para
operar a la misma presión. El separador 244 de
líquido-líquido es operado seguidamente a un caudal
de la corriente 30 de suministro y a una velocidad de rotación
definida del vaso 60. Dado que las válvulas 248 y 256 están
ajustadas a la misma presión diferencial, tanto el líquido 241
pesado como el líquido 243 ligero fluyen a través de la primera
corriente 250 de salida. Seguidamente, la presión de operación de la
segunda válvula 256 se reduce crecientemente. Cuando la presión de
operación de la segunda válvula se reduce, la presión diferencial
entre la primera válvula 248 y la segunda válvula 256 se incrementa
y la línea 245 límite se desplaza radialmente por dentro hacia el
eje 90 longitudinal. Monitorizando el contenido del flujo de las
corrientes 250 y 258 de salida cuando la presión de operación de la
segunda válvula se reduce crecientemente, las presiones de
operación extremas de la segunda válvula se pueden determinar. Estas
presiones de operación extremas so las presiones de operación de la
segunda válvula en los momentos en los que el líquido 243 ligero
primero empieza a fluir fuera de la primera corriente 250 de salida
y el líquido 241 pesado primero empieza a fluir fuera de la segunda
corriente 258. Seguidamente, se ajusta la segunda válvula para
operar a una presión entre las dos presiones extremas. Esto sitúa
la línea 245 límite centralmente entre la abertura del canal 132 de
aguas residuales y la abertura 166 hacia los tubos 160 de
extracción. La diferencia de presión resultante entre la primera
válvula 248 y la segunda válvula 256 define la presión
diferencial.
Una de las ventajas inigualables del sistema de
la invención es su capacidad para compensar los cambios en la
proporción de los dos líquidos inmiscibles de la corriente 30 de
suministro. Por ejemplo, una corriente 30 de suministro de
aceite-agua se introduce en el separador 244 de
líquido-líquido. La corriente 30 de suministro de
aceite/agua es una mezcla de 50/50. En un momento dado, la mezcla de
50/50 experimenta súbitamente un cambio de carga a 10% aceite y 90%
agua. Cuando la velocidad de rotación del separador 244 de
líquido-líquido permanece sustancialmente
constante, una cantidad de agua incrementada tenderá a hacer que la
línea 245 limite se desplace hacia el ele 90 de rotación.
Consecuentemente, la presión detectada en el primer sensor 246 de
presión y en el segundo sensor 252 de presión se incrementa a causa
del volumen de agua creciente dentro del separador 244 de
líquido-líquido. Como consecuencia de las señales de
los sensores 246 y 252, la segunda válvula 256 se cerrará
automáticamente y la primera válvula 248 se abrirá automáticamente
ligeramente, Como consecuencia, las presiones de operación de las
válvulas 248 y 256 y la presión diferencial entre las válvulas 248 y
256 se mantienen continuamente relativamente constantes aún cuando
la proporción de los líquidos de la corriente 30 de suministro pueda
cambiar continuamente.
Una corriente 30 de suministro de 100% agua o
una corriente 30 de suministro de 100% aceite también se puede
controlar manteniendo la línea 245 límite dentro del rango de
distancias preferente desde el eje 90 de rotación. Por ejemplo,
cuando se introduce una corriente 30 de suministro de 100% aceite
en el separador 244 de líquido-líquido, la primera
válvula 248 se cerrará finalmente totalmente con el fin de mantener
la interfaz de líquido-líquido dentro del rango de
distancias preferente alejado del eje 90 de rotación.
Consecuentemente, cuando todo el líquido de la corriente 30 de
suministro es aceite, el aceite se desplazará a través del
separador 244 de liquido-líquido sustancialmente sin
mezcla alguna de agua que en esta situación, se estancaría
sustancialmente en su interior. En una realización la primera
válvula 248 puede ser un regulador de contrapresión tal como un
Fisher 98. La segunda válvula puede ser un regulador de presión
diferencial tal como un Fisher 98ID. Estas válvulas están hechas por
Fisher Controls International, Inc., de Marshall Town, Iowa. Se
aprecia que un experto en la técnica también podría reconocer que en
el sistema 30 de control también se pueden usar otros tipos de
válvulas y configuraciones de válvula.
Aunque se muestran los sensores 246 y 252 en la
figura 13 cuando ambos están acoplados con una primera corriente
250 de salida, en una realización alternativa, los sensores 246 y
252 está acoplado cada uno con la segunda corriente 258 de salida.
En otra realización representada en la figura 14, se puede usar un
controlador 260 para retirar los fluidos separados del separador
244 de líquido-líquido. Las señales se transmites
del primer sensor 246 de presión usando un primer transmisor 262
que opera, a modo de ejemplo no limitativo, con una señal de
4-20 mA. Análogamente, la primera válvula 248
transmite una señal usando un primer convertidor de I/P 264 también
con una señal de 4-20 mA El primer convertidos 264
de I/P convierte una señal de control de 4-20 mA en
señal neumática con el fin de operar la primera válvula 248. La
segunda corriente 258 de salida también está configurada con un
segundo sensor 252 de presión, un segundo transmisor 266, una
segunda válvula 256, y un segundo convertidor 268 de I/P.
Cuando se produce una perturbación de carga
dentro de la corriente 30 de suministro, el primer sensor 246 de
presión y el segundo sensor 252 de presión detectan un cambio en las
respectivas presiones entre el líquido pesado que pasa a través de
la primera corriente 250 de salida y el líquido ligero que pasa a
través de la segunda corriente 258 de salida. Dicha perturbación de
carga será percibida por el controlador 260 y las respectivas
válvulas 248 y 256 se ajustarán con el fin de mantener la línea 245
límite en un rango de distancias preferente alejadas del eje 90
de
rotación.
rotación.
La presión diferencial se mantiene mediante el
control de la primera válvula 248 y de la segunda válvula 256.
Consecuentemente, se puede mantener la posición de la línea 245
límite dentro de un rango preferente de distancias alejadas del eje
90 de rotación.
Una ventaja concreta relativa al control al
control del sistema de separación de líquido-líquido
es la posibilidad de separar líquidos inmiscibles que tienen una
diferencia de peso específico diferentes de menos de aproximadamente
5% entre sí. La presente invención es útil para separar líquidos
inmiscibles que tienen una diferencia de peso específico en un
rango desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 0,5%, más
preferiblemente desde aproximadamente 4% hasta aproximadamente
0,5%, y lo más preferiblemente desde aproximadamente 3% hasta
aproximadamente 0,5%. Por supuesto, la presente invención es útil
para separar líquidos inmiscibles que tienen una diferencia de peso
específico en un rango desde aproximadamente 5% hasta
aproximadamente 0,5%, más preferiblemente desde aproximadamente 4%
hasta aproximadamente 0,5%, y lo más preferiblemente desde
aproximadamente 3% hasta aproximadamente 0,5%. Por supuesto, la
presente invención es útil para separar líquidos inmiscibles que
tienen una diferencia de peso específico superior a 5%. Cuando se
provee un sistema de líquido-líquido dado de manera
tal que los pesos específicos de los dos líquidos son conocidos, el
control de dicho sistema se logra calibrando las rpm. La
calibración se puede realizar para un vaso presurizado rotatorio
dado, como se revela en la presente. Se puede establecer una
primera rpm y varias diferencias de presión percibidas en las
diferentes proporciones de los dos líquidos. Se puede ajustar una
curva de estos datos. Análogamente, se pueden ensayar otras
cantidades de rpm con el fin de calibrar el vaso a presión
rotatorio. Mediante el uso de procedimientos de control estándar
tales como un controlador PID, se puede rastrear la cantidad de rpm
del vaso a presión rotatorio y del sistema de
líquido-líquido separado manteniendo la capa 245
límite dentro de un rango deseado.
En la figura 15 está representada una aplicación
del separador 244 de líquido-líquido. En ciertas
condiciones, las normas de descarga ambiental pueden exigir que el
agua esté limpia de su aceite suspendido a un nivel inferior a
aproximadamente de 100 ppm. De acuerdo con la realización de la
presente invención representada en la figura 15, la corriente 12 de
alimentación no comprende sustancialmente materia en partículas
alguna suelta excepto algún desecho incidental que se puede
eliminar en el filtro 18 de basura. La corriente 30 de suministro
entra en el separador 244 de líquido-líquido y los
dos líquidos inmiscibles se separan como se describió
anteriormente.
Cuando la primera corriente 250 de salida
comprende el componente líquido pesado tal como agua en un sistema
de aceite-agua, un hidrociclón 270 de
liquido-líquido recibe la primera corriente 250 de
salida y realiza una separación en su interior que elimina una gran
cantidad del componente líquido ligero de una concentración por
encima de aproximadamente 10 ppm. Preferiblemente, cuando se provee
un sistema de aceite-agua, la primera corriente 250
de salida que comprende el agua o componente pesado puede tener un
contenido de aceite de aproximadamente 100 ppm. El hidrociclón 27
de líquido-líquido provee una corriente 272 de
líquido componente pesado purificado que tiene un contenido de
aceite en un rango desde aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente
100 ppm, preferiblemente desde aproximadamente 1 hasta
aproximadamente 10 ppm, y lo más preferiblemente desde
aproximadamente 2 hasta aproximadamente 5 ppm. Una corriente 274 de
líquido componente ligero reciclado se extrae del hidrociclón 276
de líquido-líquido y se mezcla con ruta de flujo 20
para formar corriente 30 de suministro. Típicamente, en una ruta de
flujo 20 de 50/50 de aceite/agua, el contenido de agua dentro de la
corriente 274 de líquido componente ligero reciclado estará en un
rango desde aproximadamente 50% agua hasta aproximadamente 80% agua.
El hidrociclón 276 puede comprender cualquier hidrociclón conocido
para los expertos en la técnica. UN ejemplo de hidrociclón se revela
en la patente de EE.UU nº 5.133.861.
Consecuentemente, un procedimiento de separación
de una mezcla de liquido/líquido usando la configuración
representada en la figura 14 puede incluir una de las realizaciones
controladas representadas en las figuras 12 y 13 e incluir además
la provisión de un hidrociclón que esté conectado a la salida del
líquido componente pesado.
En la figura 16 está representada otra
realización de la presente invención, en la que el vaso 60 a presión
esférico más costoso ha sido sustituido por un vaso 276 a presión
de doble cono truncado. La figura 16 represente tubos 160 de
extracción que son más largos que sus equivalentes representados en
la figura 3. Además, un borde 278 embridado del doble cono truncado
está dotado con un perno 280 para ensamblar el doble cono truncado
276. Se puede colocar una frisa o junta tórica (no representada)
entre las superficies de acoplamiento del borde 278 embridado para
lograr una junta líquido-líquido que mantenga la
presión contemplada para la presente invención.
La figura 16 representa también el pasadizo 174
de flujo axial que va a ser más angulado debido a la forma del
doble cono truncado 276. Una ventaja exclusiva del doble cono
truncado 276 es la ausencia de pendiente de flujo decreciente.
Dicho de otra manera, la pendiente del flujo a lo largo de la pared
92 del vaso es constante para la materia en partículas sólidas o
para un líquido componente pesado cuando se desplaza a lo largo de
la pares 92 del vaso en dirección hacia la abertura 166 del tubo de
extracción radial.
La figura 17 es una vista en perspectiva de un
subconjunto del separador 292 que incluye más discos 202, 204 junto
con al menos un disco principal central tal como el disco 170
central. La figura 17 representa una forma de aleta de aletas 184
radiales que conforman con el doble cono truncado la forma del vaso
270 a presión. Otra distinción entre el subconjunto 292 y los
correspondientes componentes del separador 10 de
sólido-líquido es que un tubo 160 de extracción
está dispuesto entre cada aleta 184 del subconjunto 292. En esta
realización, el pasadizo 190 de flujo de desbordamiento no necesita
estar formado entre canales 218 de flujo contiguos. De acuerdo con
la presente invención, el doble cono truncado 270 representado en
las figuras 16 y 17 puede usarse con cualquier separador de
sólido-líquido o un separador de
líquido-líquido.
En otra realización, se contempla que pueda
estar configurado un solo separador para separar simultáneamente
tanto dos o más líquidos inmiscibles como materia en partículas de
un vapor fluido. El separador puede estar configurado de manera
sustancialmente idéntica a los revelador en las figuras 10 y 11.Sin
embargo, en esta realización la materia en partículas se recoge a
la distancia radial mas alejada del eje de rotación, el más ligero
de los dos líquidos inmiscible se recoge entre la materia en
partículas y el líquido más ligero. Se usan dos conjuntos de tubos
de extracción separados. El primer conjunto se extiende hasta la
materia en partículas para su extracción. Esto es similar a lo
expuesto anteriormente con respecto a la figura 10. El segundo
conjunto de tubos de extracción se extiende hasta el líquido más
pesado para su extracción. El líquido más ligero sale de la misma
manera que la expuesta anteriormente con respecto a la figura
11.
Claims (21)
1. Un separador que comprende:
- Un vaso (60) que tiene una pared (92) periférica que delimita una cámara (95), siendo el vaso rotable alrededor de un eje (90) de rotación que se extiende a través del vaso, comunicando la cámara con una entrada y una primera salida;
- Una pluralidad de aletas (184) dispuestas dentro de la cámara (95), extendiéndose cada una de las aletas en alineación sustancialmente paralela con el eje (90) de rotación;
- Un tubo (128) de salida dispuesto a lo largo de al menos una parte del eje de rotación del vaso, teniendo al menos una parte del tubo de salida un primer extremo dispuesto dentro de la cámara y un segundo extremo opuesto en comunicación fluida con el exterior del vaso;
- Un tubo (160) de extracción dispuesto dentro de la cámara, teniendo el tubo de extracción un primer extremo en comunicación fluida con el tubo de salida y un segundo extremo opuesto que delimita una segunda salida, estando dispuesta la segunda salida (166) a una distancia del eje de rotación, estando dispuesta la primera salida más próxima al eje de rotación que la segunda salida, de manera tal que durante su uso una línea (245) límite puede estar formada entre la primera salida y la segunda salida:
Caracterizado por una pluralidad de
discos (170, 176, 178, 202, 204) separados dispuestos dentro de la
cámara, proyectándose cada disco radialmente por fuera alejándose
del eje de rotación en alineación sustancialmente perpendicular con
el eje de rotación para intersectarse con cada una de la pluralidad
de aletas, teniendo cada disco un borde (172) exterior con una
pluralidad de ranuras (198) formadas sobre el mismo y teniendo cada
aleta un borde (186) interior con una pluralidad de ranuras (200)
formadas sobre el mismo, siendo recibidas las ranuras de las aletas
dentro de las correspondientes ranuras de los discos, de manera que
las aletas y los discos se enganchan entre sí en relación de
acoplamiento de ajuste exacto.
2. Un separador como el definido en la
reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de
perforaciones (238) que se extienden a través de uno de la
pluralidad de discos.
3. Un separador como el definido en cualquiera
de las reivindicaciones 1 o 2, en el que uno de la pluralidad de
discos tiene un borde (172) perimétrico con una pluralidad de
muescas (210) formadas en el mismo.
4. Un separador como el definido en cualquiera
de las reivindicaciones 2 o 3, en el que uno de la pluralidad de
discos está dispuesto contiguo al tubo de extracción.
5. Un separador como el definido en cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que el tubo de extracción
se proyecta radialmente por fuera del tubo de salida para ser
sustancialmente perpendicular al tubo de salida.
6. Un separador como el definido en cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una
pluralidad de tubos (160) de extracción que se proyectan desde el
tubo de salida dentro de la cámara, teniendo cada tubo de extracción
un primer extremo en comunicación fluida con el tubo de salida y un
segundo extremo opuesto que delimita una segunda salida, estando
dispuesta cada segunda salida a una distancia del eje de
rotación.
7. Un separador como el definido en cualquier
reivindicación precedente, en el que cada una de la pluralidad de
aletas tiene un borde (188) exterior, estando dispuesto al menos una
parte de cada borde exterior contiguo a la pared periférica para
formar una pluralidad de canales (218) de flujo discretos.
8. Un separador como el definido en la
reivindicación 7, que comprende además:
- el vaso que tiene un ecuador con un diámetro máximo que rodea el eje de rotación; y
- un pasadizo (189, 194, 196) que se extiende entre al menos dos de los canales (218) de flujo discretos en el ecuador.
9. Un separador de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, en el que la cámara tiene una
configuración sustancialmente esférica.
10. Un separador de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, en el que la cámara tiene una
configuración de doble cono truncado.
11. Un separador de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, que comprende además un orificio (164)
formado en el primer extremo del tubo de salida, facilitando el
orificio la comunicación fluida entre la cámara y el tubo de
salida.
12. Un separador como el definido en cualquier
reivindicación precedente, en el que el vaso está configurado para
operar a una presión en un rango desde aproximadamente 6,90 x 10.000
Pa hasta aproximadamente 6,90 x 100.000 Pa.
13. Un separador como el definido en cualquier
reivindicación precedente, en el que la entrada está dispuesta en un
primer extremo del vaso y la primera salida está dispuesta en un
segundo extremo del vaso.
14. Un separador como el definido en cualquier
reivindicación precedente, en el que el eje de rotación se extiende
a través de al menos una parte de la entrada y de la primera
salida.
15. Un separador como el definido en cualquier
reivindicación precedente, en el que cada una de la pluralidad de
aletas está dispuesta en un plano correspondiente que está alineado
con, o desviado de, el eje de rotación.
16. Un procedimiento para realizar de la
separación de una mezcla de un fluido de componentes múltiples, que
comprende:
- introducción de la mezcla de fluidos en una cámara (95) de un vaso (60) a través de un canal de entrada, estando la cámara delimitada al menos parcialmente por una pared (92) periférica y comunicando la cámara también con un canal de salida, incluyendo la mezcla de fluidos un componente pesado y un componente ligero;
- rotación del vaso alrededor de un eje (90) de rotación, que se extiende a través del vaso, de manera tal que el componente pesado se recoge contra la pared periférica del vaso, radialmente por fuera desde el eje de rotación, y el componente ligero se recoge alrededor del eje de rotación, una pluralidad de aletas (184) dispuestas dentro de la cámara y que se proyectan exteriormente con respecto al eje de rotación, de manera tal que al menos una parte de la mezcla de fluidos se dispone entre la pluralidad de aletas durante la rotación del vaso;
- retirada del componente ligero a través del canal de salida; y
- retirada del componente pesado a través de un conducto dispuesto dentro de la cámara, extendiéndose el conducto desde el componente pesado hacia el eje de rotación del vaso; con lo que el procedimiento se lleva a cabo en una cámara
caracterizado por una pluralidad de
discos (170, 176, 178, 202, 204) separados dispuestos dentro de la
cámara, proyectándose cada disco radialmente por fuera alejándose
del eje de rotación en alineación sustancialmente perpendicular con
el eje de rotación para intersectarse con cada una de la pluralidad
de aletas, teniendo cada disco un borde (172) exterior con una
pluralidad de ranuras (198) y teniendo cada aleta un borde 186
interior con una pluralidad de ranuras (200) formadas en el mismo,
siendo recibidas las ranuras de las aletas dentro de las
correspondientes ranuras de los discos de manera que las aletas y
los discos se enganchan entre sí en una relación de acoplamiento de
ajuste por desplazamiento.
17. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 16, que comprende además:
- retirada del componente ligero sustancialmente de manera continua del vaso rotatorio; y
- retirada del componente pesad intermitentemente del vaso rotatorio.
18. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 16, que comprende además:
- retirada del componente ligero de manera sustancialmente continua del vaso rotatorio; y
- retirada del componente pesado de manera sustancialmente continua del vaso rotatorio.
19. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 16 a 18, en el que el acto de alimentación
de la mezcla de fluidos en la cámara incluye el componente más
pesado que contiene sólidos.
20. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 16 a 19, que comprende además la
presurización de la mezcla de fluidos dentro de la cámara.
21. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 16 a 20, que comprende además la
canalización sustancialmente de toda la mezcla de fluidos entre el
borde perimétrico de uno de los discos que se proyecta exteriormente
desde el eje de rotación y la pared periférica.
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|---|---|---|---|
| ES00953843T Expired - Lifetime ES2326589T3 (es) | 1999-08-06 | 2000-08-04 | Separador centrifugo y procedimiento para el mismo. |
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Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6719681B2 (en) | 1999-08-06 | 2004-04-13 | Econova, Inc. | Methods for centrifugally separating mixed components of a fluid stream |
| DE60327429D1 (de) * | 2002-01-25 | 2009-06-10 | Econova Inc | Zentrifugale trennung gemischter komponenten eines fluidstroms |
| US7479123B2 (en) | 2002-03-04 | 2009-01-20 | Therakos, Inc. | Method for collecting a desired blood component and performing a photopheresis treatment |
| US7211037B2 (en) * | 2002-03-04 | 2007-05-01 | Therakos, Inc. | Apparatus for the continuous separation of biological fluids into components and method of using same |
| US7736501B2 (en) * | 2002-09-19 | 2010-06-15 | Suncor Energy Inc. | System and process for concentrating hydrocarbons in a bitumen feed |
| CA2471048C (en) | 2002-09-19 | 2006-04-25 | Suncor Energy Inc. | Bituminous froth hydrocarbon cyclone |
| US20040217050A1 (en) * | 2003-05-02 | 2004-11-04 | Power Chokes, L.P. | Solids separation system for well flowback |
| US20050049539A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-03 | O'hara Gerald P. | Control system for driving fluids through an extracorporeal blood circuit |
| GB2426941B (en) * | 2004-03-09 | 2008-07-02 | Cooper Cameron Corp | Separation device |
| CA2784991A1 (en) | 2004-08-09 | 2006-02-23 | Prime Solution, Inc. | Rotary fan press |
| US7476209B2 (en) * | 2004-12-21 | 2009-01-13 | Therakos, Inc. | Method and apparatus for collecting a blood component and performing a photopheresis treatment |
| EP1943006A4 (en) * | 2005-10-28 | 2009-11-11 | Prime Solution Inc | ROTATION FAN PRESS |
| US8168071B2 (en) | 2005-11-09 | 2012-05-01 | Suncor Energy Inc. | Process and apparatus for treating a heavy hydrocarbon feedstock |
| CA2567644C (en) | 2005-11-09 | 2014-01-14 | Suncor Energy Inc. | Mobile oil sands mining system |
| CA2526336C (en) | 2005-11-09 | 2013-09-17 | Suncor Energy Inc. | Method and apparatus for oil sands ore mining |
| FR2897783B1 (fr) * | 2006-02-24 | 2008-05-30 | Millipore Corp | Dispositif pour le controle microbiologique, ensembles de controle et d'incubation le comportant et procede le mettant en oeuvre |
| CN1970130B (zh) * | 2006-10-27 | 2011-05-25 | 威海戥同测试设备有限公司 | 液、液分离装置 |
| US7527587B2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-05-05 | Laughlin Henry J | Centrifugal separator and method for separating heavy and light matter in a substance |
| FR2915487B1 (fr) * | 2007-04-26 | 2009-06-05 | Millipore Corp | Ensemble et procede pour analyse microbiologique |
| US8662315B2 (en) * | 2008-07-14 | 2014-03-04 | Prime Solution, Inc. | Rotary fan press |
| CA2689021C (en) | 2009-12-23 | 2015-03-03 | Thomas Charles Hann | Apparatus and method for regulating flow through a pumpbox |
| SE535959C2 (sv) * | 2010-01-29 | 2013-03-05 | Alfa Laval Corp Ab | System innefattande centrifugalseparator samt metod för kontroll av detsamma |
| JP6070124B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2017-02-01 | 株式会社Ihi | 固液分離方法及び装置 |
| JP6070125B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2017-02-01 | 株式会社Ihi | 固液分離方法及び装置 |
| US10000400B1 (en) * | 2015-04-01 | 2018-06-19 | New Wave Industries | Laundry wash water recycle system |
| PL417687A1 (pl) * | 2016-06-22 | 2017-05-22 | Bicarbo Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób separacji mieszaniny gazów i wirówka do separacji mieszaniny gazów |
| US11098570B2 (en) | 2017-03-31 | 2021-08-24 | Baker Hughes Oilfield Operations, Llc | System and method for a centrifugal downhole oil-water separator |
| CN107812410B (zh) * | 2017-10-24 | 2024-01-23 | 金湖金龙祥渔业设备有限公司 | 一种滤虫堡用水下过滤器 |
| CN108483565A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-09-04 | 珠海市万顺睿通科技有限公司 | 一种水处理用混合液分离器 |
| PL4015088T3 (pl) * | 2019-08-19 | 2023-07-31 | Alfa Laval Corporate Ab | Układ separacji odśrodkowej i metoda sterowania separatorem odśrodkowym |
| CN111375497B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-05-20 | 浙江三联环保科技股份有限公司 | 一种筒式分离机的叶轮结构 |
| CN111375496A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-07-07 | 浙江三联环保科技股份有限公司 | 一种筒式分离机 |
| CN111589596B (zh) * | 2020-05-13 | 2022-02-01 | 珠海巨涛海洋石油服务有限公司 | 一种水力旋流装置 |
| CN112170029A (zh) * | 2020-08-12 | 2021-01-05 | 郑州天一萃取科技有限公司 | 一种新型高效转鼓及包括其的离心机 |
| US11708286B2 (en) | 2020-08-19 | 2023-07-25 | Marmon Industrial Water Llc | High rate thickener and eductors therefor |
| CN114191850B (zh) * | 2020-09-17 | 2023-03-21 | 长泰精密股份有限公司 | 可自动排渣的油水分离机 |
| CN115373438B (zh) * | 2022-08-31 | 2024-09-10 | 江苏惠霖环保科技有限公司 | 一种用于固液分离装置的控制系统以及控制方法 |
Family Cites Families (120)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE40702C (de) | J. EVANS in Philadelphia, Staat Pensylvania, und D. H. BURRELL in Little Falls, Staat New-York, V. St. A | Schleudermaschine zum Ausscheiden dreier oder mehr Theile aus einer gemischten Flüssigkeit | ||
| US382966A (en) | 1888-05-15 | Looze vennootschap wester - suiker - baffinaderij | ||
| US2733855A (en) | 1956-02-07 | Multistage | ||
| US315876A (en) | 1885-04-14 | Costbad zimmee | ||
| DE610608C (de) | 1935-03-13 | Bergedorfer Eisenwerk Akt Ges | Stehende Schleudermaschine | |
| US2010405A (en) | 1935-08-06 | Centrifugal method and apparatus | ||
| US690883A (en) | 1893-03-27 | 1902-01-07 | Philip M Sharples | Centrifugal liquid-separator. |
| US632616A (en) | 1897-12-28 | 1899-09-05 | Separator Ab | Centrifugal machine. |
| US635488A (en) | 1898-08-01 | 1899-10-24 | Edwin J Kneeland | Liner for centrifugal cream-separators. |
| US699217A (en) | 1900-07-26 | 1902-05-06 | Herbert Mccornack | Centrifugal machine. |
| DE321855C (de) | 1917-11-22 | 1920-06-15 | Edwin Duner | Ununterbrochen wirkende Schleuder, insbesondere fuer Zuckerfuellmasse, mit aus Draht bestehender Siebtrommel |
| US1664769A (en) | 1925-07-29 | 1928-04-03 | Henry M Chance | Method and apparatus for centrifugal thickening of mixtures and clarifying of liquids |
| GB260071A (en) | 1925-08-15 | 1926-10-28 | Edward William Green | Improvements in and relating to centrifugal separators |
| US1699379A (en) | 1925-09-21 | 1929-01-15 | Sperry Dev Co | Method of refining crude fuel oil |
| FR642164A (fr) | 1927-10-11 | 1928-08-22 | Fr De Centrifugation Soc | Appareil centrifugeur |
| FR664052A (fr) | 1928-01-02 | 1929-08-29 | Procédé d'épuration de l'huile et machine centrifuge, actionnée par l'huile, utilisée à cet effet | |
| FR672184A (fr) | 1929-03-19 | 1929-12-24 | Perfectionnement dans la formation des trous de sortie de l'eau des tambours des essoreuses centrifuges | |
| US1870113A (en) | 1931-03-07 | 1932-08-02 | William A Hawkins | Separating machine |
| BE397573A (es) | 1932-09-12 | |||
| DE636130C (de) | 1934-02-17 | 1936-10-06 | Bergedorfer Eisenwerk Akt Ges | Zufuehrung der Schleuderfluessigkeit unter Druck zu einer mit der festen Zufuehrungsleitung mittels Dichtung angeschlossenen Schleudertrommel |
| US2073216A (en) | 1934-04-26 | 1937-03-09 | Goulds Pumps | Centrifugal separator |
| US2077813A (en) | 1934-08-14 | 1937-04-20 | Laval Separator Co De | Collecting chamber for liquids discharged from centrifugal bowls |
| US2126864A (en) | 1935-02-27 | 1938-08-16 | Sharples Specialty Co | Centrifugal machine |
| FR826502A (fr) | 1937-01-27 | 1938-04-01 | Ramesohl & Schmidt Ag | Clarificateur centrifuge pour jus fermentés et non fermentés |
| DE723672C (de) | 1937-07-27 | 1942-08-08 | Willy Hertzsch | Schleudervorrichtung zur Behandlung einer Schlaemme |
| US2337291A (en) | 1938-08-23 | 1943-12-21 | Socony Vacuum Oil Co Inc | Apparatus for separating the constituents of petroleum emulsions |
| US2269716A (en) | 1939-11-24 | 1942-01-13 | Gregg Jonas Floyd | Pump and clarifier |
| US2422464A (en) | 1942-09-01 | 1947-06-17 | Bartholomew Tracy | Method and apparatus for separating liquid from solids by rotatably mounted means |
| US2594445A (en) | 1946-10-23 | 1952-04-29 | Sharples Corp | Centrifugal machine and process |
| US2743865A (en) * | 1952-05-24 | 1956-05-01 | Johan E A Graae | Centrifugal separator |
| NL181147B (nl) | 1952-09-04 | Danfoss As | Inrichting voor de ultrasone meting van de stromingssnelheid van stromende media. | |
| US2878995A (en) * | 1953-08-24 | 1959-03-24 | Gen Motors Corp | Centrifuge for liquids |
| NL199586A (es) | 1954-08-11 | |||
| GB763318A (en) * | 1954-11-04 | 1956-12-12 | Jean Maurice Mayeux | Centrifugal separators or clarifiers |
| US3081027A (en) | 1959-01-08 | 1963-03-12 | Can Amera Oil Sands Dev Ltd | Centrifuge control |
| DE1113184B (de) | 1959-03-16 | 1961-08-24 | A E I Hotpoint Ltd | Schleudertrommel |
| US3059282A (en) | 1959-05-29 | 1962-10-23 | Esco Corp | Method of casting employing an investment mold |
| DE1174265B (de) * | 1960-04-25 | 1964-07-16 | Dr Brunolf Brukner | Austragvorrichtung fuer eine Zentrifuge mit drehbarem Ausraeumer |
| US3168474A (en) * | 1963-04-25 | 1965-02-02 | Beckman Instruments Inc | Centrifuge apparatus |
| GB989843A (en) | 1963-05-08 | 1965-04-22 | Separator Ab | Centrifugal separator |
| DE1432891A1 (de) | 1964-02-15 | 1969-09-04 | Berliner Vergaser & Filter | Zentrifugaloelreiniger,insbesondere fuer Brennkraftmaschinen |
| DE1482708C3 (de) | 1964-04-14 | 1973-10-25 | Tscheskoslovenska Akademie Ved., Prag | Einrichtung zum selbständigen Ab lassen von verdickten Fraktionen aus einer Zentrifuge |
| US3288360A (en) | 1964-06-16 | 1966-11-29 | Edwin F Babelay | Liquid centrifuge core |
| US3201036A (en) | 1964-08-11 | 1965-08-17 | Dorr Oliver Inc | Three-product nozzle-type centrifuge |
| US3408000A (en) | 1965-08-23 | 1968-10-29 | Alfa Laval Ab | Determination of sludge level in sludge centrifuge |
| DE1532763A1 (de) | 1966-07-15 | 1970-05-21 | Westfalia Separator Ag | Zentrifuge zum Trennen von Fluessigkeitsgemischen |
| US3437209A (en) | 1967-02-01 | 1969-04-08 | Mrs Ralph H L Becker | Continuous centrifugal filter construction |
| US3535158A (en) | 1967-10-09 | 1970-10-20 | Cpc International Inc | Automatic control of a centrifuge |
| DE1802676A1 (de) | 1967-10-17 | 1969-04-30 | Alfa Laval Ab | Vorrichtung zur Anzeige des Schlammpegels im Schlammraum des Rotors von Schlammzentrifugen |
| DE1757532C3 (de) | 1968-05-17 | 1979-08-23 | Rudolf F. Ing.(Grad.) 2000 Norderstedt Garbaty | Auslaufregler für einen Zentrifugalseparator |
| FR1601880A (es) | 1968-12-09 | 1970-09-21 | ||
| SE334847B (es) | 1969-05-08 | 1971-05-03 | Alfa Laval Ab | |
| US3703984A (en) | 1970-04-21 | 1972-11-28 | Harold T Pruessner | Method and apparatus of centrifugal separation |
| US3730423A (en) | 1970-05-22 | 1973-05-01 | G Coulson | Mineral dressing centrifuge |
| US3655058A (en) | 1970-07-13 | 1972-04-11 | Richard A Novak | Filtration apparatus |
| SE348121B (es) | 1970-12-07 | 1972-08-28 | Alfa Laval Ab | |
| SE345603B (es) | 1970-12-07 | 1972-06-05 | Alfa Laval Ab | |
| US3702704A (en) | 1970-12-21 | 1972-11-14 | Exxon Research Engineering Co | Noncontacting seal for centrifuge inlet |
| US3774840A (en) | 1972-01-17 | 1973-11-27 | Environs Dev Inc | Centrifugal separator |
| DE2220717C2 (de) | 1972-04-27 | 1973-08-23 | Westfalia Separator Ag | Selbstentleerende zentrifugentrommel zum klaeren von fluessigkeiten mit einer schaelscheibe zum ableiten der geklaerten fluessigkeit unter druck |
| US3883114A (en) | 1973-03-26 | 1975-05-13 | Rexnord Inc | Valve body |
| US3847327A (en) | 1973-06-04 | 1974-11-12 | Kobe Inc | Centrifugal separator |
| DE2336564A1 (de) | 1973-07-18 | 1975-04-03 | Inst Neorganicheskoi Chimii Ak | Zentrifugal-extraktionsmaschine |
| DE2363741B2 (de) | 1973-12-21 | 1976-06-16 | Steuergeraet fuer eine selbstentleerende vollmantelzentrifuge | |
| SE386379B (sv) | 1974-02-08 | 1976-08-09 | Miljator Ab | Oljerenare |
| SE408838B (sv) | 1975-02-04 | 1979-07-09 | Prazska Akumulatorka Np | Forfarande for tillverkning av ackumulatorelektroder bestaende av en blandning av en aktiv substans och en plast samt av en stromavledare |
| GB1535190A (en) | 1975-07-31 | 1978-12-13 | Westland Aircraft Ltd | Oil purifying means |
| US4010891A (en) * | 1976-01-08 | 1977-03-08 | Burmah Oil & Gas Company | Vapor removal apparatus for oil/water separator |
| DE2701624C2 (de) | 1977-01-17 | 1983-03-17 | Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde | Kontinuierlich arbeitende Schleudertrommel zum Konzentrieren auspendierter Feststoffe |
| SU772567A2 (ru) | 1977-03-23 | 1980-10-23 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Устройство дл очистки воды от нефтепродуктов |
| PL120195B1 (en) | 1978-01-26 | 1982-02-27 | Cukroprojekt | Continuously operating centrifuge |
| US4190530A (en) | 1978-04-03 | 1980-02-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Centrifugal method and apparatus for processing fluid materials |
| US4308136A (en) | 1978-04-21 | 1981-12-29 | Conoco Inc. | Internally baffled, horizontal flow, vertical oil skimmer |
| US4175040A (en) | 1978-08-28 | 1979-11-20 | Continental Oil Company | Centrifugal water oil separator |
| FR2449467A1 (fr) | 1979-02-23 | 1980-09-19 | Saget Pierre | Procede et appareil perfectionne le mettant en oeuvre pour la separation centrifuge d'au moins deux phases liquides d'un melange |
| DK87580A (da) | 1979-03-15 | 1980-09-16 | R E High | Centrifuge |
| SE436839B (sv) | 1979-06-20 | 1985-01-28 | Alfa Laval Ab | Manoversystem for centrifugalseparator |
| US4425240A (en) | 1980-03-18 | 1984-01-10 | Johnson Michael G | Plunging water jets for oil spill containment and recovery |
| US4477348A (en) | 1980-06-19 | 1984-10-16 | Halliburton Company | Open sea skimmer barge |
| US4332350A (en) * | 1980-07-30 | 1982-06-01 | Mcclellan Jack A | Centrifuge apparatus for separating entrained solids from industrial waste water |
| JPS58124557A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-25 | Toshiba Corp | 遠心分離機の回転体 |
| DE3203185A1 (de) | 1982-01-30 | 1983-08-11 | Kunststofftechnik KG, 5210 Troisdorf | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines laufrades fuer ein radialgeblaese |
| SE8302215D0 (sv) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Alfa Laval Marine Power Eng | Centrifugalseparator |
| US4556528A (en) | 1983-06-16 | 1985-12-03 | The Garrett Corporation | Mold and method for casting of fragile and complex shapes |
| DE3408789A1 (de) | 1984-03-10 | 1985-09-12 | Arboga System AB, Arboga | Zentrifuge zum abscheiden von schneidfluessigkeit von spaenen |
| US4855050A (en) | 1984-09-10 | 1989-08-08 | Senyard Sr Corley P | Centrifugal oil separator for removing oil from a waste flowing stream |
| US4626237A (en) | 1984-12-10 | 1986-12-02 | Exxon Production Research Co. | Method and apparatus for separating the components of a wellstream |
| US4758354A (en) | 1985-12-12 | 1988-07-19 | General Technology Applications, Inc. | Separation process |
| FR2592324B1 (fr) | 1986-01-02 | 1988-03-18 | Total Petroles | Separateur tournant a vortex pour liquide heterogene. |
| US4776833A (en) | 1986-03-24 | 1988-10-11 | Knelson Benjamin V | Centrifugal separator |
| CN86100592A (zh) * | 1986-06-07 | 1987-12-16 | 董达 | 离心式分离机 |
| JPS631466A (ja) | 1986-06-19 | 1988-01-06 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 遠心速抽出器 |
| US4936821A (en) | 1986-11-05 | 1990-06-26 | Frau S.P.A. | Centrifugal separator with rotating seals on the fixed upper head |
| IT1201907B (it) | 1986-11-05 | 1989-02-02 | Frau Spa | Separatore centrifugo di liquidi con tenute rotanti sulla testata superiore fissa |
| GB8711007D0 (en) | 1987-05-09 | 1987-06-10 | Ae Plc | Centrifugal filters |
| US5037558A (en) | 1987-06-10 | 1991-08-06 | Conoco Specialty Products Inc. | Liquid separator |
| US4846780A (en) | 1988-08-10 | 1989-07-11 | Exxon Production Research Company | Centrifuge processor and liquid level control system |
| DE3841851A1 (de) | 1988-12-22 | 1990-07-05 | Rostovskij Nii Technologii Mas | Verfahren zur entfernung eines wachsaehnlichen modellwerkstoffes aus maskenformen |
| USRE34321E (en) | 1989-03-27 | 1993-07-20 | Clean Earth Technologies, Inc. | Centrifugal flotation apparatus and method |
| US4959158A (en) | 1989-03-30 | 1990-09-25 | The United States Of America As Represented By The Unitd States Department Of Energy | Method for separating disparate components in a fluid stream |
| US4963272A (en) | 1989-04-26 | 1990-10-16 | Garrett Joseph B | Apparatus and method for concentrating materials |
| US5156745A (en) | 1990-05-09 | 1992-10-20 | Cairo Jr John A | Induced gas liquid coalescer and flotation separator |
| US5062955A (en) | 1990-05-30 | 1991-11-05 | Chevron Research And Technology Company | Rotating sleeve hydrocyclone |
| US5114568A (en) | 1990-07-13 | 1992-05-19 | Earth Solutions, Inc. | Reclamation system for contaminated material |
| US5116488A (en) | 1990-08-28 | 1992-05-26 | Kamyr, Inc. | Gas sparged centrifugal device |
| US5279637A (en) * | 1990-10-23 | 1994-01-18 | Pcl Environmental Inc. | Sludge treatment system |
| US5045046A (en) | 1990-11-13 | 1991-09-03 | Bond Lesley O | Apparatus for oil separation and recovery |
| US5068035A (en) | 1991-01-28 | 1991-11-26 | Facet Quantek, Inc. | Coalescing plate packing system |
| US5149432A (en) | 1991-04-30 | 1992-09-22 | Aaron Lavin | Centrifuge for separating liquids of different specific gravities |
| US5133861A (en) | 1991-07-09 | 1992-07-28 | Krebs Engineers | Hydricyclone separator with turbulence shield |
| US5180493A (en) | 1991-09-16 | 1993-01-19 | Krebs Engineers | Rotating hydrocyclone separator with turbulence shield |
| US5200083A (en) | 1991-10-16 | 1993-04-06 | Jannette Gomez Kaylor | Skimmer and method for its use |
| US5230797A (en) | 1991-12-11 | 1993-07-27 | Knelson Benjamin V | Centrifuge bowl with attached cast inner liner |
| JPH0734879B2 (ja) * | 1992-03-17 | 1995-04-19 | 三菱化工機株式会社 | 液液分離用遠心分離装置 |
| US5246592A (en) | 1992-05-14 | 1993-09-21 | Acs Industries, Inc. | Method and apparatus for recovering oil from the surface of a body of water |
| US5387342A (en) | 1992-06-10 | 1995-02-07 | Charles W. Taggart | Centrifugal separator and method |
| US5464536A (en) | 1992-06-10 | 1995-11-07 | Charles W. Taggart | Apparatus for centrifugally separating a fluid mixture into its component parts |
| US5582724A (en) | 1992-06-10 | 1996-12-10 | International Separation Technology, Inc. | Centrifuge and rotor for use therein |
| US5354256A (en) | 1993-04-28 | 1994-10-11 | Knelson Benjamin V | Apparatus for separating intermixed materials of different specific gravity |
| JP3945856B2 (ja) * | 1997-05-29 | 2007-07-18 | 三菱化工機株式会社 | 液・固−液分離用スクリュウ型デカンター |
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