BR112021005160A2

BR112021005160A2 - aparelho e método de separação de fluido para remover fluido de densidade mais leve de um líquido, e, aparelho de processamento de líquido

Info

Publication number: BR112021005160A2
Application number: BR112021005160-0A
Authority: BR
Inventors: David James Elms; Gregory Allen Hudspeth
Original assignee: Haven Technology Solutions Llc
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2021-06-15
Also published as: KR20210044903A; CA3113410A1; SG11202102768SA; AU2019344813B2; TW202017634A; US11351479B2; TWI710399B; MX2021003293A; EP3852897A4; ZA202101835B; JP7342134B2; WO2020061096A1; EP3852897A1; CN113015569A; AU2019344813A1; JP2022508484A; CA3113410C; US20200086234A1; UY38378A

Abstract

APARELHO E MÉTODO DE SEPARAÇÃO DE FLUIDO PARA REMOVER FLUIDO DE DENSIDADE MAIS LEVE DE UM LÍQUIDO, E, SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE . Um aparelho de separação de fluido para remover um componente de fluido de outro componente de fluido em uma corrente de fluido inclui um impulsor disposto entre uma câmara de entrada anular e uma primeira câmara de fluido com um formato trapezoidal cônico oco com um diâmetro que se reduz ao longo de uma porção do comprimento da primeira câmara de fluido. O impulsor redireciona um líquido que flui em um trajeto de fluxo em redemoinho circular ao longo da parede da câmara de entrada para uma saída de uma entrada da primeira câmara de fluido disposta adjacente ao eixo geométrico central da primeira câmara de fluido. Um cano de extração coaxialmente alinhado se estende em um envelope de fluido de densidade mais leve formado na primeira câmara de fluido adjacente à entrada da primeira câmara de fluido. O cano de extração pode ser dinamicamente ajustável com base no formato do envelope de fluido de densidade mais leve para maximizar a remoção de fluido de densidade mais leve do envelope de fluido de densidade mais leve.

Description

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APARELHO E MÉTODO DE SEPARAÇÃO DE FLUIDO PARA REMOVER FLUIDO DE DENSIDADE MAIS LEVE DE UM LÍQUIDO, E, SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE LÍQUIDO REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos EUA No. 62/733.493, intitulado “Method and Device for Removing Bubbles from Liquid,” depositado em 19 de setembro de 2018, e do Pedido Provisório dos EUA No. 62/873.748, intitulado “Method and Device for Separating a Lighter Density Fluid from a Heavier Density Fluid,” depositado em 12 de julho de 2019, ambos incorporados neste documento por referência em sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente invenção se refere à separação e remoção de um fluido de densidade mais leve, como gás ou óleo, de um fluido de densidade mais pesada e, mais particularmente, a um sistema que utiliza um impulsor e/ou um cano de extração móvel para separar e remover um fluido de densidade mais leve de um fluido de densidade mais pesada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[003] Várias modalidades da presente revelação serão compreendidas mais completamente a partir da descrição detalhada fornecida a seguir e dos desenhos anexos de várias modalidades da revelação. Nos desenhos, números de referência semelhantes podem indicar elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.

[004] A Figura 1 é uma vista que mostra um sistema de fluido no qual um aparelho de separação de fluido para separação e remoção de fluido de densidade mais leve de um fluido de densidade mais pesada.

[005] A Figura 2A é uma vista lateral em seção transversal que mostra uma modalidade de um aparelho de separação de fluido, como mostrado na Figura 1.

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[006] A Figura 2B é uma vista lateral em seção transversal que mostra uma outra modalidade de um aparelho de separação de fluido.

[007] As Figuras 3A e 3B são vistas superiores em seção transversal de modalidades de um aparelho de separação de fluido mostrado na Figura 1.

[008] A Figura 4 é uma vista do conjunto parcial da câmara de entrada com o cano de extração que se estende através de um aparelho de separação de fluido.

[009] A Figura 5A é uma vista do conjunto parcial de um impulsor instalado dentro da câmara de entrada de um aparelho de separação de fluido.

[0010] A Figura 5B ilustra várias modalidades possíveis de configurações de palhetas de impulsor para o impulsor da Figura 5A.

[0011] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um impulsor para instalação em uma câmara de entrada de um aparelho de separação de fluido.

[0012] A Figura 7 é uma vista em perspectiva do aparelho de separação de fluido da revelação de um aparelho de separação de fluido.

[0013] A Figura 8 ilustra um separador de fluxo de duas fases em um sistema para monitorar a combustão ou o consumo de combustível por um motor.

[0014] A Figura 9 ilustra um separador de fluxo de duas fases em um sistema para melhorar a operação de um motor de combustão interna.

[0015] A Figura 10 ilustra um separador de fluxo de duas fases em um sistema para operações de abastecimento de combustível.

[0016] A Figura 11 ilustra um separador de fluxo de duas fases em um sistema para transferir líquidos entre tanques.

[0017] A Figura 12 ilustra um separador de fluxo de duas fases em um sistema utilizado em um processo de fabricação.

[0018] A Figura 13 é um método de separação de fluido para separação e remoção de fluido de densidade mais leve de um fluido de

3 / 67 densidade mais pesada.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0019] A seguir, as modalidades de um aparelho de separação de fluido para a separação e remoção de fluido de densidade mais leve de um fluido de densidade mais pesada de acordo com a presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos anexos.

[0020] São reveladas neste documento modalidades de um aparelho de separação de fluido para a separação e remoção de fluido de densidade mais leve de fluido de densidade mais pesada, em que o aparelho de separação de fluido utiliza um impulsor para redirecionar o trajeto de fluxo de um fluido de entrada em redemoinho a ser tratado de um primeiro diâmetro maior para um segundo diâmetro menor antes de introduzir o fluido em redemoinho em uma primeira câmara de fluido em formato trapezoidal cônico oco com um diâmetro que se reduz ao longo de uma porção do comprimento da primeira câmara de fluido. O impulsor facilita a coleta de fluido de densidade mais leve do fluido de entrada ao longo de um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido enquanto o fluido de densidade mais pesada do fluido de entrada é empurrado para fora por força centrífuga contra a parede externa da câmara de fluido. Um cano de extração alinhado coaxialmente se estende para dentro da câmara de fluido de modo que uma entrada do cano de extração seja posicionada dentro de um envelope de densidade mais leve formado pelo fluido de densidade mais leve ao longo do eixo geométrico central. Em algumas modalidades, o cano de extração pode ser ajustável com base no formato do envelope de fluido de densidade mais leve, que pode ser alterado com base na viscosidade do fluido que flui para a primeira câmara de fluido. Em algumas modalidades, um sensor é posicionado a montante ou a jusante do impulsor para medir uma qualidade do fluido que flui para o aparelho ou uma qualidade de um fluido que flui para fora do aparelho e a qualidade medida pode ser utilizada para ajustar

4 / 67 dinamicamente a posição do cano de extração dentro do envelope de fluido de densidade mais leve. Em certas modalidades com um cano de extração ajustável dinamicamente, o impulsor não precisa ser incluído.

[0021] A Figura 1 é uma vista que mostra um sistema de fluido 100 para a separação e remoção de fluido de densidade mais leve de fluido de densidade mais pesada, de acordo com a presente invenção aplicado.

[0022] Em um sistema de fluido 100 mostrado na Figura 1, um fluido 101 a ser tratado é armazenado em um tanque principal 102 e será chamado de "fluido de entrada" 101 para fins de clareza. O fluido de entrada 101 é, em geral, composto por um fluido de densidade mais pesada e por um fluido de densidade mais leve, tal como, por exemplo, um líquido no qual o gás está suspenso ou água na qual o óleo está suspenso, e do qual é desejável remover o fluido de densidade mais leve nele arrastado. Em uma ou mais modalidades, o fluido de entrada 101 armazenado no tanque principal 102 pode ser alimentado por pressão a um aparelho de separação de fluido 110 por meio de um cano P1 mediante o uso de uma bomba 112.

[0023] No aparelho de separação de fluido 110, o fluido de entrada 101, que é suprido através do cano P1 e que contém fluido de densidade mais pesada misturado com fluido de densidade mais leve a ser dele removido, é separado em um primeiro componente de fluido (principalmente fluido de densidade mais pesada), e em um segundo componente de fluido (principalmente fluido de densidade mais leve em relação ao primeiro componente de fluido). O primeiro componente de fluido com fluido de densidade mais leve é dele removido e sai do aparelho 110 através do cano P2. O segundo componente de fluido sai do aparelho 110 através do cano P3. O primeiro componente de fluido que sai através do cano P2 pode ser retornado ao tanque principal 102. O segundo componente de fluido que sai através do cano P3 pode ser coletado em um tanque de armazenamento separado 108. Em algumas modalidades, o tanque de armazenamento

5 / 67 separado 108 pode ser integralmente formado como parte do aparelho 110, conforme descrito abaixo. Um sensor a montante 104 pode ser fornecido para detectar ou medir uma propriedade do fluido de entrada bombeado para o aparelho 110. Um sensor a jusante 106 pode ser fornecido para detectar ou medir uma propriedade do fluido de densidade mais leve que sai do aparelho 110 ao longo do cano P3. Da mesma forma, um mecanismo de controle de fluxo 107 pode ser posicionado ao longo do trajeto de fluxo de fluido que passa através do cano P3 para controlar a liberação de fluido do aparelho de separação de fluido 110 para o tanque de armazenamento 108. Em uma ou mais modalidades, o mecanismo de controle de fluxo 107 é uma válvula. Em uma ou mais modalidades, o mecanismo de controle de fluxo 107 é uma bomba que pode ser utilizada para extrair o fluido de densidade mais leve do aparelho de separação de fluido 110. Um regulador de pressão 148 pode ser posicionado ao longo do trajeto de fluxo de fluido de densidade mais pesada que escoa ao longo do cano P2 para controlar a contrapressão dentro do aparelho de separação 110.

[0024] A Figura 2A é uma vista lateral em seção transversal que mostra um exemplo do aparelho de separação de fluido 110 usado no sistema de remoção, separação e circulação 100 de fluido de densidade mais leve do fluido de densidade mais pesada. As Figuras 3A e 3B são vistas superiores em seção transversal de várias modalidades do aparelho de separação de fluido 110.

[0025] O aparelho de separação de fluido 110 é configurado de modo que o líquido introduzido no aparelho de separação de fluido 110 e contendo fluido de densidade mais leve, tal como ar arrastado, a ser dele removido, seja separado, mediante o uso de um fluxo em redemoinho, em um primeiro componente de fluido com fluido de densidade mais leve substancialmente removido do mesmo e um segundo componente de fluido contendo principalmente fluido de densidade mais leve. O aparelho de separação de

6 / 67 fluido 110 é formado por um corpo 114 que se estende ao longo de um eixo geométrico central 115 e que tem uma câmara de entrada 116 e uma primeira câmara de fluido 118. Uma segunda câmara de fluido 120 pode se estender a partir da primeira câmara de fluido 118. A câmara de entrada 116 é moldada para promover o fluxo em redemoinho circular para o fluido de entrada introduzido na mesma. Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 é uma câmara anular que tem uma primeira extremidade 117 e uma segunda extremidade 119. Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 tem formato de cuba com uma câmara anular cujo diâmetro D1 aumenta gradualmente da primeira extremidade 117 para a segunda extremidade 119. Em outras modalidades, a câmara de entrada 116 é um cilindro. Em algumas modalidades, a primeira extremidade 117 pode ser encerrada e a segunda extremidade 119 pode ser aberta.

[0026] Uma entrada 122 em comunicação de fluido com um tanque principal 102 é fornecida em uma parede 124 da câmara de entrada 116 entre a primeira e a segunda extremidades 117, 119. Como melhor visto na Figura 2, embora a entrada 122 não precise estar tangencialmente disposta, em algumas modalidades a entrada 122 é preferencialmente disposta para ser, em geral, tangencialmente posicionada na parede 124 de modo que o fluido introduzido na câmara de entrada 116 flua ao longo da superfície interna 125 da parede 124. Conforme mostrado especificamente nas Figuras 3A e 3B, a este respeito, o eixo geométrico ou a linha central 123 da entrada 122 forma um ângulo θ com uma linha radial 127 passando perpendicularmente através do eixo geométrico central 115 da câmara de entrada 116. Como tal, o fluido de entrada segue um trajeto de fluxo em redemoinho à medida que segue a parede 124 em torno de sua periferia. Posicionado na segunda extremidade 119 da câmara de entrada 116 está um impulsor 130. Em uma ou mais modalidades, o impulsor 130 é fixo em relação à câmara de entrada 116. O impulsor 130 pode ser fixado na segunda extremidade aberta 119 da câmara

7 / 67 de entrada 116, fechando assim a câmara de entrada 116.

[0027] O impulsor 130, em geral, inclui uma seção de lâmina de impulsor externa 132 em comunicação de fluido com uma seção de lâmina de impulsor interna 134 com uma cobertura superior ou primeira externa 158 e uma cobertura inferior ou segunda externa parcialmente encerrando pelo menos a seção de lâmina de impulsor 132 para formar um trajeto de fluxo para o fluido 101 através da seção de lâmina do impulsor 132. A seção de lâmina de impulsor externa 132 está, em geral, em comunicação de fluido com o fluxo de fluido em redemoinho circular da câmara de entrada 116 adjacente à periferia da parede 124 em um primeiro diâmetro do impulsor DI1 com a borda radial externa da cobertura superior ou primeira externa 158 distanciada da parede externa 124 para formar uma entrada 164 no impulsor 130 da câmara de entrada 16. A seção de lâmina de impulsor interna 134 está em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido 118 em um segundo diâmetro de impulsor DI2 menor do que o primeiro diâmetro de impulsor DI1 de modo que o fluido de entrada que flui para a seção de lâmina de impulsor externa 132 da câmara de entrada 116 seja descarregado da seção de lâmina de impulsor interna 134 para dentro da primeira câmara de fluido 118 na direção tangencial de fluxo em redemoinho no segundo diâmetro de impulsor DI2.

[0028] A primeira câmara de fluido 118 tem uma primeira extremidade 121 e uma segunda extremidade 129 e é formada para ter uma porção 143 tendo ela um formato trapezoidal cônico com um diâmetro D2 que vai se reduzindo gradualmente entre a primeira extremidade 121 e a segunda extremidade 129. Uma primeira extremidade 139 da segunda câmara de fluido 120 está em comunicação de fluido com a segunda extremidade 129 da primeira câmara de fluido 118 e uma segunda extremidade 141 da segunda câmara de fluido 120 está conectada ao cano P2 (ver Figura 1). A segunda extremidade 129 pode terminar em uma saída 131.

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[0029] Além disso, na primeira câmara de fluido 118, um cano de extração 140 que tem uma primeira extremidade 142 e uma segunda extremidade 144, cuja segunda extremidade 144 está aberta para a primeira câmara de fluido 118, é fornecido ao longo do eixo geométrico central 115 do aparelho de separação de fluido 110. Em uma ou mais modalidades, o cano de extração 140 é preferencialmente suficientemente fino ou estreito, isto é, tem um diâmetro substancialmente menor do que o diâmetro D2 da primeira câmara de fluido 118 adjacente à primeira extremidade 121, de modo a manter uma pressão mais baixa no cano de extração 140 em relação à primeira câmara de fluido 118. A este respeito, o cano de extração 140 pode ser um cano de respiro no qual o eixo geométrico 115 é, em geral, vertical, por meio do qual o gás pode se deslocar até o cano de respiro com base em uma diferença de pressão. O cano P3 está conectado à outra extremidade 142 do cano de extração 140. Em algumas modalidades, o cano de extração 140, em geral, passa pelo centro do impulsor 30 ao longo do eixo geométrico central 115.

[0030] No aparelho de separação de fluido 110 configurado como descrito anteriormente, quando o fluido de entrada contendo fluido de densidade mais leve a ser removido do fluido de densidade mais pesada é pressurizado pela bomba 112, de modo a ser introduzido do tanque principal 102 para a entrada 122 da câmara de entrada 116, o fluido de entrada é direcionado para fluir através da seção de lâmina do impulsor externa 132 do impulsor 130 e para fora do impulsor 130 através da seção de lâmina do impulsor interna 134 e, assim, formando um fluxo em redemoinho do fluido de entrada na primeira câmara de fluido 118.

[0031] Uma vez que a primeira câmara de fluido 118 é formada para incluir o formato trapezoidal cônico cujo diâmetro D2 é gradualmente reduzido entre a primeira extremidade 121 e a segunda extremidade 129, a força centrífuga gerada pelo fluxo em redemoinho faz com que o fluido de

9 / 67 densidade mais pesada do fluido de entrada seja coletado ao longo do lado interno da parede periférica 145 da primeira câmara de fluido 118 e faz com que o fluido de densidade mais leve seja coletado próximo ao eixo geométrico central 115 da primeira câmara de fluido 118 em um vórtice, como mostrado pelo envelope B de fluido de densidade mais leve na Figura 2. Em algumas modalidades, o cano de extração 140 é adjacente ao envelope B de fluido de densidade mais leve na primeira extremidade 121 da primeira câmara 118. Em algumas modalidades, o cano de extração 140 se estende após a primeira extremidade 121 da primeira câmara de fluido 118 e para dentro do envelope B de fluido de densidade mais leve. Em algumas modalidades, o cano de extração 140 pode ser transladado axialmente para alterar a distância S entre a segunda extremidade 144 do cano de extração 140 e a primeira extremidade 121 da primeira câmara de fluido 118, ajustando assim o posicionamento do cano de extração 140 dentro do envelope B de fluido de densidade mais leve. Em algumas modalidades, uma porção do cano de extração 140 na segunda extremidade 144 é telescópica, permitindo que a distância S seja ajustada como desejado. Como será descrito a seguir, a distância S é selecionada com base na viscosidade do fluido específico a partir da qual o fluido de densidade mais leve está sendo removido, tendo sido descoberto que a viscosidade do fluido altera o formato do envelope B sendo, portanto, necessário, com base na viscosidade do fluido, ajustar a posição da segunda extremidade 144 no envelope B para maximizar a remoção de fluido de densidade mais leve.

[0032] Em algumas modalidades, a liberação do segundo fluido de densidade mais leve através do cano de extração 140 e do fluxo de fluido de densidade mais pesada ao longo do tubo P3 (ver Figura 1) pode ser controlada por uma válvula 107 posicionada ao longo do trajeto de fluxo do segundo fluido de densidade mais leve que passa para dentro do cano de extração 140. A este respeito, a válvula 107 pode ser uma válvula de estrangulamento.

[0033] Em algumas modalidades, a contrapressão aplicada na

10 / 67 primeira câmara de fluido 118 impele o fluido de densidade mais leve coletado ao longo do eixo geométrico central 115 da primeira câmara de fluido 118 no envelope B de fluido de densidade mais leve para que ele escoe para fora da primeira câmara 118 e para dentro do cano de extração 140 e seja descarregado no cano P3. Em uma ou mais modalidades, o aparelho de separação de fluido 110 pode incluir um regulador de pressão 148 para regular a contrapressão na primeira câmara de fluido 118. O regulador de pressão 148 pode ser ajustável para alterar a contrapressão conforme desejado para diferentes condições de fluxo. Embora não se limite a um local específico, em algumas modalidades, o regulador de pressão 148 pode ser posicionado a jusante da segunda câmara de fluido 120.

[0034] Além disso, o fluido de densidade mais pesada na primeira câmara de fluido 118 do qual o fluido de densidade mais leve foi separado flui para fora da câmara 118, como o primeiro fluido, para dentro do cano P2 através da segunda câmara de fluido 120, de modo a ser retornado ao tanque principal 102 ou, de outra forma, conforme desejado.

[0035] Será reconhecido que o eixo geométrico 115 não precisa ter nenhuma orientação específica e que a orientação do aparelho de separação de fluido 110 pode ser determinada com base na vazão do fluido de entrada e as densidades relativas dos componentes de fluido mais pesados e mais leves. Como tal, embora o eixo geométrico 115 seja ilustrado como substancialmente vertical na Figura 2A, ele não precisa ser. Por exemplo, quando as vazões são suficientemente altas, o eixo geométrico 115 pode ser horizontal. Nesse caso, o fluido de densidade mais pesada ainda será forçado contra a parede externa 145 e o fluido de densidade mais leve formará um envelope B ao longo do eixo geométrico 115. Assim, na Figura 2B, o eixo geométrico 115 é ilustrado como genericamente horizontal.

[0036] Além disso, na modalidade da Figura 2B, o tanque de armazenamento previamente descrito 108 é integralmente formado como

11 / 67 parte do aparelho de separação de fluido 110. Como tal, o tanque de armazenamento 108 é formado por uma parede adicional 109 que se estende em torno de pelo menos uma porção do corpo 114 de modo a formar uma câmara de armazenamento adicional 111. Em uma ou mais modalidades, a parede adicional 109 pode se estender totalmente em torno da câmara de entrada 116 e da primeira câmara de fluido 118. Em uma ou mais modalidades, a parede adicional 109 pode se estender da parede 145, onde a parede 145 começa a afunilar, conforme descrito anteriormente. Nesta modalidade, a parede adicional 109 pode assumir a forma de câmara de entrada 116 de modo que o aparelho de separação de fluido 110 pareça ter formato uniforme ao longo do comprimento do eixo 115. Em qualquer caso, em tais modalidades, a câmara de armazenamento adicional 111 é formada entre a porção cônica da parede 145 e a parede adicional 109.

[0037] O tanque de armazenamento formado integralmente 108 pode incluir uma entrada 117a em comunicação de fluido com o cano de extração 140, de modo que o segundo componente de fluido que sai através do cano de extração 140 possa escoar para dentro da câmara de armazenamento adicional

111. Da mesma forma, o tanque de armazenamento formado integralmente 108 pode incluir uma primeira saída 117b para extrair o segundo componente de fluido da câmara de armazenamento 111. Em uma ou mais modalidades, uma barragem 126 pode ser posicionada dentro da câmara de armazenamento

111. Os versados na técnica reconhecerão que, embora o segundo componente de fluido seja constituído principalmente de fluido de densidade mais leve, parte do fluido de densidade mais pesada ainda pode ser arrastada ou misturada com o fluido de densidade mais leve. Como tal, a câmara de armazenamento 111 pode funcionar como um tanque de sedimentação, por meio do qual o fluido de densidade mais pesada se assentará na porção inferior 111b da câmara 111 e o fluido de densidade mais leve subirá para uma porção superior 111a da câmara 111. Nesse caso, uma barragem 126,

12 / 67 como mostrado, pode ser utilizada para separar o fluido de densidade mais pesada restante do fluido de densidade mais leve de uma maneira bem conhecida na indústria. Assim, por exemplo, o fluido de densidade mais leve pode ser removido ou extraído através da primeira saída 117b, em geral, colocada acima da barragem 126 na porção superior 111a da câmara 111, e o fluido de densidade mais pesada pode ser extraído através da segunda saída 117c, em geral, posicionada na porção inferior 111b da câmara 111, tal como adjacente ao fundo da barragem 126.

[0038] Voltando às Figuras 3A e 3B, várias modalidades de um impulsor 30 são mostradas em mais detalhes. Os versados na técnica reconhecerão que o impulsor 30 não está limitado a um tipo ou configuração específica e que os impulsores 30 descritos neste documento são apenas para fins ilustrativos. Conforme descrito anteriormente, o impulsor 30, em geral, inclui uma seção do impulsor externa 132 e uma seção do impulsor interna

134. A seção de impulsor externa 132 e a seção de impulsor interna 134 podem ser impulsores separados na Figura 3B ou podem ser formados integralmente como mostrado na Figura 3A. A seção do impulsor externa 132 inclui uma ou mais lâminas ou palhetas 150 que espiralam para dentro em direção a um cubo 152. A seção de lâmina do impulsor interna 134 da mesma forma inclui uma ou mais lâminas ou palhetas 154 dispostas em torno do cubo

152. Será reconhecido que em algumas configurações de impulsor, as lâminas 150 e as lâminas 154 são o mesmo conjunto de lâminas (tal como mostrado na Figura 3A), enquanto em outras configurações de impulsor, as lâminas 150 e 154 são conjuntos separados de lâminas (como mostrado na Figura 3B). Da mesma forma, embora apenas um ou dois conjuntos de lâminas sejam descritos, a revelação não é limitada ao número de conjuntos de lâminas utilizados no impulsor 30. Em uma ou mais modalidades, como mostrado na Figura 3B, as lâminas 150 e 154 podem ser intercaladas. Em qualquer caso, as lâminas 150 podem ser dispostas entre cobertura superior ou primeira externa

13 / 67 158 e cobertura inferior ou segunda externa 160 que, juntamente com as lâminas sucessivas 150, formam uma passagem de fluxo 162 que tem uma entrada 164 formada na borda radial das coberturas 158, 160. O cubo 152 é um tubular que é, em geral, coaxial com as coberturas 158, 160 e é formado por uma parede de cubo 163 que define a passagem de fluxo 162 entre uma primeira extremidade do cubo 166 e uma segunda extremidade do cubo 168. As lâminas 154 da seção do impulsor interna 134 se estendem para fora da parede do cubo 163. Em uma ou mais modalidades, as lâminas 154 se estendem da parede do cubo 163 de uma posição adjacente à segunda extremidade do cubo 168, formando assim uma saída 170 para a passagem de fluxo 162. Assim, como descrito, a passagem de fluxo 162 tem uma entrada 164 em um perímetro externo da cobertura 158 do impulsor 30 e uma saída 170 em um perímetro interno adjacente à parede do cubo 163 do cubo 152.

[0039] O impulsor 30 está posicionado adjacente à segunda extremidade 119 da câmara de entrada 116 de modo que a segunda extremidade do cubo 168 do cubo 152 seja adjacente à primeira extremidade 121 da primeira câmara de fluido 118. Como tal, a saída 170 está em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido 118 e, em particular, a saída 170 está em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido 118 nas proximidades do eixo geométrico central 115 e, portanto, em geral, adjacente ao envelope de fluido de densidade mais leve B.

[0040] Em operação, uma corrente de fluido de entrada é introduzida na câmara de entrada 116 do aparelho de separação de fluido 110 por meio da entrada 122. A corrente de fluido de entrada, em geral, compreende um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido e deseja- se separar os componentes de fluido um do outro. Em algumas modalidades, o primeiro componente de fluido é um líquido de uma primeira densidade e o segundo componente de fluido é um líquido de uma segunda densidade menor que a densidade do primeiro componente de fluido. Em outras modalidades, o

14 / 67 primeiro componente de fluido é principalmente líquido e o segundo componente de fluido é principalmente de densidade mais leve. Em outras modalidades, o primeiro componente de fluido é principalmente água e o segundo componente de fluido é principalmente óleo. Em ainda outras modalidades, o primeiro componente de fluido é um líquido com um primeiro peso e o segundo componente de fluido é um líquido com um segundo peso menor do que o peso do primeiro componente de fluido.

[0041] A entrada 122 é disposta de modo que o fluxo de fluido de entrada na entrada seja, em geral, tangencial à câmara de entrada 116, fluindo ao longo da superfície interna 125 da parede 124 da câmara de entrada 116 em um trajeto de fluxo em redemoinho. Como a entrada 164 da passagem de fluxo 162 do impulsor 30 é adjacente à parede 124 da câmara de entrada 116, o fluido que escoa ao longo da parede 124 é direcionado para dentro da passagem de fluxo 162 do impulsor 30, onde as lâminas 150 direcionam o fluxo radialmente para dentro em direção ao cubo 152 e axialmente a partir da primeira extremidade do cubo 166 para a segunda extremidade do cubo 168. Especialmente, a forma das lâminas 150 pode ser selecionada para espiralar, em geral, no mesmo sentido horário ou anti-horário que o trajeto de fluxo em redemoinho do fluido que escoa ao longo da parede 124. O fluido escoante sai da seção de lâmina do impulsor interna 134 na primeira extremidade 121 da primeira câmara de fluido em formato trapezoidal cônico 118, em geral adjacente ao eixo geométrico central 115. Será reconhecido que as lâminas 150 da seção do impulsor externa 132 mantêm o fluxo em redemoinho do fluido quando o fluido passa da câmara de entrada 116 e entra no impulsor 30. Da mesma forma, as lâminas 154 da seção do impulsor interna 134 mantêm o fluxo em redemoinho do fluido quando o fluido sai do impulsor 30 em um local espaçado radialmente para dentro da parede externa 145 da primeira câmara de fluido 118 (e, em geral, adjacente ao eixo geométrico central 115). Será reconhecido que, ao contrário dos usos típicos de um impulsor, onde o

15 / 67 fluxo vai normalmente de um raio interno para um raio externo, o impulsor 30 da revelação é usado para um fluxo reverso, em que o fluxo vai de um raio externo para um raio interno.

[0042] Em qualquer caso, à medida que o fluido de entrada 101 (ver Figura 1) flui para a primeira câmara de fluido 118, a força centrífuga que age no fluido de entrada em redemoinho conduz o componente de fluido mais pesado do fluido de entrada para a parede externa 145 da primeira câmara de fluido 118, onde o formato trapezoidal cônico da primeira câmara de fluido 118 faz com que o componente de fluido de densidade mais pesada continue a girar conforme o fluido de densidade mais pesada se move em direção à segunda extremidade 129 da primeira câmara de fluido 118. As forças centrífugas no componente de fluido de densidade mais leve do fluido de entrada 101 são muito menores do que as forças centrífugas no componente de fluido mais pesado do fluido de entrada 101 e, como tal, a porção de densidade mais leve do fluido de entrada 101 tende a permanecer nas proximidades do ponto de introdução do fluido de entrada 101 na primeira câmara de fluido 118. Especificamente, a porção de densidade mais leve do fluido de entrada 101 é coletada próximo ao eixo geométrico central 115 da primeira câmara de fluido 118, em geral, formando o envelope B de fluido de densidade mais leve. Em algumas modalidades, a contrapressão aplicada na primeira câmara de fluido 118 pode aumentar a coleta da porção de densidade mais leve do fluido de entrada 101 ao longo do eixo geométrico central 115, em geral, adjacente à primeira extremidade 121 da primeira câmara de fluido 118, embora o envelope B de fluido de densidade mais leve possa se estender ao longo do eixo geométrico central 115 em direção à segunda extremidade 129.

[0043] Além disso, tendo em vista que a segunda extremidade 144 do cano de extração 140 termina dentro do envelope B de fluido de densidade mais leve, o componente de densidade mais leve fluirá para dentro do cano de

16 / 67 extração 140 e, em seguida, para dentro do cano P3 para remoção da primeira câmara de fluido 118. Será reconhecido que o cano de extração 140, em geral, tem uma pressão mais baixa do que a primeira câmara de fluido 118, promovendo assim o fluxo do componente de densidade mais leve para dentro do cano de extração 140. Em uma ou mais modalidades, isso pode ser ainda melhorado pela contrapressão aplicada à primeira câmara de fluido 118, com a contrapressão aumentando o diferencial de pressão entre a primeira câmara de fluido 118 e o cano de extração 140, aumentando assim o fluxo do componente de densidade mais leve para dentro do cano de extração 140. Em uma ou mais modalidades, isso pode ser ainda melhorado por uma bomba 107 para puxar fluido de densidade mais leve para dentro do cano de extração 140 do envelope B. A bomba 107 pode ser uma bomba de vácuo em algumas modalidades.

[0044] Embora o cano de extração 140 possa ser fixo em certas modalidades, em uma ou mais outras modalidades, o cano de extração 140 é móvel, permitindo que ele seja estendido ou retraído em relação à primeira câmara de fluido 118 de modo a posicionar a segunda extremidade 144 para otimizar a coleta ou o fluxo do componente de densidade mais leve para dentro do cano de extração 140 para remoção da primeira câmara de fluido

118. Nessas modalidades, um ponto de extração móvel é fornecido, em que pelo menos uma porção 147 do cano de extração 140 que se estende para dentro da primeira câmara de fluido 118 é móvel. A porção móvel 147 pode ser axialmente móvel ao longo do eixo geométrico central da primeira câmara de fluido 118. Em algumas modalidades, a porção móvel 147 pode ser telescópica ou, de outra forma, ser telescopicamente móvel. Em outras modalidades, o cano de extração 140 pode simplesmente se mover axialmente ao longo do eixo geométrico central da primeira câmara de fluido 118. Verificou-se que o formato e as dimensões do envelope B de fluido de densidade mais leve mudarão com base na viscosidade do fluido que flui para

17 / 67 a primeira câmara de fluido 118. Assim, em uma ou mais modalidades, a distância S, conforme mostrado na Figura 1 é ajustada com base na viscosidade específica do fluido que flui para a primeira câmara de fluido

118. Em outras palavras, a distância S conforme mostrado na Figura 1 é ajustada com base no formato do envelope B para maximizar a remoção do fluido de densidade mais leve do envelope B, o formato do envelope B resultando da viscosidade do fluido específico que flui para dentro da primeira câmara de fluido 118. A este respeito, o sistema 100 pode incluir um sensor 104 a montante da saída 170 da passagem de fluxo 162 para determinar uma característica do fluido (ver as Figuras 1 e 2). O sistema 100 pode ajustar automaticamente a posição da segunda extremidade 144 do cano de extração 140 no envelope de fluido de densidade mais leve com base na característica medida. Por exemplo, o sensor a montante 104 pode medir a viscosidade ou ser utilizado pelo sistema 100 para determinar a viscosidade do fluido que entra na primeira câmara de fluido 118. Adicional ou alternativamente ao sensor a montante 104, um sensor 106 pode ser posicionado a jusante da saída 170 da passagem de fluxo 162 para determinar uma característica do fluido (1) que sai da segunda extremidade 129 da primeira câmara 118 ou que (2) entra no cano de extração 140. O sistema 100 pode ajustar automaticamente a posição da segunda extremidade 144 do cano de extração 140 no envelope B de fluido de densidade mais leve com base na característica de fluido medida pelo sensor 106. Por exemplo, quando o fluido de densidade mais leve for um gás, o sensor a jusante 106 pode medir a presença de gás ou corte de gás dentro do fluxo de fluido que passa através do cano de extração 140 ou ser utilizado para determinar o teor de gás no líquido existente na primeira câmara de fluido 118 por meio da segunda câmara de fluido 120. Em qualquer uma das configurações anteriores, um sensor, como o sensor a montante 104 ou sensor a jusante 106, pode ser utilizado para medir uma condição de um fluido e ajustar dinamicamente a posição do cano

18 / 67 de extração 140 dentro do envelope B durante a operação.

[0045] Será ainda reconhecido que, embora o cano de extração móvel 140 tenha sido, em geral, descrito em associação com um aparelho de separação de fluido 110 que tem um impulsor, em outras modalidades, o cano de extração móvel 140 funcionará igualmente bem com um aparelho de separação de fluido sem um impulsor. Assim, em algumas modalidades, o sistema da Figura 2 pode ser fornecido sem um impulsor 130, mas, em geral, inclui todos os outros componentes conforme genericamente descritos neste documento em combinação com um cano de extração ajustável 140 que, em algumas modalidades, pode ser dinamicamente ajustável com base na retroinformação de um ou mais sensores, tais como sensores 104 e 106.

[0046] A Figura 4 é uma vista de montagem parcial da câmara de entrada 116. Em particular, nesta modalidade, a câmara de entrada 116 é representada em geral com um formato de cuba com uma segunda extremidade aberta 119. O cano de extração 140 é mostrado se estendendo coaxialmente através da câmara de entrada 116. A entrada 122 é mostrada tangencialmente intersectando a câmara de entrada 116.

[0047] A Figura 5A ilustra a modalidade de um impulsor 130 para uso com o aparelho de separação de fluido 110. O impulsor 130 é mostrado de cabeça para baixo a fim de ilustrar tanto a seção do impulsor externa 132 quanto a seção do impulsor interna 134. O impulsor 130 é mostrado como tendo uma primeira cobertura externa 158 e uma segunda cobertura externa 160 entre as quais uma pluralidade de palhetas em espiral 150 é posicionada. A seção do impulsor externa 132 é, em geral, definida no diâmetro externo das coberturas 158, 160. Além disso, as palhetas adjacentes 150, juntamente com pelo menos uma cobertura 158 ou 160 que sustenta as palhetas 150, formam uma passagem de fluxo 162, cuja entrada 164 é ilustrada no raio externo das palhetas 150. O cubo 152 é ilustrado como se estendendo axialmente através do impulsor 130. As palhetas 154 da seção do impulsor

19 / 67 interna 134 são mostradas como terminando em um diâmetro menor do que o diâmetro externo das coberturas 158, 160.

[0048] A Figura 5B ilustra várias modalidades não limitadoras de configurações para as palhetas 150 e 154 do impulsor 130.

[0049] A Figura 6 ilustra o impulsor 130 posicionado na segunda extremidade 119 da câmara de entrada 116. A segunda cobertura 160 é ilustrada como sendo coaxial com o cubo 152. Além disso, o cano de extração 140 é mostrado se estendendo através do cubo 152. Além disso, as palhetas 154 da seção do impulsor interna 134 são ilustradas. A entrada 122 é mostrada tangencialmente intersectando a câmara de entrada 116.

[0050] A Figura 7 ilustra uma modalidade de um aparelho montado

110. Assim, como mostrado, a câmara de entrada 116 é mostrada fixada à primeira câmara de fluido 118, a qual é mostrada fixada à segunda câmara de fluido 120. Como mostrado, a câmara de entrada 116 nesta modalidade tem o formato de cuba com um diâmetro que se expande gradualmente. A entrada 122 é mostrada tangencialmente intersectando a câmara de entrada 116. Finalmente, o cano de extração 140 é mostrado se estendendo coaxialmente através da câmara de entrada 116.

[0051] Embora em algumas modalidades, o aparelho de separação de fluido 110 tenha sido, em geral, descrito como separando um gás de um líquido em um fluxo de fluido, em outras modalidades, o aparelho de separação de fluido 110 pode ser utilizado para separar líquidos ou outros fluidos de diferentes densidades, como óleo da água. Nesse caso, o líquido de densidade mais baixa ou mais leve, ou seja, o segundo fluido, em geral, migrará para o vórtice representado pelo envelope B de fluido de densidade mais leve, enquanto o líquido de densidade mais alta ou mais pesada, ou seja, o primeiro fluido, migrará para fora até as paredes da primeira câmara de fluido 118. Em outras modalidades, o fluido de entrada 101 pode ser um gás úmido, composto principalmente de gás no qual o líquido é arrastado. Como

20 / 67 tal, o aparelho de separação de fluido 110 pode ser utilizado para secar o gás úmido. Em outras modalidades, o aparelho de separação de fluido 110 também pode ser usado para separar gases de densidade mais pesada de gases de densidade mais leve, onde o fluido de entrada 101 é simplesmente uma mistura gasosa. Assim, o envelope B de fluido de densidade mais leve simplesmente se torna um vórtice B formado pelo segundo fluido. Este segundo fluido pode, então, ser extraído do vórtice B, como descrito anteriormente, utilizando um ponto de extração fixo ou móvel que se estende para o vórtice B, como o cano de extração 140. Será reconhecido que, em tal caso, a contrapressão pode ser aplicada, tal como através do dispositivo de contrapressão 148, para auxiliar na formação do vórtice B e na remoção do segundo líquido através do cano de extração 140.

[0052] Voltando à Figura 8, em uma aplicação, o aparelho de separação de fluido descrito anteriormente pode ser usado para medir a combustão/consumo de combustível de um motor. Na Figura 8 é mostrado um sistema de motor 500 para medir a combustão ou consumo de combustível por um motor 502, como um motor de combustão interna. Especificamente, uma bomba de combustível 504 bombeia combustível ao longo de uma linha de abastecimento de combustível 508 de um recipiente de combustível 506 para o motor 502. Um primeiro aparelho de separação de fluido 510a, conforme descrito neste documento, está disposto ao longo da linha de combustível 508 a montante do motor 502 para remover ar do combustível líquido antes da injeção do combustível líquido no motor 502. Após o tratamento do combustível pelo primeiro sistema separador 510a, um sensor 512 mede uma propriedade do combustível, como o volume de combustível líquido fornecido ao motor 502, após o que, o combustível é injetado no motor 502. Em algumas modalidades, uma bomba também pode ser fornecida a jusante do segundo aparelho de separação de fluido 510b para puxar o fluxo de fluido de combustão para o segundo aparelho de separação de fluido 510b

21 / 67 ou, alternativamente, incorporada ao segundo aparelho de separação de fluido 510b para puxar o fluxo de fluido para dentro do sistema. Em seguida, o escape do motor é direcionado para um segundo aparelho de separação de fluido 510b, onde os gases de combustão são separados do combustível líquido não queimado. Um sensor 514 mede uma propriedade do combustível, como o volume de combustível líquido não queimado. A quantidade de combustível injetado no motor 502 conforme medida pelo sensor 512 e a quantidade de combustível não queimado conforme medida pelo sensor 514 podem, então, ser comparadas para otimizar a operação do motor 502. A este respeito, um controlador 516 pode ser fornecido para receber dados dos sensores 512 e 514 e comparar os dados. O controlador 516 também pode ser utilizado para fazer ajustes no motor 502 e/ou na bomba 504 em resposta à comparação, como alterar a quantidade de combustível líquido injetado em uma câmara de combustão (não mostrada) do motor 502 ou alterar a quantidade de ar de combustão misturado com o combustível líquido do motor 502 ou ajustar a vazão da bomba 504Da mesma forma, o controlador 516 também pode receber dados e/ou controlar a operação de um ou de ambos os sistemas separadores 510a, 510b como, em geral, descrito neste documento, a fim de otimizar a operação de cada um mediante ajuste da vazão no sistema separador 510a, 510b, bem como a contrapressão aplicada à corrente de combustível líquido dentro de cada sistema separador 510a, 510b. O primeiro sistema separador 510a separa o fluxo de combustível do recipiente de combustível 506 em combustível líquido e ar. O segundo sistema separador 510b separa o fluxo de escape do motor 502 em gases de exaustão e combustível líquido não queimado.

[0053] Assim, em algumas modalidades, os aparelhos de separação de fluido 510 podem, em geral, incluir um corpo 114 que se estende ao longo de um eixo geométrico central 115 e que tem uma câmara de entrada 116 e uma primeira câmara de fluido 118. A câmara de entrada 116 é moldada para

22 / 67 promover o fluxo em redemoinho circular para o fluido de entrada introduzido na mesma.

Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 é uma câmara anular que tem um formato de cuba e um diâmetro de câmara de entrada que aumenta gradualmente.

A primeira câmara de fluido 118 pode ter um formato trapezoidal cônico com um diâmetro que é reduzido gradualmente ao longo de seu comprimento.

Posicionado entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido 118 está um impulsor.

Em uma ou mais modalidades, o impulsor 130 é fixo em relação à câmara de entrada 116 e à primeira câmara de fluido 118. O impulsor 130 pode, em geral, incluir uma seção de lâmina do impulsor externa 132 em comunicação de fluido com uma seção de lâmina do impulsor interna 134. Um cano de extração 140 pode se estender para dentro da primeira câmara de fluido 118 adjacente à seção de lâmina do impulsor interna 134. Em algumas modalidades, o cano de extração 140, em geral, passa através da câmara de entrada 116 e do centro do impulsor 30 ao longo do eixo geométrico central 115. Conforme um fluido de entrada é introduzido no aparelho de separação de fluido 110 por meio de uma entrada 122, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular formado pela câmara de entrada 116. O primeiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que aumenta gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do primeiro trajeto de fluxo circular até o final do primeiro trajeto de fluxo circular.

No final do primeiro trajeto de fluxo circular, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral que é reduzido de um diâmetro de entrada do impulsor para um diâmetro de saída do impulsor.

O segundo trajeto de fluxo em espiral é formado pelas seções de lâmina 132, 134 do impulsor fixo 130. Adjacente ao diâmetro de saída do impulsor, um envelope central ou vórtice é formado por um componente de fluido de densidade mais leve, enquanto um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada é formado em um terceiro

23 / 67 diâmetro em torno do envelope de densidade mais leve. Finalmente, o componente de fluido de densidade mais pesada é direcionado ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular formado pela primeira câmara de fluido 118 até uma saída 131. O terceiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que diminui gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do terceiro trajeto de fluxo circular até o final do terceiro trajeto de fluxo circular. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 510 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação.

[0054] Em uma modalidade alternativa do sistema da Figura 8, o aparelho de separação de fluido 510a pode ser eliminado e a quantidade de combustível líquido não queimado pode ser recuperada conforme descrito utilizando o aparelho de separação de fluido 510b. Embora em algumas modalidades o combustível não queimado recuperado possa simplesmente ser devolvido ao recipiente de combustível 506 por meio de uma linha de retorno 518, em outras modalidades, o combustível não queimado recuperado pelo aparelho de separação de fluido 510b pode ser analisado, como com o sensor 514 e utilizado para fazer ajustes no motor 502 a fim de melhorar a eficiência do motor 502.

[0055] Voltando à Figura 9, em outra aplicação, o aparelho de separação de fluido descrito anteriormente pode ser usado para melhorar o desempenho do motor, removendo o ar do combustível líquido antes da injeção em um motor de combustão interna. Na Figura 9 é mostrado um sistema de motor 600 para tratar combustível líquido, como gasolina, diesel, metanol, etanol ou outro combustível líquido, antes da injeção em um motor

602. Especificamente, uma bomba de combustível 604 bombeia combustível ao longo de uma linha de abastecimento de combustível 608 de um recipiente de combustível 606, como um tanque de combustível de veículo, para o motor 602 para combustão. Um primeiro aparelho de separação de fluido 610,

24 / 67 conforme descrito neste documento, está disposto ao longo da linha de combustível 608 a montante do motor 602 para remover o ar do combustível líquido antes da injeção do combustível líquido no motor 602. O sistema separador 610 separa o fluxo de combustível do recipiente de combustível 606 em combustível líquido e ar. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 610 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação.

[0056] O aparelho de separação de fluido 610 pode, em geral, incluir um corpo 114 que se estende ao longo de um eixo geométrico central 115 e que tem uma câmara de entrada 116 e uma primeira câmara de fluido 118. A câmara de entrada 116 é moldada para promover o fluxo em redemoinho circular para o fluido de entrada introduzido na mesma. Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 é uma câmara anular que tem um formato de cuba e um diâmetro de câmara de entrada que aumenta gradualmente. A primeira câmara de fluido 118 pode ter um formato trapezoidal cônico com um diâmetro que é reduzido gradualmente ao longo de seu comprimento. Posicionado entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido 118 está um impulsor. Em uma ou mais modalidades, o impulsor 130 é fixo em relação à câmara de entrada 116 e à primeira câmara de fluido 118. O impulsor 130 pode, em geral, incluir uma seção de lâmina do impulsor externa 132 em comunicação de fluido com uma seção de lâmina do impulsor interna 134. Um cano de extração 140 pode se estender para dentro da primeira câmara de fluido 118 adjacente à seção de lâmina do impulsor interna 134. Em algumas modalidades, o cano de extração 140, em geral, passa através da câmara de entrada 116 e do centro do impulsor 30 ao longo do eixo geométrico central 115. Conforme um fluido de entrada é introduzido no aparelho de separação de fluido 110 por meio de uma entrada 122, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular formado pela câmara de entrada 116. O primeiro trajeto de fluxo circular pode

25 / 67 ter um diâmetro que aumenta gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do primeiro trajeto de fluxo circular até o final do primeiro trajeto de fluxo circular. No final do primeiro trajeto de fluxo circular, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral que é reduzido de um diâmetro de entrada do impulsor para um diâmetro de saída do impulsor. O segundo trajeto de fluxo em espiral é formado pelas seções de lâmina 132, 134 do impulsor fixo 130. Adjacente ao diâmetro de saída do impulsor, um envelope central ou vórtice é formado por um componente de fluido de densidade mais leve, enquanto um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada é formado em um terceiro diâmetro em torno do envelope de densidade mais leve. Finalmente, o componente de fluido de densidade mais pesada é direcionado ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular formado pela primeira câmara de fluido 118 até uma saída 131. O terceiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que diminui gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do terceiro trajeto de fluxo circular até o final do terceiro trajeto de fluxo circular. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 610 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação.

[0057] Voltando à Figura 10, em outra aplicação, o aparelho de separação de fluido descrito anteriormente pode ser usado em operações de abastecimento de combustível em navios ("bunkering") para transferir combustível, como óleo combustível, de um tanque de armazenamento de combustível para outro tanque de armazenamento de combustível, tal como transferir combustível de um tanque de armazenamento de combustível para o tanque de combustível a bordo de uma embarcação marítima. Combustível marítimo ("bunker fuel"), em geral, se refere a qualquer tipo de combustível usado a bordo de navios. Os combustíveis marítimos podem ser entregues a

26 / 67 navios comerciais por meio de embarcações abastecedoras, como barcaças, que muitas vezes mantêm o combustível marítimo em grandes tanques no navio, ou de terminais com os tanques de combustível localizados em terra.

A prática de fornecimento de combustíveis marítimos é comumente dita como "bunkering". O combustível marítimo é normalmente bombeado do tanque de armazenamento, como pode ser na barcaça de abastecimento, para tanques de armazenamento em navios comerciais.

Em qualquer caso, no bombeamento de combustível em operações de abastecimento, especialmente quando as embarcações que contêm o combustível são esvaziadas, maiores quantidades de ar tendem a ser aspiradas e bombeadas com o combustível, tornando o bombeamento difícil e resultando em medições imprecisas de combustível.

Na Figura 10 é mostrado um aparelho de separação de fluido 800 disposto ao longo de uma linha de combustível 802 entre um primeiro tanque de armazenamento de combustível 812 e o tanque de combustível para o qual o combustível está sendo bombeado, ou seja, um segundo tanque de armazenamento de combustível 814. O primeiro tanque de armazenamento de combustível 812 pode ser transportado em uma embarcação marítima, como uma barcaça marítima 816 ou instalado nas docas em terra.

O segundo tanque de combustível de armazenamento 814 pode, da mesma forma, ser instalado em terra ou localizado em uma embarcação marítima, como o navio 818. Uma bomba de combustível 804 pode ser utilizada entre o primeiro tanque de armazenamento de combustível 812 e o aparelho de separação de fluido 800 para bombear combustível para o segundo tanque de armazenamento de combustível 814. Um dispositivo de medição de líquido 820, como um sensor, pode ser posicionado ao longo da linha de combustível 802 entre o aparelho de separação de fluido 800 e o segundo tanque de armazenamento de combustível 814. Um controlador 822 pode ser utilizado para monitorar o sensor 820 e, em algumas modalidades, com base no líquido monitorado, para controlar a bomba 804.

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[0058] O aparelho de separação de fluido 800 pode, em geral, incluir um corpo 114 que se estende ao longo de um eixo geométrico central 115 e que tem uma câmara de entrada 116 e uma primeira câmara de fluido 118. A câmara de entrada 116 é moldada para promover o fluxo em redemoinho circular para o fluido de entrada introduzido na mesma. Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 é uma câmara anular que tem um formato de cuba e um diâmetro de câmara de entrada que aumenta gradualmente. A primeira câmara de fluido 118 pode ter um formato trapezoidal cônico com um diâmetro que é reduzido gradualmente ao longo de seu comprimento. Posicionado entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido 118 está um impulsor. Em uma ou mais modalidades, o impulsor 130 é fixo em relação à câmara de entrada 116 e à primeira câmara de fluido 118. O impulsor 130 pode, em geral, incluir uma seção de lâmina do impulsor externa 132 em comunicação de fluido com uma seção de lâmina do impulsor interna 134. Um cano de extração 140 pode se estender para dentro da primeira câmara de fluido 118 adjacente à seção de lâmina do impulsor interna 134. Em algumas modalidades, o cano de extração 140, em geral, passa através da câmara de entrada 116 e do centro do impulsor 30 ao longo do eixo geométrico central 115. Conforme um fluido de entrada é introduzido no aparelho de separação de fluido 110 por meio de uma entrada 122, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular formado pela câmara de entrada 116. O primeiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que aumenta gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do primeiro trajeto de fluxo circular até o final do primeiro trajeto de fluxo circular. No final do primeiro trajeto de fluxo circular, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral que é reduzido de um diâmetro de entrada do impulsor para um diâmetro de saída do impulsor. O segundo trajeto de fluxo em espiral é formado pelas seções de lâmina 132, 134 do impulsor fixo 130. Adjacente ao

28 / 67 diâmetro de saída do impulsor, um envelope central ou vórtice é formado por um componente de fluido de densidade mais leve, enquanto um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada é formado em um terceiro diâmetro em torno do envelope de densidade mais leve. Finalmente, o componente de fluido de densidade mais pesada é direcionado ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular formado pela primeira câmara de fluido 118 até uma saída 131. O terceiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que diminui gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do terceiro trajeto de fluxo circular até o final do terceiro trajeto de fluxo circular. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 510 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 800 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação.

[0059] Assim, o combustível é removido do primeiro tanque 812, passado através do aparelho de separação de fluido 800 e, então, direcionado para o segundo tanque 814. O combustível que ingressa na entrada 122 da câmara de entrada 116 pode ter uma grande proporção de ar incluída com o combustível líquido. O combustível líquido que sai da saída 131 da primeira câmara de fluido 118, depois de ter passado ao longo do primeiro trajeto de fluxo circular, do segundo trajeto de fluxo em espiral e do terceiro trajeto de fluxo circular, foi substancialmente depurado do ar arrastado, que é removido por meio do cano de extração 140.

[0060] Voltando à Figura 11, em outra aplicação, o aparelho de separação de fluido descrito anteriormente pode ser usado nos sistemas de transferência de líquido entre tanques ou embarcações de armazenamento (em terra ou marítima) para garantir que o volume de líquido transferido seja medido com precisão. Na Figura 11 é mostrado um aparelho de separação de

29 / 67 fluido 850 disposto ao longo de uma linha ou tubulação de abastecimento 852 entre um primeiro tanque de armazenamento de líquido 854 e um segundo tanque de armazenamento de líquido 856. Conforme descrito neste documento, um ou ambos dentre o primeiro tanque de armazenamento 854 e o segundo tanque de armazenamento 856 podem ser transportados em um veículo, como um caminhão ou vagão, barcaça ou semelhante, ou podem ser uma estrutura fixa. Da mesma forma, os tanques de armazenamento 854, 856 podem ser contêineres ou reservatórios fabricados e podem ser utilizados para o armazenamento de qualquer líquido, incluindo, sem limitação, produtos químicos, hidrocarbonetos, combustível, leite ou outros líquidos consumíveis. Da mesma forma, os tanques de armazenamento 854, 856 podem ser descartados para armazenamento de longo prazo ou temporário de líquidos, ou podem ser contêineres ou recipientes transitórios de um sistema de fabricação ou processamento maior, como uma torre de craqueamento. Em qualquer caso, uma bomba de líquido 858 pode ser utilizada entre o primeiro tanque de armazenamento 854 e o aparelho de separação de fluido 850 para bombear líquido para o segundo tanque de armazenamento 856. Um dispositivo de medição de líquido 860, como um sensor, pode ser posicionado ao longo da tubulação 852 entre o aparelho de separação de fluido 850 e o segundo tanque de armazenamento 856. Um controlador 862 pode ser utilizado para monitorar o sensor 860 e, em algumas modalidades, com base no líquido monitorado, para controlar a bomba 858.

[0061] Assim, em algumas modalidades, o aparelho de separação de fluido 850 pode, em geral, incluir um corpo 114 que se estende ao longo de um eixo geométrico central 115 e que tem uma câmara de entrada 116 e uma primeira câmara de fluido 118. A câmara de entrada 116 é moldada para promover o fluxo em redemoinho circular para o fluido de entrada introduzido na mesma. Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 é uma câmara anular que tem um formato de cuba e um diâmetro de

30 / 67 câmara de entrada que aumenta gradualmente.

O segundo trajeto de fluxo em espiral é formado pelas seções de lâmina 132, 134 do impulsor fixo 130. Adjacente ao diâmetro de saída do impulsor, um envelope central ou vórtice é formado por um componente de fluido de densidade mais leve, enquanto um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada é formado em um terceiro diâmetro em torno do envelope de densidade mais leve.

Finalmente, o componente de fluido de densidade mais pesada é direcionado ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular formado pela primeira câmara de fluido 118

31 / 67 até uma saída 131. O terceiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que diminui gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do terceiro trajeto de fluxo circular até o final do terceiro trajeto de fluxo circular. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 850 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação.

[0062] Assim, o líquido é removido do primeiro tanque 854, passado através do sistema 850 e, em seguida, direcionado para o segundo tanque 856. O líquido que entra na entrada 122 da câmara de entrada 116 pode ter uma grande proporção de ar incluído com o líquido, ar esse que pode ter sido arrastado no líquido por meio de vários processos, como por meio da fabricação ou tratamento do líquido ou simplesmente manuseio do líquido. O líquido que sai da saída 131 da primeira câmara de fluido 118, após ter passado ao longo do primeiro trajeto de fluxo circular, do segundo trajeto de fluxo em espiral e do terceiro trajeto de fluxo circular, foi substancialmente depurado do ar arrastado, que é removido através do cano de extração 140.

[0063] Voltando à Figura 12, em outra aplicação, o aparelho de separação de fluido anteriormente descrito pode ser usado em vários processos de fabricação, tais como o processamento de produtos químicos ou a fabricação de produtos químicos ou alimentícios.

[0064] Em uma ou mais modalidades de um processo de fabricação, o aparelho de separação de fluido pode ser usado para remover gás de qualquer componente líquido para melhorar a pureza ou a qualidade do produto. Por exemplo, no processamento de leite, a presença de ar pode afetar negativamente o sabor do leite. A presença de ar no leite também pode diminuir a longevidade do leite antes de se deteriorar. Da mesma forma, gás ou ar arrastado em um fluido que é exposto ao calor durante os processos de fabricação pode se expandir durante o aquecimento, afetando a qualidade do produto final durante a fabricação. Por exemplo, na fabricação de telhas de

32 / 67 asfalto, a presença de gás no asfalto líquido usado para fabricar as telhas pode reduzir a qualidade das telhas. Por estas razões, é desejável utilizar o aparelho de separação de fluido descrito para remover o gás arrastado no fluido de fabricação.

[0065] Em uma ou mais outras modalidades de um processo de fabricação, o aparelho de separação de fluido pode ser usado para extrair um líquido-alvo de uma mistura líquida heterogênea durante um processo de fabricação. Por exemplo, muitas vezes é desejável extrair uma substância líquida da biomassa vegetal ou de outra biomassa. A biomassa pode primeiro ser moída, picada, triturada, pulverizada ou processada de forma semelhante e misturada com água para liberar a substância líquida alvo na água, produzindo assim uma mistura líquida heterogênea a ser usada como o líquido de entrada para o aparelho de separação de fluido da revelação descrito anteriormente. A este respeito, a biomassa úmida pode ser agitada para aumentar ainda mais a liberação do líquido-alvo da biomassa úmida. Em qualquer caso, a mistura líquida heterogênea pode, então, ser introduzida em um aparelho de separação de fluido da revelação para recuperar o líquido-alvo da mistura líquida heterogênea. Por exemplo, o processo descrito anteriormente pode ser usado para recuperar óleo de canabidiol da biomassa de cânhamo.

[0066] Para qualquer um dos processos de fabricação, é mostrado na Figura 12 um aparelho de separação de fluido 870 disposto ao longo de um conduto 872 a jusante de um processador 874. O processador 874 pode ser disposto para misturar ou combinar um líquido de fabricação de um tanque ou fonte de armazenamento de líquido 876 e um aditivo de uma fonte de aditivo 878, tal como um vaso de armazenamento ou contêiner de armazenamento de sólidos. O aditivo pode ser um sólido, como um componente alimentar ou biomassa, ou outro líquido, como um produto químico. O tanque ou fonte de armazenamento de líquido 876 está em comunicação de fluido com o processador 874 por meio de uma linha de abastecimento de líquido 887. No

33 / 67 caso em que o aditivo é um sólido, como biomassa vegetal pulverizada, um sistema de distribuição de sólidos 885, como um transportador ou trado, pode ser utilizado para fornecer um sólido da fonte de aditivo 878 para o processador 874. A este respeito, o processador 874 pode ser um misturador usado na fabricação ou preparação de vários alimentos ou na fabricação de produtos químicos.

Em outras modalidades, o processador 874 pode ser um misturador usado em operações de fraturamento hidráulico para misturar um propante com um fluido antes da injeção em um furo de poço por bombas de fraturamento hidráulico de alta pressão.

Em outras modalidades, o processador 874 pode ser um ou mais dentre um triturador, um picador, um moedor, um pulverizador, um misturador e um homogeneizador.

Em uma ou mais modalidades, a mistura ou combinação do líquido e do sólido pode introduzir gás de arraste indesejado, como ar, dentro do produto misturado que, em geral, pode estar na forma de um líquido ou pasta.

Em outras modalidades, a mistura ou combinação do líquido e do sólido pode promover a liberação de um líquido-alvo, como óleo, do sólido para o líquido de fabricação a partir do tanque ou fonte de armazenamento de líquido 876. Em qualquer caso, uma bomba de líquido 879 pode ser utilizada entre o processador 874 e o aparelho de separação de fluido 870 para bombear líquido para o aparelho de separação de fluido 870 ao longo de uma linha de distribuição de produto 889. O sistema separador 870 separa o fluxo de fluido do processador 874 em uma corrente de fluido primária e uma corrente de fluido secundária.

Em uma ou mais modalidades, a corrente de fluido primária é uma bebida consumível, como leite.

Em uma ou mais modalidades, a corrente de fluido primária é uma pasta de fraturamento hidráulico.

Em uma ou mais modalidades, a corrente de fluido primária é asfalto.

Em uma ou mais modalidades, a corrente de fluido secundária é gás, como ar.

Em uma ou mais modalidades, a corrente de fluido secundária pode ser um óleo, como um óleo vegetal ou outro óleo.

34 / 67

[0067] Assim, em algumas modalidades, o aparelho de separação de fluido 870 pode, em geral, incluir um corpo 114 que se estende ao longo de um eixo geométrico central 115 e que tem uma câmara de entrada 116 e uma primeira câmara de fluido 118. A câmara de entrada 116 é moldada para promover o fluxo em redemoinho circular para o fluido de entrada introduzido na mesma. Em uma ou mais modalidades, a câmara de entrada 116 é uma câmara anular que tem um formato de cuba e um diâmetro de câmara de entrada que aumenta gradualmente. A primeira câmara de fluido 118 pode ter um formato trapezoidal cônico com um diâmetro que é reduzido gradualmente ao longo de seu comprimento. Posicionado entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido 118 está um impulsor. Em uma ou mais modalidades, o impulsor 130 é fixo em relação à câmara de entrada 116 e à primeira câmara de fluido 118. O impulsor 130 pode, em geral, incluir uma seção de lâmina do impulsor externa 132 em comunicação de fluido com uma seção de lâmina do impulsor interna 134. Um cano de extração 140 pode se estender para dentro da primeira câmara de fluido 118 adjacente à seção de lâmina do impulsor interna 134. Em algumas modalidades, o cano de extração 140, em geral, passa através da câmara de entrada 116 e do centro do impulsor 30 ao longo do eixo geométrico central 115. Conforme um fluido de entrada é introduzido no aparelho de separação de fluido 110 por meio de uma entrada 122, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular formado pela câmara de entrada 116. O primeiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que aumenta gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do primeiro trajeto de fluxo circular até o final do primeiro trajeto de fluxo circular. No final do primeiro trajeto de fluxo circular, o fluido de entrada é direcionado ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral que é reduzido de um diâmetro de entrada do impulsor para um diâmetro de saída do impulsor. O segundo trajeto de fluxo em espiral é formado pelas seções de lâmina 132, 134 do

35 / 67 impulsor fixo 130. Adjacente ao diâmetro de saída do impulsor, um envelope central ou vórtice é formado por um componente de fluido de densidade mais leve, enquanto um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada é formado em um terceiro diâmetro em torno do envelope de densidade mais leve. Finalmente, o componente de fluido de densidade mais pesada é direcionado ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular formado pela primeira câmara de fluido 118 até uma saída 131. O terceiro trajeto de fluxo circular pode ter um diâmetro que diminui gradualmente ao longo do comprimento do trajeto de fluxo desde o início do terceiro trajeto de fluxo circular até o final do terceiro trajeto de fluxo circular. Para evitar dúvidas, os aparelhos de separação de fluido 870 podem ser qualquer um dos aparelhos de separação de fluido descritos nesta revelação.

[0068] Em uma ou mais modalidades, um produto líquido que sai do processador 874 é passado através do sistema 870 a fim de remover o ar do produto líquido antes do manuseio subsequente do produto líquido. O produto líquido que ingressa na entrada 122 da câmara de entrada 116 pode ter uma grande proporção de ar incluído com o produto líquido, ar esse que pode ter sido arrastado no produto líquido através de vários processos, como mistura ou combinação pelo processador 874. O produto líquido que sai da saída 131 da primeira câmara de fluido 118, depois de ter passado ao longo do primeiro trajeto de fluxo circular, do segundo trajeto de fluxo em espiral e do terceiro trajeto de fluxo circular, foi substancialmente depurado do ar arrastado, ar arrastado este que pode ser removido do sistema 870 através do cano de extração 140.

[0069] Em uma ou mais outras modalidades, uma mistura líquida que sai do processador 874 é passada através do sistema 870 a fim de extrair um líquido-alvo da mistura líquida. A mistura líquida que ingressa na entrada 122 da câmara de entrada 116 pode ter uma base de líquido de veículo, tal como

36 / 67 água funcionando como o veículo, com o líquido-alvo misturado com a água, sendo que o líquido-alvo pode ter sido liberado na base de água por meio de vários processos, tais como como mistura ou combinação ou agitação pelo processador 874. O líquido-alvo é removido através do cano de extração 140 e recuperado para uso subsequente conforme desejado, enquanto o líquido do veículo que sai da saída 131 da primeira câmara de fluido 118, após ter passado ao longo do primeiro trajeto de fluxo circular, do segundo trajeto de fluxo espiral e do terceiro trajeto de fluxo circular, foi substancialmente depurado do líquido alvo.

[0070] Em uma ou mais modalidades, a fim de evitar danos aos componentes da bomba, é desejável remover o ar de uma pasta de fraturamento hidráulico antes de introduzir a pasta em bombas de fraturamento hidráulico de alta pressão. Verificou-se que, ao contrário do propante arrastado no fluido de fraturamento hidráulico, as bolhas de gás são significativamente mais prejudiciais para esses componentes internos da bomba, causando cavitação que corrói os componentes, o que pode diminuir o desempenho da bomba, aumentar a manutenção da bomba e encurtar a vida operacional dos componentes. Assim, o tanque ou fonte de armazenamento de líquido 876 pode conter água, gel, espuma ou outro fluido para mistura com um propante sólido, tal como areia, contido no contêiner de armazenamento de sólidos 878. A linha de fluido 887 pode distribuir o líquido a partir do tanque de armazenamento de líquido 876 para o misturador 874, enquanto um sistema de distribuição de sólido 885, como um transportador ou trado, pode distribuir o propante do vaso de armazenamento de sólidos 878 para o misturador 874. Após o líquido e o sólido serem misturados em uma pasta de fraturamento hidráulico, a pasta é introduzida na entrada 122 da câmara de entrada 116 do aparelho de separação de fluido 870 para remover o ar da pasta antes de introduzir a pasta em bombas de fraturamento hidráulico de alta pressão (não mostradas) usadas para bombear a pasta para um furo de poço

37 / 67 (não mostrado).

[0071] Em outras modalidades, é fornecido um método de tratamento de uma corrente de fluido multifásica recuperada de um furo de poço. O método separa a corrente de fluido multifásica em um primeiro componente de fluido que compreende principalmente uma fase gasosa e um segundo componente de fluido que compreende principalmente uma fase líquida. Naturalmente, o primeiro componente pode incluir vários hidrocarbonetos gasosos, como gás natural, e o componente de fluido pode incluir hidrocarbonetos líquidos, fluidos de perfuração, água e semelhantes, bem como sólidos, como cascalhos.

[0072] Na Figura 13, é ilustrado um método 900 para remover um componente de fluido, como gás ou fluido de densidade mais leve, de outro componente de fluido, como um líquido ou fluido de densidade mais pesada, em uma corrente de fluido. Em uma primeira etapa 902, um fluido de entrada que tem um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido é circulado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo anular em um primeiro diâmetro em torno do eixo geométrico 115. A este respeito, o fluido de entrada pode ser introduzido em uma câmara anular em um primeiro diâmetro e direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo anular que tem um diâmetro gradualmente crescente ao longo do trajeto de fluxo, tal como onde a câmara anular está em formato de cuba.

[0073] Na etapa 904, o fluido de entrada circulante que circula no primeiro diâmetro é introduzido em um impulsor. Em uma ou mais modalidades, o impulsor é fixo. Além disso, a entrada para o impulsor é posicionada adjacente ao primeiro diâmetro de modo que o fluido de entrada circulante entre no impulsor no primeiro diâmetro.

[0074] Na etapa 906, o fluido de entrada circulante é direcionado ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral que é formado da mesma forma em torno do eixo 115. Em uma ou mais modalidades, o segundo trajeto

38 / 67 de fluxo em espiral é reduzido do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro. Em uma ou mais modalidades, as palhetas do impulsor formam o trajeto de fluxo em espiral para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro.

[0075] Na etapa 908, o fluido que circula no segundo diâmetro é liberado no segundo diâmetro para dentro de uma câmara com um diâmetro maior do que o segundo diâmetro. Em uma ou mais modalidades, a câmara é circular ou redonda e, em geral, definida ao longo de um eixo geométrico central. O segundo diâmetro é, em geral, adjacente ao eixo geométrico central de modo que o fluido circulante liberado no segundo diâmetro seja liberado, em geral, adjacente ao eixo geométrico central. Em uma ou mais modalidades, a câmara é uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal formada em torno do eixo geométrico central.

[0076] Na etapa 910, um envelope ou vórtice do componente de fluido de densidade mais leve é formado dentro da câmara, em geral, adjacente ao segundo diâmetro. A este respeito, o componente de fluido de densidade mais pesada forma um toroide em torno do envelope de fluido de densidade mais leve, o toroide tendo um terceiro diâmetro maior do que o segundo diâmetro. O envelope de densidade mais leve é formado ao longo do eixo geométrico central. Em uma ou mais modalidades, o envelope tem um diâmetro aproximadamente igual ao segundo diâmetro, enquanto em outras modalidades, o diâmetro do envelope pode ser menor ou maior do que o segundo diâmetro. Em qualquer caso, o envelope é formado de componente de fluido de densidade mais leve em redemoinho que, em geral, permanece no redemoinho ou vórtice "apertado" formado pela liberação do fluido de entrada na câmara no segundo diâmetro. O formato do envelope dependerá da densidade do fluido de densidade mais leve que forma o componente de fluido de densidade mais leve. Mais especificamente, a densidade do

39 / 67 componente de fluido de densidade mais leve determinará o diâmetro do envelope, bem como o comprimento do envelope ao longo do eixo geométrico central. A este respeito, o formato do envelope pode mudar conforme a densidade do componente de fluido de densidade mais leve é alterada.

[0077] Na etapa 912, o componente de fluido de densidade mais leve é extraído ou removido da câmara. Em uma ou mais modalidades, o componente de fluido de densidade mais leve é extraído da câmara ao longo do eixo geométrico central. Uma entrada de cano de extração pode ser posicionada em um envelope de fluido mais leve. Em uma ou mais modalidades, o cano de extração se estende ao longo do eixo geométrico central. Em uma ou mais modalidades, a posição do cano de extração e da entrada do cano de extração dentro do envelope é ajustada com base no formato do envelope. Assim, por exemplo, o cano de extração pode ser estendido ou retraído ao longo do eixo geométrico central com base no formato do envelope. A este respeito, uma vez que é a densidade do componente de fluido que forma o envelope que determina o formato do envelope, a posição do cano de extração dentro do envelope pode ser ajustada com base na densidade do componente de fluido de densidade mais leve. Em uma ou mais modalidades, a densidade do componente de fluido de densidade mais leve pode ser medida a montante ou a jusante da câmara de fluido e a posição do cano de extração pode ser ajustada com base na densidade medida. Esta medição e ajuste de posição podem ser dinâmicos e podem ocorrer em tempo real, a fim de maximizar a extração do componente de fluido de densidade mais leve da câmara.

[0078] Na etapa 914, o componente de fluido de densidade mais pesada é circulado ao longo de um terceiro trajeto de fluxo anular que tem um diâmetro que diminui gradualmente do terceiro diâmetro para um quarto diâmetro ao longo de pelo menos uma porção do comprimento do segundo

40 / 67 trajeto de fluxo anular. Em uma ou mais modalidades, o terceiro trajeto de fluxo anular é formado por uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal formada em torno do eixo geométrico central 115.

[0079] Na etapa 916, o componente de fluido de densidade mais pesada é extraído ou removido da câmara. Em uma ou mais modalidades, o componente de fluido de densidade mais pesada pode ser extraído da câmara de fluido em um quarto diâmetro que é maior do que o segundo diâmetro. No entanto, em outras modalidades, o segundo trajeto de fluxo anular pode diminuir para um quarto diâmetro que é menor do que o segundo diâmetro. Em uma ou mais modalidades, o componente de fluido de densidade mais pesada pode ser extraído ao longo do eixo geométrico 115 de modo que o componente de fluido de densidade mais leve seja extraído ao longo do eixo geométrico 115 em uma primeira direção e o componente de fluido de densidade mais pesada seja extraído ao longo do eixo geométrico 115 em uma direção oposta.

[0080] Assim, foi descrito um aparelho de separação de fluido para remover um componente de fluido, como fluido de densidade mais leve, de outro componente de fluido, como um líquido. Em uma ou mais modalidades, o aparelho de separação de fluido pode incluir uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e que tem uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidades, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo

41 / 67 geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende desde a primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

Em outras modalidades, o aparelho de separação de fluido pode incluir uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e que tem uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidades, sendo que a primeira câmara de fluido tem um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma pluralidade de lâminas que formam um trajeto de fluxo através do impulsor, o trajeto de fluxo se estendendo de uma entrada em um diâmetro externo do impulsor para uma saída em um diâmetro interno do impulsor; e um cano de extração que se estende de uma posição adjacente até o eixo geométrico na primeira câmara de fluido.

Em outras modalidades, o aparelho de separação de fluido pode incluir uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e que tem uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidades, sendo que a primeira câmara de fluido tem um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; uma segunda câmara de fluido em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um cano de extração móvel se estendendo a partir da primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

Em ainda outras modalidades, o aparelho de separação de fluido pode incluir uma passagem de fluxo de seção transversal circular formada ao longo de um eixo geométrico central e que tem uma entrada em uma primeira extremidade e uma saída em uma segunda extremidade da mesma, a dita entrada fazendo

42 / 67 com que o dito líquido flua tangencialmente para dentro da dita passagem de fluxo, a dita passagem de fluxo tendo uma primeira seção de fluxo que reduz o diâmetro da passagem de fluxo gradual e continuamente a partir da dita entrada em direção à dita porta de saída e uma segunda seção de fluxo conectada diretamente com a dita primeira seção de fluxo; e um cano de extração que se estende coaxialmente para dentro da passagem de fluxo da primeira extremidade do mesmo, o cano de extração tendo uma porção axialmente móvel que pode se estender ou se retrair ao longo do eixo geométrico central. Em ainda outras modalidades, o aparelho de separação de fluido pode incluir uma primeira câmara de fluido que tem um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro ao longo de um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido é reduzido em direção a uma saída no lado a jusante da primeira câmara de fluido; uma porta de descarga fornecida em um lado a montante da primeira câmara de fluido, posicionada de modo que o fluxo do fluido contendo fluido de densidade mais leve a ser removido do mesmo seja introduzido na primeira câmara de fluido através da dita porta de descarga e seja descarregado ao longo de uma direção tangencial de parede interna da primeira câmara de fluido para formar um fluxo em redemoinho do fluido contendo fluido de densidade mais leve a ser removido do mesmo na primeira câmara de fluido; um cano de extração móvel que tem uma extremidade distal que se projeta para dentro da primeira câmara de fluido e que é configurado para extrair um segundo fluido de densidade mais leve coletado nas proximidades da primeira câmara de fluido pelo fluxo em redemoinho, em um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido, o cano de extração móvel tendo uma porção axialmente móvel que pode se estender ou se retrair ao longo do eixo geométrico central; e a primeira saída da câmara de fluido configurada para descarregar o primeiro fluido com fluido de densidade mais leve removido do mesmo pelo primeiro tubo.

[0081] Da mesma forma, um aparelho de separação de fluido para

43 / 67 remover bolhas de gás de um líquido foi descrito e pode incluir uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidades, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração de gás se estendendo a partir da primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

Em outras modalidades, o aparelho de separação de fluido para remover bolhas de gás de um líquido pode incluir uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma pluralidade de lâminas formando um trajeto de fluxo através do impulsor, o trajeto de fluxo se estendendo de uma entrada em um diâmetro externo do impulsor a uma saída em um diâmetro interno do impulsor; e um cano de extração de gás que se estende a partir da primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

Em outras modalidades, o aparelho de separação de fluido para remover bolhas de gás de um líquido pode incluir

44 / 67 uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidades, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; uma segunda câmara de fluido em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; e um cano de extração móvel se estendendo desde a primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

Em ainda outras modalidades, o aparelho de separação de fluido para remover bolhas de um líquido pode incluir uma passagem de fluxo de seção transversal circular formada ao longo de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma primeira extremidade do mesmo e uma saída em uma segunda extremidade do mesmo, a dita entrada fazendo com que o dito líquido flua tangencialmente na dita passagem de fluxo, a dita passagem de fluxo tendo uma primeira seção de fluxo que reduz o diâmetro da passagem de fluxo gradual e continuamente a partir da dita entrada em direção à dita porta de saída e uma segunda seção de fluxo sendo conectada diretamente com a dita primeira seção de fluxo; e um cano de extração de gás se estendendo coaxialmente para a passagem de fluxo da primeira extremidade do mesmo, o cano de extração de gás tendo uma porção axialmente móvel que pode se estender ou se retrair ao longo do eixo geométrico central.

Outra modalidade de um aparelho para remover bolhas de um líquido pode incluir uma primeira câmara de fluido que tem um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro ao longo de um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido é reduzido em direção a uma saída no lado a jusante da primeira câmara de fluido; uma porta de descarga fornecida em um lado a montante da primeira câmara de fluido, posicionada de modo que o fluxo do fluido contendo bolhas de gás a serem removidas do mesmo seja

45 / 67 introduzido na primeira câmara de fluido através da dita porta de descarga e seja descarregado ao longo de uma direção tangencial da parede interna da primeira câmara de fluido para formar um fluxo em redemoinho do fluido contendo bolhas de gás a serem removidas do mesmo na primeira câmara de fluido; um cano de extração móvel tendo uma extremidade distal que se projeta para dentro da primeira câmara de fluido e que é configurado para sugar o segundo fluido contendo bolhas de gás do fluido contendo bolhas a serem removidas do mesmo coletado nas proximidades da primeira câmara de fluido pelo fluxo em redemoinho, em um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido, o cano de extração móvel tendo uma porção axialmente móvel que pode se estender ou se retrair ao longo do eixo geométrico central; e sendo a primeira saída da câmara de fluido configurada para descarregar o primeiro fluido com bolhas de gás removidas do mesmo pelo primeiro tubo.

[0082] Em outras modalidades, um sistema de fraturamento hidráulico foi descrito, o qual pode, em geral, incluir uma fonte de líquido, uma fonte de aditivo, um misturador, uma bomba em comunicação de fluido com o misturador e um primeiro aparelho de separação de fluido disposto em linha entre o misturador e a bomba.

[0083] em que o primeiro aparelho de separação de fluido inclui uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, estando a câmara de entrada em comunicação de fluido com a entrada de combustível; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade, a saída de combustível em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de

46 / 67 lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende desde a primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular, o cano de extração em comunicação de fluido com a saída de gás.

[0084] Assim, foi descrito um sistema de motor para medir a combustão de combustível. Em uma ou mais modalidades, o sistema de motor pode incluir um recipiente de combustível; uma bomba de combustível em comunicação de fluido com o recipiente de combustível; um primeiro aparelho de separação de fluido em comunicação de fluido com a bomba de combustível, o primeiro aparelho de separação de fluido tendo uma entrada de combustível, uma saída de combustível e uma saída de gás; um motor tendo uma entrada de combustível e uma saída de escape, estando a entrada de combustível do motor em comunicação de fluido com o primeiro aparelho de separação de fluido; sendo que o primeiro aparelho de separação de fluido pode incluir uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, estando a câmara de entrada em comunicação de fluido com a entrada de combustível; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e se estendendo entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade, estando a saída de combustível em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de

47 / 67 lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende da primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular, estando o cano de extração em comunicação de fluido com a saída de gás.

[0085] Além disso, foi descrito um aparelho de abastecimento de combustível. Em uma ou mais modalidades, o aparelho de abastecimento de combustível pode, em geral, incluir um primeiro tanque de armazenamento de combustível tendo uma saída; um segundo tanque de armazenamento de combustível tendo uma entrada; um primeiro aparelho de separação de fluido compreendendo uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, estando a entrada em comunicação de fluido com a saída do primeiro tanque de armazenamento de combustível; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade, estando a entrada de combustível do segundo tanque de armazenamento de combustível em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende da posição adjacente ao eixo geométrico dentro da primeira câmara de fluido.

[0086] Da mesma forma, um aparelho de processamento de líquido foi descrito. Em uma ou mais modalidades, o aparelho de monitoramento de

48 / 67 líquido pode incluir um primeiro vaso de armazenamento de líquido tendo uma saída; um segundo vaso de armazenamento de líquido tendo uma entrada; um primeiro aparelho de separação de fluido compreendendo uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, estando a entrada em comunicação de fluido com a saída do primeiro vaso de armazenamento de líquido; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade, estando a entrada do segundo vaso de armazenamento de líquido em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende de uma posição adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

[0087] Em outras modalidades, um sistema de fabricação foi descrito. O sistema de fabricação pode, em geral, incluir uma primeira fonte de fluido; uma primeira fonte de aditivo; um processador em comunicação de fluido com a primeira fonte de fluido e em comunicação com a primeira fonte de aditivo, o processador tendo uma saída de fluido; um primeiro aparelho de separação de fluido compreendendo uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, estando a entrada em comunicação de fluido com a saída do processador; uma primeira câmara de fluido coaxial com a

49 / 67 câmara de entrada e se estendendo entre uma primeira e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende desde a primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

[0088] Qualquer uma das modalidades anteriores pode incluir ainda qualquer uma das seguintes, seja sozinha ou em combinação uma com a outra:

[0089] A câmara de entrada se estende de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e tem o formato de cuba com a câmara anular aumentando gradualmente de diâmetro D da primeira extremidade à segunda extremidade.

[0090] A câmara de entrada é um cilindro.

[0091] A câmara de entrada se estende de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade e a primeira extremidade é encerrada e a segunda extremidade é aberta com o impulsor fixado na segunda extremidade aberta da câmara de entrada anular para encerrar a câmara de entrada.

[0092] As lâminas do impulsor são fixas em relação à parede da câmara de entrada.

[0093] A entrada é tangencialmente desviada do eixo geométrico da câmara de entrada.

[0094] A entrada tem uma linha central que passa através da linha central e forma um ângulo θ com uma linha que passa perpendicularmente

50 / 67 através do eixo geométrico central da seção de entrada, sendo que o ângulo θ é agudo.

[0095] A entrada tem uma linha central que passa através da linha central e forma um ângulo θ com uma linha que passa perpendicularmente através do eixo geométrico central da seção de entrada, sendo que o ângulo θ é maior do que zero grau.

[0096] A seção de lâmina externa compreende uma pluralidade de lâminas distanciadas em espiral para dentro.

[0097] A seção de lâmina interna compreende uma pluralidade de lâminas distanciadas em espiral para fora que se estendem a partir de um cubo do impulsor.

[0098] O impulsor compreende uma pluralidade de lâminas que se estendem a partir de um cubo do impulsor em um diâmetro interno do impulsor para um diâmetro externo do impulsor, em que as lâminas do impulsor no diâmetro externo do impulsor são adjacentes à parede externa da câmara de entrada anular e as lâminas do impulsor no cubo do impulsor são adjacentes à primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

[0099] A seção de lâmina do impulsor externa compreende uma primeira pluralidade de lâminas e a seção de lâmina do impulsor interna compreende uma segunda pluralidade de lâminas diferentes da primeira pluralidade.

[00100] A seção de lâmina do impulsor externa e a seção de lâmina do impulsor interna compreendem as mesmas lâminas.

[00101] O cano de extração tem um diâmetro menor do que qualquer diâmetro da primeira câmara de fluido.

[00102] O cano de extração tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a segunda extremidade do cano de extração é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

[00103] A segunda extremidade do cano de extração se estende para

51 / 67 dentro da primeira câmara de fluido.

[00104] A segunda extremidade do cano de extração é telescópica.

[00105] A segunda extremidade do cano de extração é móvel entre uma primeira distância do impulsor e uma segunda distância do impulsor.

[00106] O cano de extração é coaxial com o impulsor e com a primeira câmara de fluido.

[00107] Um regulador de pressão para aplicar contrapressão à segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

[00108] O impulsor compreende um cubo do impulsor coaxial com a seção de entrada e a primeira seção de fluido.

[00109] Uma porção da primeira pluralidade de lâminas é intercalada com uma porção da segunda pluralidade de lâminas.

[00110] Um sensor é disposto a montante da primeira câmara de fluido e utilizado para determinar a viscosidade de um fluido dentro da câmara de entrada.

[00111] Um sensor é disposto para medir o corte de gás do fluxo de fluido no cano de extração.

[00112] A primeira seção de fluxo é uma primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido em direção à saída da passagem de fluxo.

[00113] O primeiro componente de fluido é um líquido de uma primeira densidade e o segundo componente de fluido é um líquido de uma segunda densidade menor que a densidade do primeiro componente de fluido.

[00114] O primeiro componente de fluido é principalmente líquido e o segundo componente de fluido é principalmente de densidade mais leve.

[00115] O primeiro componente de fluido é um líquido de um primeiro peso e o segundo componente de fluido é um líquido de um segundo peso menor que o peso do primeiro componente de fluido.

[00116] Uma segunda câmara de fluido está em comunicação de fluido

52 / 67 com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

[00117] Um segundo aparelho de separação de fluido compreendendo uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, estando a câmara de entrada em comunicação de fluido com a saída de escape do motor; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira e uma segunda extremidades, a primeira câmara de fluido tendo um formato trapezoidal cônico oco cujo diâmetro é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma seção de lâmina do impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada adjacente à parede externa e uma seção de lâmina interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende desde a primeira extremidade da primeira câmara de fluido, através do impulsor e através da câmara de entrada anular, estando o cano de extração em comunicação de fluido com a saída de gás.

[00118] Uma bomba de fraturamento hidráulico de alta pressão está em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

[00119] Um tanque de armazenamento formado integralmente com o aparelho de separação de fluido.

[00120] Uma parede do tanque de armazenamento se estendendo em torno de pelo menos uma porção da primeira câmara de fluido de modo a formar uma câmara de armazenamento adicional entre a primeira câmara de fluido e a parede do tanque de armazenamento.

[00121] Uma parede do tanque de armazenamento se estendendo em torno de pelo menos uma porção de formato trapezoidal cônico oco da

53 / 67 primeira câmara de fluido de modo a formar uma câmara de armazenamento adicional entre a primeira câmara de fluido e a parede do tanque de armazenamento.

[00122] A parede do tanque de armazenamento se estende a partir de um afunilamento de uma parede da primeira câmara de fluido.

[00123] Uma barragem disposta na câmara de armazenamento adicional.

[00124] O cano de extração está em comunicação de fluido com o tanque de armazenamento formado integralmente.

[00125] O cano de extração está em comunicação de fluido com a câmara de armazenamento adicional.

[00126] Uma primeira saída está posicionada acima da barragem e uma segunda saída posicionada adjacente a uma base da barragem.

[00127] A barragem é uma placa que se estende para cima.

[00128] O processador é um misturador.

[00129] O processador é selecionado a partir do grupo que consiste em um triturador, um picador, um moedor, um pulverizador, um misturador e um homogeneizador.

[00130] A primeira fonte de aditivo é uma fonte de biomassa vegetal.

[00131] Um sistema de distribuição de sólidos se estende entre a primeira fonte de aditivo e o processador.

[00132] O sistema de distribuição de sólidos é um transportador.

[00133] O sistema de distribuição de sólidos é um trado.

[00134] A primeira fonte de aditivo é um vaso de armazenamento.

[00135] A primeira fonte de aditivo é um tanque de líquido.

[00136] As lâminas do impulsor estão espiralando para dentro.

[00137] Uma bomba de líquido em comunicação de fluido com a saída do processador e a entrada do aparelho de separação de fluido.

[00138] Uma bomba de líquido em comunicação de fluido com a saída

54 / 67 do primeiro vaso de armazenamento de líquido e a entrada do primeiro aparelho de separação de fluido.

[00139] Um dispositivo de medição de líquido em comunicação de fluido com a entrada do segundo vaso de armazenamento de líquido.

[00140] O primeiro tanque de armazenamento de combustível está em uma barcaça.

[00141] O segundo tanque de armazenamento de combustível está em um navio.

[00142] Uma bomba de combustível em comunicação de fluido com a saída do primeiro tanque de armazenamento de combustível e a entrada do primeiro aparelho de separação de fluido.

[00143] Um dispositivo de medição de líquido em comunicação de fluido com a entrada do segundo tanque de armazenamento de combustível.

[00144] Uma bomba adicional em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido do segundo aparelho de separação de fluido.

[00145] Um sensor disposto para medir uma propriedade do combustível não queimado descarregado do segundo aparelho de separação de fluido.

[00146] Um sensor disposto para medir uma propriedade do combustível descarregado do primeiro aparelho de separação de fluido.

[00147] O sistema de fabricação é um processador de biomassa vegetal.

[00148] Um primeiro vaso de armazenamento de líquido tendo uma primeira saída de fluido em comunicação de fluido com a entrada da câmara de entrada anular.

[00149] Um motor de combustão interna em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

[00150] Um segundo vaso de armazenamento de líquido que tem uma

55 / 67 entrada de fluido em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

[00151] Um sistema de fabricação em comunicação de fluido com a entrada da câmara de entrada anular.

[00152] Um sistema de fabricação em comunicação de fluido com a entrada com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

[00153] O sistema de processamento de líquido é um sistema de medição de fluido.

[00154] Um cano de extração que se estende da posição adjacente à saída do impulsor.

[00155] O cano de extração que se estende da posição adjacente ao eixo geométrico na primeira câmara de fluido.

[00156] Um cano de extração que se estende da primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

[00157] Um cano de extração que se estende da primeira câmara de fluido através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

[00158] Um cano de extração que se estende da primeira câmara de fluido ao longo do eixo geométrico, através do impulsor e através da câmara de entrada anular.

[00159] Assim, foi descrito um método para remover um componente de fluido, como fluido de densidade mais leve, de um outro componente de fluido, como um líquido, em uma corrente de fluido. Em uma ou mais modalidades, o método pode incluir direcionar um fluido de entrada direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular em torno de um eixo geométrico; no final do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar o fluido de entrada ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central de um componente de fluido de densidade mais leve ao longo do eixo

56 / 67 geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice de densidade mais leve; extrair o componente de fluido de densidade mais leve do envelope de vórtice; e direcionar o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular formado em torno do eixo geométrico.

Em uma ou mais modalidades, o método pode incluir direcionar um fluido de entrada direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente crescente, o primeiro trajeto de fluxo formado em torno de um eixo geométrico; na extremidade do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar o fluido de entrada ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central de um componente de fluido de densidade mais leve ao longo do eixo geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice de densidade mais leve; extrair o componente de fluido de densidade mais leve do envelope de vórtice; e direcionar o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente decrescente formado em torno do eixo geométrico.

Em uma ou mais modalidades, o método pode incluir direcionar um fluido de entrada direcionado ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente crescente, do primeiro trajeto de fluxo formado em torno de um eixo geométrico; na extremidade do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar o fluido de entrada ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central

57 / 67 de um componente de fluido de densidade mais leve ao longo do eixo geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de um componente de fluido de densidade mais pesada em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice de densidade mais leve; extrair o componente de fluido de densidade mais leve do envelope de vórtice ao longo do eixo geométrico; direcionar o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente decrescente formado em torno do eixo geométrico; e extrair o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo do eixo geométrico.

Em uma ou mais modalidades, o método pode incluir introduzir um fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; direcionar o fluido que circula no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante no diâmetro menor em uma câmara de formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente a um eixo geométrico central da câmara; formar um envelope de fluido de densidade mais leve em torno do eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; e posicionar um cano de extração dentro do envelope para remover o fluido de densidade mais leve da câmara de formato alongado, cônico e trapezoidal.

Em outras modalidades, o método pode incluir circular fluido ao longo de um trajeto de fluxo anular em um primeiro diâmetro; direcionar a circulação no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; formar um envelope de fluido de densidade mais leve de adjacente ao segundo diâmetro menor e remover o fluido de densidade mais leve do envelope de fluido de densidade mais leve; e circular líquido do

58 / 67 fluido circulante no segundo diâmetro em um terceiro diâmetro maior do que o envelope de fluido de densidade mais leve.

Em outras modalidades, o método inclui introduzir um fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante em uma câmara de formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente; formar um envelope de fluido de densidade mais leve em torno de um eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; posicionar um cano de extração dentro do envelope para remover fluido de densidade mais leve da câmara; e ajustar a posição do cano de extração dentro do envelope.

Em uma ou mais modalidades, o método pode incluir introduzir um fluido tendo um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; direcionar o fluido que circula no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante no diâmetro menor em uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente a um eixo geométrico central da câmara; formar um vórtice de um componente de fluido em torno do eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; e posicionar um cano de extração dentro do vórtice para remover o componente de fluido da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal.

Em outras modalidades, o método pode incluir circular um fluido que tem um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido ao longo de um trajeto de fluxo anular em um primeiro diâmetro; direcionar o fluido circulante no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; formar um vórtice do segundo

59 / 67 componente de fluido adjacente ao segundo diâmetro menor e remover o segundo componente de fluido; e circular o primeiro componente de fluido do fluido circulante no segundo diâmetro em um terceiro diâmetro maior do que o envelope de fluido de densidade mais leve. Em outras modalidades, o método inclui introduzir um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante em uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente; formar um vórtice do segundo componente de fluido em torno de um eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; posicionar um cano de extração dentro do vórtice para remover o segundo componente de fluido da câmara; e ajustar a posição do cano de extração dentro do vórtice.

[00160] Da mesma forma, um método para remover bolhas de gás de um líquido foi descrito e pode incluir introduzir um fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; direcionar o fluido circulante no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante no diâmetro menor em uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente a um eixo geométrico central da câmara; formar um envelope de bolhas de gás em torno do eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; e posicionar um cano de extração dentro do envelope para remover bolhas de gás da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal. Outras modalidades de um método para remover bolhas de gás de um líquido podem incluir circular fluido ao longo de um trajeto de fluxo anular em um primeiro diâmetro; direcionar a circulação no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um

60 / 67 segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; formar um envelope de bolha de gás adjacente ao segundo diâmetro menor e remover o gás do envelope da bolha; e circular líquido a partir do fluido circulante no segundo diâmetro em um terceiro diâmetro maior do que o envelope da bolha.

Ainda outras modalidades de um método para remover bolhas de gás de um líquido podem incluir introduzir um fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante para dentro de uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente; formar um envelope de bolhas de gás em torno de um eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; posicionar um cano de extração dentro do envelope para remover bolhas de gás da câmara; e ajustar a posição do cano de extração dentro do envelope.

Ainda outras modalidades de um método para remover um componente de fluido de outro componente de fluido em uma corrente de fluido podem incluir introduzir um fluido que tem um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; direcionar o fluido que circula no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante no diâmetro menor em uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente a um eixo geométrico central da câmara; formar um vórtice de um componente de fluido em torno do eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; e posicionar um cano de extração dentro do vórtice para remover o componente de fluido da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal.

Outros métodos para remover um componente de fluido de outro componente de fluido em uma corrente de fluido podem incluir circular um fluido que tem um primeiro componente de fluido e um segundo componente

61 / 67 de fluido ao longo de um trajeto de fluxo anular em um primeiro diâmetro; direcionar o fluido circulante no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; formar um vórtice do segundo componente de fluido adjacente ao segundo diâmetro menor e remover o segundo componente de fluido; e circular o primeiro componente de fluido do fluido circulante no segundo diâmetro em um terceiro diâmetro maior do que o envelope de bolha. Finalmente, outros métodos para remover um componente de fluido de outro componente de fluido em uma corrente de fluido podem incluir introduzir um primeiro componente de fluido e um segundo componente de fluido em uma câmara anular; circular o fluido em torno da câmara anular em um primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante em uma câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal adjacente; formar um vórtice do segundo componente de fluido em torno de um eixo geométrico central da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal; posicionar um cano de extração dentro do vórtice para remover o segundo componente de fluido da câmara; e ajustar a posição do cano de extração dentro do vórtice.

[00161] Em outras modalidades, um método de fraturamento hidráulico de um furo de poço foi descrito e pode, em geral, incluir introduzir um fluido em um misturador; introduzir um aditivo em um misturador; utilizar o misturador para misturar o fluido com o aditivo para produzir um fluido de fraturamento hidráulico; direcionar o fluido de fraturamento hidráulico a partir do misturador ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente crescente, o primeiro trajeto de fluxo sendo formado em torno de um eixo geométrico; na extremidade do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar o fluido de fraturamento hidráulico ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um

62 / 67 segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central de um fluido gasoso ao longo do eixo geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de fluido de fraturamento hidráulico remanescente em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice de fluido gasoso; extrair o fluido gasoso do envelope de vórtice ao longo do eixo geométrico; direcionar o fluido de fraturamento hidráulico remanescente ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente decrescente formado em torno do eixo geométrico; extrair o fluido de fraturamento hidráulico ao longo do eixo geométrico; e direcionar o fluido de fraturamento hidráulico extraído para uma bomba de fraturamento hidráulico.

[00162] Em uma ou mais de outras modalidades, um método de fabricação foi descrito e, em geral, inclui as etapas de fornecer um primeiro fluido a um processador; fornecer um primeiro componente adicional a um processador; processar o primeiro fluido e o primeiro componente adicional para produzir uma mistura líquida; direcionar a mistura líquida ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente crescente, o primeiro trajeto de fluxo sendo formado em torno de um eixo geométrico; na extremidade do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar a mistura líquida ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central de um componente de fluido de densidade mais leve da mistura líquida ao longo do eixo geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de componente de fluido de densidade mais pesada da mistura líquida em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice do componente de fluido de densidade mais leve; extrair o componente de fluido de densidade mais leve do envelope de vórtice ao longo do eixo geométrico; e direcionar o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular de diâmetro

63 / 67 gradualmente decrescente formado em torno do eixo geométrico; extrair o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo do eixo geométrico.

[00163] Em uma ou mais de outras modalidades, um método de transferência de líquido foi descrito e, em geral, inclui as etapas de bombear um líquido em um primeiro vaso de armazenamento de líquido para um segundo vaso de armazenamento de líquido; direcionar o líquido bombeado do primeiro vaso de armazenamento de líquido ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente crescente, o primeiro trajeto de fluxo sendo formado em torno de um eixo geométrico; na extremidade do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar o líquido ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central de um componente de fluido de densidade mais leve do líquido ao longo do eixo geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de componente de fluido de densidade mais pesada do líquido em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice do componente de fluido de densidade mais leve; extrair o componente de fluido de densidade mais leve do envelope de vórtice ao longo do eixo geométrico; direcionar o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente decrescente formado em torno do eixo geométrico; extrair o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo do eixo geométrico; e direcionar o componente de fluido de densidade mais pesada extraído para o segundo vaso de armazenamento de líquido.

[00164] Em uma ou mais de outras modalidades, um método de abastecimento de combustível foi descrito e, em geral, inclui as etapas de bombear um combustível marítimo ("bunker") em um primeiro tanque de armazenamento de combustível para um segundo tanque de armazenamento

64 / 67 de combustível; direcionar o combustível marítimo bombeado do primeiro tanque de armazenamento de combustível ao longo de um primeiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente crescente, o primeiro trajeto de fluxo sendo formado em torno de um eixo geométrico; no final do primeiro trajeto de fluxo circular, direcionar o combustível marítimo ao longo de um segundo trajeto de fluxo em espiral em torno do eixo geométrico, cujo trajeto de fluxo em espiral é reduzido de um primeiro diâmetro para um segundo diâmetro; formar um envelope de vórtice central de um fluido gasoso ao longo do eixo geométrico adjacente ao segundo diâmetro; formar um fluxo de formato, em geral, toroidal ou cônico de combustível marítimo remanescente em um terceiro diâmetro em torno do envelope de vórtice de fluido gasoso; extrair o fluido gasoso do envelope de vórtice ao longo do eixo geométrico; direcionar o combustível marítimo restante ao longo de um terceiro trajeto de fluxo circular de diâmetro gradualmente decrescente formado em torno do eixo geométrico; extrair o combustível marítimo restante ao longo do eixo geométrico; e direcionar o combustível marítimo extraído para o segundo tanque de armazenamento de combustível.

[00165] Qualquer uma das modalidades de método anteriores pode incluir ainda qualquer uma das seguintes, sozinhas ou em combinação uma com a outra:

[00166] Determinar a viscosidade do fluido introduzido na câmara anular e ajustar a posição do cano de extração dentro do envelope com base na viscosidade do fluido.

[00167] Determinar o corte de gás do fluido removido pelo cano de extração e ajustar a posição do cano de extração dentro do envelope com base no corte de gás.

[00168] Estender ou retrair o cano de extração para ajustar a posição do cano de extração dentro do envelope.

[00169] Ajustar a posição do cano de extração dentro do envelope.

65 / 67

[00170] Ajustar dinamicamente a posição do cano de extração dentro do envelope conforme o fluido de densidade mais leve está sendo removido do envelope.

[00171] Aumentar gradualmente o diâmetro do primeiro trajeto de fluxo circular.

[00172] Diminuir o diâmetro do segundo trajeto de fluxo em espiral.

[00173] Diminuir gradualmente o diâmetro do terceiro trajeto de fluxo circular.

[00174] Extrair o componente de fluido de densidade mais leve ao longo do eixo geométrico.

[00175] Extrair o componente de fluido de densidade mais pesada ao longo do eixo geométrico.

[00176] Aplicar contrapressão à câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal e utilizar a contrapressão para conduzir o fluido de densidade mais leve dentro do envelope para o cano de extração.

[00177] Liberar fluido para dentro da câmara anular tangencialmente em relação ao eixo geométrico central da câmara.

[00178] Circular líquido a partir do fluido circulante no segundo diâmetro em um terceiro diâmetro maior do que o envelope de fluido de densidade mais leve.

[00179] Aumentar um diferencial de pressão entre a câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal e o cano de extração para aumentar o fluxo de fluido de densidade mais leve para o cano de extração.

[00180] Remover o líquido circulante da câmara em formato alongado, cônico e trapezoidal.

[00181] O primeiro componente de fluido é um líquido de uma primeira densidade e o segundo componente de fluido é um líquido de uma segunda densidade menor que a densidade do primeiro componente de fluido.

[00182] O primeiro componente de fluido é principalmente líquido e o

66 / 67 segundo componente de fluido é principalmente de densidade mais leve.

[00183] O primeiro componente de fluido é um líquido de um primeiro peso e o segundo componente de fluido é um líquido de um segundo peso menor que o peso do primeiro componente de fluido.

[00184] O aditivo é um produto químico.

[00185] O aditivo é um propante.

[00186] Utilizar a bomba de fraturamento hidráulico para injetar o primeiro componente de fluido em um furo de poço.

[00187] O aditivo é propante.

[00188] O aditivo é um produto químico.

[00189] O aditivo é líquido.

[00190] O aditivo é uma biomassa vegetal.

[00191] O aditivo é biomassa de cânhamo.

[00192] A entrega de um primeiro componente adicional compreende a entrega de biomassa vegetal ao processador; e a extração do componente de fluido de densidade mais leve compreende a extração do óleo vegetal.

[00193] A biomassa vegetal é a biomassa do cânhamo.

[00194] O óleo vegetal é óleo de canabidiol.

[00195] Misturar um fluido com um aditivo para produzir um fluido de fraturamento hidráulico.

[00196] Misturar um fluido com um produto químico para produzir um fluido de fraturamento hidráulico.

[00197] Utilizar a bomba de fraturamento hidráulico para bombear o fluido de fraturamento hidráulico para um furo de poço.

[00198] Utilizar um misturador para misturar um propante no fluido de fraturamento hidráulico preparado pela unidade de hidratação.

[00199] Utilizar uma unidade de hidratação para preparar um fluido de fraturamento hidráulico antes da introdução em um misturador.

[00200] Aplicar contrapressão ao segundo componente de fluido para

67 / 67 formar uma onda de líquido a jusante da separação do primeiro componente de fluido para promover o fluxo do primeiro componente de fluido para longe da corrente de fluido estratificada de duas fases.

[00201] O bombeamento do combustível marítimo compreende a aspiração de ar do primeiro tanque de armazenamento conforme o primeiro tanque de armazenamento é esvaziado.

[00202] Medir o volume do combustível marítimo restante extraído.

[00203] O método de fabricação compreende produzir óleo de canabidiol.

[00204] O método de fabricação compreende processar o cânhamo.

[00205] O método de fabricação compreende produzir leite.

[00206] O método de fabricação compreende produzir produtos de asfalto.

[00207] A descrição e as figuras anteriormente descritas não estão desenhadas em escala, mas sim ilustradas para descrever várias modalidades da presente revelação de forma simplista. Embora várias modalidades e métodos tenham sido mostrados e descritos, a revelação não está limitada a tais modalidades e métodos e será entendida como incluindo todas as modificações e variações conforme seriam evidentes para um versado na técnica. Portanto, deve ser entendido que a revelação não se destina a ser limitada às formas específicas reveladas. Por conseguinte, a intenção é abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas que se enquadram no espírito e escopo da revelação, conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de separação de fluido para remover fluido de densidade mais leve de um líquido, o aparelho de separação de fluido caracterizado pelo fato de que compreende: uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada anular; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato cônico oco com um diâmetro que se reduz entre a primeira extremidade e a segunda extremidade; um impulsor fixo disposto entre a câmara de entrada anular e a primeira câmara de fluido adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que o impulsor fixo compreende uma seção de lâmina de impulsor externa em comunicação de fluido com a câmara de entrada anular adjacente à parede externa da câmera de entrada anular e uma seção de lâmina de impulsor interna em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende dentro da primeira câmara de fluido da posição adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

2. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de entrada se estende a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade, cuja segunda extremidade é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que a câmara de entrada tem formato de cuba com a câmara anular aumentando gradualmente de diâmetro D da primeira extremidade para a segunda extremidade.

3. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de entrada se estende a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade, cuja segunda extremidade é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que a primeira extremidade da câmara de entrada é encerrada e o impulsor é fixado na segunda extremidade da câmara de entrada anular para encerrar a câmara de entrada.

4. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as lâminas do impulsor do impulsor serem fixas em relação à parede da câmara de entrada entre uma cobertura externa superior e uma cobertura externa inferior juntas que encerram as lâminas do impulsor, a cobertura externa superior tendo uma borda radial afastada da câmara de entrada anular para formar uma entrada no impulsor a partir da câmara de entrada anular e a cobertura externa inferior formando uma saída do impulsor adjacente ao cano de extração.

5. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entrada da câmara de entrada anular é desviada tangencialmente do eixo geométrico da câmara de entrada.

6. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de lâmina do impulsor externa compreende uma pluralidade de lâminas de impulsor distanciadas em espiral para dentro.

7. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de lâmina do impulsor interna compreende uma pluralidade de lâminas do impulsor distanciadas em espiral para fora que se estendem de um cubo de impulsor.

8. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de lâmina do impulsor externa compreender uma pluralidade de primeiras lâminas do impulsor e a seção de lâmina de impulsor interna compreende uma pluralidade de segundas lâminas do impulsor diferentes da pluralidade das primeiras lâminas do impulsor.

9. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção da pluralidade de primeiras lâminas do impulsor é intercalada com uma porção da pluralidade de segundas lâminas do impulsor.

10. Aparelho de separação de fluidos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as lâminas do impulsor da seção de lâmina de impulsor externa se fundem com as lâminas do impulsor correspondentes da seção de lâmina do impulsor interna e, assim, formam as lâminas de impulsor que se estendem de um cubo do impulsor para uma superfície interna do aparelho de separação de fluido.

11. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cano de extração tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade do cano de extração é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido e o cano de extração se estende ao longo do eixo geométrico através do impulsor e através da câmara de entrada anular, sendo que o cano de extração tem um diâmetro substancialmente menor do que o diâmetro da primeira câmara de fluido de modo a ser suficientemente fino ou estreito em relação ao diâmetro da primeira câmara de fluido, de modo a manter uma pressão mais baixa dentro do cano de extração em relação à primeira câmara de fluido.

12. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a segunda extremidade do cano de extração é móvel entre uma primeira distância do impulsor e uma segunda distância do impulsor.

13. Aparelho de separação de fluido para remover fluido de densidade mais leve de um líquido, o aparelho de separação de fluido caracterizado pelo fato de que compreende: uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e com uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, com a primeira extremidade da primeira câmara de fluido adjacente à câmara de entrada anular, a primeira câmara de fluido tendo um formato cônico oco com um diâmetro que reduz entre a primeira extremidade e a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que o impulsor compreende uma cobertura superior fixas, uma cobertura inferior fixa e uma pluralidade de lâminas do impulsor em espiral para centro encerradas pelas coberturas e formando um trajeto de fluxo através do impulsor, sendo que o trajeto de fluxo se estende de uma entrada em um diâmetro externo da cobertura externa superior do impulsor para uma saída em um diâmetro interno da cobertura externa inferior do impulsor; e um cano de extração que se estende a partir de dentro da primeira câmara de fluido adjacente ao eixo geométrico na primeira câmara de fluido.

14. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que uma segunda extremidade do cano de extração que se estende para dentro da primeira câmara de fluido é móvel entre uma primeira distância do impulsor e uma segunda distância do impulsor.

15. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a câmara de entrada se estende a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade, cuja segunda extremidade é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que a câmara de entrada tem formato de cuba com a câmara anular aumentando gradualmente de diâmetro D da primeira extremidade para a segunda extremidade.

16. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a câmara de entrada se estende a partir de uma primeira extremidade a uma segunda extremidade, cuja segunda extremidade é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que a primeira extremidade da câmara de entrada é encerrada e o impulsor é fixado na segunda extremidade da câmara de entrada anular para encerrar a câmara de entrada.

17. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as lâminas do impulsor, a cobertura externa superior e a cobertura externa inferior do impulsor são fixas em relação à parede da câmara de entrada.

18. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o impulsor compreende uma pluralidade de lâminas do impulsor que se estendem a partir de um cubo do impulsor em um diâmetro interno do impulsor até um diâmetro externo do impulsor, em que as lâminas do impulsor no diâmetro externo do impulsor são adjacentes à parede externa da câmara de entrada anular e as lâminas do impulsor no cubo do impulsor são adjacentes à primeira extremidade da primeira câmara de fluido.

19. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o cano de extração tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a segunda extremidade do cano de extração é adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, onde o cano de extração tem um diâmetro substancialmente menor do que o diâmetro da primeira câmara de fluido, de modo a ser suficientemente fino ou estreito em relação ao diâmetro da primeira câmara de fluido, de modo a manter uma pressão mais baixa dentro do cano de extração em relação à primeira câmara de fluido.

20. Aparelho de separação de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende um regulador de pressão para aplicar contrapressão à segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

21. Método de separação de fluido para remover fluido de densidade mais leve de um líquido, o método de separação de fluido caracterizado pelo fato de que compreende: introduzir um fluido em uma câmara anular; circular o fluido ao longo de uma parede interna da câmara anular tendo um primeiro diâmetro; direcionar o fluido que circula no primeiro diâmetro para uma entrada do impulsor adjacente ao primeiro diâmetro; utilizar lâminas presas do impulsor para direcionar o fluido circulante do primeiro diâmetro para um segundo diâmetro menor do que o primeiro diâmetro; liberar o fluido circulante no diâmetro menor em uma câmara alongada e cônica com uma seção transversal trapezoidal em uma direção longitudinal adjacente a um eixo geométrico central da câmara; formar um envelope de fluido de menor densidade em torno do eixo geométrico central da câmara alongada e cônica; e posicionar uma segunda extremidade que está aberta de um cano de extração dentro do envelope para remover o fluido de menor densidade da câmara alongada e cônica.

22. Método de separação de fluido de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente aplicar contrapressão à câmara alongada e cônica, e utilizar a contrapressão para acionar fluido de densidade mais leve dentro do envelope para o cano de extração.

23. Método de separação de fluido de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a etapa de introduzir fluido compreende liberar fluido na câmara anular tangencialmente em relação ao eixo geométrico central da câmara anular e onde o cano de extração tem um diâmetro substancialmente menor do que qualquer diâmetro de câmara de formato alongado e cônico de modo a ser suficientemente fino ou estreito em relação ao diâmetro da câmara de formato alongado e cônico de modo a manter uma pressão mais baixa dentro do cano de extração em relação à câmara de formato alongado e cônico.

24. Método de separação de fluido de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente líquido circulante do fluido circulante no segundo diâmetro em um terceiro diâmetro maior do que o envelope de fluido de densidade mais leve.

25. Sistema de processamento de líquido, caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro vaso de armazenamento de líquido tendo uma saída; um segundo vaso de armazenamento de líquido tendo uma entrada; um primeiro aparelho de separação de fluido compreendendo uma câmara de entrada anular formada em torno de um eixo geométrico central e tendo uma entrada em uma parede externa da câmara de entrada, a entrada estando em comunicação de fluido com a saída do primeiro vaso de armazenamento de líquido; uma primeira câmara de fluido coaxial com a câmara de entrada e que se estende entre uma primeira extremidade adjacente à câmara de entrada anular e uma segunda extremidade, a primeira câmara de fluido tendo um formato cônico oco com um diâmetro que é reduzido entre a primeira extremidade e a segunda extremidade, a entrada do segundo vaso de armazenamento de líquido em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido; um impulsor disposto entre a câmara de entrada e a primeira câmara de fluido adjacente à primeira extremidade da primeira câmara de fluido, em que o impulsor fixo compreende lâminas do impulsor fixas encerradas entre uma cobertura externa superior fixa e uma cobertura externa inferior fixa para formar um trajeto de fluxo através do impulsor, o trajeto de fluxo se estendendo de uma entrada em um diâmetro externo da cobertura externa superior e em comunicação de fluido com a câmara de entrada anular adjacente à parede externa da câmara de entrada anular a uma saída em um diâmetro interno da cobertura externa inferior e em comunicação de fluido com a primeira câmara de fluido adjacente a um eixo geométrico central da primeira câmara de fluido; e um cano de extração que se estende a partir de dentro da primeira câmara de fluido adjacente ao eixo geométrico na primeira câmara de fluido.

26. Sistema de processamento de líquido de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o primeiro vaso de armazenamento de líquido é um tanque de combustível e o segundo vaso de armazenamento de líquido é um tanque de combustível.

27. Sistema de processamento de líquido de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma embarcação marítima na qual o segundo tanque de armazenamento de líquido é transportado.

28. Sistema de processamento de líquido de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um motor de combustão interna em comunicação de fluido com a segunda extremidade da primeira câmara de fluido.

29. Sistema de processamento de líquido de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um processador em comunicação de fluido com a entrada à câmara de entrada anular.

30. Sistema de processamento de líquido de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um vaso de armazenamento de sólidos e um sistema de distribuição de sólido que se comunica entre o vaso de armazenamento de sólido e o processador.

31. Sistema de processamento de líquido de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o processador é selecionado a partir do grupo que consiste em um triturador, um picador, um moedor, um pulverizador, um misturador e um homogeneizador.