ES1075784U - Diffuser device for spills carried out through emissaries (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositivo difusor para vertidos realizados mediante emisarios Diffuser device for spills made by emissaries
La presente invención consiste en un dispositivo difusor para vertidos realizados mediante emisarios, con el fin de mejorar los procesos de dilución y mezcla en el medio receptor, y de esta manera, reducir el impacto ambiental en los ecosistemas adyacentes. The present invention consists of a diffuser device for discharges made by emissaries, in order to improve the dilution and mixing processes in the receiving environment, and thus, reduce the environmental impact on adjacent ecosystems.
La tecnología del efecto venturi aplicada en procesos de mezcla ya ha sido testada y es utilizada en muchos y diferentes procesos de dilución, tanto en la industria química, del petróleo y más recientemente de la acuariofilia, ya que mezcla de una manera efectiva líquidos de distinto peso específico, elimina estratificaciones, promueve la homogeneización en relación a pH, temperatura, distribución de químicos The venturi effect technology applied in mixing processes has already been tested and is used in many different dilution processes, both in the chemical, petroleum and more recently aquarium industry, since it effectively mixes liquids of different specific gravity, eliminates stratifications, promotes homogenization in relation to pH, temperature, chemical distribution
o dispersión de gases y sólidos, etc. or dispersion of gases and solids, etc.
El documento ES 226196 por ejemplo, trata de una de esas aplicaciones para mezclar fluidos dentro de una corriente de agua que fluye confinada. El propósito de tal inyector con efecto venturi es aportar una cantidad proporcionada de la sustancia dentro de una corriente que fluye a través de una tubería en la que está instalado. Además de este objetivo dosificador, se desea disolver la sustancia de tratamiento y distribuirla por toda la corriente que fluye de agua. Document ES 226196 for example, deals with one of those applications for mixing fluids within a stream of confined flowing water. The purpose of such an injector with venturi effect is to provide a proportionate amount of the substance into a stream that flows through a pipe in which it is installed. In addition to this dosing objective, it is desired to dissolve the treatment substance and distribute it throughout the current flowing from water.
Respecto a los vertidos realizados mediante emisarios, se conocen diferentes tipos de dispositivos convencionales para procesos de mezcla y dilución de los mismos, así como otro tipo de propuestas para su tratamiento como en el caso de vertidos de salmuera. El documento ES 2206034, trata sobre un sistema para la recuperación del vertido de salmuera procedentes de plantas desalinizadoras, donde se trata de obtener sal seca por evaporación, sin vertido al mar. Regarding the discharges made by emissaries, different types of conventional devices are known for mixing and dilution processes, as well as other types of proposals for their treatment, as in the case of brine discharges. Document ES 2206034, deals with a system for the recovery of the discharge of brine from desalination plants, where it is a matter of obtaining dry salt by evaporation, without spillage into the sea.
Sin embargo, no existen propuestas de aprovechar la tecnología de efecto venturi en vertidos realizados mediante emisarios. However, there are no proposals to take advantage of venturi effect technology in spills made through emissaries.
La invención que aquí se propone trata de utilizar la citada tecnología de aplicación del efecto venturi en vertidos realizados mediante emisarios sobre costas marinas, estuarios, lagos y ríos. Sería el caso por ejemplo de salmueras procedentes de plantas desalinizadoras, aguas depuradas, vertidos de aguas de refrigeración procedentes de centrales térmicas u otros vertidos industriales. The invention proposed here is to use the aforementioned technology of application of the venturi effect in discharges made by emissaries on sea coasts, estuaries, lakes and rivers. This would be the case, for example, of brines from desalination plants, purified water, discharges of cooling waters from thermal power plants or other industrial discharges.
El dispositivo difusor que aquí se describe comprende un conducto difusor con dos extremos, de secciones variables, a través de los cuales circula el flujo del fluido. En un dispositivo difusor convencional, el flujo de fluido pasaría solamente a través de la boquilla difusora. En la invención que aquí se propone, se acopla delante de esta boquilla difusora una estructura en forma de trompetilla, de modo que la salmuera pasa a través de dicha estructura de trompeta después de pasar por la boquilla difusora. El dispositivo difusor base su funcionamiento en el efecto venturi, de modo que la salmuera, pasando por boquilla difusora, desemboca en la estructura de trompeta, que va disminuyendo su sección hasta llegar a un cuello de menor sección, donde a partir de ahí vuelve a aumentar de sección. The diffuser device described herein comprises a diffuser duct with two ends, of varying sections, through which the fluid flow circulates. In a conventional diffuser device, the flow of fluid would only pass through the diffuser nozzle. In the invention proposed here, a trumpet-shaped structure is coupled in front of this diffuser nozzle, so that the brine passes through said trumpet structure after passing through the diffuser nozzle. The diffuser device bases its operation on the venturi effect, so that the brine, passing through a diffuser nozzle, flows into the trumpet structure, which decreases its section until it reaches a neck of smaller section, where from there it returns to increase section
La mejora de estos procesos de mezcla, tras la aplicación de estos dispositivos, se fundamenta en la diferencia de velocidad del vertido al pasar por la sección más estrecha del tubo difusor, instalado en la boca de salida del emisario, respecto a la más ancha, produciendo así una caída de presión y por tanto un efecto de succión del agua del entorno a través de la estructura de trompeta. El aumento de la velocidad de salida se consigue a través del estrechamiento de la boquilla difusora convencional. The improvement of these mixing processes, after the application of these devices, is based on the difference in the speed of the discharge by passing through the narrowest section of the diffuser tube, installed in the outlet of the emissary, with respect to the wider one, thus producing a pressure drop and therefore a suction effect of the surrounding water through the trumpet structure. The increase in the output speed is achieved through the narrowing of the conventional diffuser nozzle.
La zona de succión de estos dispositivos difusores comprende 360º alrededor del estrechamiento o cuello de la estructura de trompeta, por lo que esta gran zona de succión podría garantizar, dependiendo de la presión diferencial de salida, una dilución de, al menos, 1 a 4. Esto quiere decir que por cada unidad de volumen de vertido se succionan 4 unidades de volumen de agua del medio receptor. De esta manera se potencia la capacidad de mezcla entre el agua del entorno succionada de los alrededores y el vertido justo en la salida del difusor. The suction zone of these diffuser devices comprises 360 ° around the narrowing or neck of the trumpet structure, so this large suction zone could guarantee, depending on the differential outlet pressure, a dilution of at least 1 to 4 This means that for each unit of volume of discharge 4 units of volume of water are sucked from the receiving medium. In this way, the mixing capacity between the surrounding suctioned water and the discharge just at the outlet of the diffuser is enhanced.
El funcionamiento óptimo del dispositivo difusor propuesto requiere una velocidad de vertido normalmente mayor a la que se suele utilizar con difusores convencionales para poder generar el efecto de succión por diferencia de presión, y de esta manera producir las diluciones nominales propias del dispositivo. The optimal operation of the proposed diffuser device requires a pouring speed normally higher than that usually used with conventional diffusers to be able to generate the suction effect due to pressure difference, and thus produce the nominal dilutions characteristic of the device.
A las velocidades de salida del vertido, a partir de las cuales se consigue el efecto venturi, solamente con la boquilla difusora se consigue una tasa de dilución mucho mayor que en los sistemas convencionales, los cuales no suelen utilizar velocidades tan altas. Por otro lado, la incorporación de la estructura de succión en forma de trompeta maximiza aún más los procesos de dilución al producirse el efecto venturi justo a la salida, debido al incremento de la velocidad del vertido al pasar por la sección más estrecha del tubo difusor, produciendo una caída de presión y por tanto un efecto de succión del agua del entorno. At the outlet velocities of the discharge, from which the venturi effect is achieved, only with the diffuser nozzle a much higher dilution rate is achieved than in conventional systems, which do not usually use such high speeds. On the other hand, the incorporation of the trumpet-shaped suction structure further maximizes the dilution processes when the venturi effect occurs just at the exit, due to the increase in the velocity of the spillage when passing through the narrowest section of the diffuser tube , producing a pressure drop and therefore a suction effect of the surrounding water.
Para alcanzar diluciones similares a las que se consiguen con el dispositivo difusor de la invención, se requerirán un mayor número de difusores convencionales, por lo que será necesaria una mayor inversión económica para la construcción e instalación de dichos sistemas difusores convencionales que con el dispositivo difusor propuesto. To achieve dilutions similar to those achieved with the diffuser device of the invention, a greater number of conventional diffusers will be required, so that a greater economic investment will be necessary for the construction and installation of said conventional diffuser systems than with the diffuser device proposed.
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complete the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of the practical realization thereof, a set of drawings is accompanied as an integral part of said description. where for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
La Figura 1.-muestra una vista en perspectiva de una sección en “L” del dispositivo difusor de la invención, donde se aprecian todos los elementos que lo componen. Figure 1 shows a perspective view of an "L" section of the diffuser device of the invention, where all the elements that compose it are appreciated.
La Figura 2.-muestra la misma vista que la Figura 1, donde se indican los componentes principales, el conducto difusor (1) y la boquilla difusora (5). Se señalan en dicha figura la entrada (E) de las salmueras y similares, así como la succión del agua (M) del mar, río u otros, y la salida (S) de la mezcla producida. Figure 2 shows the same view as Figure 1, where the main components, the diffuser duct (1) and the diffuser nozzle (5) are indicated. Said figure (E) of the brines and the like, as well as the suction of water (M) from the sea, river or others, and the outlet (S) of the mixture produced are indicated.
La invención que aquí se describe trata de un dispositivo difusor para vertidos realizados mediante emisarios. Se utiliza para la mezcla de vertidos, como salmueras procedentes de plantas desalinizadoras, aguas depuradas, vertidos de aguas de refrigeración procedentes de centrales térmicas, u otros vertidos industriales. El dispositivo difusor de la invención consigue una mayor dilución de los vertidos que cualquier difusor convencional. The invention described herein is a diffuser device for spills made by emissaries. It is used for mixing discharges, such as brines from desalination plants, purified water, cooling water discharges from thermal power plants, or other industrial discharges. The diffuser device of the invention achieves greater dilution of the spills than any conventional diffuser.
El dispositivo difusor para vertidos realizados mediante emisarios comprende una boquilla difusora (5) convencional, con una zona de sección mayor (51) en la entrada del vertido emisario y una zona de sección menor (52) a la salida de dicho vertido emisario. Esta zona de sección menor (52) es mucho menor respecto a su caudal que cualquier tipo de dispositivo convencional. La particularidad de la invención radica en que a la boquilla difusora (5) convencional se le une un conducto difusor (1) a través de medios de unión (6), estando el conducto difusor The diffuser device for discharges made by emissaries comprises a conventional diffuser nozzle (5), with a larger section area (51) at the entrance of the emissary discharge and a smaller section area (52) at the exit of said emissary discharge. This area of smaller section (52) is much smaller with respect to its flow rate than any type of conventional device. The particular feature of the invention is that a diffuser duct (1) is connected to the diffuser nozzle (5) through connection means (6), the diffuser duct being
(1) provisto de una boquilla (2) de entrada del flujo de fluido, con una zona de estrechamiento (3), y aumentando su sección conforme se aleja de la zona de estrechamiento (3), alcanzando su mayor sección en la zona de salida (4). (1) provided with a fluid flow inlet nozzle (2), with a narrowing zone (3), and increasing its section as it moves away from the narrowing zone (3), reaching its largest section in the area of output (4).
El hecho de que la zona de salida (4) aumente su sección conforme se aleja de la zona de estrechamiento, a modo de trompeta, consigue aumentar la velocidad del vertido al pasar por la zona de estrechamiento (3) del conducto difusor (1), produciendo una caída de presión y por tanto, un efecto se succión del agua del entorno. The fact that the exit zone (4) increases its section as it moves away from the narrowing zone, like a trumpet, manages to increase the velocity of the spillage by passing through the narrowing zone (3) of the diffuser duct (1) , producing a pressure drop and therefore, an effect is sucking the surrounding water.
Los medios de unión (6) entre el conducto difusor (1) y la boquilla difusora (5) convencional son unos apéndices (6) que unen la zona exterior de la boquilla difusora (5) con la boquilla (2) del conducto difusor (1). The joining means (6) between the diffuser duct (1) and the conventional diffuser nozzle (5) are appendages (6) that join the outer area of the diffuser nozzle (5) with the nozzle (2) of the diffuser duct (2). one).
El vertido emisario pasará por la boquilla difusora (5) convencional a través de la entrada (E), mientras el agua del entorno (mar, río, etc.) se succionará por la boquilla (2) del conducto difusor (1), señalado con la letra (M). De esta manera, se potencia la capacidad de mezcla entre el The emissary discharge will pass through the conventional diffuser nozzle (5) through the inlet (E), while the surrounding water (sea, river, etc.) will be sucked through the nozzle (2) of the diffuser duct (1), indicated with the letter (M). In this way, the mixing capacity between the
10 agua del entorno succionada de los alrededores y el vertido justo en la salida (4) del conducto difusor (1), saliendo la mezcla por la salida (S). 10 water from the surrounding environment and the discharge just at the outlet (4) of the diffuser duct (1), leaving the mixture through the outlet (S).
La boquilla difusora (5) convencional dispone de una zona de sección mayor (51) en la entrada del vertido emisario y una zona de 15 sección menor (52) a la salida de dicho vertido emisario. A través de este estrechamiento de la boquilla difusora (5) convencional se consigue el aumento de la velocidad de salida necesaria para alcanzar la diferencia de presión que genere el efecto de succión y de este manera producir las diluciones nominales propias del dispositivo difusor. Por esta razón, la The conventional diffuser nozzle (5) has a larger section area (51) at the inlet of the outflow and a smaller section area (52) at the exit of said outflow. Through this narrowing of the conventional diffuser nozzle (5), the increase in the output speed necessary to achieve the pressure difference generated by the suction effect and thus produce the nominal dilutions of the diffuser device is achieved. For this reason, the
20 zona de sección menor (52) es más pequeña respecto a su caudal que cualquier tipo de dispositivo convencional. The smaller section zone (52) is smaller in relation to its flow rate than any type of conventional device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020030832A1 (en) | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Ecos Estudios Ambientales Y Oceanografía, S.L. | Diffuser device for discharge by means of a marine outfall and associated method for controlling discharge |
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