MXPA03011692A - Un sistema para separar un componente liquido inmicible arrastrado de un flujo de gas humedo. - Google Patents

Abstract

Un sistema para separar un componente liquido inmiscible arrastrado de un flujo de gas humedo, y el sistema incluye un recipiente que cuenta con un interior en comunicacion con una entrada para gas humedo, una salida para gas y una salida para liquido, por lo menos un tubo de remolino alojado dentro del interior del recipiente, el tubo de remolino tiene un extremo de entrada y un extremo de salida y una pared tubular que cuenta con una superficie de pared interna a traves de la cual pasan fluidos a medida que el gas fluye entre la entrada del recipiente para gas humedo y la salida de gas; un generador de remolinos sostenido dentro del tubo de remolino cercano al extremo de entrada, el generador de remolinos hace que el gas dentro del tubo de remolino gire para ocasionar que por lo menos algo del componente liquido sea forzado contra la superficie de pared interior del tubo de remolino mediante accion centrifuga; una salida para liquido colocada de manera circunferencial en el tubo de remolino en flujo descendente del generador de remolinos que esta configurada para arrastrar liquido y gas de derivacion del flujo que fluye a traves de dicho tubo de remolino; el liquido arrastrado y el gas de derivacion entran a una camara central del recipiente y a un puerto de reciclaje en el tubo de remolino en flujo ascendente del generador de remolinos a traves del cual fluye gas de derivacion.

Description

UN SISTEMA PARA SEPARAR UN COMPONENTE LIQUIDO AIREADO QUE NO SE MEZCLA A PARTIR DE UNA CORRIENTE DE GAS HUMEDO REFERENCIA CON LAS SOLICITUDES PENDIENTES Esta solicitud reclama prioridad de la Solicitud de Patente de E.U.A. No. de Serie 09/880,559, presentada el 13 de junio del 2001.

REFERENCIA AL APENDICE DE MICROFICHAS A esta solicitud no se hace referencia en ningún Apéndice de Microfichas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Esta descripción es para un sistema y un método para operar un sistema para separar un componente líquido de una corriente de gas, en la cual el componente líquido no se mezcla -esto es, que no es absorbido en el gas. La presente invención se refiere de manera general a separadores de gas/líquido, los cuales normalmente son recipientes de procesamiento que comúnmente están presurizados. La función del sistema separador es separar las fases que no se mezclan de la corriente de procesamiento. En donde una corriente de procesamiento está en la forma de una corriente de gas que transporta consigo componentes líquidos que no se mezclan, la función del separador es separar los componentes líquidos para proporcionar, en la salida del separador, una corriente de gas, la cual tiene relativamente menos líquido aireado. Los separadores para separar los componentes de líquido y de gas a partir de la corriente son comúnmente utilizados en la industria petrolera y de gas, específicamente en la producción de petróleo y gas, refinamiento de petróleo y procesamiento de gas. Además, los separadores de gas/líquido son utilizados en la industria de extracción minera, en plantas químicas, plantas de tratamiento de aguas residuales, plantas de pulpa y papel y plantas farmacéuticas. Los separadores pueden ser diseñados para separar: (1) corrientes de dos fases -esto es, corrientes de vapor-líquido; (2) corrientes de tres fases -esto es, vapor/líquido orgánico/corrientes acuosas; ó (3) corrientes de cuatro fases -esto es, vapor/líquido orgánico/líquido-acuosa/sólidos. La industria ha desarrollado varios tipos de separadores. La mayor parte de la separación depende en última instancia de una fuerza de gravedad, ya sea fuerza de gravedad natural o fuerzas de gravedad creadas, tales como las representadas por los separadores ciclón. La fuerza de gravedad natural, normalmente es lograda haciendo fluir una corriente que tiene componentes que no se mezclan dentro de un recipiente, el cual proporciona un ambiente relativamente inactivo que permite que actúe la fuerza de gravedad en los componentes más pesados de la corriente y los mueva a una parte inclinada del recipiente, y por consiguiente, fuerza a los componentes más ligeros hacia el interior de una parte superior del recipiente. Las áreas de la fuerza de gravedad alta artificial son proporcionadas por los separadores ciclón, en donde la corriente es sometida a la rotación rápida. Un tipo de separadores de fuerza de gravedad artificial es denominado "separador ciclón de un tubo", el cual utiliza un tubo alargado como cámara de rotación, siendo lograda la rotación de la corriente por medio de un generador de torbellino, algunas veces denominado "generador de rotación". Un sistema de separación en donde la fuerza de gravedad es inducida de manera artificial es utilizado para aumentar la separación en un solo tubo que comúnmente es designado como un separador ciclón de "un tubo". Los separadores que tienen uno o más separadores ciclón de un tubo adjuntos dentro de un recipiente, comúnmente son denominados como "separadores de tubo ciclón". La presente descripción se refiere a un separador de tubo ciclón. La información de los antecedentes que se relacionan con el sujeto materia general referente a la presente invención, se puede obtener en las siguientes Patentes de E.U.A. publicadas anteriormente: BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Se proporciona un sistema para separar un componente líquido aireado que no se mezcla a partir de una corriente de gas. El sistema emplea un recipiente. El interior del recipiente está en comunicación con una entrada de gas húmedo, una salida de gas y una salida de líquido. El término, "gas húmedo" significa que la corriente de entrada de gas tiene un componente o componentes líquidos. Por lo menos un vórtice tubular es soportado dentro del interior del recipiente. El vórtice tubular tiene un extremo de entrada y un extremo de salida y una pared tubular que tiene una superficie interna a través de la cual pasa el gas. El vórtice(s) tubular está dispuesto dentro del recipiente, de tal manera que el gas húmedo que ingresa al recipiente fluye a través del vórtice tubular conforme el gas pasa entre la entrada de gas húmedo del recipiente y la salida de gas. Un generador de torbellino (algunas veces referido como "generador de rotación") es soportado dentro del vórtice tubular cerca del extremo de entrada del tubo. El generador de torbellino provoca que fluya el gas dentro del vórtice tubular para girar rápidamente y, de esta manera, impartir fuerza de gravedad artificial a la corriente. Esta rotación rápida de la corriente de gas produce que el componente líquido sea forzado contra la pared interior del vórtice tubular mediante la acción centrífuga.

Se proporciona una salida de líquido colocado en forma circunferencial en la corriente descendente del vórtice tubular del generador de torbellino. Esta salida centrífuga puede tener la forma de una ranura circunferencial formada en el vórtice tubular que puede, en una modalidad práctica, ser lograda formando el vórtice tubular, de dos secciones de tubo alineadas axialmente, en donde la sección adyacente al extremo de salida del vórtice tubular es de un diámetro interno más pequeño. Conforme la corriente -de gas fluye dentro del vórtice tubular, el componente líquido es movido en forma axial a lo largo de la pared interior del tubo hasta que el líquido encuentra la salida circunferencial de líquido. El componente líquido se pasa a través de la salida, mientras que una porción substancial del gas en la corriente continúa dentro del vórtice tubular hacia el extremo de salida del tubo. Conforme el líquido aireado que ha sido forzado contra la pared interior del vórtice tubular pasa a través de la salida de líquido circunferencial, una porción del gas que compensa la corriente, también pasa a través de la salida, el líquido descargado y el gas de desvío pasa por el interior de volumen Interespacial del recipiente, rodeando el tubo. Una puerta de reciclaje es proporcionada en la corriente ascendente del vórtice tubular del generador de torbellino. El gas de desvío que fluye en el interior del recipiente a través de la salida circunferencial de líquido es retirado en el interior del vórtice tubular a través de la puerta de reciclaje para co-mezclarse con la corriente de gas que ingresa al extremo de entrada del vórtice tubular. Eri una modalidad preferida de la presente invención, el interior del recipiente separador es compartimentado para proporcionar una cámara de entrada, una cámara de salida y una cámara media. El gas que fluye fuera del extremo de salida del vórtice tubular, fluye dentro de la cámara de salida. Este gas es relativamente libre de líquido, en comparación con el gas húmedo que fluye dentro de la sección de entrada del recipiente. El líquido separado de la corriente de gas que fluye fuera del vórtice tubular a través de la salida de líquido circunferencial, pasa al interior de la cámara media del recipiente, y mediante fuerza gravitacional, se acumula en una porción inferior del recipiente y es extraído a través de la salida de líquido del recipiente. Con el objeto de inducir nuevamente la circulación del gas de desvío fluir de regreso al interior del vórtice tubular, un efecto inyector es creado en el generador de torbellino, creando una presión estática baja. El inyector preferentemente es combinado con el generador de torbellino. En la modalidad preferida, el inyector/generador de torbellino es formado utilizando un miembro de cono de ojiva que tiene un diámetro externo menor que el diámetro interno del vórtice tubular y un extremo delantero aerodinámico. El generador de torbellino o generador de rotación es realizado mediante una pluralidad de aspas curvas dispuestas en forma circunferencial separadas que se extienden entre el exterior del cono de ojiva y el interior del vórtice tubular. Estas aspas curvas son configuradas para impartir un alto índice de rotación al gas que pasa a través del vórtice tubular mientras que, como se indicó anteriormente, el miembro de cono de ojiva logra la acción de inyector. En la configuración preferida, la porción posterior del cono de ojiva es hueco, el área hueca se comunica por medio de un extremo posterior abierto del cono de ojiva, con la corriente de fluido pasando a través del tubo. Se proporciona un conducto entre la abertura de regreso del desvío en el vórtice tubular, de tal manera que el gas reciclado pasa a través de la abertura en el tubo, a través del conducto y en el interior del cono de ojiva, en donde éste es descargado fuera del extremo posterior de la misma de regreso a la corriente de gas. Se obtendrá una mejor comprensión de la presente invención a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas, tomadas en conjunto con las Reivindicaciones adjuntas y con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 , es una vista en elevación de un recipiente separador que emplea los principios de la presente invención. El recipiente separador tiene una entrada de gas húmedo, una salida de gas y una salida de líquido. Mostrado con el contorno punteado está un vórtice tubular único colocado entre dos placas tubulares. Se pueden utilizar múltiples tubos de este tipo. La Figura 2, es una vista de sección transversal aumentada de una porción del vórtice tubular. La vista de sección transversal muestra una porción del vórtice tubular adyacente a su extremo de salida e ilustra una salida circunferencial de líquido. La Figura 3, es una vista de sección transversal fragmentaria de una porción del vórtice tubular. La Figura 3, muestra un cono de ojiva colocada dentro de una porción frontal del vórtice tubular -esto es, cerca del extremo de entrada del vórtice tubular. Esta figura muestra el cono de ojiva en una vista exterior en elevación y muestra un conducto que se comunica con una abertura de desvío en el vórtice tubular, mediante el cual el gas de desvío puede ingresar en el cono de ojiva hueco. Adicionalmente, la Figura 3, muestra la posición de las aspas curvas separadas dispuestas en forma circunferencial en el área anular entre el exterior del cono de ojiva y la pared interior del vórtice tubular. Estas aspas imparten acción de rotación rápida a la corriente de gas para producir que los líquidos aireados sean expulsados hacia la pared interior del vórtice tubular. La Figura 4, es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 4-4 de la Figura 3. La Figura 4, es un aumento relativo de la Figura 3 y muestra el conducto mediante el cual, el gas de desvío es transportado desde el exterior del vórtice tubular al interior del cono de ojiva. La Figura 5, es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 3 de una sola aspa curva que es colocada entre la pared exterior del cono de ojiva y la pared interior del vórtice tubular. Una pluralidad de estas aspas curvas está dispuesta en forma circunferencial para impartir un alto índice de acción de rotación para que el gas fluya a través del vórtice tubular. La Figura 6, es una vista de sección transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 2, que muestra una forma mediante la cual puede ser proporcionada una salida de líquido circunferencial en el vórtice tubular.

DESCRIPCION DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia a los dibujos, y en primer lugar a la Figura 1 , se ilustra un sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas. El sistema emplea un recipiente 10 que, en la modalidad ilustrada, es horizontal pero que podría ser vertical. El recipiente 10 tiene una pared interior 12. Comunicándose con el recipiente interior definido por la pared 12, está una entrada de gas húmedo 14 y una salida de gas 16. La entrada 14, es descrita como una entrada de "gas húmedo" para designarla como la entrada en la que el gas tiene un componente líquido aireado con éste que está ingresando al recipiente. La salida de gas 16, tiene por lo menos una porción del líquido aireado separado de éste. Extendiéndose desde el fondo del recipiente 10, está una cámara de recolección de líquido 18 que tiene una salida de líquido 20 a través de la cual, el líquido es separado del gas que fluye a través del recipiente 10 que es descargado. En la modalidad preferida de la presente invención, el líquido se acumula hasta un nivel de líquido 22 que es mantenido dentro de la cámara 18 para servir como una exclusa de líquido para evitar que el gas pase desde el interior del recipiente a través de la salida de líquido 20. Con el objeto de mantener el nivel de líquido 22, se puede emplear un control de líquido, en donde el control de nivel de líquido es indicado por los números 24A al 24D. El equipo para proporcionar el control de nivel de líquido comúnmente está disponible comercialmente y por consiguiente para mantener el nivel del líquido 22 dentro de la cámara de recolección de líquido 18 no es una parte de la presente invención, y no se muestra. Como se muestra con la silueta punteada de la Figura 1 , está una primera placa tubular 26 que es una entrada de gas húmedo adyacente 14 y, espaciada de éste, una segunda placa tubular 28 que está colocada cerca de la salida de gas 26. Las placas tubulares 26 y 28 dividen el recipiente en tres compartimientos interiores -esto es, una cámara de entrada 30, una cámara de salida 32 y una cámara media 36. Las placas tubulares 26 y 28 son impenetrables por el fluido. Soportado entre las placas tubulares 26 y 28 está un vórtice tubular 38, en donde el vórtice tubular tiene un extremo de entrada 40 y un extremo de salida 42. Se proporciona una abertura en la primera placa tubular 26 que se alinea con el extremo de entrada de vórtice tubular 40 y de una manera similar, una abertura en la segunda placa tubular 28 alineado a la salida del vórtice tubular 42. El gas húmedo que fluye a través de la entrada 14 dentro de la cámara de entrada 30 debe fluir a través del vórtice(s) tubular 38 para pasar al interior de la cámara de salida de gas 32. El vórtice tubular 38 es un miembro tubular metálico extendido, una sección del cual se puede observar en la Figura 3. El vórtice tubular 38 tiene una pared interior 46. La Figura 3, muestra un área interna del vórtice tubular 38 que es una placa tubular adyacente 26 (que no se observa en la Figura 3) -esto es, un área del vórtice tubular 38 que es adyacente al extremo de entrada del tubo 40. Colocado dentro del tubo 38 está un miembro de cono de ojiva 48, el miembro de cono de ojiva es mostrado en la vista exterior. El miembro de cono de ojiva 48 tiene un extremo delantero 50 que es configurado para proporcionar una forma ahusada. El extremo posterior 52 del cono de ojiva 48 es poco afilada y está abierta -esto es, el cono de ojiva es hueco, proporcionando una superficie interior 54 y una cavidad interior 56. La superficie interior 54 del cono de ojiva es un extremo posterior adyacente ahusado 52, en donde la sección ahusada está indicada por el número 58 para proporcionar un borde de salida circunferencial afilado en el extremo posterior 52. La superficie exterior 60 del cono de ojiva 48 es menor que el diámetro interior de la pared interior del vórtice tubular 46 que deja un área anular 62. Espaciados dentro de esta área anular 62, está una pluralidad de aspas suaves, delgadas 64. La pluralidad de aspas 64 es separada en forma circunferencial entre sí, soportadas dentro del área anular 62. La forma de sección transversal de las aspas es indicada en la Figura 5. Como se muestra en la Figura 5, la forma de cada una de las aspas proporciona una envoltura larga y un ángulo de salida elevado. La Figura 5, tiene una línea punteada 66 que representa una trayectoria de flujo de gas lineal conforme el gas intenta pasar a través del área anular 62 dentro del vórtice tubular. Esto es, la línea 66 muestra la trayectoria que el gas podría tomar excepto por la provisión de la pluralidad de aspas 64. La forma de cada una de las aspas 64 es de tal manera que la trayectoria de flujo de los fluidos que pasan por el área anular 62 es dirigida en un ángulo como el indicado por la línea punteada 68. Esto ilustra la creación de un ángulo de salida elevado 70. Las aspas 64, cada una con un ángulo de salida elevado proporcionan la formación de remolinos rápidos o acción de rotación para el gas que fluye a través del vórtice tubular. Esta acción de formación de remolinos impartida por las aspas 64 crea una fuerza de gravedad artificial o una fuerza centrífuga que produce que el componente más pesado de la corriente de fluido, que es el componente líquido aireado y cualquier componente sean empujados hacia fuera contra la pared interior 46 del vórtice tubular. La corriente de gas que forma remolinos centrífugos rápidamente fluye hacia abajo de la longitud del vórtice 38 hacia el extremo de salida abierto 42. Colocado ligeramente en corriente ascendente desde el extremo abierto de salida 42 está una salida de líquido orientada circunferenciaimente, generalmente indicada por el número 72 e ¡lustrada en detalle en la vista de sección transversal de la Figura 2. La salida de líquido 72 proporciona una abertura circunferencial 74 alrededor o por lo menos substancialmente alrededor del vórtice tubular 38. La función de la abertura circunferencial 74 es denudar el líquido que fluye en la pared interior del vórtice tubular 46 conforme éste es movido por el flujo de gas. La abertura circunferencial 74 puede ser proporcionada en una variedad de formas. En la modalidad ilustrada, la abertura 74 es lograda empleando una porción de vórtice tubular complementaria 38A que se extiende desde la salida de líquido 72 hacia el extremo de salida del vórtice tubular 42. La porción de tubo 38A puede ser de diámetros externo e interno ligeramente reducidos en comparación con el vórtice tubular principal 38. Adicionalmente, el extremo delantero 76 de la porción de vórtice tubular 38A tiene una forma biselada y de manera similar el extremo de salida del vórtice tubular principal 38 tiene la forma biselada complementaria 78, de tal manera que la ranura circunferencial 74 tiene una inclinación radial exterior con respecto al vórtice tubular. Conforme el gas fluye a lo largo del vórtice tubular 38 y gira a un índice rápido forzando el componente líquido contra la pared interior 46, éste es denudado de la pared y pasa hacia fuera a través del pasaje 74 dentro de la sección media 36 del recipiente 10. Este líquido se acumula y es extraído a través de la cámara de recolección de líquido 8. Las Figuras 2 y 6 muestran un medio para soportar la porción principal del vórtice tubular 38 a la porción de tubo complementaria 38A. La porción del extremo frontal de las varillas de longitud corta 80 son soldadas sobre la superficie exterior de la porción principal del vórtice tubular 38 y se extienden adelante de la abertura circunferencial 74. Los espaciadores de longitud corta, los cuales también pueden tener la forma de varillas de corta longitud 82, son unidos, como mediante soldadura, a la superficie externa de la porción complementaria del vórtice tubular 38A y también a las varillas 80. Esta configuración soporta la porción principal del vórtice tubular 38 y la porción complementaria 38A en alineación axial y a pesar de esto, proporciona la ranura circunferencial 74 para denudar de líquido desde la pared interior 46 del vórtice tubular 38, conforme la corriente de gas pasa hacia el extremo de salida del vórtice tubular. La abertura circunferencial 74 es configurada para denudar el líquido pero al mismo tiempo una porción de la corriente de gas está libre para pasar a través de la abertura 74. El paso de una porción de la corriente de gas hacia fuera a través de la abertura 74 es necesario para transportar con éste el líquido separado. El gas que pasa a través de la abertura circunferencial 74 es reciclado. Volviendo a la Figura 3, se muestra una abertura de reciclado 84 en un vórtice tubular 38. Hay una abertura de superficie lateral en el cono de ojiva 48 que no se observa en los dibujos, que está en alineación con la abertura 86 en el conducto 88. La abertura 86 está en alineación con la abertura 84. El conducto 88 es mostrado en la sección transversal en la Figura 4. La función de la abertura 84 y la abertura 86 a través del conducto 88 es para proporcionar un pasaje para el flujo del gas reciclado de la cámara central del recipiente 36 en el interior del cono de ojiva 48, en donde, entonces fluirá desde el cono de ojiva 48 de regreso al interior del vórtice tubular 38.

Como se muestra en la Figura 4, el conducto 88 es preferentemente ahusado de tal manera que presente obstrucción mínima al flujo de la corriente de gas a través del vórtice tubular 38. El cono de ojiva 48 tiene dos funciones básicas. En primer lugar, proporciona un medio para instalar las aspas 64. Esto es, el cono de ojiva proporciona un área anular 62 a través de la cual el gas fluye y proporciona un espacio en el cual montar las aspas 64 de tal manera que una formación de remolinos o rotación efectiva es impartida al gas que fluye a través del tubo. Además, el cono de ojiva 48 ayuda a lograr una acción de inyector. Esto es, el gas que fluye en el tubo cae en presión conforme pasa por el cono de ojiva 48 debido a la acción de inyector. Esta acción de inyector da como resultado una presión en el interior 54 del cono de ojiva 48 que es menor que la presión dentro de la cámara central del recipiente 36. Esta presión diferencial, produce que el gas fluya desde la cámara central 36 a través del pasaje creado por las aberturas 84 y 86 en el conducto 88 en el interior del cono de ojiva 48. El gas es extraído por la acción de inyector del flujo de gas exterior del cono de ojiva en el interior del vórtice tubular 38 en donde el gas que vuelve a circular se mezcla con la corriente de gas principal que ingresa al vórtice tubular para fluir en última instancia dentro de la cámara de salida 32 del recipiente 10. Los dibujos mostrados en la presente descripción muestran únicamente un vórtice tubular 38 dentro del recipiente 10, el vórtice tubular que se extiende entre las placas tubulares 26 y 28. En la práctica de la presente invención, el sistema normal puede incluir una pluralidad de vórtices tubulares. Estos tubos pueden ser configurados circunferencialmente alrededor y espaciados desde el vórtice tubular colocado centralmente 38, como se muestra en el dibujo. Además, los vórtices tubulares pueden estar dispuestos circunferencialmente dentro del recipiente interior 10 en una forma que no emplean un vórtice tubular central sin alejarse del espíritu y alcance de esta descripción.

Operación del sistema separador El gas que transporta líquido brumoso ingresa a la sección de entrada 30 del recipiente 10, posteriormente fluye en el interior del tubo 38 y a través del generador de rotación que se realizó mediante las aspas 64. La fuerza centrífuga provoca que los líquidos se desplacen hacia afuera y sean recolectados alrededor de la pared interior del tubo 46 y el gas se mueva hacia la cámara de salida 38. En este diseño particular, se utiliza una ranura circunferencial 74 en el tubo 38 para remover la película de líquido desde la pared del tubo interior 46. Para inducir que el líquido fluya a través de la ranura 74, se mantiene una presión reducida fuera del tubo. Una pequeña porción del gas fluye con el líquido a través de la ranura 74, y es reciclada. La presión reducida es creada en el generador de rotación mediante la acción del inyector. El gas que ingresa al generador de rotación es acelerado, creando una presión de cuello bajo. El gas reciclado fluye de regreso hacia su fuente de presión baja por medio del espacio exterior del tubo 38, posteriormente a través del conducto 88 en el generador de rotación, el cual lo conduce al interior del cono de ojiva 48. Esta es liberada dentro del cono de ojiva hueco y fluye hacia su extremo abierto 52 a través del cual, el gas reciclado se une a la corriente principal dentro del tubo 38. Diversos mejoramientos a los generadores de rotación existentes son incorporados en esta descripción. Los mejoramientos funcionales para los generadores de rotación ilustrados y descritos en esta descripción incluyen: a) la corriente de gas que fluye es interceptada en una forma que minimiza la pérdida de energía; b) la rotación es impartida a la corriente de gas en una forma eficiente; c) la velocidad de rotación es incrementada para mejorar la separación; y d) el gas reciclado es conducido de regreso a la corriente principal del flujo de gas en una forma aerodinámica. Algunas de las características únicas de esta descripción son: (1) el generador de rotación descrito tiene un cono de ojiva ahusado, relativamente largo 48, con un extremo delantero redondeado 50; (2) el ángulo de descarga de las aspas 64 que imparten rotación se fabrica más inclinado para impartir un componente tangencial superior para la velocidad de descarga de gas; (3) la envoltura de las aspas individuales 64 es incrementada, y el número de aspas es incrementado, en comparación con los generadores de rotación existentes, de tal manera que existe una cobertura completa del área de flujo por las aspas; (4) las aspas 64 se fabrican tan delgadas y suaves como resulte práctico; (5) es utilizado el conducto de recirculación sencilla 88, estando separado el conducto de las aspas 64. El contorno de la superficie exterior del conducto de recirculación 64 es ahusado para minimizar la resistencia a la corriente principal del flujo de gas; y (6) el barreno del cono de ojiva cilindrico hueco 48 destella en el extremo posterior, mediante una escuadra interior del ángulo elevado 58, para formar un borde de salida afilado 52. Cada uno de estos elementos de diseño individuales y todas las combinaciones de éstos son considerados como parte de esta descripción. Los resultados de estas mejorías son, un dispositivo con menor caída de presión para la corriente de flujo primario del que ha existido anteriormente, y un ángulo de rotación de salida mayor. La caída de presión inferior se traducirá en mayor capacidad por cada tubo ciclón, y que se requieran menos tubos, y por consiguiente, un recipiente de diámetro más pequeño 10. El ángulo de rotación mayor de las aspas 64 dará como resultado fuerzas g incrementadas aplicadas al componente líquido aireado para una separación de fase más rápida, la cual recorta la longitud requerida del vórtice tubular 38, y según sea el caso, se requiere de una longitud más corta para el recipiente 10. Las Reivindicaciones y la especificación describen la presente invención y los términos que son empleados en las reivindicaciones establecen su significado a partir del uso de tales términos en la especificación. Los mismos términos empleados en la técnica anterior pueden ser más amplios en significado que los términos empleados de manera específica en la presente descripción. Cuantas veces exista una interrogante entre la definición más amplia de aquellos términos utilizados en la técnica anterior y el uso más específico de los términos de la presente descripción, se utilizará el significado más específico. Aunque la invención ha sido descrita con un cierto grado de particularidad, se manifiesta que se pueden realizar varios cambios en los detalles de construcción y la configuración de los componentes sin alejarse del espíritu y alcance de esta descripción. Se deberá entender que la presente invención no está limitada por las modalidades establecidas anteriormente con propósitos de ejemplificación, sino que será limitada únicamente por el alcance de la Reivindicación o Reivindicaciones anexas, incluyendo el rango completo de equivalencia, al cual tiene derecho cada uno de los elementos de las mismas.

Claims (25)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo que comprende: un recipiente que tiene un interior en comunicación con una entrada de gas húmedo, una salida de gas y una salida de líquido; por lo menos un vórtice tubular soportado dentro de dicho recipiente interior, en donde el vórtice tubular tiene un extremo de entrada y un extremo de salida y una pared tubular que tiene una superficie de pared interna a través de la cual pasa una corriente de gas conforme fluye el gas entre dicha entrada de gas húmedo y dicha salida de gas del recipiente; un generador de torbellino soportado dentro de dicho vórtice tubular intermedio a dichos extremos de entrada y salida, en donde el generador de torbellino produce que el gas dentro del vórtice tubular gire para, de esta manera, producir por lo menos que una parte de dicho componente líquido sea forzado contra dicha superficie de pared interior de dicho vórtice tubular mediante la acción centrífuga; una salida de líquido colocada en forma circunferencial en dicha corriente descendente de pared tubular del vórtice tubular de dicho generador de torbellino configurado para denudar líquido desde dicha pared interior del vórtice tubular junto con el gas de desvío de dicha corriente de gas que fluye a través de dicho vórtice tubular, líquido denudado y gas de desvío que ingresan en dicho interior de dicho recipiente; y una puerta de reciclado en dicha corriente ascendente de pared tubular del vórtice tubular de dicho generador de torbellino a través del cual fluye el gas de desvío.

2. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye: un elemento inyector colocado dentro de dicho vórtice tubular para crear un área de caída de presión dentro de dicho vórtice tubular, en donde dicha puerta de reciclado en dicho vórtice tubular está en comunicación con dicha área de caída de presión por la cual es extraído dicho gas de desvío dentro de dicho vórtice tubular.

3. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho generador de torbellino incluye una cono de ojiva de un diámetro externo menor que el diámetro interno de dicho vórtice tubular proporcionando un área anular entre éstos.

4. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 2, caracterizado además porque incluye un conducto que tiene un extremo de entrada en comunicación con una abertura en dicha pared tubular del vórtice tubular y un extremo de salida en comunicación con dicho elemento inyector a través del cual el gas de desvío fluye desde el interior de dicho recipiente al interior de dicho vórtice tubular.

5. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 4, caracterizado además porque dicho cono de ojiva tiene un frente cerrado, un extremo de corriente ascendente, una parte posterior abierta, un extremo de corriente descendente y tiene por lo menos, en parte, un interior hueco en comunicación con dicho extremo de corriente descendente abierto y en donde dicho extremo de salida del conducto se comunica con dicho interior hueco del cono de ojiva, por medio de lo cual el gas de desvío fluye dentro del interior de dicho vórtice tubular a través de dicho conducto, a través de dicho interior del cono de ojiva y afuera a través de dicho extremo de corriente descendente de cono de ojiva abierta.

6. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizado además porque dicho generador de torbellino está en la forma de una pluralidad de aspas curvas dispuestas de forma circunferencial separadas después de las cuales pasa la corriente de gas húmedo que fluye a través de dicho vórtice tubular, en donde las aspas están configuradas para impartir la acción de formación de remolinos en dicho componente líquido que no se mezcla de dicho gas que pasa entre ellos.

7. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 3, caracterizado además porque dicho generador de torbellinos incluye, además de dicho cono de ojiva, un pluralidad de aspas curvas dispuestas en forma circunferencial separadas soportadas dentro de dicha área anular.

8.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 7, caracterizado además porque dicha pluralidad de aspas curvas separadas soportan, por lo menos en parte dicho cono de ojiva dentro de dicho vórtice tubular.

9.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 5, caracterizado además porque dicho interior hueco del cono de ojiva es definido por los diámetros internos incrementados adyacentes a dicha abertura, en donde el extremo de la corriente descendente posterior proporciona un borde de salida circunferencial afilado.

10.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho recipiente es alargado, tiene una porción de entrada con dicha entrada de gas húmedo que se comunica y una porción de salida con dicha salida de gas que se comunica y una porción central entre dichas porciones de entrada y salida e incluyen una primera pared que separa dicha porción de entrada y dicha porción central y una segunda pared separada que separa dicha porción de salida y dicha porción central, en donde cada una de dichas primera y segunda paredes tiene una abertura de pasaje a través de ésta y en donde dicho extremo de entrada del vórtice tubular está en comunicación con dicha abertura en dicha primera pared y dicho extremo de salida está en comunicación con dicha abertura en dicha segunda pared, en donde dicha salida de líquido y dicha puerta de reciclado en dicho vórtice tubular se comunica con dicha porción central del recipiente.

11. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 4, caracterizado además porque dicho conducto está en sección transversal perpendicular a su longitud configurado de manera aerodinámica.

12. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado, a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 6, caracterizado además porque cada una de dichas aspas curvas es configurada para proporcionar una cubierta larga y para impartir un ángulo de salida alto al gas que pasa entre dichas aspas.

13. - Un sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo que comprende: un recipiente que tiene un interior en comunicación con una entrada de gas húmedo, una salida de gas y una salida de líquido; por lo menos un vórtice tubular soportado dentro de dicho recipiente interior, en donde el vórtice tubular tiene un extremo de entrada y un extremo de salida y una pared tubular que tiene una superficie de pared interna a través de la cual pasa una corriente de gas conforme el gas fluye entre dicha entrada de gas húmedo y salida de gas del recipiente en dicho vórtice tubular que tiene una puerta de reciciado en dicha pared tubular; un generador de torbellino soportado dentro de dicho vórtice tubular intermedio a dichos extremos de entrada y salida, en donde el generador de torbellino provoca que el gas dentro de dicho vórtice tubular gire para, de esta manera, producir por lo menos que una parte de dicho componente líquido sea forzado contra dicha superficie de pared interior de dicho vórtice tubular mediante la acción centrífuga; una salida de líquido colocada en dicha corriente descendente de pared tubular del vórtice tubular de dicho generador de torbellino configurado para denudar el líquido de dicha pared interior del vórtice tubular junto con el gas de desvío desde dicha corriente de gas que fluye a través de dicho vórtice tubular, líquido denudado y gas de desvío que ingresan en dicho interior de dicho recipiente; y un elemento inyector colocado dentro de dicho vórtice tubular para crear un área de caída de presión en el mismo, en donde dicha puerta de reciciado en dicho vórtice tubular que tiene comunicación con dicha área de caída de presión por la cual el gas de desvío es extraído dentro de dicho vórtice tubular.

14.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho generador de torbellino incluye un cono de ojiva de diámetro externo menor que un diámetro interno de dicho vórtice tubular proporcionando un área anular entre ellos.

15. - E! sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 13, caracterizado además porque incluye un conducto que tiene un extremo de entrada en comunicación con una abertura en dicha pared tubular de vórtice tubular y un extremo de salida en comunicación con dicho pasaje interno en dicho elemento inyector a través del cual el gas de desvío fluye desde el interior de dicho recipiente a! interior de dicho vórtice tubular.

16. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 15, caracterizado además porque dicho cono de ojiva tiene un extremo de corriente ascendente cerrado, un extremo de corriente descendente abierto y en donde dicho pasaje interno se comunica con el extremo de corriente descendente abierto y en donde dicho conducto de extremo de salida se comunica con dicho pasaje interior de cono de ojiva por lo cual, el gas de desvío fluye en e! interior de dicho vórtice tubular a través de dicho conducto, a través de dicho pasaje interior de cono de ojiva y fuera a través de dicho extremo de corriente descendente abierto de! cono de ojiva.

17. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho generador de torbellino esta en la forma de una pluralidad de aspas curvas dispuestas de forma circunferencia! separadas después de las cuates fluye la corriente de gas húmedo a través de dicho vórtice tubular, en donde las aspas están configuradas para impartir la acción de formación de remolinos a dicho componente líquido que no se mezcla aireado.

18.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 14, caracterizado además porque dicho generador de torbellino incluye, además de dicho cono de ojiva, un pluralidad de aspas curvas dispuestas en forma circunferencial separadas soportadas dentro de dicha área anular.

19.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 18, caracterizado además porque dicha pluralidad de aspas curvas separadas soportan, por lo menos en parte, dicho cono de ojiva dentro de dicho vórtice tubular.

20.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 16, caracterizado además porque dicho pasaje interior del cono de ojiva es definido por los diámetros internos incrementados adyacentes a dicho extremo de corriente descendente abierto, en donde el extremo de !a corriente descendente proporcionando un borde de salida circunferencia! afilado.

21.- El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 13, caracterizado además porque dicho recipiente es alargado, tiene una porción de entrada con la cual dicha entrada de gas húmedo se comunica y una porción de salida con dicha salida de gas que se comunica y una porción central entre dichas porciones de entrada y salida e incluyen una primera pared que separa dicha porción de entrada de dicha porción centra! y una segunda pared separada que separará dicha porción de salida de dicha porción centra!, en donde cada una de dichas primera y segunda paredes tiene una abertura de pasaje a través de éstas y en donde dicho extremo de entrada de vórtice tubular está en comunicación con dicha abertura, en donde dicha primera pared y dicho extremo de saüda están en comunicación con dicha abertura en dicha segunda pared, en donde dicha saüda de líquido y dicha puerta de reciclado en dicho vórtice tubular se comunica con dicha porción centra! del recipiente.

22. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 15, caracterizado además porque dicho conducto está en sección transversa! perpendicular a su longitud configurado de manera aerodinámica.

23. - El sistema para separar un componente líquido que no se mezcla aireado, a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 17, caracterizado además porque cada una de dichas aspas curvas es configurada para proporcionar una cubierta larga y para impartir un ángulo de salida alto a! gas que pasa entre dichas aspas.

24.- Un método para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo que comprende: (1) pasar dicha corriente de gas húmedo a través de un vórtice tubular que tiene un extremo de entrada y un extremo de salida y una pared tubular que tiene una superficie de pared interna; (2) provocar que el gas dentro de dicho vórtice tubular gire para de esta manera producir por lo menos que una parte del componente líquido sea forzada contra dicha superficie de pared interior de dicho vórtice tubular mediante acción centrífuga; (3) denudar el líquido de dicha superficie de pared interior de vórtice tubular; (4) desviar el líquido denudado de dicha superficie de pared interior de vórtice tubular junto con el gas de desvío afuera a través de una salida en dicha pared tubular del vórtice tubular; (5) reciciar el gas de desvío de regreso a dicho vórtice tubular; y (6) extraer para la eliminación del líquido denudado de dicha superficie de pared interior del vórtice tubular.

25.- El método para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de acuerdo con la Reivindicación 24, caracterizado además porque incluye el paso de; crear un área de caída de presión dentro de dicho vórtice tubular para aumentar el paso (5) del gas de desvío reciclado de regreso a dicho vórtice tubular. 26 - El método para separar un componente líquido que no se mezcla aireado a partir de una corriente de gas húmedo de conformidad con la Reivindicación 24, caracterizado además porque dicho paso (2) para provocar que el gas dentro de dicho vórtice tubular gire se logra mediante una pluralidad de aspas curvas dispuestas de forma circunferencial separadas después de las cuales fluye la corriente de gas húmedo conforme ésta fluye a través de dicho vórtice tubular.