ES2311312B1 - Sistema para el tratamiento de aguas marinas por medios electroliticos. - Google Patents
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Abstract
Sistema para el tratamiento de aguas marinas por
medios electrolíticos.
Sistema basado en la producción de iones cobra y
de hidróxido sódico en el interior de una cuba (1), aislada
eléctricamente para evitar que se polarice, donde se han instalado
dos electrodos (2) y (3), y hasta donde llega, por una válvula
aislante (7), el agua de mar impulsada por una bomba (4), que una
vez tratada sale de la cuba (1) por el tubo (8), recubierto por un
casquillo aislante (10) y situado en posición centrada entre los
dos electrodos, lo que impide la aparición de precipitados en el
interior de la cuba (1), proporcionando así un sistema eficaz en el
tratamiento de aguas marinas para evitar la aparición de
incrustaciones y retrasar los efectos de la corrosión,
especialmente aplicable a barcos, plataformas petrolíferas o
cualquier otra instalación marítima, que utilizan el agua tratada
como refrigerante de la maquinaria.
Description
Sistema para el tratamiento de aguas marinas por
medios electrolíticos.
La presente invención se refiere a un sistema
especialmente concebido para el tratamiento de agua del mar, basado
en el empleo de medios electrolíticos, de especial aplicación en
todo tipo de barcos, plataformas petrolíferas, artefactos
submarinos y flotantes, o incluso otro tipo de instalaciones
costeras tales como industrias frigoríficas, estaciones contra
incendios, etc., que emplean las aguas marinas como medio
refrigerante de toda la maquinaria.
El objeto de la invención es, por tanto,
proporcionar un nuevo sistema perfeccionado para el tratamiento de
estas aguas, que permita su empleo como refrigerante, retrasando en
lo posible la corrosión de los conductos o la maquinaria, así como
impidiendo la aparición de las posibles incrustaciones biológicas
marinas en todos los circuitos, todo ello por medio de una
instalación sencilla que requiere un mantenimiento muy
económico.
Como se acaba de comentar, es frecuente la
utilización en los buques, submarinos, plataformas petrolíferas, o
instalaciones cercanas al mar, la utilización del agua marina para
que actúe como refrigerante de toda la maquinaria. Pero el empleo
de esta agua sin ningún tipo de tratamiento conlleva una serie de
problemas como incrustaciones en los circuitos o la corrosión de los
circuitos y la maquinaria a través de la cual circula.
Actualmente se están utilizando distintos
sistemas para el tratamiento de las aguas marinas, por ejemplo la
inyección de hipoclorito sódico a las tomas de fondo, o el empleo
de resinas cargadas de iodina. Otra solución consiste en un
generador de hipoclorito sódico aplicando corriente de alto
amperaje a tubos de titanio-platino, que descomponen
el cloruro sódico del agua del mar y genera hipoclorito sódico que
se inyecta a las tomas de fondo del buque.
También se ha recurrido al empleo de imanes de
alta capacidad que impiden la formación de la cadena de sal y cal
en los circuitos, o de equipos generadores de iones cobre e
hidróxido de aluminio mediante electrodos montados en cada una de
las tomas de fondo a los que se les da corriente de bajo voltaje y
bajo amperaje.
Pero estos métodos presentan problemas
derivados, por ejemplo, de la peligrosidad de hipoclorito y el
coste elevado que supone su consumo, a parte de que aumenta la
corrosión en el sistema de refrigeración. Las resinas deben ser
renovadas de forma constante por lo que tampoco es empleado este
método por su alto precio de mantenimiento, además tampoco protege
contra la corrosión. En cuanto al sistema de producción de iones de
cobre, para renovar los electrodos es preciso la varada del buque y
cambiarlos en el estado en que se encuentren, lo que supone un
coste elevado, ya que la mayoría de las veces podrían ser
utilizados durante algún tiempo más.
El propio solicitante es titular de una patente,
para el tratamiento de las aguas marinas, basada en la electrólisis
de dos metales puros en el interior de una cuba electrolítica hasta
la que se bombea agua del mar, sin embargo este sistema presenta
una serie de problemas de funcionamiento.
Los inconvenientes consisten en la acumulación
de precipitados en el interior de la cuba, motivo por el cual ésta
debía ser limpiada con una excesiva frecuencia, ya que estos
precipitados además suponen un riesgo de obstrucción de la boquilla
de salida del flujo de la cuba. Así mismo después de un tiempo de
uso, surgen problemas de incrustaciones calcáreas y salinas, unidas
al hidróxido de aluminio en la cuba, provocadas porque la cuba actúa
de cátodo frente a los electrodos, y que causan el taponamiento de
la tubería de descarga que va al fondo del barco, por lo que cada
poco tiempo hay que proceder a limpiarla y a hacer un soplado
comprimido a al tubería. Dichas incrustaciones también ensucian a
los electrodos, por lo que se requiere la paralización del sistema
para las operaciones de limpieza, con las consiguientes pérdidas de
horas de trabajo del equipo.
El sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos que la invención propone, resuelve de
forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente
expuesta, en los distintos aspectos comentados, puesto que, aunque
también se basa en la producción de iones cobre e hidróxido de
aluminio por medio de electrodos, permite la resolución de los
problemas de precipitados y corrosiones que se dan en los sistemas
empleados en la actualidad, modificando los equipos para evitar la
polaridad de la cuba en la que están los electrodos.
De forma más concreta, el sistema propuesto por
la invención está constituido por una cuba, de material apropiado
como puede ser de acero inoxidable, en la que se han instalado, con
la colaboración de los medios de sujeción adecuados, dos electrodos
de metales puros, uno de cobre y otro de aluminio, de forma que al
bombear el agua del mar hasta la cuba, ésta es tratada con los iones
cobre y con el hidróxido de aluminio que se producen, lográndose
con ello un sistema anticorrosivo y antiincrustaciones, con lo que
se impide la adherencia de crustáceos, algas, moluscos, etc., y se
protege la tubería contra los efectos de la corrosión.
El equipo de tratamiento de aguas marinas que se
preconiza está formado, a parte de por la cuba y los electrodos,
por una electrobomba de potencia y capacidad suficiente para flujo
de líquido que se pretende tratar, que será la encargada de la
aspiración del agua que va a ser tratada y de enviarla hasta la
cuba electrolítica a través de una serie de conducciones
convenientemente instaladas para su tratamiento electrolítico. Así
mismo, la citada cuba está dotada de una tubería de salida para el
agua de mar una vez que ha sido tratada en el interior de la cuba,
que es enviada a las tomas de agua con que cuenta el barco,
complementándose el sistema con una válvula de seguridad instalada
adecuadamente en la cuba electrolítica.
Tanto los electrodos de la cuba, como la
electrobomba están conectados a un transformador - rectificador,
que será el encargado de suministrarles la corriente necesaria para
su correcto funcionamiento. Para facilitar el manejo y la seguridad
en el funcionamiento del sistema para el tratamiento de aguas
marinas que la invención propone, se dispone de un cuadro de
mandos, desde donde se controla la intensidad y el voltaje de la
corriente eléctrica suministrada, y que está provisto de mandos de
parada y puesta en marcha de la bomba, así como de regulación de
los electrodos, lo que permite llevar un perfecto seguimiento del
sistema cuando este está en funcionamiento.
Pues bien, las características novedosas de esta
invención se basan en el aislamiento de la cuba para evitar que
esta se polarice y actúe como cátodo respecto a los electrodos,
provocando que el líquido tratado no fluya con la velocidad
suficiente, enviando dicha polaridad al tubo de salida de dicha
cuba. Para ello, esta tubería de salida entra en la cuba sin
tocarla, con el fin de que ésta esté realmente aislada, y penetra
directamente hasta el centro de los electrodos, para que la masa
evite los fenómenos de precipitación, de modo que al estar centrado
el tubo se produce una gran velocidad de flujo del agua.
Esta tubería de salida se recubre con nylon o
cualquier otro material aislante que impida que la cuba se
polarice. De igual forma el casquillo de la tubería está aislado
para evitar que en el borde se produzca precipitación. Por otro
lado, el hecho de que este tubo de salida esté introducido hasta el
centro de los electrodos, permite que el desgaste de éstos sea
menor, lo que supone otra importante ventaja funcional y
económica.
Para afianzar este aislamiento de la cuba,
también se ha previsto que la tubería de entrada de agua de mar sin
tratar esté igualmente provista de un sistema aislante. Para ello
esta tubería de alimentación cuenta con una válvula de material
adecuado, por ejemplo de polipropileno, que permite y garantice el
aislamiento eléctrico de la cuba.
Finalmente el sistema se complementa
exteriormente con el aislamiento de las patas de anclaje sobre las
que está instalada la cuba, dichas patas están dotadas de una serie
de placas aislantes que permiten que el depósito o cuba quede
aislada de posible cargas eléctricas que le pudieran afectar desde
el exterior por las patas, es decir por los medios materiales que
mantiene en contacto directo a la cuba con la superficie del
barco.
Con todas estas medidas se logra reducir el pH
de la zona de precipitación de hidróxidos en la zona catódica,
reduciendo o eliminando así la precipitación de hidróxidos en los
electrodos, sobre todo en el de cobre, con lo que aumenta la
efectividad del equipo, pues se consigue introducir los cationes en
el circuito de agua y no almacenarlos en el interior de la cuba.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación
esquemática de un ejemplo de realización práctica del sistema para
el tratamiento de aguas marinas por medios electrolíticos que la
invención propone.
La figura 2.- Muestra una vista en despiece de
la cuba utilizada en el sistema para el tratamiento de agua del mar
que se ha representado en la figura anterior.
La figura 3.- Muestra, finalmente, otra
representación esquemática de la cuba electrolítica, en la que
aparecen los electrodos en la disposición y conexiones adoptadas en
situación de trabajo.
A la vista de las figuras reseñadas, y más
concretamente de la figura 1, puede observarse como el sistema para
el tratamiento de aguas marinas por medios electrolíticos que la
invención propone, está constituido a partir de una cuba (1) en la
que se encuentran instalados dos electrodos (2) y (3) de metales
puros, siendo uno de dichos electrodos, el referenciado con (2), de
cobre, mientras que el electrodo (3) es de aluminio, encargados de
generar iones cobre e hidróxido de aluminio para el tratamiento del
agua de mar que llega hasta la cuba (1) impulsada por una bomba
(4). Tanto los electrodos (2) y (3) como la bomba (4) están
asistidos por una unidad transformadora - rectificadora (5) que
aporta la energía necesaria para su funcionamiento.
La bomba (4) aspira el agua del mar y la hace
llegar a través de la conducción (6) hasta la entrada a la cuba
(1), entrada que se produce con la colaboración de una válvula (7),
instalada en la parte superior de dicha cuba (1), que en el ejemplo
de realización de la invención se trata de en una válvula de bola,
fabricada en polipropileno lo que permite mantener aislada
eléctricamente la cuba (1) de la tubería de alimentación (6).
Este agua es tratada por los iones cobre y el
hidróxido de aluminio producidos en el interior de la cuba (1),
siendo después canalizada hacia el exterior por un tubo de salida
(8) dispuesto en la zona inferior de la cuba (1), situado de tal
forma que la boca de entrada (9) queda colocada en el centro de los
dos electrodos (2) y (3), tal y como se ha representado en la figura
3. Este tubo de salida (8) entra en la cuba (1) sin tocarla,
permitiendo mantener dicha cuba (1) aislada y libre de toda
polarización, para ello está provisto de un casquillo (10) de
nylon que lo recubre, proporcionando el aislamiento requerido.
La tubería (8), ya en el exterior de la cuba (1)
se une mediante un elemento de unión (11) a una válvula (12) que
permite la regulación del flujo de salida de agua tratada, y que
conecta la salida con un elemento distribuidor (13) dotado de una
serie de válvulas (14), que permiten dirigir el caudal de agua
tratada para su uso en las distintas aplicaciones que se estimen
oportunas, por ejemplo por medio de una conducción (15), hasta otra
tubería o depósito (16) desde donde se llevará, impulsada por la
bomba (4) hasta cualquier otro circuito.
Este dispositivo se remata en un enchufe rápido
(17) y un acoplador de conexión rápida de aire comprimido (18),
para cuando sea necesaria la realización de tareas de soplado o
limpieza de la cuba (1). Todo ello con la colaboración de las
tuercas, arandelas y juntas de estanqueidad necesarias para hacer
que la conducción sea segura.
Para completar el aislamiento eléctrico de la
cuba electrolítica (1), se han dotado a las patas o medios de
sujeción (19), sobre los que se apoya, de una placa (20) de
aislamiento superior, y otra placa (21) de aislamiento inferior,
que impiden que la cuba (1) se polarice, perjudicando
consecuentemente al proceso de tratamiento de agua que se lleva a
cabo.
Los electrodos (2) y (3) están fijados en la
tapa (22) de la cuba (1) con la colaboración de tornillos, tuercas
y arandelas (23). Del mismo modo la tapa (22) de cierre de la cuba
(1) va fijada a ésta por medio de tornillos (24), con la
interposición de una junta tórica (25) que asegure la estanqueidad
del cierre. Los electrodos (2) y (3) también disponen de sendas
juntas (26), para su montaje estanco tras el apriete de las
oportunas tuercas (23).
La cuba dispone además, de una válvula de
seguridad (27), asociada a un dispositivo (28) que permite la purga
de aire. La presión en el interior es medida por medio de un
manómetro (29). En la parte inferior de la cuba (1) se ha
dispuesto, una salida (30) adicional para evacuación del contenido
de la cuba (1), con la colaboración de una válvula (31).
Todo el conjunto se dirige desde un cuadro de
mandos (5), que es donde se realizan las conexiones eléctricas de
la bomba (4) y de los electrodos (2) y (3), cuadro (5) que dispone
de un amperímetro (32) y un voltímetro (33), así como de pulsadores
de encendido y apagado (34), pilotos de señalización (35),
reguladores de los electrodos (36), y otros elementos de
características similares.
Claims (6)
1. Sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos, basado en la producción de iones cobre y
de hidróxido de aluminio por la electrólisis de dos electrodos de
metales puros en el interior de una cuba electrolítica, hasta la
que llega el agua impulsada por una electrobomba, para impedir las
incrustaciones y corrosiones en las conducciones de agua en barcos,
plataformas petrolíferas o cualquier instalación costera, estando
los electrodos y la electrobomba conectados a una unidad
transformadora-rectificadora, caracterizado
porque está constituido a partir de una cuba (1) en la que se han
instalado convenientemente sujetados a su tapa (22) los electrodos
(2) y (3) de cobre y aluminio respectivamente, habiéndose previsto
que dicha cuba (1) se encuentre aislada eléctricamente, para lo que
cuenta con sistemas de aislamiento en la entrada de agua a la cuba
(1) por la conducción (6), y en la salida (8) del agua tratada,
estando también dotadas las patas o medios de apoyo (19) de medios
adecuados que permiten el aislamiento de la cuba (1).
2. Sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque el tubo de salida (8) está posicionado
en el centro de los electrodos (2) y (3), para evitar la
precipitación en el interior de la cuba (1).
3. Sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el tubo (8) de salida de agua tratada
está recubierto de un casquillo (10) de material aislante, como por
ejemplo nylon, que aísla la cuba (1) de la tubería (8) de
descarga.
4. Sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la entrada de agua a la cuba (1) se
produce a través de una válvula (7) construida en un material
aislante como puede ser polipropileno.
5. Sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque las patas (19) de apoyo de la cuba (1),
incorporan un sistema aislante materializado en una placa de
aislamiento superior (20), y otra placa de aislamiento inferior
(21).
6. Sistema para el tratamiento de aguas marinas
por medios electrolíticos, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la cuba electrolítica (1) está dotada
de una válvula de seguridad (27), asociada a un dispositivo (28)
que permite la purga de aire en caso de que sea necesario.
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-
2005
- 2005-04-06 ES ES200500799A patent/ES2311312B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5286001A (en) * | 1990-11-15 | 1994-02-15 | Karl Rafeld Kg Spritzgusswerk, Elektronik Und Formenbau | Plumbing and heating pipe system for water supply purposes, made either completely or mainly of plastic material, especially of polypropylene |
| ES2099670A1 (es) * | 1994-10-07 | 1997-05-16 | Presedo Jesus Manuel Taboada | Sistema de tratamiento de aguas marinas por medios electroliticos. |
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