BR112021013651A2 - Dispositivo de captação de combustível - Google Patents
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Abstract
dispositivo de captação de combustível. trata-se um dispositivo de captação de combustível (10) para um tanque de combustível (13) que tem uma cabeça (11) para instalação em uma parede do tanque (13), e um corpo alongado (14) que se estende da cabeça (11) para dentro do tanque (13). um separador de água disposto no corpo compreende uma câmara de separação que se estende axialmente (18) e uma palheta (21) para criar um fluxo helicoidal de combustível que flui através da câmara entre uma entrada (17) e uma saída (23), em que qualquer água no combustível que entra na câmara de separação através da entrada (17) se move radialmente para fora no fluxo helicoidal longe da saída (23), em que a saída (23) é disposta de modo que o combustível extraído da câmara (18) seja substancialmente livre de água. a água separada do combustível é coletada em uma câmara (25) e pode ser removida por meio de um dreno (24).
Description
[0001] Esta invenção se refere a um dispositivo de captação de combustível para uso na extração de combustível de um tanque ou outro reservatório.
[0002] Em tanques de combustível convencionais, o combustível no tanque é extraído de um ponto de captação adjacente ao fundo do tanque, de modo a permitir a captação de combustível mesmo quando o nível de combustível no tanque estiver baixo. No entanto, uma desvantagem desse arranjo é que qualquer água ou outra matéria contaminante mais densa que se acumulou no fundo do tanque pode ser extraída com o combustível do tanque. Para superar esse problema, o ponto de captação está sempre a alguma distância acima do fundo do tanque, de forma que a água e outras substâncias contaminantes não sejam extraídas do tanque. Com o tempo, o nível da matéria no fundo do tanque se acumulará e, portanto, é necessário limpar regularmente os tanques de combustível para diminuir o risco de que o nível da matéria se estenda acima do ponto de captação. Será apreciado que é difícil e perigoso limpar tanques de combustível. Além disso, o tanque de combustível terá de ser desativado durante a limpeza, o que é caro e inconveniente.
[0003] É bem conhecido o método de filtrar combustível, mas uma desvantagem disso é que o filtro pode ficar entupido com matéria ao longo do tempo. Além disso, os filtros não conseguem remover a água do combustível.
[0004] Dispositivos para separar água do combustível são bem conhecidos. O documento WO2010/103305 divulga uma vez um dispositivo desses que tem uma entrada para conectar a uma linha de combustível que se estende de um tanque de combustível. O dispositivo compreende um separador ciclônico que cria um fluxo ciclônico do combustível que entra em sua câmara de separação, por meio do qual o combustível espirala para baixo em torno da câmara em direção à sua extremidade inferior. Conforme o combustível gira dentro da câmara, qualquer água mais densa no fluxo de ar rotativo se move radialmente para fora contra a parede externa da câmara, movendo-se então para o fundo da câmara onde é coletada. O combustível separado então sai da câmara sem água.
[0005] Um problema desse arranjo é que o combustível que sai do tanque não está limpo e contaminantes podem se acumular e bloquear a linha de combustível a montante do dispositivo de separação. Além disso, há o risco de que linhas adicionais de retirada de combustível possam ser adicionadas inadvertidamente a montante do dispositivo. Outro problema é que nem sempre pode haver espaço para alojar o dispositivo de separação, por exemplo, no pátio de uma estação de combustível, onde o espaço é limitado, ou em um tanque portátil.
[0006] Com o exposto em mente, de acordo com a presente invenção, é fornecido um dispositivo de captação de combustível adaptado para montagem em um tanque de combustível, em que o dispositivo tem uma cabeça para instalação em uma parede do tanque, um corpo alongado que, em uso, se estende da cabeça para dentro do tanque e um separador disposto no corpo alongado, o separador compreendendo meios para criar um fluxo helicoidal de combustível através do dispositivo entre uma entrada e uma saída, em que quaisquer contaminantes mais densos no combustível entrando na câmara de separação através do referido movimento de entrada radialmente para fora no fluxo helicoidal longe da saída, a saída sendo disposta, de modo que o combustível extraído da câmara seja substancialmente livre de quaisquer contaminantes mais densos, meios sendo fornecidos no corpo para coletar quaisquer contaminantes mais densos separados do combustível.
[0007] O dispositivo é montado em um tanque de combustível, de modo que o corpo alongado se estenda em direção ao fundo do tanque. Em uso, o combustível é extraído através do dispositivo antes de deixar o tanque, de modo que o combustível que sai do tanque seja substancialmente livre de água ou outros contaminantes mais densos. Desta forma, é evitado o risco de acumulação de contaminantes e bloqueio da linha de combustível do tanque. Além disso, quaisquer linhas adicionais de retirada de combustível adicionadas a jusante do dispositivo sempre extrairão combustível não contaminado.
[0008] O dispositivo de separação é extremamente eficaz na remoção de contaminantes do combustível, e o combustível pode ser extraído de um ponto de captação próximo ao fundo do tanque. Dessa forma, menos limpeza do tanque é necessária.
[0009] O separador é convenientemente fornecido em um dispositivo de captação de combustível que se estende para dentro do tanque sem a necessidade de qualquer dispositivo de separação externo volumoso.
[0010] Os meios para criar um fluxo helicoidal de combustível podem ser dispostos para criar um fluxo helicoidal de combustível em uma câmara de separação que se estende axialmente do separador.
[0011] A entrada pode ser disposta na extremidade distal da câmara, e a saída pode ser disposta na extremidade proximal da câmara.
[0012] A saída pode ser posicionada no centro da câmara em torno do eixo geométrico de rotação do fluxo helicoidal, de modo que o combustível seja extraído da parte radialmente mais interna do fluxo helicoidal.
[0013] A saída pode ter uma largura que é substancialmente menor do que a largura da câmara, de modo que seja disposta radialmente para dentro de qualquer água separada de outros contaminantes mais densos no fluxo helicoidal.
[0014] Os meios para criar um fluxo helicoidal de combustível na câmara podem compreender uma ou mais palhetas guia dispostas na câmara e/ou na entrada.
[0015] Alternativamente ou adicionalmente, a entrada pode ser orientada para direcionar o combustível tangencialmente do eixo geométrico de rotação do fluxo helicoidal.
[0016] A palheta pode compreender uma palheta guia helicoidal que se estende longitudinalmente da câmara. A distância axial entre voltas adjacentes da palheta guia helicoidal pode diminuir entre a entrada e a saída, de modo que a velocidade de rotação do fluxo de combustível helicoidal aumenta em direção à saída.
[0017] Em uma primeira modalidade, a câmara compreende uma parede lateral tubular que restringe o fluxo helicoidal de combustível, a parede lateral tendo aberturas através das quais a água separada pode passar para dentro de uma câmara de coleta.
[0018] Em uma segunda modalidade, a câmara compreende uma parede lateral tubular interna que restringe o fluxo helicoidal de combustível e uma parede lateral externa, a saída se estendendo axialmente dentro da parede lateral tubular interna da extremidade proximal da mesma, a extremidade proximal da parede lateral sendo aberta para permitir que a água separada flua para dentro de uma câmara de coleta disposta entre as paredes laterais interna e externa.
[0019] Em uma terceira modalidade, a câmara compreende uma parede lateral tubular que tem um diâmetro que aumenta abruptamente, de modo que qualquer água no fluxo helicoidal seja liberada dentro da porção mais larga da câmara onde pode ser coletada.
[0020] Os meios de coleta de água podem ser dispostos para armazenar água para remoção do dispositivo.
[0021] Um duto pode se estender para dentro do meio de coleta de água da cabeça para permitir que a água seja removida.
[0022] A saída pode abrir em uma câmara de saída que tem uma área de seção transversal maior do que a saída, de modo que o fluxo de combustível reduza, e qualquer água remanescente no fluxo reduza o impulso e caia sob a influência da gravidade para um piso da câmara de saída para coleta.
[0023] Uma pluralidade de câmaras de saída pode ser conectada em série.
[0024] Além disso, de acordo com a presente invenção, é fornecido um conjunto que compreende um tanque de combustível e um dispositivo, conforme definido anteriormente, instalado no tanque.
[0025] Além disso, de acordo com a presente invenção, é fornecido um método de instalação de um dispositivo conforme definido anteriormente a um tanque de combustível, o método compreendendo a inserção do corpo alongado através de uma abertura no tanque, de modo que o corpo alongado se estenda em direção ao fundo do tanque.
[0026] O método pode compreender fixar a cabeça do dispositivo a uma parede do tanque.
[0027] As modalidades da presente invenção serão agora descritas por meio de exemplos apenas e com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[0028] a Figura 1 é uma vista em corte através de uma primeira modalidade do dispositivo de captação de combustível de acordo com a presente invenção;
[0029] a Figura 2 é uma vista em corte através de uma segunda modalidade do dispositivo de captação de combustível de acordo com a presente invenção; e
[0030] a Figura 3 é uma vista em corte através de uma terceira modalidade do dispositivo de captação de combustível de acordo com a presente invenção.
[0031] Com referência à Figura 1 dos desenhos, é mostrada uma modalidade do dispositivo de captação de combustível (10) tendo uma cabeça flangeada (11), que é fixada em torno de sua periferia às bordas de uma abertura (12) formada na parede lateral superior de um tanque de combustível (13). O dispositivo (10) compreende um corpo tubular alongado (14) que se estende para dentro do tanque (13) através da abertura (12) em direção ao fundo do mesmo. O corpo (14) define um separador para separar qualquer água do combustível que sai do tanque através do dispositivo (10).
[0032] O corpo tubular (14) do dispositivo (10) compreende uma parede lateral tubular (15), que é fechada em sua extremidade distal por uma parede de extremidade inferior (16) fornecida com uma entrada (17) através da qual o combustível é extraído para dentro do dispositivo (10). O comprimento do corpo tubular (14) do dispositivo (10) é selecionado, de modo que a entrada de combustível (17) seja posicionada adjacente à parede inferior do tanque (13). Em uma modalidade alternativa, um dispositivo flutuante do tipo divulgado nos documentos GB2350337 ou GB2446011 pode ser posicionado abaixo da entrada (17).
[0033] A entrada (17) abre para uma câmara de separação alongada (18) disposta dentro do corpo tubular (14) do dispositivo (10). A câmara de separação (18) compreende uma parede lateral tubular (19) tendo aberturas (20). Uma palheta guia helicoidal (21) se estende longitudinalmente da câmara (18) em torno de um eixo de suporte axial alongado (22). A extremidade proximal da parede lateral tubular (19) da câmara de separação (18) compreende uma saída (23) alinhada com a extremidade proximal do eixo (22).
[0034] Um duto de drenagem de água (24) se estende da cabeça (11) para dentro de uma câmara de coleta de água (25) disposta entre a parede lateral tubular (19) da câmara de separação (18) e a parede lateral externa (15) do corpo (14). A saída (23) abre para uma câmara de saída superior (26) tendo uma área de seção transversal maior do que a saída (23). A parede inferior (27) da câmara de saída (26) é fornecida com aberturas (28) que se abrem para a câmara de coleta de água (25). Uma porta de saída (29) na cabeça flangeada (11) se estende para dentro da câmara de saída (26). A porta de saída (29) está conectada a um motor de combustão interna ou outro dispositivo (não mostrado) que extrai combustível do tanque (11) através do dispositivo (10).
[0035] O combustível extraído para o dispositivo (10)
do tanque entra através da entrada (17), em seguida a palheta guia helicoidal (21) causa um fluxo helicoidal de combustível dentro da câmara de separação (18) conforme o combustível flui em direção ao duto de saída (29). A parede lateral tubular (19) da câmara (18) restringe o fluxo helicoidal de combustível, e qualquer água (mais pesada) no fluxo helicoidal se move radialmente para fora e passa para dentro da câmara de coleta (25) através das aberturas (20) na parede lateral tubular (19) da câmara (18). O combustível (mais leve) no fluxo helicoidal é extraído radialmente para dentro do duto de saída com aberturas (22) e na saída (23).
[0036] O combustível que flui para fora da saída (23) perde impulso à medida que flui para dentro da câmara de saída mais ampla (26), de modo que qualquer água remanescente no fluxo cai sob a influência da gravidade através das aberturas (28) na parede inferior (27) da câmara de saída (26) para a câmara de coleta de água (25). A água W coletada na câmara de coleta (25) pode ser drenada do dispositivo por meio do duto de drenagem de água (24).
[0037] Com referência à Figura 2 dos desenhos, é mostrada uma modalidade alternativa do dispositivo de captação de combustível (110) tendo uma cabeça flangeada (111), que é fixada em torno de sua periferia às bordas de uma abertura circular (112) formada na parede lateral superior de um tanque de combustível (113). O dispositivo (110) compreende um corpo tubular alongado (114) que se estende para dentro do tanque (113) através da abertura (112) em direção ao fundo do mesmo. O corpo (114) define um separador para separar qualquer água do combustível que sai do tanque através do dispositivo (110).
[0038] O corpo tubular (114) do dispositivo (110) compreende uma parede lateral tubular externa (115), que é fechada em sua extremidade distal por uma parede de extremidade inferior (116). O corpo tubular (114) compreende uma parede lateral tubular interna (117) tendo uma extremidade distal que se estende para fora da parede de extremidade inferior
(116) e define uma entrada (117’) através da qual o combustível é extraído para dentro do dispositivo (110). O comprimento do corpo tubular (114) do dispositivo (110) é selecionado de modo que a entrada de combustível (117’) seja posicionada adjacente à parede inferior do tanque (113). Em uma modalidade alternativa, um dispositivo de flutuação do tipo divulgado no documento GB2350337 ou GB2446011 pode ser posicionado abaixo da entrada (117').
[0039] A parede lateral tubular interna (117) define uma câmara de separação alongada (118). Uma palheta guia helicoidal (121) se estende longitudinalmente da câmara (118). A distância axial entre voltas adjacentes da palheta guia helicoidal (121) diminui para longe da entrada (117'), de modo que a velocidade de rotação do fluxo de combustível helicoidal aumenta em direção a um duto de saída (123). O duto de saída (123) se estende axialmente dentro da parede lateral tubular interna (117) da extremidade proximal da mesma, a extremidade proximal da parede lateral interna (117) sendo aberta. Uma câmara de coleta de água (125) está disposta entre as paredes laterais interna e externa (117, 115). O duto de saída (123) é conectado a uma porta de saída (129) na cabeça flangeada (111). A porta de saída (129) está conectada a um motor de combustão interna ou outro dispositivo (não mostrado) que extrai combustível do tanque (111) através do dispositivo (110).
[0040] O combustível extraído para o dispositivo (110) do tanque (111) entra através da entrada (117’), em seguida a palheta guia helicoidal (121) causa um fluxo helicoidal de combustível dentro da câmara de separação (118) conforme o combustível flui em direção ao duto de saída (123). A parede lateral interna tubular (117) da câmara (118) restringe o fluxo helicoidal de combustível e qualquer água (mais pesada) no fluxo helicoidal se move radialmente para fora contra a parede lateral interna (117) e é transportada para cima em um fluxo laminar, em seguida flui radialmente para fora e para baixo para dentro da câmara de coleta (125) através da extremidade proximal aberta da parede lateral interna (117). O duto de saída (123) está posicionado centralmente na câmara (118) em torno do eixo geométrico de rotação do fluxo helicoidal, de modo que o combustível livre de água seja extraído da parte radialmente mais interna do fluxo helicoidal.
[0041] Com referência à Figura 3 dos desenhos, é mostrada uma modalidade alternativa do dispositivo de captação de combustível (210) tendo uma cabeça flangeada (211), que é fixada em torno de sua periferia às bordas de uma abertura circular formada na parede lateral superior de um tanque de combustível (não mostrado). O dispositivo (210) compreende um corpo tubular alongado (214) que se estende para dentro do tanque através da abertura em direção ao fundo do mesmo. O corpo (214) define um separador para separar qualquer água do combustível que sai do tanque através do dispositivo (210).
[0042] O corpo tubular (214) do dispositivo (110) compreende uma parede lateral tubular externa que é escalonada em diâmetro e compreende uma porção superior (216) que é de um diâmetro maior do que uma porção inferior (217). A extremidade distal da porção inferior (217) define uma entrada (217’) através da qual o combustível é extraído para dentro do dispositivo (210). O comprimento do corpo tubular (214) do dispositivo (210) é selecionado de modo que a entrada de combustível (217’) seja posicionada adjacente à parede inferior do tanque. Em uma modalidade alternativa, um dispositivo de flutuação do tipo divulgado em GB2350337 ou GB2446011 pode ser posicionado abaixo da entrada (217’).
[0043] A parede lateral tubular do dispositivo (210) define uma câmara de separação alongada (218). Uma palheta guia helicoidal (221) se estende longitudinalmente da câmara (218). O diâmetro das voltas da palheta guia helicoidal (221) aumenta para longe da entrada (217’) em direção a um duto de saída (223). O duto de saída (223) forma uma porta de saída na cabeça flangeada (211) que está conectada a um motor de combustão interna ou outro dispositivo (não mostrado) que extrai combustível do tanque através do dispositivo (210).
[0044] O combustível extraído para o dispositivo
(210) do tanque entra através da entrada (217’), em seguida a palheta guia helicoidal (221) causa um fluxo helicoidal de combustível dentro da câmara de separação (218) conforme o combustível flui em direção ao duto de saída (223). A porção inferior (217) da parede lateral tubular do dispositivo restringe o fluxo helicoidal de combustível e qualquer água (mais pesada) no fluxo helicoidal se move radialmente para fora contra a parede lateral interna e é transportada para cima em um fluxo laminar em direção à porção superior (216), em seguida flui radialmente para fora em uma região radial (225), onde pode ser coletado e drenado. O duto de saída (223) está posicionado no centro da câmara (218) em torno do eixo geométrico de rotação do fluxo helicoidal, de modo que o combustível livre de água seja extraído da parte radialmente mais interna do fluxo helicoidal.
[0045] A presente invenção proporciona assim um dispositivo de captação de combustível (10), que é de construção simples e econômica, mas permite que o combustível seja extraído de forma confiável do tanque de combustível sem o risco de água ou outros contaminantes.
Claims (21)
1. Dispositivo de captação de combustível caracterizado pelo fato de que é adaptado para montagem em um tanque de combustível, em que o dispositivo tem uma cabeça para instalação em uma parede do tanque, um corpo alongado que, em uso, se estende da cabeça para dentro do tanque e um separador disposto na parte alongada corpo, o separador compreendendo meios para criar um fluxo helicoidal de combustível através do dispositivo entre uma entrada e uma saída, em que quaisquer contaminantes mais densos no combustível que entram na câmara de separação através da referida entrada se movem radialmente para fora no fluxo helicoidal longe da saída, em que a saída é disposta de modo que o combustível extraído da câmara seja substancialmente livre de quaisquer contaminantes mais densos, em que os meios são fornecidos no corpo para coletar quaisquer contaminantes mais densos separados do combustível.
2. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios para criar um fluxo helicoidal de combustível são dispostos para criar um fluxo helicoidal de combustível em uma câmara de separação que se estende axialmente do separador.
3. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a entrada está disposta em uma extremidade distal da câmara.
4. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a saída está disposta na extremidade proximal da câmara.
5. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a saída está posicionada no centro da câmara em torno do eixo geométrico de rotação do fluxo helicoidal.
6. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a saída tem uma largura que é substancialmente inferior à largura da câmara.
7. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os referidos meios para criar um fluxo helicoidal de combustível na câmara compreendem pelo menos uma palheta guia disposta na câmara.
8. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os referidos meios para criar um fluxo helicoidal de combustível na câmara compreendem pelo menos uma palheta guia disposta na entrada.
9. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os referidos meios para criar um fluxo helicoidal de combustível na câmara compreendem uma entrada que está orientada para direcionar o combustível tangencialmente ao eixo geométrico de rotação do fluxo helicoidal.
10. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a palheta compreende uma palheta guia helicoidal que se estende longitudinalmente da câmara.
11. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a distância axial entre as voltas adjacentes da palheta guia helicoidal diminui entre a entrada e a saída.
12. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a câmara compreende uma parede lateral tubular que restringe o fluxo helicoidal de combustível, em que a parede lateral tem aberturas através das quais a água separada pode passar para uma câmara de coleta.
13. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a câmara compreende uma parede lateral tubular interna que restringe o fluxo helicoidal de combustível e uma parede lateral externa, em que a saída se estende axialmente dentro da parede lateral tubular interna da extremidade proximal da mesma, em que a extremidade proximal da parede lateral é aberta para permitir que a água separada flua para uma câmara de coleta disposta entre as paredes laterais interna e externa.
14. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a câmara compreende uma parede lateral tubular que tem um diâmetro que aumenta abruptamente, de modo que qualquer água no fluxo helicoidal seja liberada para a porção mais larga da câmara onde pode realizar ser coletada.
15. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os meios de coleta de água estão dispostos para armazenar água para remoção do dispositivo.
16. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um duto se estende para dentro do meio de coleta de água da cabeça para permitir que a água seja removida.
17. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a saída se abre para uma câmara de saída com uma área de seção transversal maior do que a saída.
18. Dispositivo de captação de combustível, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de câmaras de saída estão conectadas em série.
19. Conjunto caracterizado pelo fato de que compreende um tanque de combustível e um dispositivo de captação de combustível instalado no tanque, em que o dispositivo de captação de combustível é um dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.
20. Método caracterizado pelo fato de que é para instalar um dispositivo de captação de combustível a um tanque de combustível, em que o dispositivo de captação de combustível é um dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, em que o método compreende a inserção do corpo alongado do dispositivo através de uma abertura no tanque, de modo que o corpo alongado se estenda em direção ao fundo do tanque.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que compreende prender a cabeça do dispositivo a uma parede do tanque.
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