BR112019013643B1

BR112019013643B1 - Dispositivo de bombeamento e captura

Info

Publication number: BR112019013643B1
Application number: BR112019013643-6A
Authority: BR
Inventors: Kirloskar Akshay Suhas; Pingale Milind Mohan; Alande Sudhir Somnath
Original assignee: Forbes Marshall Pvt. Ltd
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2023-03-28
Also published as: BR112019013643A2; SG11201906312RA; EP3571457C0; EP3571457A1; US11150024B2; EP3571457A4; US20190331424A1; SG10201912742PA; EP3571457B1; WO2018134725A1

Abstract

A presente revelação prevê que um dispositivo de bombeamento e captura (100) remove condensado de um trocador de calor (200), mesmo quando a pressão a montante no dispositivo (100) é menor que a pressão a jusante. O dispositivo (100) compreende uma ligação mecânica operada por flutuador (1). O flutuador (1) é deslocável em relação ao nível de condensado dentro de um vaso (102) do dispositivo (100). A ligação mecânica é configurada para operar seletivamente uma porta de entrada de vapor (19) e uma porta de saída de vapor (20) configuradas no vaso (102), removendo, assim, o condensado acumulado dentro do vaso (102).

Description

CAMPO

[0001] A presente revelação refere-se ao campo de dispositivos para remover o condensado de um trocador de calor.

DEFINIÇÃO

[0002] O termo “interrupção” mais adiante nesse documento no relatório descritivo fará referência a uma condição em que a pressão a montante em um dispositivo de bombeamento e captura cai abaixo da pressão a jusante no dispositivo de bombeamento e captura.

ANTECEDENTES

[0003] Industrias de processo exige bombas potencializadas por pressão para bombear fluido a partir de uma zona de baixa pressão a montante para uma zona de pressão a jusante mais alta. Em certas condições de operação, a pressão a montante varia e ou cai abaixo ou eleva acima da pressão a jusante. Em situações de tempo real, a pressão a montante altera de acordo com a exigência do sistema e, portanto, nem uma bomba convencional movida a pressão nem um coletor de vapor tem capacidade para manter a eficiência do processo.

[0004] A pressão flutuante a montante é frequentemente sentida por processos que utilizam vapor para aquecer o fluido presente nos permutadores de calor, induzindo assim a interrupção com frequência. Além disso, a montagem dos trocadores de calor a uma altura muito baixa do solo fornece cabeças de preenchimento muito pequenas para a bomba para sua operação. As bombas potencializadas por pressão convencionais são incapazes de operar em pequenas cabeças de preenchimento, fazendo com que o condensado entre novamente no trocador de calor. Isso resulta em taxa de transferência de calor reduzida.

[0005] Bombas convencionais descritas na técnica anterior tipicamente usam mecanismo de ação de ajuste com uma mola de extensão para bombear fluido, o que requer mais espaço de acomodação. Além disso, essas bombas consistem em um flutuador rigidamente conectado a uma alavanca/ligação que permite que o flutuador gire ao redor de um ponto fixo. Visto que o flutuador e uma alavanca flutuante estão rigidamente conectados, uma carga de tração é induzida na mola durante o movimento de captura. A indução da carga de tensão na mola não é desejável, uma vez que conduz à redução das pressões até as quais o dispositivo pode permanecer operável no modo de captura.

[0006] Por isso, existe a necessidade de um dispositivo de bombeamento e captura que trabalhe consistentemente sem afetar a eficiência do processo em baixas cabeças, bem como nas condições de interrupção e alivia as desvantagens acima mencionadas.

OBJETIVOS

[0007] Alguns dos objetivos da presente revelação, que satisfaz pelo menos uma modalidade no presente documento, são conforme se segue:

[0008] Um objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo para bombear fluido a partir de zonas de baixa pressão a montante para zonas de alta pressão a montante.

[0009] Outro objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo de bombeamento e captura que trabalhe consistentemente mesmo durante condições de interrupção.

[0010] Ainda outro objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo de bombeamento e captura que seja compacto.

[0011] Ainda outro objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo de bombeamento e captura que seja fácil de manter.

[0012] Ainda outro objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo de bombeamento e captura que não afete a eficiência do processo em baixas cabeças de instalação.

[0013] Ainda outro objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo de bombeamento e captura que elimine a possibilidade de indução de carga de tensão em um membro de inclinação durante captura.

[0014] Ainda outro objetivo da presente revelação deve fornecer um dispositivo de bombeamento e captura que aumente a descarga por curso do dispositivo otimizando-se a utilização do mesmo volume interno.

[0015] Outros objetivos e vantagens da presente revelação serão mais aparentes a partir da seguinte descrição, que não pretende limitar o escopo da presente revelação.

SUMÁRIO

[0016] A presente revelação prevê um dispositivo de bombeamento e captura. O dispositivo compreende um vaso, um suporte de sustentação, um flutuador, uma alavanca flutuante, um enlace de conexão, uma alavanca de manivela de cotovelo, um membro de inclinação, um enlace de atuador e uma válvula coletora. O vaso tem uma porta de entrada de condensado em comunicação fluida com uma saída de um trocador de calor para receber condensado, uma porta de saída de condensado em comunicação fluida com um cano de descarga de condensado, uma porta de entrada de vapor em comunicação fluida com uma fonte de vapor e uma porta de saída de vapor. O suporte de sustentação é conectado a uma parede interna do vaso. O flutuador está disposto dentro do vaso. O flutuador tem uma extensão rigidamente conectada ao flutuador. A alavanca flutuante é conectada de modo pivotável ao suporte de sustentação e à extensão. A extensão é configurada para ser angularmente deslocada sobre a conexão pivotante entre a alavanca flutuante e a extensão em um ângulo predeterminado. Em uma modalidade, o ângulo predeterminado varia de 5° a 15°.

[0017] O enlace de conexão é conectado de modo pivotável à alavanca flutuante proximal ao suporte de sustentação. A alavanca de manivela de cotovelo é conectada de modo pivotável ao suporte de sustentação e o enlace de conexão. A alavanca de manivela de cotovelo é configurada para ser deslocada sob influência do enlace de conexão. O membro de inclinação é conectado de modo pivotável à alavanca de manivela de cotovelo. A alavanca de manivela de cotovelo é configurada para comprimir o membro de inclinação sob influência do enlace de conexão quando o flutuador é deslocado em uma direção operacional para cima ou para baixo. O enlace de atuador é conectado de modo pivotável ao membro de inclinação e ao suporte de sustentação. O enlace de atuador é configurado para ser deslocado de modo pivotável sobre a conexão pivotante entre o enlace de atuador e o suporte de sustentação sob influência do membro de inclinação para operar uma válvula de entrada de vapor e uma válvula de saída de vapor, controlando, assim, fluxo de vapor através da porta de entrada de vapor e da porta de saída de vapor respectivamente. A válvula coletora é conectada de modo pivotável à extensão e configurada para ser linearmente deslocada sob influência do flutuador para controlar fluxo de condensado através da porta de saída de condensado.

[0018] O dispositivo compreende um primeiro batente configurado na alavanca flutuante para restringir o deslocamento pivotante da extensão sobre a conexão pivotante entre a alavanca flutuante e a extensão além do ângulo predeterminado.

[0019] O dispositivo compreende uma válvula de verificação de entrada configurada na porta de entrada de condensado para permitir influxo de condensado no vaso e restringir efluxo de condensado através da porta de entrada de condensado.

[0020] O dispositivo compreende uma válvula antirretorno configurada na porta de saída de condensado para permitir efluxo do condensado a partir da porta de saída de condensado e para restringir influxo de condensado no vaso através da porta de saída de condensado.

[0021] Em uma modalidade, o membro de inclinação é uma mola.

[0022] Em outra modalidade, a distância entre a conexão pivotante da alavanca de manivela de cotovelo e o suporte de sustentação e a conexão pivotante da alavanca de manivela de cotovelo e o membro de inclinação é mais do que a distância entre a conexão pivotante da alavanca de manivela de cotovelo e o suporte de sustentação e a conexão pivotante entre a alavanca de manivela de cotovelo e o enlace de conexão.

[0023] Ainda em outra modalidade, a razão de distância entre a conexão pivotante da alavanca flutuante e o enlace de conexão e a conexão pivotante entre a alavanca flutuante e a extensão à distância entre a conexão pivotante da alavanca flutuante e o enlace de conexão e a conexão pivotante da alavanca flutuante e o suporte de sustentação é pelo menos um.

[0024] A alavanca flutuante, o enlace de conexão, a alavanca de manivela de cotovelo e o suporte de sustentação são configurados para formar um mecanismo de manivela dupla.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS ANEXOS

[0025] Um dispositivo de bombeamento e captura, da presente revelação, será agora descrito com a ajuda dos desenhos anexos, em que: A Figura 1 ilustra uma vista em corte do dispositivo de bombeamento e captura, de acordo com uma modalidade da presente revelação; A Figura 2 ilustra uma vista isomérica do dispositivo de bombeamento e captura da Figura 1; A Figura 3 ilustra outra vista isomérica do dispositivo de bombeamento e captura da Figura 1; A Figura 4 ilustra uma vista em corte que representa detalhes do atraso no modo de captura sob condição de operação do dispositivo de bombeamento e captura da Figura 1; A Figura 5 ilustra uma vista esquemática de um sistema na indústria de processo com um dispositivo de bombeamento e captura da presente revelação; A Figura 6, a Figura 7, a Figura 8 e a Figura 9 ilustram vistas esquemáticas que representam várias posições de ligações no dispositivo de bombeamento e captura da presente revelação quando o condensado inicia o preenchimento no dispositivo de bombeamento e captura. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0026] A presente revelação prevê um dispositivo de bombeamento e captura (mais adiante nesse documento também chamado de “dispositivo”) que efetivamente remove o condensado de um trocador de calor mesmo quando a pressão a montante do dispositivo é igual, menor ou maior que a pressão a jusante do dispositivo.

[0027] O dispositivo da presente revelação é agora descrito com referência à Figura 1 até à Figura 5.

[0028] Com referência à Figura 1 à Figura 4, um dispositivo 100 é um dispositivo operado por flutuador que tem capacidade de recuperar o condensado em condições de captura de fluido e bombeamento de fluido com instalações a baixas alturas. A captura é uma condição que ocorre quando a pressão a montante no dispositivo 100 é maior do que a pressão a jusante no dispositivo 100, o que faz com que o condensado entre na câmara do dispositivo 100. O bombeamento é uma condição que ocorre quando a pressão a jusante no dispositivo 100 é maior ou igual à pressão a montante no dispositivo, o que novamente causa acúmulo de condensado no dispositivo 100. A interrupção é uma condição que ocorre quando a pressão a montante no dispositivo 100 cai abaixo da pressão a jusante no dispositivo 100.

[0029] O dispositivo 100 compreende um vaso 102. O vaso 102 é produzido a partir de duas porções, isto é, uma porção de base 12 e uma porção de cobertura 13. Tanto a porção de base 12 quanto a porção de cobertura 13 estão conectadas umas às outras através de fixadores. Além disso, uma gaxeta de vedação 23 está disposta na interface da porção de base 12 e na porção de cobertura 13 para restringir qualquer vazamento de fluido. O vaso 102 tem uma porta de entrada de condensado 21, uma porta de saída de condensado 22, uma porta de entrada de vapor 19 e uma porta de saída de vapor 20 configuradas no mesmo. Mais especificamente, todas as portas acima mencionadas 21, 22, 19 e 20 são configuradas na porção de base 12 do vaso 102.

[0030] Uma válvula de verificação de entrada 14 é configurada na porta de entrada de condensado 21 para permitir influxo de condensado no vaso 102 e restringir efluxo de condensado através da porta de entrada de condensado 21. Em uma modalidade, a válvula de verificação de entrada 14 tem uma configuração tipo aba. A válvula de verificação de entrada 14 repousa contra um apoio de aba 15.

[0031] Com referência à Figura 5, a porta de entrada de condensado 21 está em comunicação fluida com um trocador de calor 200 através de uma linha de saída de trocador de calor 150 e recebe condensação a partir do trocador de calor. A porta de saída de condensado 22 está em comunicação fluida com um tanque de armazenamento 300 através de um cano de descarga de condensado 160. A porta de entrada de vapor 19 está em comunicação fluida com uma fonte de vapor (não mostrada nas Figuras) e recebe vapor a partir da mesma. Em uma modalidade, a fonte de vapor é uma caldeira. A porta de saída de vapor 20 está em comunicação fluida com a linha de saída de trocador de calor 150 através de uma linha de balanceamento de pressão 140. Uma válvula de verificação de saída 130 é fornecida no cano de descarga de condensado 160 para restringir o fluxo de retorno do condensado. De modo semelhante, uma válvula de verificação de entrada 120 é proporcionada na linha de saída de trocador de calor 150 para restringir o fluxo de retorno de condensação para o trocador de calor 200.

[0032] O trocador de calor 200 é dotado de entrada de fluxo de processo 220, uma saída de fluido de processo 230, uma entrada de vapor de trocador de calor 240 e a linha de saída de trocador de calor 150. O dispositivo 100 recebe condensado a partir do trocador de calor através da linha de saída de trocador de calor 150.

[0033] A construção e o trabalho do dispositivo 100 são agora descritos em maior detalhe com referência da Figura 1 à Figura 9.

[0034] O dispositivo 100 inclui um suporte de sustentação 10 conectado a uma parede interna do vaso 102. Mais especificamente, o suporte de sustentação 10 está conectado a um lado interno da porção de base 12 através de fixadores. O dispositivo 100 inclui ainda um flutuador 1, uma alavanca flutuante 3, um enlace de conexão 6, uma alavanca de manivela de cotovelo 7, membro de inclinação 9, um enlace de atuador 11 e uma válvula coletora 4. Todos os componentes acima mencionados estão dispostos dentro do vaso 102.

[0035] O flutuador 1, que está disposto dentro do vaso 102, é flutuável no condensado. Uma extensão 2 é conectada com o flutuador 1 e configurada para ser deslocada junto com o flutuador 1. A alavanca flutuante 3 é conectada de modo pivotável ao suporte de sustentação 10 em um ponto de pivotação B e na extremidade livre da extensão 2. A extensão 2 é configurada para ser angularmente deslocada sobre a conexão pivotante entre a alavanca flutuante 3 e a extensão 2 em um ângulo predeterminado. Mais especificamente, a extensão 2 está conectada à alavanca flutuante 3 através de uma junta de pivô articulado C (conforme mostrado na Figura 4) e a extensão 2 é deslocável angularmente em torno da junta de pivô articulado C.

[0036] O flutuador 1 é conectado de modo pivotável à alavanca flutuante 3 no ponto de pivotação C através da extensão 2.

[0037] Em uma modalidade, o ângulo predeterminado varia de 5° a 15°. Mais especificamente, o ângulo predeterminado, através do qual a extensão 2 é pivotalmente deslocada ao longo da alavanca flutuante 3, é 10° (conforme mostrado na Figura 4). Em outra modalidade, um primeiro batente F está configurado na alavanca flutuante 3 para restringir o deslocamento pivotante da extensão 2 para além do ângulo predeterminado.

[0038] Em uma modalidade, o flutuador 1 tem um formato selecionado de forma cilíndrica, conformado oblato, uma combinação de um corpo cilíndrico com extremidades esféricas, formato esférico ou formatos semelhantes. Isso é feito para otimizar o tamanho geral do dispositivo 100.

[0039] O deslocamento pivotante da extensão 2 sobre a junta de pivô articulado C facilita mais volume de condensado a ser armazenado dentro do dispositivo 100. Dessa forma, um dispositivo de menor tamanho 100 pode ser usado para armazenar mais volume de condensado, em comparação com outros dispositivos revelados nas técnicas anteriores. Tipicamente, o uso do pivô articulado C permite um uso mais eficiente do volume de câmara existente. O volume de condensado descarregado pelo dispositivo 100 por curso aumenta em 22% para o mesmo deslocamento angular da alavanca flutuante 3 em comparação com os mecanismos usados nas técnicas anteriores.

[0040] O enlace de conexão 6 é conectado de modo pivotável à alavanca flutuante 3 proximal ao suporte de sustentação 10 de modo que a razão de distância entre a conexão pivotante da alavanca flutuante 3 e o enlace de conexão 6 e a conexão pivotante (pivô C) entre a alavanca flutuante 3 e a extensão 2 à distância entre a conexão pivotante da alavanca flutuante 3 e o enlace de conexão 6 e a conexão pivotante (pivô B) da alavanca flutuante 3 e o suporte de sustentação 10 é pelo menos um. Mais especificamente, a razão entre a distância entre o pivô C e a conexão pivotante (entre o enlace de conexão 6 e a alavanca flutuante 3) e a distância entre o pivô B e a conexão pivotante (entre a conexão 6 e a alavanca flutuante 3) é pelo menos um. A alavanca de manivela de cotovelo 7 é conectada de modo pivotável ao suporte de sustentação 10 e o enlace de conexão 6. A alavanca de manivela de cotovelo 7 é configurada para ser deslocada ao redor do pivô A sob influência do enlace de conexão 6. O membro de inclinação 9 é conectado de modo pivotável à alavanca de manivela de cotovelo 7. A alavanca de manivela de cotovelo 7 é configurada para comprimir o membro de inclinação 9 sob influência do enlace de conexão 6 quando o flutuador 1 é deslocado em uma direção operacional para cima ou para baixo. Mais especificamente, a alavanca de manivela de cotovelo 7 tem um corpo em formato de "L" definido por dois braços e um fulcro comum na junção de dois braços. O ângulo incluído entre os braços é de pelo menos 90°. Os braços estão conectados ao enlace de conexão 6 e ao membro de inclinação 9. A alavanca de manivela de cotovelo 7 é conectada de modo pivotável ao suporte de sustentação 10 em um ponto de pivotação A.

[0041] Uma extremidade da alavanca de manivela de cotovelo 7 está conectada de modo pivotável ao enlace de conexão 6. O deslocamento do enlace de conexão 6 faz com que a alavanca de manivela de cotovelo 7 gire em torno do pivô A no suporte de sustentação 10.

[0042] Em uma modalidade, o membro de inclinação 9 é uma mola de compressão. A mola de compressão pode ser produzida a partir de qualquer material adequado.

[0043] A alavanca flutuante 3, o enlace de conexão 6, a alavanca de manivela de cotovelo 7 e os pivôs fixos A e B no suporte de sustentação 10 são configurados para formar um mecanismo de manivela dupla.

[0044] O enlace de atuador 11 é conectado de modo pivotável ao membro de inclinação 9 e ao suporte de sustentação 10. Mais especificamente, uma extremidade 8 do membro de inclinação 9 é conectado de modo pivotável a um braço da alavanca de manivela de cotovelo 7, enquanto que a outra extremidade do membro de inclinação 9 está conectada de modo pivotável ao enlace de atuador 11.

[0045] A alavanca de manivela de cotovelo 7 gira e comprime o membro de inclinação 9 quando a enlace de atuador 11 é fixada contra um batente na sua posição inicial.

[0046] O enlace de atuador 11 é configurado para ser deslocado de modo pivotável sobre a conexão pivotante (ponto de pivô A) entre o enlace de atuador 11 e o suporte de sustentação 10 sob influência do membro de inclinação 9 para operar uma válvula de entrada de vapor 17 e uma válvula de saída de vapor 18, controlando, assim, fluxo de vapor através da porta de entrada de vapor 19 e da porta de saída de vapor 20 respectivamente.

[0047] Um orifício de entrada de vapor E é configurado na porta de entrada de vapor 19. A válvula de entrada de vapor 17 fecha ou abre o orifício de entrada de vapor E para restringir ou permitir fluxo de vapor através da mesma respectivamente. Um orifício de saída de vapor D é configurado na porta de saída de vapor 20. A válvula de saída de vapor 18 fecha ou abre o orifício de saída de vapor D para restringir ou permitir fluxo de vapor através da mesma respectivamente.

[0048] A válvula coletora 4 é conectada de modo pivotável à extensão em uma junta de pivô G. A válvula coletora 4 é configurada para ser linearmente deslocada sob influência do flutuador para controlar o fluxo de condensado através da porta de saída de condensado 22. Além disso, um apoio coletor 5 é configurado proximal à porta de saída de condensado 22 para facilitar um movimento de deslizamento da válvula coletora 4. Adicionalmente, uma válvula antirretorno 16 é configurada entre a porta de saída de condensado 22 e o apoio coletor 5. A válvula antirretorno 16 apenas permite efluxo do condensado a partir do vaso 102 e restringe influxo do condensado no vaso 102 através da porta de saída de condensado 22. Em uma modalidade, a válvula antirretorno 16 tem uma configuração tipo esfera.

[0049] O dispositivo 100 opera entre dois níveis definidos de água dentro da câmara criada pela porção de base 12 e pela porção de cobertura 13. Parágrafos subsequentes elaboram a operação do dispositivo 100.

[0050] Inicialmente, o enlace de atuador 11 repousa contra um terceiro batente K configurado no suporte de sustentação (conforme mostrado na Figura 6 e na Figura 7). Uma extremidade do enlace de atuador 11 é conectado de modo pivotável ao suporte de sustentação 10 no ponto de pivotação A. Além disso, o membro de inclinação 9 é conectado entre a outra extremidade do enlace de atuador 11 e a segunda extremidade da alavanca de manivela de cotovelo 7.

[0051] Durante captura, quando a pressão a montante disponível é maior que a pressão a jusante, condensado entra na câmara do vaso 102, elevando assim o flutuador 1 e que pivota o flutuador 1 sobre o pivô articulado C. O nível crescente de condensado faz com que o flutuador 1 gire sobre o pivô C até um deslocamento angular predeterminado. Essa rotação é controlada pelo primeiro batente F.

[0052] O flutuador 1 é configurado para deslocar angularmente sobre pressão de recepção, que faz com que a válvula coletora 4 abra. Isso permite condensado para fluir através da porta de saída de condensado 22. Isso resulta em descarga de condensado com pressão mais alta como o movimento articulado do flutuador 1 utilizado em captura garante que nenhuma compressão de mola (membro de inclinação) seja induzida no início de captura. Tal movimento articulado é continuado até a extensão 2 alcançar o primeiro batente F que equivale a um deslocamento angular suficiente bastante para lidar com o fluxo do condensado de alta pressão através da porta de saída de condensado 22. Tal deslocamento angular está tipicamente entre 5° a 15°.

[0053] O condensado mantém a entrada na câmara do vaso 102 quando a pressão a montante cai abaixo da pressão a jusante, que faz com que o flutuador 1 aumente adicionalmente. O deslocamento do flutuador 1 além do deslocamento angular predeterminado (5° a 15°) faz com que a extensão 2 se engate com a alavanca flutuante 3 e faz com que a alavanca flutuante 3 gire sobre o pivô fixado B no suporte de sustentação 10.

[0054] Quando o batente F é engatado, a alavanca flutuante 3 e a extensão 2 atuam como um enlace único.

[0055] Conforme a alavanca flutuante 3 gira sobre o ponto de pivotação B, a alavanca de manivela de cotovelo 7 gira sobre o pivô A que faz com que compressão do membro de inclinação 9. Quando o membro de inclinação 9, enlace de atuador 11 e a alavanca de manivela de cotovelo 7 se tornam colineares (quando o enlace de atuador 11 é paralelo ao membro de inclinação 9), qualquer movimento adicional da alavanca de manivela de cotovelo 7 aciona uma alteração na direção da força de mola que libera a energia armazenada do membro de inclinação 9 e faz com que enlace de atuador 11 gira e se ajuste sobre o pivô principal A, e alcance uma segunda posição estável determinada por um segundo batente J configurado no suporte de sustentação 10 (conforme mostrado na Figura 8 e na Figura 9). O enlace de atuador giratório 11 é configurado para empurrar a válvula de entrada de vapor 17 para abrir o orifício de entrada de vapor E e simultaneamente é configurado para mover a válvula de saída de vapor 18 para fechar o orifício de saída de vapor D. O orifício de entrada de vapor aberto E permite que o vapor motriz entre na câmara e pressurize o condensado para superar a pressão a jusante e flua através do orifício de saída de condensado H no apoio coletor 5. O nível de condensado cai durante o ciclo bombeamento, e subsequentemente o flutuador 1 se move na direção para baixo. Quando o condensado alcança o nível inferior de água, a alavanca de manivela de cotovelo 7, o membro de inclinação 9 e o enlace de atuador 11, mais uma vez se torna colinear, acionando assim o enlace de atuador 11 para ajustar e girar para recuperar sua posição inicial conforme a do início do ciclo de bombeamento.

[0056] Algumas das vantagens do dispositivo 100 reveladas na presente revelação são agora elaboras nos parágrafos subsequentes.

[0057] O dispositivo 100 pode ser facilmente desmontado conforme a porção de base 12 e a porção de cobertura 13 são fixadas umas nas outras com uso de fixadores. Além disso, o suporte de sustentação 10 é conectado à porção de base 12. Todos os outros componentes, isto é, o flutuador 1, a extensão 2, a alavanca flutuante 3, a válvula coletora 4, o enlace de conexão 6, a alavanca de manivela de cotovelo 7, o membro de inclinação 9 e o enlace de atuador 11 são acoplados ao suporte de sustentação 10. Dessa forma, no caso de manutenção, a porção de base 12 pode ser facilmente desmontada e adicionalmente inspecionada para resolução de problemas. Portanto, o dispositivo 100 é conveniente a partir do ponto de vista de manutenção.

[0058] O ponto de pivô articulado C torna a ação de captura independente do enlace de conexão 6, a alavanca de manivela de cotovelo 7 e o membro de inclinação 9. Isso elimina a possibilidade de estiramento de mola durante captura, reduzindo assim a força exigida para abrir a válvula coletora 4 e permitir a abertura da válvula coletora 4 em uma pressão mais alta. Além disso, o deslocamento angular da extensão 2 resulta no aumento na descarga por curso do dispositivo 100 conforme o mesmo volume interno é utilizado mais efetivamente. Tal deslocamento angular aumenta a descarga por curso por pelo menos 10%.

[0059] Durante a operação do dispositivo 100, a distância entre o pivô principal A e a extremidade de mola 8 é mantida mais do que a distância entre o pivô principal A e a junta pivotante da alavanca de manivela de cotovelo 7 e o enlace de conexão 6. Isso melhora a utilização da flutuabilidade de flutuador disponível, conforme comparado a dispositivos/bombas convencionais.

[0060] A configuração do membro de inclinação 9, a alavanca de manivela de cotovelo 7, o enlace de conexão 6, e o suporte de sustentação 10 torna o dispositivo 100 compacto. A implicação da compacidade do dispositivo 100 é aquela que exige menos espaço para instalação.

[0061] A presente revelação prevê ainda um método de remoção condensado pelo dispositivo de bombeamento e captura 100 quando a pressão a jusante do dispositivo 100 é maior que a pressão a montante do dispositivo 100. O método inclui as etapas a seguir.

[0062] Inicialmente, o flutuador 1 é deslocado de modo pivotável na direção para cima operativa sobre o ponto de pivotação C quando o nível de condensado dentro do dispositivo 100 eleva acima de um nível superior predeterminado. A válvula coletora 4 é aberta que é acoplada ao flutuador 1. Durante a captura, o condensado acumulado dentro do dispositivo 100 flui através da válvula coletora 4. Durante a operação de bombeamento, o condensado inicia o preenchimento no dispositivo 100 conforme a pressão a jusante é maior que a pressão a montante no dispositivo 100. Conforme o nível de condensado eleva dentro do dispositivo 100, o flutuador 1 é adicionalmente deslocado na direção para cima operativa. Além disso, o orifício de entrada de vapor E é aberto para permitir que o vapor entre no dispositivo 100, pressurizando assim o condensado dentro do dispositivo 100. O vapor motriz exerce pressão sobre o condensado dentro do dispositivo 100, o qual compensa a pressão a jusante no dispositivo 100. Dessa forma, o condensado flui para fora do dispositivo 100 através da válvula coletora 4. Quando o nível de condensação dentro do dispositivo 100 cai abaixo de um nível inferior predeterminado, o orifício de entrada de vapor E é fechado e o orifício de saída de vapor D é simultaneamente aberto para remover o vapor do dispositivo 100.

AVANÇOS TÉCNICOS

[0063] A presente revelação descrita no presente documento acima tem várias vantagens técnicas que inclui, mas não limita, a realização de um dispositivo de bombeamento e captura que: • bombeia fluido de zonas de baixa pressão a montante para zonas de alta pressão a montante; • é compacto; • fácil de manter; • não afeta a eficiência do processo em baixas cabeças de instalação; • trabalha de forma consistente, mesmo durante as condições de interrupção; • não adquire muito espaço para instalação; • elimina a possibilidade de indução de carga de tensão em um membro de inclinação durante a captura; • aumenta a descarga por curso do dispositivo, otimizando-se a utilização do mesmo volume interno; e • fornece uma válvula de verificação de entrada integral e uma válvula antirretorno.

[0064] A revelação anterior foi descrita com referência às modalidades anexas que não limitam o escopo e âmbito da revelação. A descrição fornecida é puramente a título de exemplo e ilustração.

[0065] As modalidades no presente documento e as várias características e detalhes vantajosos das mesmas são explicados com referência às modalidades não limitativas na seguinte descrição. Descrições de componentes bem conhecidos e técnicas de processamento são omitidas de modo a não obscurecer desnecessariamente as modalidades no presente documento. Os exemplos usados no presente documento são destinados meramente a facilitar um entendimento de formas em que as modalidades no presente documento podem ser praticadas e para habilitar adicionalmente os indivíduos versados na técnica a praticar as modalidades no presente documento. Consequentemente, os exemplos não devem ser interpretados como limitativos do escopo das modalidades no presente documento.

[0066] A descrição anteriormente mencionada das modalidades específicas revela totalmente a natureza geral das modalidades no presente documento que outros podem, aplicando-se conhecimento corrente, prontamente se modificar e/ou se adaptar para várias aplicações como modalidades específicas sem que se afaste do conceito genérico e, portanto, tais adaptações e modificações devem e são destinadas a serem compreendidas dentro do significado e faixas de equivalentes das modalidades reveladas. Deve ser entendido que a fraseologia ou terminologia empregada no presente documento é para o propósito de descrição e não de limitação. Portanto, embora as modalidades no presente documento tenham sido descritas em termos de modalidades preferidas, os especialistas na técnica reconhecerão que as modalidades no presente documento podem ser praticadas com modificação dentro do espírito e escopo das modalidades descritas no presente documento.

[0067] Ao longo dessa especificação, a palavra “compreender”, ou variações como “compreende” ou “que compreende”, será entendida como que implica a inclusão de um elemento declarado, inteiro ou estágio, ou grupo de elementos, inteiros ou estágios, mas não a exclusão de qualquer outro elemento, inteiro ou estágio, ou grupo de elementos, inteiros ou estágios.

[0068] O uso da expressão "pelo menos" ou "pelo menos um" sugere o uso de um ou mais elementos ou ingredientes ou quantidades, pois o uso pode estar na modalidade da revelação para alcançar um ou mais dentre os objetos ou resultados desejados.

[0069] Qualquer discussão de documentos, atos, materiais, dispositivos, artigos ou similares que tenham sido incluídos nessa especificação é apenas para o propósito de fornecer um contexto para a revelação. Não deve ser tomado como uma admissão que qualquer um ou todos esses assuntos formam uma parte da base da técnica anterior ou eram conhecimento geral comum no campo relevante para a revelação como existia em qualquer lugar antes da data de prioridade dessa aplicação.

[0070] Os valores numéricos mencionados para os vários parâmetros físicos, dimensões ou grandezas são apenas aproximações e prevê-se que os valores maiores/menores que os valores numéricos atribuídos aos parâmetros, dimensões ou quantidades caiam dentro do escopo da revelação, a menos que haja uma declaração específica no relatório descritivo em contrário.

[0071] Embora uma ênfase considerável tenha sido colocada no presente documento nos componentes e partes de componentes das modalidades preferidas, será observado que muitas modalidades podem ser feitas e que muitas mudanças podem ser feitas nas modalidades preferidas sem se afastar dos princípios da revelação. Essas e outras alterações na modalidade preferida, bem como outras modalidades da revelação, serão evidentes àqueles versados na técnica a partir da revelação no presente documento, assim, deve ser distintamente entendido que a matéria descritiva anteriormente mencionada deve ser interpretada meramente como ilustração da revelação e não como uma limitação.

Claims

1. Dispositivo de captura e bombeamento (100), sendo que o dito dispositivo (100) é caracterizado por compreender: um vaso (102) que tem uma porta de entrada de condensado (21) em comunicação fluida com uma saída de um trocador de calor (200) para receber condensado, uma porta de saída de condensado (22) em comunicação fluida com um cano de descarga de condensado (160), uma porta de entrada de vapor (19) em comunicação fluida com uma fonte de vapor e uma porta de saída de vapor (20); um suporte de sustentação (10) conectado a uma parede interna do dito vaso (102); um flutuador (1) disposto dentro do dito vaso (102), em que o dito flutuador (1) tem uma extensão (2) conectada ao dito flutuador (1); uma alavanca flutuante (3) conectada de modo pivotável ao dito suporte de sustentação (10) e à dita extensão (2), sendo que a dita extensão (2) é configurada para ser angularmente deslocada sobre a conexão pivotante entre a dita alavanca flutuante (3) e a dita extensão (2) em um ângulo predeterminado; um enlace de conexão (6) conectado de modo pivotável à dita alavanca flutuante (3) proximal ao dito suporte de sustentação (10); uma alavanca de manivela de cotovelo (7) conectada de modo pivotável ao dito suporte de sustentação (10) e ao dito enlace de conexão (6), sendo que a dita alavanca de manivela de cotovelo (7) é configurada para ser deslocada sob influência do dito enlace de conexão (6); um membro de inclinação (9) conectado de modo pivotável à dita alavanca de manivela de cotovelo (7), em que a dita alavanca de manivela de cotovelo (7) é configurada para comprimir o dito membro de inclinação (9) sob influência do dito enlace de conexão (6) quando o dito flutuador (1) é deslocado em uma direção operacional para cima ou para baixo; um enlace de atuador (11) conectado de modo pivotável ao dito membro de inclinação (9) e ao dito suporte de sustentação (10), sendo que o dito enlace de atuador (11) é configurado para ser deslocado de modo pivotável sobre a conexão pivotante entre o dito enlace de atuador (11) e o dito suporte de sustentação (10) sob influência do dito membro de inclinação (9) para operar uma válvula de entrada de vapor (17) e uma válvula de saída de vapor (18), controlando, assim, o fluxo de vapor através da dita porta de entrada de vapor (19) e da dita porta de saída de vapor (20), respectivamente; e uma válvula coletora (4) conectada de modo pivotável à dita extensão (2) e configurada para ser linearmente deslocada sob influência do dito flutuador (1) para controlar fluxo de condensado através da dita porta de saída de condensado (22).

2. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito ângulo predeterminado variar a partir de 5° a 15°.

3. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um primeiro batente (F) ser configurado na dita alavanca flutuante (3) para restringir o dito deslocamento pivotante da dita extensão (2) sobre a conexão pivotante entre a dita alavanca flutuante (3) e a dita extensão (2) além do dito ângulo predeterminado.

4. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma válvula de verificação de entrada (14) ser configurada na dita porta de entrada de condensado (21) para permitir influxo de condensado no dito vaso (102) e restringir efluxo de condensado através da dita porta de entrada de condensado (21).

5. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma válvula antirretorno (16) ser configurada na dita porta de saída de condensado (22) para permitir efluxo do dito condensado a partir da dita porta de saída de condensado (22) e para restringir influxo de condensado no dito vaso (102) através da dita porta de saída de condensado (22).

6. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito membro de inclinação (9) ser uma mola.

7. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela distância entre a conexão pivotante da dita alavanca de manivela de cotovelo (7) e do dito suporte de sustentação (10) e da conexão pivotante da dita alavanca de manivela de cotovelo (7) e do dito membro de inclinação (9) ser maior que a distância entre a conexão pivotante da dita alavanca de manivela de cotovelo (7) e do dito suporte de sustentação (10) e a conexão pivotante entre a dita alavanca de manivela de cotovelo (7) e o dito enlace de conexão (6).

8. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela razão de distância entre a conexão pivotante da dita alavanca flutuante (3) e do dito enlace de conexão (6) e a conexão pivotante (pivô C) entre a dita alavanca flutuante (3) e a dita extensão (2) para a distância entre a conexão pivotante da dita alavanca flutuante (3) e do dito enlace de conexão (6) e a conexão pivotante (pivô B) da dita alavanca flutuante (3) e do dito suporte de sustentação (10) ser pelo menos um.

9. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela dita alavanca flutuante (3), pelo dito enlace de conexão (6), pela dita alavanca de manivela de cotovelo (7) e pelo dito suporte de sustentação (10) serem configurados para formar um mecanismo de manivela dupla.

10. Método de remoção de condensado usando o dispositivo de captura e bombeamento (100), de acordo com a reivindicação 1, quando a pressão a jusante do dito dispositivo (100) for maior que a pressão a montante do dito dispositivo (100), sendo que o dito método é caracterizado por compreender as seguintes etapas: deslocar de modo pivotável o flutuador (1) disposto dentro do dito dispositivo (100) sobre um ponto de pivotação (pivô C) quando um nível de condensado dentro do dito dispositivo (100) se eleva acima de um nível superior predeterminado; abrir a válvula coletora (4) acoplada ao dito flutuador (1); abrir um orifício de entrada de vapor (E) para permitir que vapor entre no dito dispositivo (100), pressurizando, assim, o dito condensado dentro do dito dispositivo (100); e simultaneamente fechar o dito orifício de entrada de vapor (E) e abrir um orifício de saída de vapor (D) para remover o vapor do dito dispositivo (100) quando o nível de condensado dentro do dito dispositivo (100) cai abaixo de um nível inferior predeterminado.