ES2253811T3 - Separador de aceite del agua. - Google Patents
Separador de aceite del agua.Info
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Abstract
Un sistema de separación de aceite-agua (20) que incluye una cámara de separación de aceite (21) comunicada con una cámara (85) para el efluente acuoso a partir de la cual se descarga controladamente un volumen de agua igual a un volumen de acumulación de aceite y agua (29) por medio de un dispositivo de ralentización de flujo (26) en el que la velocidad de flujo de salida es función de la cabeza del líquido en la cámara (85) para el efluente acuoso. El dispositivo de ralentización puede tomar la forma de una tubería de sifón (22) o una o más aperturas de purga (33, 43).
Description
Separador de aceite del agua.
La presente solicitud se refiere a separadores de
aceite del agua y, más en concreto, a tales separadores adecuados
para ser utilizados en instalaciones en tierra o sobre tierra donde
se desea evitar que se emitan al entorno concentraciones de aceite
en agua superiores a un límite predeterminado.
Los sistemas separadores mecánicos de aceite del
agua son conocidos. También se conocen dispositivos/sistemas que
realizan la separación en cámaras separadas por deflectores;
consúltese la disposición de la figura 1 que muestra un diseño de
separador de aceite del agua de la técnica anterior del American
Petroleum Institute (API). Consta de un depósito rectangular con dos
o más tabiques o deflectores verticales para separar la cámara de
entrada, la cámara de desenganche de aceite y la cámara de agua
efluente, y que está diseñado para funcionar lleno de agua ("lleno
de líquido").
El separador de aceite del agua API está
dimensionado para proporcionar bajas condiciones de turbulencia y
tiempo de residencia suficiente para que glóbulos de aceite con un
diámetro mínimo de 0,015 cm (150 micras) se separen de la mezcla de
aceite/agua que fluye a través del separador.
Este sistema de la técnica anterior se puede
caracterizar como un sistema del tipo de decantación donde para cada
entrada de líquido hay una salida de una cantidad similar al mismo
tiempo, afectando por lo tanto a la eficiencia de separación.
En la técnica anterior se han realizado intentos
de controlar el nivel de la interface aceite/agua, véase, por
ejemplo, US5147534 (Rymal) y US4031007 (Sierra) y, más en general,
véase U84960513 (Young), US4436630 (Anderson) y US5378353
(Koch).
En todos estos sistemas, aunque ha habido un
alejamiento de un método del tipo de decantación simple, se añade
por lo general un proceso específico de separación de aceite del
agua más allá de la simple separación por gravedad. Koch requiere
una unidad de coalescencia separada específica mientras que
US4554074 (Broughton) utiliza chapas de separación.
En muchas aplicaciones sería deseable emplear un
sistema separador que tenga la simplicidad intrínseca de los
sistemas tipo API logrando al mismo tiempo niveles de separación de
aceite de agua consistentes predeterminados.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema separador de aceite del agua inherentemente
simple que proporciona niveles consistentes de separación de aceite
de agua en un rango predeterminado de condición de entrada.
Según un primer aspecto la presente invención
proporciona un separador de aceite del agua (20, 81, 82, 83)
incluyendo:
Una cámara de desenganche de aceite (21, 50)
dispuesta de manera que reciba una mezcla de aceite y agua y la
retenga durante un tiempo suficiente en un estado relativamente no
perturbado por lo que, en la operación, el aceite en la mezcla flota
a la parte superior de la mezcla dando lugar a un volumen de agua
sustancialmente libre de aceite que tiene una capa de aceite
derivada de dicha mezcla de aceite y agua flotando en su superficie,
una cámara de agua efluente (85) parcialmente separada de la cámara
de desenganche de aceite (21, 50) por un deflector de flujo
inferior (14) que conduce dicho volumen de agua sustancialmente
libre de aceite a dicha cámara de agua efluente (85), teniendo en la
operación la cámara de desenganche de aceite (21, 50) un nivel de
líquido bajo de la cámara (28, 61) que es más alto que un borde
inferior (17) del deflector de flujo inferior (14), caracterizado
porque se ha previsto unos medios de retardo de flujo (26, 30, 40,
52, 53), que están dispuestos para limitar la salida del volumen de
agua sustancialmente libre de aceite de dicha cámara de agua
efluente (85) a una velocidad de salida que es una función de una
carga de líquido en dicha cámara de agua efluente (85), porque los
medios de retardo de flujo (26, 30, 40, 52, 53) están dispuestos de
tal manera que, durante el funcionamiento, el nivel de dicha mezcla
de aceite y agua suba del nivel de líquido bajo de la cámara (28,
61) hasta un nivel de líquido más alto y después vuelva al nivel de
líquido bajo de la cámara (28, 61), definiendo por ello una
capacidad de retardo activo de la mezcla de aceite y agua (29, 60,
91, 92, 93) en dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50),
porque dichos medios de retardo de flujo (26, 30, 40, 52, 53) operan
para acumular dicha mezcla de aceite y agua en dicha cámara de
desenganche de aceite (21, 50) en dicha capacidad de retardo activo
de la mezcla de aceite y agua (29, 60, 91, 92, 93) por encima de
dicho nivel de líquido bajo de la cámara (28), y porque dicha
capacidad de retardo activo (29, 60, 91, 92, 93) está dimensionada
con referencia a
- (a)
- la velocidad de entrada; y
- (b)
- el tiempo de residencia deseado de dicha mezcla de aceite y agua en dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50) de tal manera que, para un rango predefinido de entradas a dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50), la salida de dicha cámara de agua efluente (85) contendrá una proporción de aceite en agua sustancialmente inferior a un límite predefinido.
En una forma preferida particular dichos medios
de retardo de flujo incluyen al menos un sifón que se ceba a un
nivel de líquido alto de la cámara y pierde cebado a dicho nivel de
líquido bajo de la cámara.
En una forma preferida alternativa dichos medios
de retardo de flujo incluyen al menos un agujero de sangrado o
agujero de drenaje.
Preferiblemente dicho al menos único agujero de
sangrado o agujero de drenaje está situado al nivel de dicho nivel
de líquido bajo de la cámara.
Se describirá realizaciones de la invención con
referencia ahora a los dibujos anexos donde:
La figura 1 ilustra un separador (API) de la
técnica anterior.
La figura 2 ilustra un sistema separador según
una primera realización del sistema.
La figura 3 ilustra la secuencia de llenado y
vaciado del sistema separador de la figura 2.
La figura 4A es un gráfico de la carga frente al
flujo para el sistema separador de la figura 2.
La figura 4B ilustra en sección transversal el
sistema de la primera realización de la figura 2 al que se puede
aplicar la figura 4A.
La figura 5A es un gráfico de la carga frente al
flujo para el sistema de la figura 5B.
La figura 5B ilustra en sección transversal un
sistema separador según una segunda realización de la invención.
La figura 6A es un gráfico de la carga frente al
flujo para el sistema de la figura 6B.
La figura 6B ilustra, en sección transversal, un
sistema separador según una tercera realización de la invención que
implica múltiples agujeros de drenaje.
La figura 7 es un gráfico del comportamiento de
nivel del agua en el sistema de la figura 2 en forma de un gráfico
de nivel del agua en función del tiempo.
La figura 8 ilustra el comportamiento del sistema
de la figura 2 bajo condiciones operativas alternativas en forma de
un gráfico de nivel del agua en función del tiempo.
La figura 9 ilustra el comportamiento del sistema
de la figura 5 en forma de un gráfico de nivel del agua en función
del tiempo.
La figura 10 ilustra características de flujo
particulares de implementaciones particulares de la invención
(ejemplo 2).
La figura 11 es una vista desde arriba y vista
lateral en sección de un sistema separador según otra realización de
la invención.
La figura 12 es una vista lateral en sección de
múltiples sistemas separadores conectados en una configuración de
flujo pasante en serie.
El separador de la técnica anterior 10 de la
figura 1 incluye una cámara de entrada 11 separada por un deflector
12 de una cámara de desenganche de aceite 13 que, a su vez, está
separada de una cámara de agua efluente 15 por un deflector 14.
Varias realizaciones de la invención descritas
más adelante se caracterizan en su forma más amplia por la adición
de un dispositivo de retardo de flujo a una porción de salida de un
separador. El separador puede estar en la forma de caja del
separador API de la técnica anterior de la figura 1 o puede tomar
una forma alternativa (por ejemplo, consúltese la forma cilíndrica
del ejemplo 3 de la figura 11 a describir más adelante en esta
memoria descriptiva).
El dispositivo de retardo de flujo actúa para
garantizar que para la mayor parte de las condiciones operativas que
probablemente tendrán lugar, el agua en el volumen de almacenamiento
tendrá un tiempo de residencia suficiente y fluirá de manera
suficientemente no perturbada para garantizar una separación de
aceite del agua sustancialmente a un valor predeterminado.
En las realizaciones descritas a continuación el
dispositivo de retardo de flujo opera continuamente para retardar el
flujo. Las realizaciones difieren en cómo se permite la salida.
En todos los casos, se produce acumulación en la
cámara de desenganche de aceite como resultado del control de la
salida.
Además, impone una velocidad de salida del
separador que es una función de la carga de líquido encima del nivel
de salida en el separador.
Primera
realización
Con referencia a la figura 2 se ilustra un
sistema separador de aceite del agua 20 según una primera
realización de la invención.
La figura 3 muestra una serie de condiciones
operativas A-E para el separador de la figura 2.
El sistema 20 dirige un influente de agua con
aceite a través de o por debajo de un deflector 12 a una cámara de
desenganche de aceite 21 cuya agua pasa por debajo de una pared
espumadora o segundo deflector 14 a un tubo de sifón 22 en una pared
de extremo 16. Este tubo de sifón descarga agua efluente al tubo de
salida 25 mediante una cámara de extracción 23.
El tubo de sifón 22, en la operación, hace que el
nivel de líquido en la cámara de desenganche de aceite 21 pase del
nivel alto 27 al nivel bajo 28.
El volumen de líquido definido entre estos dos
niveles forma una capacidad de acumulación que se designa la
capacidad de retardo activo 29.
En la práctica, agua cargada con aceite entra en
la cámara de desenganche de aceite 21 como en la figura 3, subiendo
el nivel en la cámara 21 hasta que se llena la capacidad de retardo
activo 29, tiempo en el que el tubo de sifón 22 opera haciendo que
el agua en la capacidad de retardo activo 29 salga a través del tubo
de salida 25 hasta que el sifón se rompa a nivel bajo 28. El nivel
bajo 28 se selecciona de manera que, para las condiciones de diseño,
el aceite acumulado separado no puede pasar por debajo del deflector
14 y escape de la cámara de desenganche de aceite del sepa-
rador.
rador.
Cuando entra más agua cargada con aceite en la
cámara de desenganche de aceite 21, el proceso se repite según la
figura 3 C, D, E.
De esta manera se retiene un volumen
relativamente grande de mezcla de aceite/agua durante un período de
tiempo relativamente largo para permitir que se produzca separación
del aceite antes de que el sifón libere el agua.
Expresado en otros términos: una característica
de esta realización es la incorporación de uno o varios sifones
automáticos que liberan agua sólo periódicamente de una cámara de
desenganche de aceite y dicha cámara crea un almacenamiento
potencial para un volumen seleccionado de mezcla de aceite/agua o un
mayor derrame de aceite de un volumen igual a la capacidad de
retardo activo 29.
La capacidad de retardo activo 29 está
dimensionada para contener un mayor derrame de aceite o para
llenarse progresivamente con mezcla de aceite/agua de sucesivos
eventos de lluvia. Hasta que se llena la capacidad de retardo activo
29, los glóbulos de aceite se separan del agua durante un período
mayor que el tiempo de residencia disponible, para un volumen dado
del depósito del separador, en el flujo estándar a través del
separador de decantación de la figura 1. La cámara de desenganche de
aceite 21 es quiescente con turbulencia virtualmente cero a
excepción de al final de cada ciclo cuando está operando el
sifón.
sifón.
Cuando la superficie de agua llega a un nivel de
líquido alto seleccionado de la cámara 27, se ceba un sifón que
descarga a la cámara de extracción 23, por lo que se libera agua
sustancialmente sin aceite hasta que la superficie del agua cae a un
nivel de líquido bajo seleccionado de la cámara 28 al que se rompe
el sifón. Esto libera un volumen de agua efluente igual a la
capacidad de retardo activo 29 dejando capacidad para el ciclo
siguiente de entradas de aceite/agua.
Se puede diferenciar más específicamente los
volúmenes de líquido en el separador y, más específicamente en la
cámara de desenganche de aceite, como sigue:
- A.
- La capacidad de retardo activo de la mezcla de aceite y agua 29 como se ha definido previamente incluyendo el volumen de líquido que se puede acumular en la cámara de desenganche 21 entre el nivel bajo 28 y el nivel alto 27.
- B.
- Un volumen de aceite separado máximo 24 definido como el volumen de líquido que se puede almacenar en la cámara 21 entre el nivel bajo 28 y el borde inferior 17 del deflector 14 definido a nivel de flujo inferior 18 en la figura 2.
- C.
- Un volumen quiescente 19 definido entre el nivel de flujo inferior 18 y la parte inferior de la cámara de desenganche 21.
Como se apreciará, el vaciado periódico del
separador por operación del dispositivo de retardo de flujo 26 dará
lugar a que un volumen de líquido igual a la capacidad de retardo
activo de aceite y agua 29 sea movido de la cámara de desenganche de
aceite 21 a través de la cámara de agua efluente 85 y, a través del
dispositivo de retardo de flujo 26 a la cámara de extracción 23 y el
tubo de salida 25. El líquido realmente movido incluirá líquido de
todos los volúmenes definidos 19, 24, 29, pero primariamente el agua
inferior con el menor contenido de aceite.
Es la capacidad de retardo activo de aceite y
agua 29 con su naturaleza dinámica en la que puede tener lugar
separación dentro de este volumen mientras que la cantidad del
líquido realmente contenido dentro del volumen cambia con el tiempo,
lo que proporciona la característica de separación sustantiva y
permite tiempos de residencia efectivos del orden de horas (logrando
por ello la separación efectiva de aceite/agua) para una mayor
capacidad de tratamiento que la que se puede lograr con un separador
de tipo API de dimensiones equivalentes.
También se observará que, cuando tiene lugar la
salida, la velocidad de salida es una función de la carga del
líquido en la cámara de agua efluente 85.
La figura 4A ilustra una característica de carga
frente al flujo para el dispositivo de sifón de la primera
realización de la figura 2.
La figura 4B es una vista lateral en sección del
dispositivo de retardo basado en sifón 26 de la figura 2.
Segunda
realización
La figura 5A ilustra una segunda realización de
la invención (en sección transversal) incluyendo un dispositivo de
retardo de flujo 30 en la pared de extremo de un volumen de
almacenamiento 31. En este ejemplo el dispositivo de retardo de
flujo 30 incluye una pared de retención 32 que tiene un agujero de
sangrado 33 (también denominado un agujero de drenaje) que permitirá
la liberación gradual de líquido en el volumen de almacenamiento 31
por encima de un nivel bajo predeterminado 34. Las características
de la carga frente a flujo para esta disposición se muestran en la
figura 5B.
Tercera
realización
Una disposición alternativa del sistema de la
invención según una tercera realización se ilustra en sección
transversal en la figura 6B e incluye, en este ejemplo, una pared de
retención 42 en una pared de extremo del volumen de almacenamiento
41 que tiene un primer agujero de sangrado 43, un segundo agujero de
sangrado 44 y un tercer agujero de sangrado 45 situados a
respectivos niveles predeterminados 46, 47, 48.
La figura 6A muestra un gráfico de la carga
frente al flujo para esta realización de múltiples agujeros de
drenaje del dispositivo de retardo de flujo 40.
En sentido amplio se observará que la primera
realización de la figura 2 utiliza un sifón para lograr retardo de
flujo controlado mientras que las realizaciones segunda y tercera
utilizan agujeros de drenaje.
Mientras que el agua no empezará a fluir a través
de un sifón hasta que se alcance un nivel de cebado y continuará
fluyendo hasta que la superficie del agua llegue a algún nivel
inferior, fluirá agua a través de un agujero siempre que el agujero
esté sumergido en el lado ascendente y el nivel del agua hacia
arriba del agujero sea más alto que el nivel del agua hacia abajo
del agujero.
El objetivo de controlar la liberación de agua de
un separador de aceite del agua es proporcionar tiempo de residencia
en el separador durante el que se puede producir la separación
deseada de gotitas de aceite del agua.
El sifón logra este tiempo de residencia
almacenando el agua entrante hasta que se llena la capacidad
prevista, cuando se libera el agua relativamente sin aceite y
comienza de nuevo el ciclo.
En algunas aplicaciones de una cámara de
desenganche para separación de aceite del agua, la carga puede ser
repetitiva como en baldeos diarios y en estas aplicaciones una lenta
extracción durante la noche puede ser más deseable que la
característica de sifón.
Dicha característica alternativa se puede lograr
sustituyendo el sifón por agujeros de drenaje, variando su número,
tamaño y posiciones para lograr cualquier relación deseada de
salida/nivel. Esto permite que la superficie del agua en el
separador retorne lentamente al nivel operativo inferior sin llegar
primer a algún nivel operativo superior, sino después de un tiempo
suficiente para separación de aceite del
agua.
agua.
La relación entre nivel del agua del separador y
salida para un sifón y uno o varios agujeros de drenaje se ilustra
en las figuras 4A, 5A y 6A como se describió anteriormente.
Sin embargo, el movimiento en el nivel del agua
del separador durante un evento de entrada será en sentido amplio
similar para el sifón y los agujeros de drenaje, al menos en lo que
se refiere al tiempo de residencia logrado. Con cierta generalidad
se puede afirmar que:
- \text{*}
- Un diseño de separador efectivo no requerirá un tiempo de ciclo (desde la subida por encima del nivel operativo inferior a volver a él) de más de 12-24 horas.
- \text{*}
- Para una caída de lluvia típica de un 1 evento en 1 año, el separador se puede llenar al nivel operativo superior en menos de una hora.
- \text{*}
- La subida inicial del nivel del agua del separador será pronunciada en comparación con la caída exponencial después de la salida por los agujeros de drenaje o el sifón (véase las figuras 7, 8 y 9).
- \text{*}
- La liberación precoz de agua por un agujero de drenaje que se produce con un sifón todavía no a su nivel de cebado tendrá un efecto despreciable en la subida inicial del nivel del agua.
- \text{*}
- Durante la caída del nivel del agua desde el nivel operativo superior, el flujo a través de agujero de drenaje y del sifón disminuirá exponencialmente en función de la carga encima de la salida.
- \text{*}
- Si el evento de entrada no es suficientemente grande para cebar el sifón, el agua permanecerá en el separador hasta que haya agua suficiente; con un agujero de drenaje, la salida de agua seguirá disminuyendo exponencialmente hasta que se alcance el nivel del agujero de drenaje, proporcionando al mismo tiempo (por diseño) el tiempo de residencia deseado.
Cuarta
realización
La figura 11 ilustra una disposición alternativa
del volumen de almacenamiento que, como se ve en vista en planta,
toma la forma de un depósito de forma circular 50 con entrada a un
distribuidor central en forma de un tubo vertical 51.
La salida es desde una pared circular de
retención 52. Se logra una salida controlada mediante un tubo de
sifón 53 a una salida de agua aclarada 54 o mediante agujeros de
sangrado (no representados) en la pared de retención 52 u otros
medios de retardo de flujo.
En esta realización las dimensiones del tubo de
sifón y/o los agujeros de sangrado pueden ser como las de los
ejemplos 1 o 2 siguientes.
Con referencia a las figuras 7, 8 y 9 se puede
ver que las realizaciones antes descritas incorporan una capacidad
de retardo activo 60 que opera por encima de un nivel de líquido
bajo predefinido 61 y se puede extender hasta un nivel de líquido
alto predefinido 62 establecido por un rebosadero de desbordamiento
(tal como el rebosadero 87 en la figura 2).
La capacidad de retardo activo 60 entra en
funcionamiento cuando la entrada a la cámara de desenganche de
aceite es tal que el nivel de líquido suba por encima de nivel de
líquido bajo 61.
En estos ejemplos, con el nivel de líquido bajo
61 está asociado el primer extremo expuesto de un sifón o el
inferior de al menos un agujero de drenaje dimensionado de la manera
antes descrita y que, en combinación con la pared de extremo 16 o
las paredes de retención 32, 42, 52, forma unos medios de retardo de
flujo que son el factor dominante que controla la forma y
característica de la capacidad de retardo activo 60 para una
característica de entrada dada y característica de volumen de
almacenamiento.
La capacidad de retardo activo 60, en virtud de
su entrada en funcionamiento mientras hay entrada y salida relativas
desadaptadas de la cámara de desenganche de aceite, tiene una
característica dinámica o activa que contribuye a la eficiente
separación de aceite del agua de tal manera que, para un rango
predefinido de entradas, la salida contendrá una proporción de
aceite en agua sustancialmente inferior a un
límite predefinido.
límite predefinido.
Con referencia a la figura 12 tres unidades
separadoras están conectadas en serie, por lo que un primer
separador 81 que tiene una capacidad de retardo en forma de un
primer volumen de retardo activo 91 alimenta su salida, como se
ilustra, directamente a una segunda unidad separadora 82 que tiene
un segundo volumen de retardo activo 92, unidad separadora que a su
vez alimenta su salida a una tercera unidad separadora 83 que tiene
un tercer volumen activo 93. En este ejemplo, la capacidad de
retardo activo del sistema total se determina por la característica
compuesta de los volúmenes de retardo activo 91, 92, 93.
Esta disposición tiene una ventaja especial donde
la forma y/o el tamaño del lugar dictan que un depósito grande es
inapropiado. La disposición también proporciona flexibilidad
adicional en términos de tiempo de residencia total.
Tiene una característica distintiva especial en
comparación con las implementaciones de depósito único en las que el
rebosamiento del primer separador 81 en caso de entrada catastrófica
imprevista da lugar simplemente a rebosamiento de una mezcla de
aceite/agua no tratada o insuficientemente tratada a un segundo
volumen 92 desde el segundo separador 82 en vez de la descarga
inmediata de mezcla de aceite/agua no tratada o insuficientemente
tratada de todo el sistema de tratamiento. Por lo tanto, esta
disposición de múltiples depósitos proporciona un modo de "parada
blanda", además de proporcionar flexibilidad adicional de
diseño.
Ahora se ofrecen ejemplos de las varias
realizaciones:
Un depósito rectangular de tipo API con sifón
instalado en la pared de salida. Las dimensiones típicas son 7 m de
largo, 1,5 m de ancho y niveles operativos de sifón de 1,6 m y 0,8 m
por encima del suelo, volumen = aproximadamente 17 KL, del que
aproximadamente la mitad es el rango entre niveles operativos de
sifón. El sifón se hace de tubo de cobre estirado en frío de 18 mm
de diámetro exterior y tarda aproximadamente 10 horas en bajar el
nivel del agua.
La figura 10 ilustra un ejemplo particular del
comportamiento de carga frente a flujo para la realización de sifón
de la figura 2, la realización de un solo agujero de drenaje de la
figura 5 y la realización de múltiples agujeros de drenaje de la
figura 6 para agujeros de varios diámetros como se indica.
Anteriormente se han descrito solamente algunas
realizaciones de la presente invención y se puede hacer en ella
modificaciones evidentes a los expertos en la materia, sin apartarse
del alcance y espíritu de la presente invención. Se espera que, en
muchas realizaciones, la operación del sistema separador de aceite
del agua sea sin vigilancia y/o automática.
El dispositivo separador de aceite del agua se
puede aplicar en situaciones tales como subestaciones de
transformadores y otros lugares industriales donde se requiere la
retención y descarga controlada de una mezcla de aceite y agua a un
nivel de separación especificado.
Claims (13)
1. Un separador de aceite del agua (20, 81, 82,
83) incluyendo:
una cámara de desenganche de aceite (21, 50)
dispuesta de manera que reciba una mezcla de aceite y agua y la
retenga durante un tiempo suficiente en un estado relativamente no
perturbado por lo que, en la operación, el aceite en la mezcla flota
a la parte superior de la mezcla dando lugar a un volumen de agua
sustancialmente libre de aceite que tiene una capa de aceite
derivada de dicha mezcla de aceite y agua flotando en su superficie,
una cámara de agua efluente (85) parcialmente separada de la cámara
de desenganche de aceite (21, 50) por un deflector de flujo
inferior (14) que conduce dicho volumen de agua sustancialmente
libre de aceite a dicha cámara de agua efluente (85), teniendo en la
operación la cámara de desenganche de aceite (21, 50) un nivel de
líquido bajo de la cámara (28, 61) que es más alto que un borde
inferior (17) del deflector de flujo inferior (14),
caracterizado porque se ha previsto unos medios de retardo de
flujo (26, 30, 40, 52, 53), que están dispuestos para limitar la
salida del volumen de agua sustancialmente libre de aceite de dicha
cámara de agua efluente (85) a una velocidad de salida que es una
función de una carga de líquido en dicha cámara de agua efluente
(85), porque los medios de retardo de flujo (26, 30, 40, 52, 53)
están dispuestos de tal manera que, durante el funcionamiento, el
nivel de dicha mezcla de aceite y agua suba del nivel de líquido
bajo de la cámara (28, 61) hasta un nivel de líquido más alto y
después vuelva al nivel de líquido bajo de la cámara (28, 61),
definiendo por ello una capacidad de retardo activo de la mezcla de
aceite y agua (29, 60, 91, 92, 93) en dicha cámara de desenganche
de aceite (21, 50), porque dichos medios de retardo de flujo (26,
30, 40, 52, 53) operan para acumular dicha mezcla de aceite y agua
en dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50) en dicha capacidad
de retardo activo de la mezcla de aceite y agua (29, 60, 91, 92, 93)
por encima de dicho nivel de líquido bajo de la cámara (28), y
porque dicha capacidad de retardo activo (29, 60, 91, 92, 93) está
dimensionada con referencia a
- (a)
- la velocidad de entrada; y
- (b)
- el tiempo de residencia deseado de dicha mezcla de aceite y agua en dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50) de tal manera que, para un rango predefinido de entradas a dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50), la salida de dicha cámara de agua efluente (85) contendrá una proporción de aceite en agua sustancialmente inferior a un límite predefinido.
2. Un separador (20) según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de retardo de flujo (26,
52, 53) están dispuestos para operar de manera que se evite la
salida hasta que la mezcla llegue a un nivel de líquido alto
predeterminado de cámara (27), operando después dichos medios de
retardo de flujo (26, 52, 53) para hacer que un volumen de agua
correspondiente a la capacidad de retardo activo de la mezcla de
aceite y agua (29, 60) salga de la cámara de desenganche de aceite
(21, 50).
3. Un separador (20) según la reivindicación 2,
caracterizado porque los medios de retardo de flujo (26, 52,
53) están dispuestos para operar de manera que cuando se alcance el
nivel de líquido alto de la cámara (27), la salida de la mezcla se
inicie y mantenga hasta que se alcance el nivel de líquido bajo
predeterminado de cámara (28, 61), tiempo en el que se termina la
salida.
4. Un separador (20) según las reivindicaciones 2
o 3, caracterizado porque dichos medios de retardo de flujo
(26, 52, 53) incluyen al menos un sifón (22, 53) donde dichos medios
de retardo de flujo se ceban a un nivel de líquido alto de la cámara
(27) y pierden cebado a dicho nivel de líquido bajo de la cámara
(28, 61).
5. Un separador (81, 82, 83) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de
retardo de flujo (30, 90) incluyen al menos un agujero de sangrado o
agujero de drenaje (33, 43, 44, 45).
6. Un separador (81, 82, 83) según la
reivindicación 5, caracterizado porque dicho al menos único
agujero de sangrado o agujero de drenaje (33, 43) está situado al
nivel de dicho nivel de líquido bajo de la cámara (28, 61).
7. Un separador (20, 81, 82, 83) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
dichos medios de retardo de flujo (26, 30, 40, 52, 53) están
dispuestos de manera que el tiempo de residencia deseado sea tal que
dicha mezcla de aceite y agua se retenga en dicha cámara de
desenganche de aceite (21, 50) durante un tiempo de residencia
efectivo que es mayor que el de un separador de líquido completo
convencional.
8. Un separador (20, 81, 82, 83) según la
reivindicación 7, caracterizado porque el tiempo de
residencia efectivo es del orden de horas.
9. Un separador (20, 81, 82, 83) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
dichos medios de retardo de flujo (26, 30, 40, 52, 53) están
dispuestos de tal manera que una salida de la capacidad de retardo
activo de la mezcla de aceite y agua (29, 60, 91, 92, 93) tenga una
característica de flujo diferente de una entrada a dicha capacidad
de retardo activo de la mezcla de aceite y agua (29, 60, 91, 92,
93).
10. Un separador (20, 81, 82, 83) según la
reivindicación 9, caracterizado porque la velocidad de salida
es una función discontinua de la carga de líquido en la cámara de
efluente.
11. Un método de convertir un separador que tiene
una cámara de desenganche de aceite (21, 50) que normalmente opera a
líquido pleno en un separador de aceite del agua (20, 81, 82, 83)
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado el método por instalar un dispositivo de
retardo de flujo (26, 30, 40, 52, 53) en asociación con una pared
del separador de manera que la velocidad de salida del volumen de
agua sustancialmente libre de aceite se controle en función de la
carga del líquido en la cámara de agua efluente (85), y porque la
capacidad de retardo activo (29, 60, 91, 92, 93) está dimensionada
con referencia a
- (a)
- la velocidad de entrada; y
- (b)
- el tiempo de residencia deseado del aceite y mezcla de agua en la cámara de desenganche de aceite (21, 50) de tal manera que para un rango predefinido de entradas en dicha cámara de desenganche de aceite (21, 50), la salida de dicha cámara de agua efluente (85) contendrá una proporción de aceite en agua sustancialmente inferior a un límite predefinido.
12. Un sistema separador de aceite del agua que
incluye una pluralidad de separadores de aceite del agua (20, 81,
82, 83) según cualquiera de las reivindicaciones
1-10, caracterizado porque los múltiples
separadores (20, 81, 82, 83) están conectados en serie por lo que la
salida de cada separador precedente pasa a una entrada del separador
sucesivo siguien-
te.
te.
13. Un sistema separador de aceite del agua según
la reivindicación 12, caracterizado porque el rebosamiento de
decantación de cada separador precedente pasa a una entrada del
separador sucesivo siguiente.
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