ES2621906T3 - Boquilla para sistema de flotación por aire disuelto - Google Patents

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Yong Hae Park
Seon Jae You
Byung Sung Park
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Abstract

Boquilla para sistema de flotación por aire disuelto que comprende una carcasa (10) tipo tubo que tiene una boca de entrada (11) en un lado y una boca de salida en el otro lado, un conector de boquilla (20) que se conecta a la boca de entrada (11) y que tiene un canal de flujo de entrada (21) según una dirección longitudinal y un cuerpo de boquilla (30) dispuesto dentro de la carcasa (10) que incluye una pluralidad de caras (32a, 32b) en los lados del cuerpo de boquilla (30) que definen una pluralidad de canales laterales entre las caras (32a, 32b) y la pared interna de la carcasa (10), una zona de colisión (31) en una zona de un primer extremo del cuerpo de boquilla (30) de modo que el fluido introducido según el canal de flujo de entrada (21) del conector de boquilla (20) choca con la zona de colisión (31) y se dispersa según una pluralidad de canales laterales (B1, B2), y un agujero de chorro (33) definido en una zona de un segundo extremo del cuerpo de boquilla (30) que recoge los flujos de los fluidos que atraviesan la pluralidad de canales laterales (B1, B2) siendo la zona del segundo extremo opuesta a la zona del primer extremo y donde hay al menos dos orificios (24) en la zona del segundo extremo del cuerpo de boquilla (30) que respectivamente conectan los canales laterales (B1, B2) con el agujero de chorro (33) caracterizada porque la placa de colisión (35) está dentro del agujero de chorro (33).

Description

DESCRIPCION
Boquilla para sistema de flotacion por aire disuelto 5 REFERENCIAS A SOLICITUDES RELACIONADAS
[0001] Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente de Corea del Sur 10-2013-0169248 presentada el 31 de diciembre 2013.
10 ANTECEDENTES DE LA INVENCION
[0002] La presente divulgacion se refiere a una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto; mas en particular, a una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto que puede generar eficazmente microburbujas incluso a baja presion consiguiendo que las microburbujas sean de un tamano mas uniforme.
15
[0003] Los procedimientos de flotacion por aire disuelto (DAF, en ingles) se han utilizado para tratamiento de agua de equipos destinados a tal efecto. Los sistemas de flotacion por aire disuelto que utilizan el procedimiento DAF se han aplicado en equipos de pretratamiento de agua y de desalinizacion de agua del mar.
20 [0004] En un sistema de flotacion por aire disuelto los solidos en suspension de baja densidad y la materia
flotante como las algas y los compuestos organicos contenidos en el agua afluente se condensan utilizando un coagulante y un coagulante auxiliar, productos qulmicos de control de pH y otros en el agua afluente. Las microburbujas que se generan se combinan con los solidos en suspension y la materia flotante eliminando as! dichos solidos en suspension y materia flotante.
25
[0005] El sistema de flotacion por aire disuelto incluye un generador de microburbujas, un deposito de
flotacion y un recogedor de solidos y espumas. Algunas boquillas de reduccion de presion de flotacion por gas disuelto se muestran en la figura 1.
30 [0006] El tratamiento de agua utilizando un sistema de flotacion por aire disuelto incluye cuatro etapas, a
saber, condensacion y floculacion de partlculas, generacion de microburbujas, colision y adhesion entre las microburbujas y los floculos en una zona de mezcla y ascenso de la masa de floculos y microburbujas dentro del deposito de flotacion. Para generar las burbujas hace falta una bomba, un compresor de inyeccion de aire y un deposito de contacto de aire y agua circulante (deposito de saturacion). Cuando el aire se disuelve y queda saturado 35 en el agua tratada y la presion desciende rapidamente el aire disuelto en el agua circulante se descarga en forma de microburbujas. Las microburbujas se adhieren a los floculos y, luego, las aglutinaciones de floculos y microburbujas flotan hasta la superficie del agua del deposito de flotacion. Para aumentar la eficiencia del sistema de flotacion por aire disuelto hay que generar microburbujas de un tamano adecuado y para ello la boquilla resulta importante.
40 [0007] Las burbujas se adhieren a las aglutinaciones que flotan hasta la superficie del agua tratada. Se puede
generar una alta densidad de burbujas por volumen de gas si las burbujas son de tamano reducido. En el proceso de tratamiento de agua se aumenta el tiempo de contacto entre las burbujas y los floculos cuando los floculos tienen una distribucion fina y hay una gran cantidad de microburbujas. El tamano de las microburbujas y la velocidad de flotacion de las burbujas son inversamente proporcionales. El tamano de las burbujas generado en el sistema de 45 flotacion por aire disuelto es de entre 10 pm y 120 pm y el tamano medio es de entre 40 pm y 50 pm aproximadamente.
[0008] Para generar y rociar las burbujas se utiliza una boquilla. Para rociar de forma eficaz las burbujas se tiene que reducir la presion rapidamente y hace falta un estado de gran turbulencia. La velocidad del agua de retorno
50 cuya presion se ha reducido tiene que ser suficientemente baja para no romper los floculos. Para remover bien el agua de retorno y los floculos hay que conseguir una turbulencia adecuada para facilitar el contacto entre las burbujas y los floculos.
[0009] La figura 1 ilustra ejemplos de boquillas para generar microburbujas. La figura 1(a) ilustra una boquilla 55 WRC, la figura 1(b) ilustra una boquilla NIWR, la figura 1(c) ilustra una boquilla DWL y la figura 1(d) ilustra una
boquilla RICTOR.
[0010] Cada una de las boquillas tiene las siguientes caracterlsticas. Las boquillas NIWR y WRC respectivamente tienen superficies de colision en el contorno del flujo. Las boquillas DWL, RICTOR, NIWR cambian
la direccion del flujo. Las boquillas RICTOR y DWL respectivamente tienen superficies oblicuas en un extremo del canal del flujo.
[0011] En detalle, la boquilla WRC la desarrollo originalmente el Water Research Center e incluye una placa 5 de colision, cambia la direccion del fluido y causa su descompresion al pasar a traves de orificios de distintos
diametros. Para inducir una calda de presion instantanea en la boquilla WRC una placa fina tiene un agujero, a traves del que se rocla un chorro de flujo chocando con una placa plana montada en el lado de la estela. La boquilla tiene un diseno sencillo porque utiliza la energla de colision del fluido pero tiene varios inconvenientes porque sus prestaciones sufren variaciones importantes dependiendo de la presion del fluido suministrado y porque solo 10 funciona a una presion relativamente alta.
[0012] En la boquilla NIWR la direccion del flujo del fluido se modifica 180° porque la direccion del fluido suministrado es opuesta a la direccion de rociado. Se produce una colision con la superficie de la pared cuando la direccion del flujo cambia. La boquilla NIWR tiene varios inconvenientes porque su diseno es complejo y diflcil de
15 fabricar y porque es diflcil de mantener y reparar cuando el agujero queda obstruido por objetos extranos.
[0013] La boquilla DWL cambia la direccion del fluido suministrado y la direccion del rociado del fluido en 180°, como la boquilla NIWR, y controla el caudal cambiando el area del canal utilizando un nervio en la zona central de la boquilla. Adicionalmente la boquilla DWL esta disenada para variar su area de seccion transversal en funcion
20 de los canales de flujo para que la presion caiga. La boquilla es diflcil de fabricar y mantener porque su diseno es complejo.
[0014] En la boquilla RICTOR el fluido se introduce en un tubo de difusion conico a traves de un orificio en direccion vertical. El fluido choca con la superficie de la pared y luego se descarga. La boquilla RICTOR es
25 relativamente simple en cuanto a diseno pero es diflcil de fabricar.
[0015] En el documento de patente de Estados Unidos US2007/0040051 A1 se proporciona una boquilla de rociado en la que el fluido se redirige gracias a un elemento inserto antes de que el fluido salga de la boquilla de rociado. En particular, la boquilla de rociado incluye un elemento inserto localizado dentro del cuerpo de su valvula
30 que cambia la trayectoria del fluido que pasa a traves del cuerpo de la valvula y la cavidad de la boquilla de rociado produciendo una mayor mezcla del fluido en la cavidad de la boquilla de rociado y mejorando la distribucion de rociado lateral cuando el fluido sale de la boquilla de rociado.
[0016] Una boquilla que comprende las caracterlsticas del preambulo de la reivindicacion 1 se conoce por la 35 patente de Japon JPS63248428 A.
BREVE RESUMEN
[0017] De acuerdo con lo anterior la presente divulgacion se ha desarrollado para resolver los problemas 40 mencionados siendo uno de sus objetos proporcionar una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto que
pueda generar de forma eficaz microburbujas incluso a baja presion.
[0018] Otro objeto de la presente divulgacion es proporcionar una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto que pueda generar microburbujas de un tamano mas uniforme y de un mayor tiempo de existencia
45 dentro del fluido.
[0019] Otro objeto de la presente divulgacion es proporcionar una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto que pueda controlar el tamano y el tiempo de existencia de las microburbujas dentro del fluido.
50 [0020] Otro objeto de la presente divulgacion es proporcionar una boquilla para un sistema de flotacion de
aire disuelto que tenga un diseno sencillo y sea facil de fabricar.
[0021] El objeto se consigue con las caracterlsticas de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferidas se indican en las reivindicaciones dependientes.
55
[0022] Preferiblemente, una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto incluye una carcasa tipo tubo que tiene una boca de entrada por un lado y una boca de salida por otro lado, un conector de boquilla que se acopla a la boca de entrada que tiene un canal de flujo de entrada segun la direccion longitudinal y un cuerpo de boquilla insertado en la carcasa incluyendo el cuerpo de la boquilla una zona de colision en una zona del extremo
delantero, de modo que el fluido introducido segun un canal de flujo de entrada ve variada su direccion y choca con la pared interna de una zona lateral de la carcasa, una pluralidad de zonas de corte en los lados de la misma, una pluralidad de canales laterales formados entre las zonas de corte y la pared interna de la carcasa y un agujero de chorro hecho en la zona del extremo trasero, una placa de colision en el agujero de chorro y al menos dos orificios 5 hechos respectivamente entre la zona de corte y el agujero de chorro de modo que el fluido rociado a traves de los orificios choque con la placa de colision.
[0023] La zona de colision puede ser una superficie inferior de un espacio de recepcion formado por la zona del extremo delantero parcialmente dentada.
10
[0024] La superficie inferior puede tener una superficie oblicua con una zona central realzada con respecto a la zona perimetral.
[0025]
15 la boquilla.
Las zonas de corte pueden ser un par de superficies de corte paralelas a ambos lados del cuerpo de
20
25
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]
orificio.
Los canales laterales pueden tener distintas areas de seccion transversal.
Los orificios pueden estar hechos a angulos rectos con respecto a las zonas de corte.
Los orificios pueden estar hechos segun ejes diferentes.
La placa de colision puede estar hecha a angulos rectos con respecto a una direccion longitudinal del
[0030] La boquilla para el sistema de flotacion por aire disuelto de acuerdo con la una realizacion de la
presente divulgacion puede generar eficazmente microburbujas incluso a baja presion, por colisiones que cambian rapidamente la direccion del flujo del fluido varias veces.
30 [0031] Ademas la boquilla para el sistema de flotacion por aire disuelto puede generar pequenas
microburbujas de un tamano mas uniforme y de un tiempo de existencia mayor dentro del fluido. La boquilla para el sistema de flotacion por aire disuelto puede aumentar la posibilidad de contacto y la eficiencia de contacto entre las burbujas y los floculos y aumentar el rendimiento de elimination de floculos pequenos.
35 [0032] Ademas debido a que la boquilla puede incluir un cuerpo de boquilla fabricado de varios tamanos y
que puede sustituirse dependiendo del caudal, la velocidad, el impulso lineal y la direccion del fluido que atraviesa la boquilla, dicha boquilla puede controlar el tamano y el tiempo de existencia de las microburbujas dentro del fluido.
[0033] Adicionalmente, la boquilla para el sistema de flotacion por aire disuelto tiene un diseno sencillo, es
40 facil de fabricar y reduce los costes de fabrication.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
[0034] Los anteriores y otros objetos, caracterlsticas y ventajas de la presente divulgacion resultaran
45 evidentes en la siguiente description detallada observando a la vez las figuras adjuntas en las que:
La figura 1 muestra vistas de seccion transversal que ilustran ejemplos de boquillas para generar microburbujas donde la figura 1(a) ilustra una boquilla WRC, la figura 1(b) ilustra una boquilla NIWR, la figura 1(c) ilustra una boquilla DWL y la figura 1(d) ilustra una boquilla RICTOR.
50 La figura 2 muestra vistas de seccion transversal que ilustran varios ejemplos de boquillas para generar microburbujas que se utilizaron en los ensayos.
La figura 3 es una vista en perspectiva explosionada de una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 4 es una vista de seccion transversal vertical de una boquilla para un sistema de flotacion por aire 55 disuelto de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 5(a) es una vista en planta de una zona del extremo delantero del cuerpo de boquilla de la figura 3.
La figura 5(b) es una vista en planta de una zona del extremo trasero del cuerpo de boquilla de la figura 3.
La figura 6 es una vista en perspectiva de un cuerpo de boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 7 es una vista en perspectiva de cuerpo de boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 8(a) es una vista de seccion transversal de una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto al que se puede aplicar el cuerpo de boquilla de la figura 7.
5 La figura 8(b) es una vista de seccion transversal segun el plano A-A de la figura 7.
La figura 8(c) es una vista de seccion transversal segun el plano B-B de la figura 7.
La figura 9 es una vista en perspectiva del cuerpo de boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
La figura 10 es una vista en perspectiva del cuerpo de boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente 10 divulgacion.
La figura 11(a) es una vista de seccion transversal de la boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto al que se puede aplicar el cuerpo de boquilla de la figura 10.
La figura 11 (b) es una vista de seccion transversal segun el plano A-A de la figura 10.
La figura 11 (c) es una vista de seccion transversal segun el plano B-B de la figura 10.
15
DESCRIPCION DETALLADA
[0035] A continuacion se hara referencia en detalle a realizaciones de la presente divulgacion en conjuncion con las figuras adjuntas. Se entendera que las palabras y terminos utilizados en la especificacion y las
20 reivindicaciones no han de interpretarse segun el significado que recogen los diccionarios. Hay que entender ademas que las palabras y terminos se deben interpretar segun el significado que sea consistente con el significado en el contexto del estado de la tecnica relevante y con el concepto tecnico de la divulgacion.
[0036] En lo que sigue se describira en detalle la boquilla para el sistema de flotacion por aire disuelto 25 haciendo referencia a las figuras.
[0037] La figura 3 es una vista en perspectiva explosionada de una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion; la figura 4 es una vista de seccion transversal vertical de una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto de acuerdo con una realizacion de
30 la presente divulgacion y la figura 5 es una vista de seccion transversal segun el plano A-A de la figura 4.
[0038] En una realizacion, una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto incluye una carcasa 10 tipo tubo que tiene una boca de entrada 11 en un lado y una boca de salida 12 en el otro lado, un conector de boquilla 20 que esta unido la boca de entrada 11 y que tiene un canal de flujo entrada 21 segun una direccion
35 longitudinal y un cuerpo de boquilla 30 insertado en la carcasa 10. El cuerpo de boquilla 30 incluye una zona de colision 31 en una zona del extremo delantero de modo que el fluido introducido a lo largo del canal de flujo de entrada 21 colisiona con la pared interna de la zona lateral 13 de la carcasa 10 y ve variada su direccion de flujo. Hay una pluralidad de zonas de corte 32 formadas en los laterales de la carcasa 10. Tambien hay una pluralidad de canales laterales (B) entre las zonas de corte 32 y la pared interna de la carcasa. Tambien hay un agujero de chorro 40 33 en la zona del extremo trasero. Ademas hay una placa de colision 35 sobre el agujero de chorro 33 y al menos dos orificios 34 respectivamente entre la zona de corte 32 y el agujero de chorro 33 de modo que el fluido rociado a traves de los orificios colisiona con la placa de colision 35.
[0039] La carcasa 10 tiene la forma aproximada de un tubo. Un lado de la carcasa 10 esta abierto e incluye la 45 boca de entrada 11 a la que se acopla el conector de boquilla 20. La zona de union 14 de la boca de entrada 11
puede tener rosca para acoplar el conector de boquilla 20. La boca de salida 12 esta en el centro del otro lado de la carcasa 10. El diametro interno de la boca de salida 12 es menor que el diametro interno de la zona lateral 13 de la carcasa 10, es decir, la boca de salida 12 es mas pequena que la boca de entrada 11. El fluido se introduce a traves de la boca de entrada 11 de la carcasa 10 y se descarga por la boca de salida 12.
50
[0040] El conector de boquilla 20 tiene forma de tubo y se acopla a la zona de union 14 de la carcasa 10. El conector de boquilla 20 incluye una zona de union 22 con rosca en la superficie perimetral externa en la zona de un extremo de la misma. Cuando el conector de la boquilla 20 se acopla a la carcasa 10 el cuerpo de boquilla 30 que esta insertado en la carcasa 10 se puede fijar y asegurar.
55
[0041] El conector de boquilla 20 tiene un canal de flujo de entrada 21 segun el eje central de la direccion longitudinal. El fluido se introduce en la carcasa 10 a traves del canal de flujo de entrada 21.
[0042] El cuerpo de boquilla 30 tiene la forma aproximada de un piston. El cuerpo de boquilla 30 puede estar
hecho de una resina sintetica.
[0043] La zona de colision plana 31 esta hecha en una zona del extremo delantero del cuerpo de boquilla 30. La zona de colision 31 puede ser una superficie inferior de un espacio de recepcion (A) en la zona del extremo
5 delantero que esta parcialmente dentada. El fluido introducido a traves del canal de flujo entrada 21 choca con la zona de colision 31, de modo que el flujo de fluido puede ver variada su direction en un angulo recto y luego choca con la pared interna de la zona lateral 13 de la carcasa 10.
[0044] Las zonas de corte 32 estan hechas en ambos lados del cuerpo de boquilla 30. Las zonas de corte 32 10 pueden ser superficies de corte en ambos lados del cuerpo de boquilla paralelamente, segun la direccion
longitudinal. Por lo tanto, el cuerpo de boquilla 30 esta insertado en la carcasa 10 y queda un espacio entre la pared interna y la zona lateral 13 de la carcasa 10 y las zonas de corte 12 del cuerpo de la boquilla 30 configurando un canal lateral (B) entre las zonas de corte 32 y la pared interna de la carcasa 10. El fluido introducido a traves del canal de flujo de entrada 21 primero choca con la zona de colision 31, variando la direccion del flujo, por ejemplo, en 15 un angulo recto y segundo choca con la pared interna de la zona lateral 13 de la carcasa 10 cambiando la direccion de flujo, por ejemplo, en un angulo recto tambien y luego fluye a lo largo de los canales laterales (B). En una realization, gracias a que los canales laterales (B) mantienen simetrla en ambos lados el fluido fluye dividido en dos partes, es decir, el fluido fluye hacia la zona del extremo trasero de la carcasa 10 a lo largo del canal de flujo dividido entre dos canales despues de dos cambios de direccion bruscos.
20
[0045] El agujero de chorro 33 esta hecho en el centro de la zona del extremo trasero del cuerpo de boquilla
30 configurando un espacio de chorro (C). El agujero de chorro 33 puede ser un agujero cillndrico.
[0046] El orificio 34 esta hecho entre la zona de corte 32 y el agujero de chorro 33 del cuerpo de boquilla 30. 25 El orificio 34 es un agujero recto. El orificio 34 puede ser vertical estando hecho en la superficie de corte de la zona
corte 32. El fluido introducido segun el canal lateral (B) se rocla a alta velocidad hacia el espacio de chorro (C) a traves del orificio 34.
[0047] La placa de colision 35 esta hecha en la zona del extremo trasero el cuerpo de boquilla 30. La placa 30 de colision 35 esta hecha por dentro del agujero de chorro 33. La placa de colision 35 puede ser perpendicular a la
direccion longitudinal del orificio 34. El fluido que fluye segun el canal lateral (B) en dos partes, se rocla respectivamente a traves de los agujeros de chorro 33 y a traves de los orificios 34 a alta velocidad y luego toca, en una tercera colision, con ambos lados de la placa de colision 35. El fluido se descomprime mientras sale por el orificio 34 y forma microburbujas cuando choca con la placa de colision 35. El fluido cambia su direccion de flujo una 35 tercera vez, por ejemplo, en angulo recto al chocar con la placa de colision 35 y luego sale por la boca de salida 12.
[0048] A continuation se describira el funcionamiento de la boquilla para un sistema de flotation por aire disuelto de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
40 [0049] El fluido introducido a traves del canal de flujo de entrada 21 del conector de boquilla 20 primero choca
con la zona de colision 31 del cuerpo de boquilla 30 cambiando su direccion de flujo de modo que el fluido queda dividido en dos partes y se dispersa hacia fuera desde el centro. El fluido dividido colisiona una segunda vez con la pared interna 13 de una zona lateral de la carcasa 10 cambiando su direccion de flujo de modo que el fluido fluye hasta la zona del extremo trasero del cuerpo de boquilla 30 a lo largo del canal lateral (B). Las dos colisiones y 45 cambios de direccion controlan la velocidad y el caudal del fluido formando turbulencia. El fluido turbulento se rocla hacia espacio de chorro (C) del centro de la zona del extremo trasero del cuerpo de boquilla 30 a traves los orificios 34 de la zona del extremo trasero del cuerpo de boquilla 30. El fluido rociado a traves de los orificios 34 colisiona una tercera vez con la placa de colision 35 formada en el espacio de chorro (C) cambiando su direccion de flujo y luego se descarga a traves de la boca de salida 12. Mientras el fluido se rocla traves de los orificios 34 y choca con 50 la placa de colision (35) se forman microburbujas por descompresion y choque. Las microburbujas se pueden generar facilmente incluso a baja presion.
[0050] En lo que sigue se muestran los resultados comparativos con otras boquillas de los ensayos de rendimiento de la boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgation. La figura 2 ilustra las boquillas
55 de ensayo (Noz (B), fig. 2(a), Noz(C), fig. 2(b) y Noz(D), fig. 2(c)). Noz (A1), Noz(A2), Noz(A3) y Noz(A4) se refieren a boquillas de acuerdo con varias realizaciones de la presente divulgacion.
[0051] El tiempo de existencia de las burbujas de acuerdo con los analisis de video fue el siguiente:
Tabla 1
Boquilla
Tiempo de existencia de las burbujas
Noz(A1)
6:36
Noz(A2)
6:28
Noz(A3)
5:27
Noz(A4)
5:30
Noz(B)
2:33
Noz(C)
0:00
Noz(D)
3:22
5 [0052] El tiempo de existencia de las burbujas se calculo midiendo el perlodo de tiempo entre el instante de
formacion de la capa de burbujas y su desaparicion. En general, cuanto mas pequena sea la burbuja mayor es el tiempo de existencia de la misma dentro del fluido. La boquilla que tenia un gran tiempo de existencia de las burbujas generaba gran cantidad de microburbujas. El tiempo de existencia de las burbujas de la boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion puede estar en el intervalo de entre 5:27 y 6:36 y por lo tanto 10 puede considerarse un tiempo existencia de las burbujas grande comparado con otras boquillas, cuyos tiempos de existencia de las burbujas estaban en el intervalo de entre 0:00 y 3:22.
[0053] El numero de burbujas contadas y el tamano medio de las mismas de acuerdo con los resultados de
los analisis mediante imagenes de camara CCD fueron los siguientes:
15
Tabla 2
Boquilla
Numero de burbujas Tamano medio de las burbujas (pm)
Noz(A1)
4691 46,9
Noz(A2)
4875 43,2
Noz(A3)
4626 56,0
Noz(A4)
4494 52,6
Noz(B)
3223 57,2
Noz(C)
1866 58,9
Noz(D)
3826 58,7
[0054] El numero de burbujas por boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion puede
20 estar en el intervalo de entre 4494 y 4875 que es mayor que el numero de burbujas producidas por otras boquillas, que esta en el intervalo de entre 1866 y 3826. Ademas el tamano medio de las burbujas de la boquilla de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion puede estar en el intervalo de entre 43,2 pm y 56,0 pm y, por lo tanto, es inferior al tamano medio de las burbujas de otras boquillas que esta en el intervalo de entre 57,2 pm y 58,9 pm.
25 [0055] A continuacion se describira una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto de acuerdo con
otra realizacion de la presente divulgacion. Los aspectos de la carcasa y del conector de boquilla similares a los de la realizacion de la presente divulgacion descritos anteriormente se omiten por brevedad. La figura 6 ilustra otra realizacion del cuerpo de boquilla y las diferencias entre esta realizacion y la realizacion descrita anteriormente se discutiran a continuacion.
30
[0056] Los orificios 34a y 34b hechos en las zonas de corte 32 del cuerpo de boquilla 130 no estan hechos en el mismo eje sino en ejes diferentes que son paralelos entre si. Los orificios 34a y 34b pueden mantener simetrla axial con respecto al eje central del cuerpo de boquilla 30, es decir, ya que el fluido atraviesa los orificios 34a y 34b rociandose excentricamente con respecto a la placa de colision 35 el fluido puede verse impulsado por una fuerza de
35 rotacion al mismo tiempo que cambia de direccion hacia la boca de salida 12 formandose turbulencia con remolinos.
[0057] Haciendo referencia a las figuras 7 y 8 se describira una boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion. La figura 7 ilustra un cuerpo de boquilla de acuerdo con otra realizacion de la presente divulgacion. La figura 8(a) ilustra una seccion transversal de la boquilla a
40 la que se puede aplicar el cuerpo de boquilla de la figura 7. La figura 8(b) es una vista de seccion transversal segun el plano A-A de la figura 7 y la figura 8(c) es una vista de seccion transversal segun el plano B-B de la figura 7.
[0058] Las zonas de corte 32a, 32b hechas en ambos lados de un cuerpo de boquilla 140 guardan asimetrla, es decir, la zona de corte 32a es mas ancha que la zona de corte 32b. Por lo tanto, un canal lateral (B1) hecho en la zona corte 32a es mas ancho que el canal lateral (B2) hecho en la zona de corte 32b de modo que mas fluido puede atravesar el canal lateral (B1). Debido a que hay flujos de distinto caudal a traves de los canales laterales (B1 y B2)
5 a ambos lados de la boquilla, el tamano y el intervalo de distribucion y la velocidad de ascenso de las burbujas generadas se pueden controlar.
[0059] A continuacion se describira una boquilla para un sistema de flotation por aire disuelto de acuerdo con otra realization mas de la presente divulgation. La figura 9 ilustra un cuerpo de boquilla de acuerdo con otra
10 realizacion mas de la presente divulgacion. A diferencia de las realizaciones mencionadas anteriormente, en esta realizacion, hay hecha una zona de colision en la zona superior.
[0060] Una zona central de la superficie inferior de una zona de colision 31a de un cuerpo de boquilla 150 tiene mucha inclination. Por lo tanto, el fluido introducido a traves del canal de flujo entrada 21 tiene una colision
15 suave gracias a la superficie en angulo obtuso en la zona de colision 31a y fluye a traves del canal lateral (B) mas rapido que el fluido que atraviesa el cuerpo de la boquilla de la primera realizacion preferida. Asimismo cuando la forma de la superficie inferior de la zona de colision 31a varla, la velocidad de colision y el impulso lineal del fluido se pueden controlar.
20 [0061] Haciendo referencia las figuras 10 y 11, a continuacion se describira una boquilla para un sistema de
flotacion por aire disuelto de acuerdo con otra realizacion de la presente divulgacion. La figura 10 ilustra un cuerpo de boquilla de acuerdo con otra realizacion de la presente divulgacion. Tambien en esta realizacion hay una zona de colision en la zona superior. La figura 11(a) es una vista de section transversal de la boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto a la que se puede aplicar el cuerpo de boquilla de la figura 10. La figura 11(b) es una vista
25 de seccion transversal segun el plano A-A de la figura 10 y la figura 11(c) es una vista de seccion transversal segun el plano B-B de la figura 10.
[0062] El cuerpo de boquilla 160 puede incluir tres superficies de corte (por ejemplo, las zonas de corte 162a, 162b, 162c) en los laterales del mismo. Por lo tanto, el fluido introducido a traves del canal de flujo de entrada 21
30 puede ver variada su direction en la zona colision 131 y dividirse en tres flujos. Tambien hay tres canales laterales B1, B2, B3 y orificios 164a, 164b, 164c, que estan hechos respectivamente, por ejemplo, a angulos rectos con respecto a las superficies de corte de las zonas de corte 162a, 162b, 162c. Una placa de colision 165 hecha en la zona del extremo trasero del cuerpo de boquilla 160 puede tener la forma de un prisma triangular. Asimismo el tamano y el intervalo de distribucion de las microburbujas se puede controlar cuando el caudal y la velocidad del
35 fluido se controlan.
[0063] Como se ha descrito anteriormente debido a que el cuerpo de boquilla de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgacion puede ser una pieza cuya sustitucion por otra resulte facil en funcion de lo que se requiera, la boquilla puede controlar facilmente el tamano y la velocidad de ascenso de las microburbujas
40 controlando el caudal y la velocidad del fluido. Adicionalmente la boquilla para un sistema de flotacion por aire disuelto tiene un diseno sencillo, es facil de fabricar y reduce los costes de fabricacion.
[0064] A pesar de que se haya ilustrado y descrito la presente divulgacion haciendo referencia a realizaciones de ejemplo de la misma le resultara evidente al experto en la materia que se pueden introducir varios
45 cambios y modificaciones sin desviarse del concepto tecnico y del alcance de la presente invention y que dichos cambios y modificaciones forman parte de las reivindicaciones de la presente divulgacion.
[0065] Ademas la realizaciones discutidas se han presentado a modo de ejemplo y no son limitativas. Por lo tanto, la amplitud y el alcance de la invencion no debe limitarse a ninguna de las realizaciones de ejemplo descritas
50 anteriormente sino que debe quedar solo definida de acuerdo con las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes. Ademas las ventajas y caracterlsticas anteriores se refieren a realizaciones descritas pero no limitan la aplicacion de las reivindicaciones a procesos y disenos que consigan una cualquiera, varias cualesquiera o todas las ventajas anteriores.
55 [0066] Adicionalmente, los encabezados de cada seccion de este documento se indican por congruencia con
las recomendaciones del reglamento de Estados Unidos para redaction de solicitudes de patentes, en concreto 37 CFR 1.77, o para estructurar la information. Estos encabezados no limitan ni caracterizan la invencion expresada en las reivindicaciones que se deriven de esta divulgacion. Especlficamente, a modo de ejemplo, aunque los encabezados se refieran a un campo tecnico las reivindicaciones no quedan limitadas por el lenguaje elegido en
este encabezado a describir solo el campo tecnico. Ademas, una descripcion de la tecnologla en la seccion de estado de la tecnica no debe interpretarse como reconocimiento de que la tecnologla constituye parte del estado de la tecnica anterior para algunas invenciones de esta divulgacion. Tampoco el resumen breve ha de considerarse una caracterizacion de la invencion expresada en las reivindicaciones. Ademas, cualquier referencia de esta divulgacion 5 a una invencion en singular no se debe utilizar para argumentar que solo hay un unico punto de novedad reivindicado por la divulgacion; se puede desarrollar una pluralidad de invenciones en funcion de las delimitaciones de una pluralidad de reivindicaciones asociadas a esta divulgacion definiendo las reivindicaciones por su parte la invencion y sus equivalentes que estan protegidas por ellas. En todos los casos el alcance de las reivindicaciones se considerara por si mismas a la luz de la descripcion no debiendo quedar limitadas por los encabezados de la misma.
10

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Boquilla para sistema de flotacion por aire disuelto que comprende una carcasa (10) tipo tubo que tiene una boca de entrada (11) en un lado y una boca de salida en el otro lado, un conector de boquilla (20) que se
    5 conecta a la boca de entrada (11) y que tiene un canal de flujo de entrada (21) segun una direccion longitudinal y un cuerpo de boquilla (30) dispuesto dentro de la carcasa (10) que incluye una pluralidad de caras (32a, 32b) en los lados del cuerpo de boquilla (30) que definen una pluralidad de canales laterales entre las caras (32a, 32b) y la pared interna de la carcasa (10), una zona de colision (31) en una zona de un primer extremo del cuerpo de boquilla (30) de modo que el fluido introducido segun el canal de flujo de entrada (21) del conector de boquilla (20) choca con 10 la zona de colision (31) y se dispersa segun una pluralidad de canales laterales (B1, B2), y un agujero de chorro (33) definido en una zona de un segundo extremo del cuerpo de boquilla (30) que recoge los flujos de los fluidos que atraviesan la pluralidad de canales laterales (B1, B2) siendo la zona del segundo extremo opuesta a la zona del primer extremo y donde hay al menos dos orificios (24) en la zona del segundo extremo del cuerpo de boquilla (30) que respectivamente conectan los canales laterales (B1, B2) con el agujero de chorro (33) caracterizada porque la 15 placa de colision (35) esta dentro del agujero de chorro (33).
  2. 2. Boquilla de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que la zona de colision (31) es una superficie parcialmente dentada de la zona del primer extremo.
    20 3. Boquilla de acuerdo con la reivindicacion 2 en la que la superficie incluye una superficie oblicua que
    tiene una zona central realzada con respecto a la zona perimetral.
  3. 4. Boquilla de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en la que las caras (32a, 32b) son una pareja de superficies paralelas del cuerpo de boquilla (30).
    25
  4. 5. Boquilla de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que los, al menos dos, orificios (34) estan hechos a angulos rectos con respecto a las caras (32).
  5. 6. Boquilla de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que los orificios (34) y la placa de colision (35) estan 30 hechos a angulos rectos uno con respecto a otro.
  6. 7. Boquilla de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en la que una superficie de colision de la zona de colision (31) forma un angulo obtuso con respecto a la direccion en la que el fluido se introduce segun el canal de flujo de entrada (21) del conector de boquilla (20).
    35
  7. 8. Boquilla de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en la que los canales laterales (B1, B2) tienen distintas areas de seccion transversal.
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