ES2352166T3 - Aparato y procedimiento para generar y distribuir burbujas en una mezcla de gas y líquido. - Google Patents

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ES2352166T3 ES08165901T ES08165901T ES2352166T3 ES 2352166 T3 ES2352166 T3 ES 2352166T3 ES 08165901 T ES08165901 T ES 08165901T ES 08165901 T ES08165901 T ES 08165901T ES 2352166 T3 ES2352166 T3 ES 2352166T3
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Abstract

Aparato (1) para proporcionar y distribuir unas burbujas (8) en una mezcla de gas y líquido transportada en un recorrido de flujo (6) de un tubo, estando dispuesto el aparato en línea con el tubo y comprendiendo en orden sucesivo una zona de entrada (2), una unidad de obstáculo (3) y una zona de salida (4), en el que - la zona de entrada (2) está dispuesta para la entrada de la mezcla de gas y liquido que contiene las burbujas de tamaño inicial, estando provista dicha zona de entrada (2) para acelerar y dirigir el flujo a - la unidad de obstáculo (3) provista de elementos estructurales para producir una turbulencia, reduciendo de este modo las burbujas de tamaño inicial a burbujas de menor tamaño y dispersando las burbujas en el flujo, y está dispuesto un obstáculo de flujo (12) en un recorrido de la unidad de obstáculo (3), proporcionando por lo menos una abertura entre el obstáculo de flujo (12) y una pared de recorrido, presentando el obstáculo de flujo una zona de detención de flujo (21) determinada dispuesta esencialmente en el centro del recorrido, proporcionando por lo menos una abertura entre el obstáculo de flujo (12) y la pared del recorrido, - la zona de salida (4) está dispuesta para la entrada de la mezcla de gas y líquido que contiene burbujas de tamaño menor y está concebida para acelerar el flujo y mantener una distribución regular de las burbujas de menor tamaño en el flujo para su posterior transporte en el tubo.

Description

La presente invención se refiere a un aparato y a un procedimiento para generar y distribuir burbujas en una mezcla de gas y líquido transportada en un recorrido de flujo de un tubo.
El objetivo de la invención es obtener una disolución y/o distribución eficiente del gas en el líquido durante el transporte en el tubo. Otro objetivo de la invención es reducir el tamaño de las burbujas iniciales en el líquido y distribuir dichas burbujas en el flujo.
Se pueden aplicar procedimientos y aparatos para proporcionar burbujas de un tamaño menor para disolver el gas en líquido en diferentes campos técnicos. La disolución del oxígeno en agua es de especial interés para la presente invención, incluso si la invención es aplicable a otros usos en los que distintos tipos de gases y líquidos pueden formar parte del procedimiento actual. El agua que se va a utilizar para las piscifactorías presenta una necesidad de disolver oxígeno en el agua transportada a través de un tubo en las piscinas o depósitos para que vivan los peces. La producción y distribución de burbujas con un tamaño menor de acuerdo con la invención resulta ventajosa para disolver el oxígeno en agua. Incluso aunque las piscifactorías resulten de especial interés, la invención se puede aplicar en otros campos técnicos, como, por ejemplo, adición de gas (por ejemplo oxígeno o dióxido de carbono) a aguas residuales, agua potable y varios flujos de proceso.
En la técnica anterior, se describen unos dispositivos para generar microburbujas, por ejemplo, en el documento JP 2006326484. El aparato que se da a conocer en dicha publicación presenta una estructura en forma de caja dividida en tres compartimientos. Se introduce una mezcla de gas y líquido a través de una entrada en el primer compartimiento y dicha mezcla fluye desde el primero al segundo y desde el segundo al tercer compartimiento, a través de pequeños orificios realizados en la pared común entre cada dos compartimientos. Los orificios pequeños generan microburbujas en el líquido y el flujo sale de la estructura de caja a través de una salida dispuesta en el tercer compartimiento.
Debido a la configuración del dispositivo del documento JP 2006326484 tiene lugar una pérdida de presión significativa cuando la mezcla pasa a través del dispositivo. La velocidad de dicha mezcla al pasar por la salida es baja y, por lo tanto, el riesgo de unión de las burbujas es sustancial. Si este dispositivo se tuviese que utilizar en la misma aplicación que la invención, dada la condición de que la mezcla que fluye al exterior por la salida necesita un determinado nivel de presión, sería necesaria la instalación de una bomba adicional en el tercer compartimiento, para mantener la presión de trabajo en la disposición de tubo en la que se instala la invención. La instalación de una bomba adicional incrementa el nivel de costes, así como la necesidad de mantenimiento.
El aparato según la presente invención presenta una construcción de coste reducido, relativamente sencilla y sin partes, tales como una bomba adicional con la necesidad de revisión frecuente, ni unos costes de funcionamiento incrementados, ya que la pérdida de presión del aparato es baja y el flujo se desplaza a través del aparato utilizando la presión existente en el recorrido de fluido. Además, el dispositivo del documento JP 2006326484 prevé una entrada y una salida dispuestas en una relación angular, por lo que dicho dispositivo del documento JP 2006326484 no resultaría adecuado para su adaptación en una disposición en línea con una disposición de conducción alargada, tal como está orientada la presente invención. En el dispositivo del documento JP 2006326484, el gas se disuelve en el líquido cuando la mezcla pasa a través del dispositivo debido al tamaño del volumen capturado en el dispositivo y al periodo de retención en que permanezca la mezcla en dicho dispositivo, mientras que el objetivo principal del aparato según la invención es proporcionar burbujas de un tamaño menor y obtener una distribución uniforme de las mismas en el flujo. Cuando se utiliza la presente invención, el proceso de disolución tiene lugar en varias etapas; una parte del proceso de disolución tiene lugar con anterioridad a la entrada del flujo en el aparato según la invención, otra parte del proceso de disolución se produce en el aparato, y se finaliza el proceso después de que el flujo haya salido del aparato, por ejemplo en el estanque de peces. El tamaño de los orificios entre los compartimientos del dispositivo que se da a conocer en el documento JP 2006326484 hace que el dispositivo resulte vulnerable a obstrucciones debidas a hojas, ramas, etc. que entren en el dispositivo.
También se debe hacer referencia a las publicaciones US nº 6.982.968, WO 01/36105 y JP 2003117365.
La patente US nº 6.982.968 muestra un dispositivo de boquilla para el tratamiento de aguas residuales, en el que el objetivo de la invención se refiere a la liberación y elevación de microburbujas del líquido. De este modo, el objetivo de la invención de la patente US nº 6.982.968, es el contrario que el objetivo de la presente invención, ya que un aspecto importante de la invención es evitar la acumulación de burbujas de menor tamaño en la parte superior del flujo y mantener una distribución uniforme de las burbujas
de menor tamaño a través de la sección transversal del flujo.
El documento WO 01/36105 muestra una boquilla provista de unos orificios de tamaños diferentes para la introducción de líquido y gas en un elemento de tubo. La publicación no se refiere a la desintegración de burbujas en burbujas de menor tamaño ni a la obtención de una determinada disposición de las burbujas en el flujo.
El documento JP 2003117365 se refiere a la reducción de burbujas en microburbujas mediante el uso de una bomba que proporciona la agitación y la presurización de una mezcla de gas y líquido. Este procedimiento no se puede aplicar a la presente invención.
En los documentos US 2004/0251566 y US nº 5.810.052 se dan a conocer otros dispositivos según la técnica anterior.
El documento US 2004/0251566 da a conocer un dispositivo para generar microburbujas, comprendiendo dicho dispositivo múltiples generadores de cavitación. El dispositivo, en sus varias formas de realización, prevé una entrada para líquido y un recorrido para la entrada del gas aguas abajo de la entrada de líquido. El recorrido para la entrada de gas está dispuesto de manera que dicho gas se suministre en el primer generador de cavitación, que puede ser un deflector u otras constricciones al recorrido de flujo, y se mezcle con el líquido en este lugar. Aguas abajo del primer generador de cavitación, se genera un primer campo de cavitación. A continuación, el flujo entra en un segundo generador de cavitación y, aguas abajo del segundo generador de cavitación se genera un segundo campo de cavitación. En el canal de flujo del dispositivo generador de burbujas del documento US 2004/025 1566, se puede prever cualquier cantidad de etapas de cavitación hidrodinámica.
La patente US nº 5.810.052 da a conocer un aparato para mezclar dos líquidos, por ejemplo, aceite y agua. Dado que dicho dispositivo está previsto para la mezcla de aceite y agua, se precisan condiciones de alta presión para obtener la mezcla entre ambos líquidos. La caída de presión en el aparato de D2 es bastante importante y el objetivo del aparato es crear las condiciones para utilizar el efecto de cavitación.
El objetivo de la invención se alcanza mediante el aparato según se define en la reivindicación independiente de dicho aparato y en la reivindicación independiente del procedimiento. Otras formas de realización de la invención se definen en las siguientes reivindicaciones subordinadas.
Según la primera reivindicación independiente, está previsto un aparato para
proporcionar y distribuir burbujas en una mezcla de gas y líquido transportada en un recorrido de fluido en un tubo. El aparato se dispone en línea con el tubo y comprende, en orden sucesivo, una zona de entrada, una unidad de obstáculo y una zona de salida. La zona de entrada está dispuesta para la entrada de la mezcla de gas y líquido que contiene las burbujas del tamaño inicial y, además, la zona de entrada se prevé para acelerar y dirigir el flujo en la unidad de obstáculo. Dicha unidad de obstáculo está provista de elementos estructurales para producir una turbulencia con la cual se reduzca el tamaño inicial de las burbujas a unas burbujas con un tamaño menor y, además, dispersar y distribuir las burbujas de manera uniforme en el flujo. La zona de salida está prevista para la entrada de la mezcla de gas y líquido que contiene burbujas con un tamaño menor, y acelera el flujo y mantiene una distribución uniforme de dichas burbujas de tamaño menor en el flujo para el transporte posterior en el tubo.
Según la segunda reivindicación independiente, la invención también incluye un procedimiento.
En una forma de realización de la invención, el objetivo del aparato es producir microburbujas distribuidas uniformemente a través de la sección transversal del flujo, con el fin de conseguir la disolución efectiva del gas en el líquido. En esta forma de realización, las burbujas pequeñas constituyen las burbujas de tamaño inicial y las microburbujas constituyen las burbujas con un tamaño menor.
Para el aparato según las reivindicaciones independientes, pueden resultar adecuados distintos tipos de gas y líquido, preferentemente transportados en una mezcla. El gas puede estar presente en varios estados y cantidades en el líquido, y los estados pueden variar a medida que se transporta la mezcla por el aparato. El gas puede estar presente únicamente a modo de burbujas en el líquido, o el gas puede estar presente tanto a modo de burbujas como parcialmente disuelto en el líquido. El gas también se puede introducir en forma líquida. Dicho gas se introduce en el líquido que fluye por el recorrido de fluido del tubo a través, por ejemplo, de una entrada de gas situada en dicho recorrido de fluido. Se pueden generar burbujas de un tamaño inicial cuando se inserta el gas en el líquido. La entrada de gas preferentemente está situada aguas arriba del acceso de la zona de entrada y estaría conectada a un suministro de gas por medios adecuados.
El tubo en el que se transporta la mezcla de gas y líquido comprende por lo menos un elemento de tubo. Dicho tubo puede estar compuesto de una pluralidad de elementos de tubo dispuestos en una relación alargada formando una conducción. Cada elemento de tubo está formado con por lo menos un recorrido de fluido y, preferentemente, está unido a una disposición extremo con extremo. El tamaño, la forma, la flexibilidad y el material del elemento de tubo individual puede variar dependiendo del campo de uso.
El aparato está dispuesto en una relación en línea con respecto al tubo. El recorrido de fluido del tubo define una dirección principal del flujo. El flujo se transporta por el aparato en una dirección correspondiente a la dirección principal del flujo. Al contrario que en el dispositivo del documento JP2006326484, cuando se instala el aparato en una conducción existente, no se altera la dirección principal del flujo cuando el flujo se desplaza por el aparato. La disposición en línea del aparato según la invención permite que la mezcla de gas y líquido que se va a desplazar por el aparato utilice la presión existente en el tubo.
Además, la disposición en línea hace que la instalación del aparato en un tubo/conducción existente resulte más sencilla. Preferentemente, la instalación tiene lugar in situ, donde se retira una parte del tubo y se inserta y se conecta el aparato según la invención que se va a utilizar a las partes del tubo restantes. Si el aparato según la invención se va a utilizar en un tubo que transporta líquido y gas a una piscina de acuicultura, la instalación se puede realizar por el propio propietario o personal de mantenimiento de la piscifactoría, debido a que el procedimiento de instalación resulta bastante sencillo y no requiere unas habilidades profesionales específicas.
El aparato según contribuye a la disolución de gas en líquido. En una forma de realización, la disolución de gas en líquido tiene lugar en varios lugares durante el transporte por el tubo y el aparato según la invención. Una parte del gas insertado en el líquido se puede disolver aguas arriba de la zona de entrada. Otra parte del gas se puede disolver durante el transporte por el aparato y la parte restante del gas se puede disolver aguas abajo de la zona de salida, por ejemplo durante el transporte adicional en el tubo o en el depósito, donde se dispone la boca del tubo. Por ejemplo, un depósito como el estanque de peces incluido en una piscifactoría.
El aparato según la invención ofrece una alternativa sencilla, con menores costes y efectiva para obtener una disolución eficiente de gas, como el oxígeno, en líquido, como el agua. Uno o varios componentes: la zona de entrada, la unidad de obstrucción y/o la zona de salida pueden estar constituidos por elementos prefabricados, como por ejemplo elementos estándar realizados en un material plástico o en un material metálico.
En una forma de realización, está previsto un obstáculo de flujo en un recorrido de
la unidad de obstáculo. El obstáculo de flujo está dispuesto de manera que aparezca por lo menos una abertura entre el obstáculo de flujo y la pared del recorrido. Dicho obstáculo de flujo puede estar constituido por un elemento estructural fijado por medios adecuados en el recorrido dejando una o más aberturas entre el elemento y la pared del recorrido para que el flujo pase a través de las mismas. Mediante la introducción del obstáculo de flujo que, preferentemente, se dispone con una zona de detención de flujo determinada dispuesta esencialmente en el centro del recorrido, el flujo golpea dicho obstáculo de flujo y se ve forzado en una dirección transversal a la dirección principal del flujo con anterioridad a su recorrido a través de la/s abertura/s, preferentemente dispuesta/s en el perímetro del obstáculo de flujo. Debido a la incidencia ocasionada por el impacto en el obstáculo de flujo, se produce una turbulencia aguas abajo de dicho obstáculo de flujo que provoca una reducción del tamaño inicial de las burbujas a unas burbujas de menor tamaño y, además, dispersa las burbujas en el flujo.
El obstáculo de flujo se puede concebir mediante varias estructuras, en las que la disposición de una estructura de material sólido dispuesto en el centro del recorrido que deja una abertura para que pase el flujo en el perímetro de la estructura, proporciona la base para conseguir una turbulencia. El obstáculo de flujo puede estar provisto mediante una estructura en forma de disco con una o más aberturas, preferentemente orificios pasantes. El/los orificio/s preferentemente está/n dispuesto/s en la proximidad al perímetro del disco y la parte central del disco constituye una zona de detención de flujo. Alternativamente, el obstáculo de flujo se realiza con una sección transversal en forma de cruz, con brazos que generalmente presentan la misma longitud y una intersección que generalmente presenta una forma circular que constituye la zona de detención de flujo. (La zona de los brazos se puede incluir en la zona de detención de flujo). En otra forma de realización, un elemento alargado dispuesto en la unidad de obstáculo, por ejemplo un elemento de tubo, forma el obstáculo de flujo. Dicho elemento alargado puede estar dispuesto de forma transversal a la dirección principal del flujo, de manera que se prevea por lo menos una abertura entre la pared de recorrido y dicho obstáculo de flujo.
El tamaño del obstáculo de flujo o de la zona de detención de flujo y las aberturas se realizan dependiendo de la presión disponible en el recorrido de flujo. La zona abierta total del obstáculo de flujo se calcula según la caída de presión total disponible y/o deseada en la unidad. De este modo, esta zona abierta total se distribuye en una o más aberturas, de manera que la zona abierta total del obstáculo de flujo y, así, la caída de presión, permanezcan inalteradas. La zona de entrada puede prever disposiciones para acelerar y dirigir el flujo en la unida de obstáculo. En una forma de realización, la zona de entrada prevé un recorrido provisto para reducir el tamaño de la sección transversal del flujo que pasa por la abertura, obteniendo, de este modo, un efecto de aceleración. La zona de entrada se puede formar como un elemento similar al tipo venturi.
Además, la zona de salida se puede prever como una estructura similar a la zona de entrada. En una forma de realización, la zona de salida prevé un recorrido provisto para reducir el tamaño de la sección transversal del flujo que pasa por la salida, obteniendo, de este modo, un efecto de aceleración. La zona de salida se puede formar como un elemento similar a un venturi.
En el siguiente ejemplo, se describirá la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra una primera forma de realización de la invención; la Figura 2 muestra una primera forma de realización de la invención dispuesta en un elemento de tubo; la Figura 3 muestra una segunda forma de realización de la invención; la Figura 4 muestra la invención dispuesta en un conjunto de tubo; la Figura 5 muestra una tercera forma de realización de la invención.
La Figura 1 muestra el aparato 1 que comprende una zona de entrada 2, una unidad de obstáculo, que se muestra en la figura como una cámara de turbulencia 3 y una zona de salida 4. Se transporta un flujo de líquido en un recorrido de flujo 6. El flujo de líquido se ilustra mediante flechas. La flecha 5a muestra una dirección principal del flujo del recorrido de flujo 6. Se introduce gas en el tubo mediante un suministro de gas 7a que alimenta gas en el líquido a través de una entrada de gas 7b, como un difusor de gas u otro equipo adecuado. Se muestra el gas en el recorrido de flujo 6 como puntos 8 que ilustran burbujas de gas, preferentemente burbujas con un tamaño pequeño. La mezcla de líquido y gas entra en la zona de entrada 2, mostrada en la presente memoria como un elemento del tipo venturi, que se forma con un recorrido estrecho abierto en un recorrido cónico que se incrementa y se reduce respectivamente. Este recorrido estrecho de la zona de entrada 2 asegura una concentración de burbujas lo bastante buena a través de la sección transversal del flujo y acelera el flujo en dirección a un obstáculo de flujo 12
dispuesto en la cámara de turbulencias 3.
El obstáculo de flujo 12 se muestra como un elemento de placa o disco provisto de aberturas 10, como orificios pasantes. Se muestran cuatro aberturas 10 dispuestas en proximidad al perímetro del obstáculo de flujo 12 en la Figura 1. La cantidad y el tamaño del diámetro y la longitud de la abertura pueden variar de acuerdo, por ejemplo, con el diámetro del tubo, el uso de material, la presión disponible en el tubo, así como otros criterios de diseño. El obstáculo de flujo 12 presenta una zona de detención de flujo 11 provista por una parte sólida de la estructura de disco dispuesta esencialmente centrada alrededor del eje axial del tubo. El flujo golpea la zona de detención de flujo 11 en una dirección principal del flujo y experimenta un cambio en la dirección del flujo. El impacto del flujo en la zona de detención de flujo 11, fuerza dicho flujo en una dirección transversal a la dirección principal del flujo hacia el perímetro del obstáculo de flujo 12, antes de tomar la dirección principal del flujo pasando a través de las aberturas 10. Esto provoca una reducción inicial del tamaño de la burbuja. Surge una zona de turbulencias aguas abajo del obstáculo de flujo 12 ilustrada mediante las flechas 5b, provocando una reducción adicional del tamaño de las burbujas, preferentemente a un tamaño de microburbujas, y se dispersan las burbujas a través de la sección transversal del tubo. A continuación, la mezcla de líquido y gas entra en la zona de salida 4, que se muestra en la presente memoria como un elemento del tipo venturi, que está formada por una abertura de recorrido estrecha en un recorrido cónico que incrementa y disminuye respectivamente. En la zona de salida 4, el flujo se acelera, provocando y manteniendo una distribución uniforme de las burbujas a través de la sección transversal del flujo, para evitar la acumulación de burbujas en la parte superior y asegurar superficies de contacto eficientes entre las burbujas de líquido y gas para su transporte en el tubo.
En la Figura 2, el aparato 1 de la Figura 1 se muestra realizado mediante varios elementos de tubo, con un tubo de cubierta 14 dispuesto alrededor de los elementos de tubo. Dichos elementos de tubo que conforman el aparato 1 son elementos estándar, por ejemplo realizados en algún tipo de material plástico o metálico. El obstáculo de flujo 12 también se puede realizar mediante un elemento estándar, por ejemplo, una placa metálica.
La Figura 3 muestra una segunda forma de realización del aparato 1, en la que la zona de entrada 24, la zona de salida 26 y el obstáculo de flujo 22 están todos ellos constituidos mediante elementos de disco o placa con orificios para tornillos 30 que proporcionan puntos de fijación para los elementos. Los otros elementos de la figura se corresponden generalmente con los elementos de las figura. Los elementos de disco de la zona de entrada y de salida 24, 26 respectivamente están cada uno de los mismos dispuestos con un recorrido que proporciona una restricción en el recorrido de flujo. La zona de entrada 24, la zona de salida 26 y el obstáculo de flujo 22 según la segunda forma de realización presentan las mismas funciones y provocan los mismos efectos sobre el flujo que los que se han mencionado en la descripción de las zonas de entrada y salida 2, 4 y el obstáculo de flujo 22 anteriores. El obstáculo de flujo 22 presenta una sección transversal en forma de cruz con brazos que generalmente presentan la misma longitud y una intersección que generalmente presenta una forma circular que conforman la zona de detención de flujo 21. Los brazos definen aberturas 20 para el recorrido del flujo.
En la Figura 4, se muestra el aparato 1 con el tubo de cubierta según se muestra en la Figura 2, instalado en un tubo o tubo, como el tubo 15. El aparato 1 se muestra en una disposición en línea con el tubo 15. Cuando se instala el aparato 1, el tubo existente se divide en partes separadas. El aparato 1 se dispone entre dichas partes y cada extremo del aparato 1 se conecta a las partes separadas del tubo 15. El procedimiento de instalación tiene lugar in situ y es bastante sencillo. Dado que la instalación es bastante fácil, el piscicultor la puede llevar a cabo y se puede hacer cargo de su mantenimiento, haciendo que el personal de instalación y mantenimiento no resulte necesario en la mayoría de los casos. La disposición que se muestra en la Figura 4 es una disposición que se utiliza en una piscifactoría. El tubo 15 transporta agua (agua dulce o agua salada) ilustrada mediante la flecha 16 y se inserta oxígeno a través de la entrada de gas 7 que se disolverá en el agua. Se muestra el extremo del tubo 15 sumergido en un depósito de piscifactoría 18 y está provisto de salidas para el flujo de la mezcla de agua y gas con microburbujas. Se pueden disolver partes de oxígeno en el líquido con anterioridad a que el flujo entre en el aparato 1, se disuelven otras partes en el líquido en el aparato 1 y después de salir de dicho aparato 1. Después de salir de dicho aparato puede tener lugar la disolución en el tubo 15 y/o en el depósito de piscifactoría 18. Se puede utilizar un principio de instalación similar con otros objetivos diferentes a la adición de oxígeno para piscifactorías mencionado. Un ejemplo es la adición de dióxido de carbono a aguas residuales con un pH elevado con anterioridad a la salida de desagüe.
La Figura 5 muestra el aparato 1 según una tercera versión de la invención, en la
que la zona de entrada 2 y la zona de salida 4 corresponden a las que se muestran en la
Figura 1. La forma de realización del obstáculo de flujo dispuesta en la cámara de turbulencias 3 comprende un elemento de tubo 31 dispuesto de manera que se incorporen dos aberturas 30 para el recorrido del flujo. Se muestra el eje central 32 del elemento de tubo 31 con una orientación transversal a la dirección principal del flujo 5b. El elemento de tubo 31 se puede prever con su eje central 32 perpendicular tanto a la dirección principal del flujo 5a como al eje central 32 según se muestra en la Figura 5. El uso de un elemento de tubo (redondeado) como obstáculo de flujo da una pérdida de presión baja en comparación con una superficie plana.

Claims (14)

1. Aparato (1) para proporcionar y distribuir unas burbujas (8) en una mezcla de gas y líquido transportada en un recorrido de flujo (6) de un tubo, estando dispuesto el aparato en línea con el tubo y comprendiendo en orden sucesivo una zona de entrada (2), una unidad de obstáculo (3) y una zona de salida (4), en el que
-la zona de entrada (2) está dispuesta para la entrada de la mezcla de gas y liquido que contiene las burbujas de tamaño inicial, estando provista dicha zona de entrada (2) para acelerar y dirigir el flujo a
-la unidad de obstáculo (3) provista de elementos estructurales para producir una turbulencia, reduciendo de este modo las burbujas de tamaño inicial a burbujas de menor tamaño y dispersando las burbujas en el flujo, y está dispuesto un obstáculo de flujo (12) en un recorrido de la unidad de obstáculo (3), proporcionando por lo menos una abertura entre el obstáculo de flujo (12) y una pared de recorrido, presentando el obstáculo de flujo una zona de detención de flujo (21) determinada dispuesta esencialmente en el centro del recorrido, proporcionando por lo menos una abertura entre el obstáculo de flujo
(12) y la pared del recorrido,
- la zona de salida (4) está dispuesta para la entrada de la mezcla de gas y líquido que contiene burbujas de tamaño menor y está concebida para acelerar el flujo y mantener una distribución regular de las burbujas de menor tamaño en el flujo para su posterior transporte en el tubo.
2.
Aparato según al reivindicación 1, caracterizado porque las burbujas de tamaño inicial comprenden unas burbujas de tamaño menor y/o las burbujas de tamaño menor comprenden burbujas de microtamaño.
3.
Aparato según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el obstáculo de flujo (12) comprende una estructura en forma de disco dispuesta con una o más aberturas, preferentemente unos orificios pasantes, estando dicho/s orificio/s dispuestos preferentemente en la proximidad del perímetro del disco.
4.
Aparato según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el obstáculo de flujo (12) presenta una sección transversal en forma de cruz con unos brazos que generalmente presentan la misma longitud y una intersección generalmente en forma circular.
5.
Aparato según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el obstáculo de flujo comprende un elemento alargado, en particular un elemento de tubo (31).
6.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamaño de la zona de detención de flujo y/o la cantidad de aberturas se realizan dependiendo de la caída de presión disponible en el obstáculo de flujo.
7.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de entrada y/o la zona de salida presentan cada una de las mismas un recorrido provisto para reducir el tamaño de la sección transversal del flujo para pasar a través del recorrido.
8.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de entrada y/o la zona de salida se forman como un elemento del tipo venturi.
9.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está prevista una entrada de gas aguas arriba del acceso de la zona de entrada.
10.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de entrada y/o la unidad de obstrucción y/o la zona de salida están provistas mediante elementos prefabricados.
11.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tubo transporta una mezcla de líquido y gas a un depósito, tal como un estanque de peces
(18) previsto en una piscifactoría.
12. Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte del gas insertado en el líquido se disuelva aguas arriba de la zona de entrada, otra parte del gas se disuelve durante el transporte a través del aparato y la parte restante del gas se disuelve aguas abajo de la zona de salida.
13.
Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el líquido comprende agua y/o el gas comprende oxígeno.
14.
Procedimiento para proporcionar y distribuir burbujas en una mezcla de gas y líquido transportada en un tubo, mediante la utilización de un aparato (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el aparato está dispuesto en línea con el tubo y comprende, en orden sucesivo, una zona de entrada (2), una unidad de obstáculo (3) y una zona de salida (4), que comprende las etapas siguientes:
-
la mezcla de gas y liquido que contiene las burbujas de tamaño inicial accede
a la zona de entrada (2), en la que las disposiciones de dicha zona de entrada
(2) aceleran y dirigen el flujo hacia
-
la unidad de obstáculo (3), provista de elementos estructurales que produce
una
turbulencia, reduciendo de este modo las burbujas de tamaño inicial a
burbujas
de menor tamaño y dispersando dichas burbujas en el flujo, a
continuación
-
la mezcla de gas y líquido que contiene burbujas de menor tamaño accede a la
zona de salida (4), acelerando las disposiciones de dicha zona de salida (4) el
flujo y manteniendo una distribución regular de las burbujas de menor tamaño
en el flujo para su posterior transporte en el tubo.
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