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MX2008010231A - Dispositivo de flujo mejorado para el tratamiento de un fluido y elemento de flujo utilizado por el mismo. - Google Patents

Dispositivo de flujo mejorado para el tratamiento de un fluido y elemento de flujo utilizado por el mismo.

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MX2008010231A
MX2008010231A MX2008010231A MX2008010231A MX2008010231A MX 2008010231 A MX2008010231 A MX 2008010231A MX 2008010231 A MX2008010231 A MX 2008010231A MX 2008010231 A MX2008010231 A MX 2008010231A MX 2008010231 A MX2008010231 A MX 2008010231A
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MX
Mexico
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tube
flow device
fluid
improved flow
inlet
Prior art date
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MX2008010231A
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Inventor
Bart Hubert Edith Pauwels
Manuel Paula Albert Vandevoorde
Original Assignee
Atlas Copco Airpower Nv
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Abstract

Dispositivo de flujo mejorado para tratar un fluido, dispositivo de flujo (1) el cual consiste principalmente en un alojamiento con forma de recipiente (2) con tapa (3) que se proporciona con una entrada (4) y una salida (5) para el fluido y un elemento de flujo tubular intercambiable (6) proporcionado en el alojamiento que es proporcionado con un medio (7) para tratar el fluido, por lo que este elemento (6) se ajusta contra la tapa (3) y forma una separación entre el espacio (12) al interior del elemento (6) que se conecta a la entrada (4) y el espacio (16) al exterior del elemento (6) que se conecta a la salida (5), caracterizado porque en el espacio (12), al interior del elemento (6) opuesto a la entrada (4), se proporciona un tubo (20) que forma una extensión de la entrada, tubo que se extiende principalmente en la dirección axial (X-X') del elemento (6) y que se proporciona con los pasos laterales (21) para distribuir uniformemente el fluido a tratarse en el tramo del elemento de flujo (6), por lo que este tubo tiene un corte transversal estrecho longitudinalmente en la dirección axial del flujo del fluido a través del tubo (20).

Description

"DISPOSITIVO DE FLUJO MEJORADO PARA EL TRATAMIENTO DE UN FLUIDO Y ELEMENTO DE FLUJO UTILIZADO POR EL MISMO" CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de flujo mejorado para tratar un fluido, por ejemplo, para eliminar las impurezas derivadas de un gas o líquido, para secar un gas, para separar el condensado derivado de un gas, o lo similar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tales dispositivos de flujo tipo que consisten principalmente en un alojamiento con forma de recipiente con tapa proporcionados con una entrada y una salida para el fluido un elemento de flujo tubular intercambiable proporcionado en el alojamiento, que se proporciona con un medio para tratar el fluido, por el que este elemento se ajusta contra la tapa y forma una separación entre el espacio interior del elemento que se conecta con la entrada y el espacio al exterior del elemento que se encuentra confinado por el alojamiento y que se conecta a la salida. El fluido no tratado es conducido mediante la entrada y el espacio al interior del, como resultado de lo cual, por ejemplo, se detienen las impurezas o el condensado en el medio del elemento, tras lo cual se descarga el medio como medio tratado mediante el espacio al exterior del elemento y la salida para su uso adicional. Una desventaja de los dispositivos de flujo conocidos es que cuando fluyen a través del elemento, el fluido no se distribuye uniformemente a lo largo de todo el elemento, sino que la parte principal de la velocidad de flujo del fluido fluye únicamente a través de una parte del elemento, a saber la parte más cercana a la entrada. Esto es desventajoso porque la parte restante del elemento se utiliza menos eficientemente y la pérdida de presión sobre el elemento es relativamente grande, dado que el flujo es forzado únicamente a través de una parte limitada del elemento. La pérdida de presión depende principalmente de la velocidad local que aumenta como resultado del flujo que es forzado a través de una superficie más pequeña. A partir de WO 2004/009210 se conoce una posible mejora en la forma de un tubo más corto proporcionado centralmente en la extensión de la entrada y que tiene un diámetro que es más pequeño que el de la entrada a fin de que una parte de la velocidad de flujo fluya hacia afuera mediante el tubo un poco más lejos de la entrada en el espacio al interior del elemento. Sin embargo, esta solución no es suficiente y aún así es ventajosa porque el fluido se distribuye desigualmente en el tramo del elemento y porque algunas zonas del medio se utilizan menos eficientemente que otras zonas .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene como objetivo a remediar las desventajas anteriormente mencionadas y otras. Para este fin, la invención se refiere a un dispositivo de flujo del tipo anteriormente mencionado por el que se proporciona un tubo en el espacio al interior del elemento opuesto a la entrada, tubo el cual se extiende principalmente en la dirección axial del elemento y que se proporciona con pasos laterales para distribuir uniformemente el fluido a ser tratado en el tramo del elemento de flujo, por lo que este tubo tiene un corte transversal que se estrecha en la dirección longitudinal, en una dirección axial del flujo del fluido a través del tubo y porque el espacio al exterior del elemento se conecta con la salida mediante un paso en una saliente anular en la tapa. El fluido a tratarse se distribuye el tramo del elemento a través del tubo que se estrecha mediante los pasos, como resultado de lo cual el medio del elemento se utiliza más eficientemente y como resultado de lo cual las pérdidas de presión a través del filtro pueden reducirse hasta 30%. Además, el tubo puede implementarse de manera sencilla y barata, como resultado de lo cual el costo de tal dispositivo de flujo mejorado es limitado. La invención también se refiere a un elemento de flujo que comprende un tubo con una sección que se estrecha en la dirección longitudinal, tubo el cual se proporciona con pasos laterales y que puede aplicarse en un dispositivo de flujo de acuerdo con la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Con objeto de explicar mejor las características de la invención, las siguientes modalidades preferidas de un dispositivo de flujo mejorado y elemento de flujo de acuerdo con la invención se brindan únicamente a manera de ejemplo sin ser limitantes de ninguna manera, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales.- La Figura 1 representa un corte transversal de un dispositivo de flujo mejorado de acuerdo con la invención; La Figura 2 representa la parte indicada por F2 en la Figura 1 a una escala mayor; La Figura 3 es una vista en perspectiva de la parte indicada por F3 en la Figura 1; La Figura 4 representa una variante de la Figura 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El dispositivo de flujo 1 representado en las Figuras 1 a 3 consiste principalmente en un alojamiento con forma de recipiente 2 con tapa 3 el cual se proporcionan con una entrada 4 y una salida 5 para el fluido y un elemento de flujo tubular intercambiable 6 proporcionado en el alojamiento. El elemento de flujo 6 se proporciona con un medio 7 para tratar el fluido, por lo que este medio 7 consiste, por ejemplo, en un material de filtro que es adecuado para detener las impurezas o gotas de condensado, o de un desecante para eliminar la humedad del fluido a tratarse, o de un catalizador o de otros componentes activos o pasivos. En el ejemplo brindado, el medio 7 es, por ejemplo, un tipo de paño de filtración provisto alrededor de un tubo 8 de soporte poroso o perforado del elemento 6, por el que también es posible que el medio 7 sea soportado entre dos tubos concéntricos porosos o perforados, de manera tal que el medio 7 es soportado a lo largo de cualquier costado. El elemento 6 es en este caso proporcionado en su extremo superior con una cabeza 9 forma de plástico o lo similar que se ubica en la tapa 3 anteriormente mencionada y se ajusta contra ella a fin de formar la entrada 4 y salida 5 anteriormente mencionadas. La cabeza 9 anteriormente mencionada del elemento 6 se proporciona con un tubo de canalización doblado 10 con una saliente anular 11 que sujetará en la tapa 3 por medio de varillas de soporte radial o lo similar, por lo que este tubo de canalización 10 se conecta al espacio interior 12 con un extremo lejano al interior del elemento 6 que se ajusta con el otro extremo lejano en una boquilla con forma de gancho 13 de la tapa 3, boquilla 13 la cual es roscada 14 en vista de la conexión de una tubería de alimentación para el fluido a tratarse. El elemento 6 permanece con su extremo inferior sobre el fondo 15 del recipiente 2 el alojamiento y consecuentemente forma una separación entre el espacio anteriormente mencionado 12 al interior del elemento 6 que se conecta a la entrada 4 y el espacio 16 al exterior del elemento 6 que se encuentra confinado por el mismo elemento 6 y por el alojamiento y el cual se encuentra conectado a la salida 5 mediante un paso 17 alrededor del soporte anular 11 anteriormente mencionado, por el que esta salida 5 se abre en una boquilla 18 que es roscada 19 en vista de la conexión de una tubería de descarga para el fluido tratado . Preferentemente, el paso 17 se fabrica lo suficientemente grande como para no ocasionar ninguna pérdida de presión adicional. En el costado inferior del recipiente 2 se proporciona otra abertura que no se representa en las figuras y mediante las cuales pueden descargarse las impurezas y las gotas de condensado mediante un drenaje bajo el elemento de filtro el cual puede abrirse manualmente o automáticamente a fin de dejar afuera el condensado . De acuerdo con la invención, se proporciona un tubo 20 en el espacio 12 al interior del elemento 6 opuesto a la entrada 4, en el ejemplo determinado un tubo cónico que no es parte del elemento de flujo, con un corte transversal el cual se estrecha en la dirección longitudinal, la cual se extiende principalmente en la dirección axial X-X' del elemento 6 y que se proporciona con pasos laterales 21. El tubo 20 se fija a la cabeza 9 anteriormente mencionada con su extremo más ancho al pegar unos cuantos bordes de fijación 22 que se sujetan primeramente en una ranura 23 proporcionada en la cabeza 9 del elemento 6. El resto del elemento 6, es decir, el paño de filtración 7 y el tubo o tubos 8 de soporte, también se pegan simultáneamente en la ranura. Alternativamente, el tubo 20 también puede fijarse con su extremo más ancho al tubo perforado más interior 8 al soltar los bordes de fijación 22 al interior de este tubo 8. Este conjunto formado del tubo 8 y el tubo 20 puede pegarse después en la ranura 23 de la cabeza 9 junto con el paño de filtración 7 y un posible tubo perforado más exterior . El tubo cónico 20 forma una extensión de la entrada 4 o, en particular, del tubo de canalización 10. Los pasos laterales 21 se distribuyen preferentemente de acuerdo con un patrón regular sobre la circunferencia del tubo 20 y se abren en el espacio 12 al interior del elemento 6 a distancias diferentes respecto a la entrada 4. Los pasos 21 pueden tener todo tipo de formas, tales como ranuras que se extienden principalmente en la dirección longitudinal del elemento 6. En la modalidad de las figuras 1 a 3, el tubo 20 se extiende únicamente sobre una parte del tramo L del elemento 6, preferentemente sobre un tramo M colocado entre 1/3 y 4/5 del tramo L del elemento 6, o incluso mejor colocado entre 40% y 70% del tramo L del elemento 6. En este caso, el tubo 20 se encuentra abierto en su extremo más estrecho a fin de formar una salida axial 24, por lo que el diámetro de esta salida 24 se encuentra ubicado preferentemente entre 20% y 50% del diámetro del extremo más ancho del tubo 20 y preferentemente en el orden de magnitud de 40% del diámetro de este extremo más ancho. El funcionamiento del dispositivo de flujo 1 de acuerdo con la invención es sencillo y se explica a continuación. El fluido a tratarse fluye desde el dispositivo de flujo 1 mediante la entrada 4 en dirección de la fecha I y se dirige axialmente a través del tubo cónico 20 mediante el tubo de canalización 10. El flujo del fluido a tratarse es introducido en el espacio 12 mediante los pasos laterales 21 y mediante la salida axial 24, como se representa por las flechas en la línea punteada en la Figura 2. Consecuentemente, el fluido a tratarse se distribuye uniformemente en todo el tramo L del elemento 6 y es presionado hacia el espacio 12 al interior del elemento 6 por la presión estática, a través del medio 7 del elemento 6 hacia el exterior del elemento 6. Después, el fluido tratado se recoge en el espacio 16 al exterior del elemento 6 descarga mediante las aberturas 17 y la salida 5 en dirección de la flecha 0 para su uso o tratamiento adicional. Existen dos razones por las que tal dispositivo de flujo 1 de acuerdo con la invención tiene una caída de presión más baja y es más eficiente durante su uso.
Por un lado, la presión estática en el espacio 12 al interior del elemento 6 se distribuye más uniformemente, lo cual implica que el flujo se distribuye más uniformemente en todo el tramo L del elemento, dado que esta presión estática es la fuerza conductora para llevar el fluido a través del medio 7 del elemento 6. Por otro lado, el fluido es introducido a mayor profundidad en el elemento 6 en la dirección axial X-X' , lo cual también es favorable para una mejor distribución de flujo del fluido en el tramo L del elemento 6 y lo que da como resultado una menor caída de presión en el dispositivo de flujo 1. Al aplicar el tubo cónico 20, la caída de presión en el dispositivo de flujo 1 puede reducirse al menos a 10% o, dependiendo de la aplicación, las pérdidas de presión pueden incluso reducirse en al menos 20%, o incluso mejor, en 30%. Dependiendo de la forma y dimensiones del dispositivo de flujo 1 y de la naturaleza del medio 7, el efecto del tubo cónico 20 puede optimizarse al seleccionar la forma y dimensiones correctas, así como también el número y position correctas para el tubo cónico 20 y para los pasos laterales 21, así como también la forma y dimensiones correctas para la salida axial 24. La Figura 4 representa la modalidad más preferida, por la que el tubo cónico 20 se extiende sobre todo o prácticamente todo el tramo L del elemento 6 y por el que el tubo cónico 20 apunta en este caso y se encuentra cerrado en su extremo más estrecho. Es evidente que el tubo cónico 20 puede fabricarse a partir de todo tipo de materiales, aunque se prefiere acero inoxidable o plástico. La presente invención no se limita de ninguna manera a las modalidades brindadas a manera de ejemplo y representadas en las figuras; por el contrario, tal dispositivo de flujo mejorado puede fabricarse en todo tipo de formas y dimensiones mientras se encuentre dentro del alcance de la invención.

Claims (14)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones
  2. REIVINDICACIONES 1. Dispositivo de flujo mejorado para tratar un fluido, dispositivo de flujo (1) el cual consiste principalmente en un alojamiento con forma de recipiente (2) con tapa (3) que se proporciona con una entrada (4) y una salida (5) para el fluido y un elemento de flujo tubular intercambiable (6) proporcionado en el alojamiento que es proporcionado con un medio (7) para tratar el fluido, por lo que este elemento (6) se ajusta contra la tapa (3) y forma una separación entre el espacio (12) al interior del elemento (6) que se conecta a la entrada (4) y el espacio (16) al exterior del elemento (6) que se conecta a la salida (5) , caracterizado porque en el espacio (12) , al interior del elemento (6) opuesto a la entrada (4) , se proporciona un tubo (20) que forma una extensión de la entrada, tubo que se extiende principalmente en la dirección axial (X-X' ) del elemento (6) y que se proporciona con los pasos laterales (21) para distribuir uniformemente el fluido a tratarse en el tramo del elemento de flujo (6) , por lo que este tubo tiene un corte transversal estrecho, longitudinalmente en la dirección axial del flujo del fluido a través del tubo (20) y porque el espacio (16) al exterior del elemento (6) se conecta con la salida (5) mediante un paso (17) en una saliente anular (11) de la tapa (3) . 2. Dispositivo de flujo mejorado según la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo (20) es un tubo cónico.
  3. 3. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los pasos laterales anteriormente mencionados (21) en el tubo (20) se proporcionan a diferentes distancias de la entrada (4) .
  4. 4. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los pasos laterales (21) se distribuyen sobre la circunferencia del tubo (20) .
  5. 5. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo (20) se extiende sobre todo, o prácticamente todo el tramo (L) del elemento (6) .
  6. 6. Dispositivo de flujo mejorado según la reivindicación 5, caracterizado porque el tubo (20) se encuentra cerrado en su extremo más estrecho.
  7. 7. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, caracterizado porque el tubo (20) se extiende sobre un tramo (M) que se encuentra ubicado entre un tercio y cuatro quintos del tramo (L) del elemento (6) o que se encuentra ubicado preferentemente entre 40% y 70% del tramo (L) del elemento (6) .
  8. 8. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 5 o 7, caracterizado porque el tubo (20) se encuentra abierto en su extremo más estrecho.
  9. 9. Dispositivo de flujo mejorado según la reivindicación 8, caracterizado porque el diámetro del extremo abierto más estrecho del tubo (20) se encuentra ubicado entre 20% y 50% del diámetro del extremo más estrecho y preferentemente tiene el orden de magnitud de 40% del diámetro de este extremo más ancho.
  10. 10. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los pasos laterales (21) son ranuras que pueden extenderse principalmente en la dirección longitudinal del elemento (6) .
  11. 11. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo (20) se fija a la tapa (9) anteriormente mencionada con su extremo más ancho.
  12. 12. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento (6) se proporciona con una cabeza (9) que funciona en conjunto con la tapa anteriormente mencionada (3) a fin de formar la entrada anteriormente mencionada (4) y la salida (5) y porque el tubo (20) se fija a la cabeza (9) de este elemento (6) .
  13. 13. Dispositivo de flujo mejorado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo (20) reduce las pérdidas de presión a través del dispositivo de flujo (1) en al menos 10%, o incluso mejor, en al menos 20% o incluso en al menos 30% .
  14. 14. Elemento de flujo a utilizarse en un dispositivo de flujo (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un tubo (20) con un corte transversal que se estrecha en dirección longitudinal, tubo el cual (20) se proporciona con pasos laterales (21) .
MX2008010231A 2006-02-10 2007-02-09 Dispositivo de flujo mejorado para el tratamiento de un fluido y elemento de flujo utilizado por el mismo. MX2008010231A (es)

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