ES2204296A1 - Disposicion para el tratamiento combinado de gases de escape y agua de lastre en buques y procedimiento para tratar el agua de lastre. - Google Patents
Disposicion para el tratamiento combinado de gases de escape y agua de lastre en buques y procedimiento para tratar el agua de lastre.Info
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Abstract
Disposición para el tratamiento combinado de gases de escape y agua de lastre en buques y procedimiento para tratar el agua de lastre. La disposición comprende un aparato termoeléctrico que genera por lo menos gases de escape calientes e incluye un sistema de conductos para evacuar los gases de escape calientes y está provisto de una disposición intercambio de calor, en la que la disposición de intercambio de calor incluye un primer circuito para la circulación de un primer fluido intercambiador de calor en comunicación por circulación con el intercambiador de calor apto para calentar el fluido intercambiador de calor y para enfriar el gas de escape, que comprende además un sistema de lastre que incluye por lo menos un tanque de lastre y un circuito para la circulación del agua de lastre. Incluye un procedimiento para tratar el agua de lastre en buques que utiliza calor liberado por un aparato termoeléctrico.
Description
Disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre en buques y procedimiento para
tratar el agua de lastre.
La presente invención hace referencia a una
disposición para el tratamiento combinado de gases de escape y agua
de lastre en buques según el preámbulo de la reivindicación 1 así
como a un procedimiento para tratar el agua de lastre en buques
según el preámbulo de la reivindicación 12.
El lastre de los buques es normalmente agua que
se ha subido a bordo para reemplazar el cargamento. El agua se
utiliza para estabilizar el buque aumentando o disminuyendo el
peso global y para ajustar el centro de gravedad del buque. El
lastre es necesario para asegurar el gobierno de cualquier tipo de
buque. Se utiliza, por ejemplo, para estabilizar, arrumbar y para
controlar la escora.
Sin embargo, el transporte de especies acuáticas
junto con el agua de lastre que llevan los buques ha despertado
cierta inquietud, sobre todo cuando los buques llevan una cantidad
importante de agua de lastre en las vías de transporte largas.
Cuando se introducen especies no autóctonas en un entorno nuevo,
éstas se convierten en una amenaza importante para el entorno. Como
contramedida, se ha propuesto someter el agua de lastre a un
tratamiento térmico. Se ha podido constatar que un aumento de la
temperatura incrementa considerablemente la mortandad de organismos
como, por ejemplo, moluscos y percebes.
Hay varios procedimientos generales que pueden
utilizarse para calentar el agua de lastre. En primer lugar, cabe
señalar que se podría utilizar el calor producido por los motores
del buque para calentar el agua de lastre. Este procedimiento
requiere la instalación de unos intercambiadores de calor en los
tanques de lastre que o bien transportan el agua de refrigeración
de los sistemas de refrigeración de la propulsión o bien el calor
de desecho de los gases de escape del sistema de propulsión con el
fin de calentar el agua de lastre. En segundo lugar, se podría
llevar el agua de lastre hacia la fuente de calor en la planta de
propulsión para que absorba calor al formar, por ejemplo, parte
del sistema de refrigeración del motor, y a continuación llevar el
agua de vuelta al tanque de lastre. Una descripción de este tipo de
instalaciones ya se ha dado a conocer en la publicación US n°
5.816.181. Pero dicha publicación no proporciona ninguna propuesta
sobre el control global a utilizar para gestionar el calor de los
motores térmicos de un buque y, por consiguiente, presenta una
solución incompleta.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar una disposición para el tratamiento térmico del agua
de lastre en buques con la que se minimizan las deficiencias del
estado de la técnica anterior y con la que se optimiza el control
del equilibrio térmico. Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar una disposición combinada para la depuración de los
gases de escape y el tratamiento térmico del agua de lastre en
buques que utiliza de forma efectiva el calor disponible.
Los objetivos de la invención se alcanzan tal
como se expone en las reivindicaciones 1 y 12, y en las otras
reivindicaciones de manera más detallada.
Según la primera forma de realización de la
presente invención, la disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre en buques comprende un aparato
termoléctrico que genera por lo menos gas de escape caliente
incluye una disposición de conductos para expulsar los gases de
escape calientes y está provista de una disposición de intercambio
de calor que incluye un primer intercambiador de calor. La
disposición de intercambio de calor incluye también un circuito
para la circulación de un primer fluido intercambiador de calor que
está en comunicación por circulación con el primer intercambiador
de calor apto para calentar el fluido intercambiador de calor y
enfriar el gas de escape. El conjunto comprende también un sistema
de lastre que incluye por lo menos un tanque de lastre y un circuito
para la circulación del agua de lastre que se ha puesto en
comunicación por intercambio de calor con el primer intercambiador
de calor. El primer intercambiador de calor es preferentemente un
intercambiador de calor directo. El circuito para la circulación del
agua de lastre comprende además un volumen intermedio situado
delante del tanque de lastre con respecto al sentido de flujo del
agua de lastre en la conexión con el circuito para la circulación
del agua de lastre. El volumen intermedio consiste preferentemente
en un tanque y/o un tubo de una determinada longitud dotado de un
aislamiento térmico apropiado. Así se consigue someter el agua de
lastre a un tratamiento térmico con el que se puede tratar
simultáneamente una cantidad de agua.
El primer intercambiador de calor es un
intercambiador de calor directo. Según uno de los aspectos de la
presente invención, el circuito para la circulación del agua de
lastre se ha puesto en comunicación con el circuito para la
circulación del primer fluido intercambiador de calor, por lo que
el fluido intercambiador de calor es el agua de lastre, es decir,
el agua de lastre se calienta directamente al entrar en contacto
con el gas de escape.
En la disposición de intercambio de calor se
encuentra dispuesto un conjunto de boquillas para pulverizar el
agua de mar y dispuesto detrás del intercambiador de calor con
respecto al sentido de flujo del gas de escape, de modo que el
conjunto de boquillas está en comunicación por circulación con una
fuente de agua de mar sin calentar.
Según otra forma de realización de la invención,
el primer circuito para la circulación se pone en comunicación por
circulación con un segundo intercambiador de calor adaptado para
enfriar el fluido intercambiador de calor y calentar el agua de
lastre. El segundo intercambiador de calor es un intercambiador de
calor indirecto, por lo que el agua de lastre se calienta
indirectamente.
El primer intercambiador de calor, es decir, el
intercambiador de calor directo está provisto ventajosamente de un
tanque que descarga por gravedad el fluido intercambiador de calor
y apto para introducir el primer fluido intercambiador de calor en
el primer intercambiador de calor por medio del efecto de la
gravedad. El tanque de descarga por gravedad se ha puesto en
comunicación por circulación con el agua de mar a través del
primer circuito para la circulación en el que el primer fluido
intercambiador de calor se ha dispuesto de forma que extrae calor
de un sistema de refrigeración del aparato termoléctrico por medio
de un tercer intercambiador de calor antes de pasar de una fuente
de agua de mar sin calentar al tanque de descarga por gravedad.
Además, el circuito para la circulación del agua de lastre está
provisto de un cuarto intercambiador de calor apto para extraer
calor del sistema de refrigeración del aparato termoeléctrico. De
esta forma se consigue aumentar aún más la temperatura del agua de
lastre.
Es ventajoso precalentar el agua de lastre a
tratar con agua de lastre ya tratada. Por ello, cuando el agua de
lastre se bombea desde un primer tanque de lastre a un segundo
tanque de lastre y el tratamiento térmico del agua de lastre se
realiza entre los dos tanques de lastre, es ventajoso dotar el
circuito para la circulación del agua de lastre de un quinto
intercambiador de calor, que se conecta a continuación del tanque
de lastre del que se bombea el agua y delante del intercambiador de
calor, por el otro lado de flujo del intercambiador de calor, y
entre el intercambiador de calor calefactor y el tanque de lastre
al que se bombea el agua por el otro lado de flujo. De este modo,
el agua de lastre caliente que ya ha sido tratada se enfría al
calentar el agua de lastre fría que aún no ha sido tratada, y se
consigue mejorar el rendimiento total.
Según el procedimiento para tratar el agua de
lastre en buques que comprende un aparato termoeléctrico que genera
por lo menos gas de escape caliente e incluye un sistema de
conductos para evacuar los gases de escape calientes y está
provisto de un sistema de intercambio de calor, cuando se tiene que
al alimentar el tanque de lastre con el agua de lastre, el calor
que se transmite desde el gas de escape se transfiere al agua de
lastre, por lo que el agua de lastre se calienta desde una primera
temperatura a una segunda temperatura más elevada. A continuación,
tras absorber calor en el intercambiador de calor, el agua de
lastre se mantiene a una temperatura elevada durante un período de
tiempo prefijado, antes de pasar al tanque de lastre y mezclarse
con el agua más fría en el tanque de lastre. Esto se consigue
disminuyendo transitoriamente el caudal del agua, haciendo pasar,
por ejemplo, el agua por un elemento con una sección transversal
mayor. Ventajosamente dicho elemento es un tanque.
Según el procedimiento de la presente invención,
el agua de lastre y los gases de escape se ponen preferentemente en
comunicación directa por intercambio de calor en el aparato
intercambiador de calor.
Resulta también beneficioso que la entrada de
agua de lastre se controle manteniendo el nivel de agua a una
altura determinada en un tanque de descarga por gravedad apto para
introducir el agua en el aparato intercambiador de calor.
La invención presenta varias ventajas. El
tratamiento del agua de lastre se basa en una recuperación
eficiente del calor, de modo que el rendimiento de la instalación
completa puede ser superior al 90%. No hace falta añadir ningún
producto químico para tratar el agua de lastre. El tratamiento del
agua de lastre no genera desechos por evacuación. Con la presente
invención se reducen asimismo las emisiones de gas de escape y se
mejora la visibilidad desde el puente gracias al empleo de un
intercambiador de calor directo para enfriar los gases de escape del
aparato termoeléctrico. El centro de gravedad vertical del buque
queda más bajo, por lo que se mejora también la estabilidad del
buque.
La presente invención se describe a continuación
con más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que
\bullet la figura 1 ilustra esquemáticamente
una forma de realización de la disposición de tratamiento térmico
del agua de lastre según la invención, y
\bullet la figura 2 ilustra esquemáticamente
otra forma de realización de la disposición de tratamiento térmico
del agua de lastre según la invención.
La figura 1 representa un esquema de principio
que ilustra cómo el agua de lastre puede tratarse efectivamente, es
decir, someterse a un tratamiento térmico que se combina con la
depuración de los gases de escape. Un buque 1 está provisto de un
motor térmico 2 como por ejemplo un motor diesel, que se utiliza
como motor de propulsión principal. Obviamente, puede haber más de
un motor de este tipo. Los gases de escape del motor diesel 2 se
transportan por un tubo de escape 3 hasta una caldera 4 y pasan a
continuación, en el caso de que fuese oportuno, por un silenciador
5 para llegar a un intercambiador directo, que se ha montado
horizontalmente, y que en lo sucesivo se denominará depurador 6.
En la forma de realización ilustrada en la figura 1, los gases de
escape se enfrían en el depurador 6 a la vez que se depuran
utilizando agua de mar, la cual a su vez se calienta por los gases
de escape calientes. En el depurador 6 se pulveriza de forma
apropiada el agua de mar sobre los gases de escape. El uso de un
depurador horizontal es muy apropiado, debido a que el agua a
calentar no llega a subir forzosamente hasta los niveles superiores
del buque, lo cual beneficia la estabilidad del buque 1.
La última parte del conducto de escape 3 consiste
en un salto de agua 3.1, que se extiende verticalmente por encima
de la línea de margen o cubierta de mamparas y a continuación
vuelve a bajar hasta una de las bocas de salida inferiores 3.2. El
número de salidas de gas 3.2 puede seleccionarse de entre una hasta,
p.ej., cuatro o cinco salidas en función de las necesidades. La
más alta puede situarse a una altura suficiente para que los gases
puedan salir en cualquier condición extrema posible, por ejemplo,
en caso de marejada violenta o de que el casco se encuentre dañado y
el calado estático por encima del calado nominal. La salida más
inferior puede situarse cerca del nivel del agua de lastre de modo
que, p.ej., se pueda alcanzar la distancia vertical máxima entre la
salida 3.2 y la tripulación cuando ésta se encuentra en la cubierta
de amarre de popa durante las maniobras en condiciones de lastre. La
altura apropiada puede escogerse también de modo que se impidan
descargas de gas que puedan resultar molestas para las personas que
se encuentran en el muelle cuando el buque entra o sale del
puerto. En el caso de los motores principales, la boca de salida
más baja 3.2 puede dimensionarse para un caudal de gas menor al
previsto durante las condiciones de maniobra. Las bocas de salida
3.2 están equipadas con válvulas de cierre 7. En el caso de que
fuese oportuno, se podrían tener también en cuenta las operaciones
de remolque y embarque piloto.
El buque puede dotarse con salidas de escape 3.2
a estribor y a babor, siempre que fuese necesario, tal como se
ilustra en la figura 2. El conducto de escape 3 correspondiente a
las bocas de salida a estribor y a babor está provisto de un
sistema de válvulas conmutadoras 6.9, que controla el caudal de los
gases de escape que se dirigen o bien a las salidas a estribor o a
las salidas a babor, o bien a ambas, según lo que se considere más
apropiado. El sistema de válvulas conmutadoras 6.9 puede
controlarse automáticamente, p.ej., mediante un sensor de dirección
del viento o cualquier otro medio apropiado (que no viene ilustrado
en la figura). Esta forma de realización de la invención
proporciona unas ventajas adicionales gracias a la flexibilidad que
ofrece para seleccionar la situación de las salidas que se van a
utilizar. Por ejemplo, si se canalizan los gases hacia las salidas
del buque que se encuentran en la dirección del viento, se
disminuye la contrapresión del motor 2. El conducto de escape puede
comprender también unas derivaciones 3.3, 3.4 hacia la atmósfera de
la sección superior del buque.
El tratamiento térmico del agua de lastre se
realiza utilizando el calor residual que se libera con la
depuración de los gases de escape en el depurador 6. Tal como
puede apreciarse en la figura 1, el depurador 6 presenta
funcionalmente varias etapas consecutivas y la disposición de
intercambio de calor incluye dos circuitos para la circulación del
fluido intercambiador de calor. En primer lugar, los gases de
escape calientes se enfrían por medio de un primer circuito para la
circulación 6.1. El primer circuito para la circulación 6.1
comprende un sistema de conductos que conduce primero el agua de
mar hacia un tanque de descarga por gravedad 6.2 y desde el cual se
introduce el agua de mar, que se utiliza como fluido intercambiador
de calor, en el depurador a través de las boquillas 6.3. El agua de
mar puede precalentarse por medio de un intercambiador de calor 10
que extrae el calor del sistema de refrigeración del aparato
termoeléctrico 2 antes de que el fluido se dirija hacia el tanque de
descarga por gravedad 6.2. El depurador según un aspecto de la
presente invención se ha dispuesto de forma que la pulverización
del agua se ajusta manteniendo el nivel del agua en el tanque de
descarga por gravedad a una altura adecuada para alcanzar la
presión hidráulica con la que se introduce apropiadamente el agua
en el depurador. La presión en el tanque de descarga por gravedad
6.2 se mantiene preferentemente al mismo nivel que la presión del
entorno, es decir, a la presión atmosférica. Con esta disposición
se consigue mantener, utilizando la gravedad, la presión constante
y, por lo tanto, controlar el caudal del agua. En el caso de que se
produzca una pérdida súbita de la presión de bombeo o un defecto
de funcionamiento momentáneo, el tanque de descarga por gravedad
permite asegurar el suministro de agua al depurador durante un
período de tiempo determinado, evitando así que se sobrecalienten
las tuberías que se dirigen hacia el depurador 6.
El agua que llega a las boquillas de la última
etapa del conjunto 6.8 en la dirección del flujo de gas se
suministra preferentemente de forma directa desde una derivación de
la bomba de agua de mar 8, para asegurar que la temperatura del gas
de salida se mantenga siempre baja. Se puede utilizar
alternativamente una bomba independiente 8.1 para abastecer esta
última etapa. El agua de mar se extrae a través de las cajas de
toma de agua de mar 15 del buque. En aras de la claridad, se ha
ilustrado únicamente una caja de toma de mar, pero se sobreentiende
que el buque puede disponer de varias cajas de toma de mar.
El agua fluye desde el depurador 6 hacia todas
las etapas de transferencia térmica, exceptuando la última etapa de
enfriamiento del agua de mar, a través de los intercambiadores de
calor indirectos 6.4, de modo que se enfría el agua a la vez que
se transfiere calor al segundo fluido intercambiador de calor, es
decir, el agua de lastre que se encuentra en el segundo circuito
para la circulación 9. El agua de mar pasa por los
intercambiadores de calor y fluye a un tanque colector 6.5 desde el
cual el agua se descarga al mar utilizando la bomba 6.6. El agua
puede volver también de nuevo al tanque de descarga por gravedad
6.2 por medio de la tubería 6.7 dotada de una bomba de circulación
6.11. Los parámetros operativos y estructurales de la primera etapa
del depurador 6 que se definen con respecto al sentido de flujo del
gas se seleccionan preferentemente de forma que la temperatura
final del agua del depurador se encuentre aproximadamente entre los
60 y 75°C y de modo que la evaporación sea lo más reducida
posible.
Los intercambiadores de calor indirectos 6.4 y
varias etapas del depurador 6 funcionan según un procedimiento de
contracorriente que permite obtener los mejores efectos de
calentamiento posibles. Esto significa que la primera etapa del
depurador ha de calentar la última etapa del segundo fluido
intercambiador de calor, es decir, el agua de lastre.
En algunas aplicaciones puede resultar ventajoso
calentar en mayor medida el agua de lastre, por lo que se ha
adaptado un cuarto intercambiador de calor 11 para extraer calor
del sistema de refrigeración del aparato termoeléctrico y calentar
el agua de lastre directamente. El sistema de refrigeración en el
caso particular de un motor de émbolo de combustión interna es un
circuito de alta temperatura que refrigera, p.ej., el bloque de
cilindros y las culatas. Esto es ventajoso sobre todo en las
travesías más cortas del buque, es decir, cuando el tiempo
disponible para calentar el agua de lastre es limitado. El agua de
lastre se calienta hasta una determinada temperatura de
tratamiento, que puede situarse entre los 40 y 60°C en función
p.ej., del tiempo de tratamiento disponible. Como puede apreciarse
en la figura 1, el agua calentada se dirige hacia un tanque que
actúa de volumen intermedio 13 entre el intercambiador de calor 11
y el tanque de lastre 12. El tanque 13 se ha dispuesto de forma que
el tiempo de permanencia durante el cual el agua de lastre se
encuentra a la temperatura elevada es suficiente para destruir los
organismos indeseados en el agua. El tiempo de permanencia depende
marcadamente de la temperatura, si bien la duración del tratamiento
debe encontrarse por lo menos entre unas décimas de segundos y
varios minutos. Tal como ilustra la figura 1, se consigue aumentar
el tiempo de permanencia mediante el tanque 13, si bien éste puede
sustituirse en algunos casos por un tubo de longitud suficiente y
aislado apropiadamente, tal como ilustra la figura 2.
Tras someter el agua de lastre al tratamiento
térmico durante el tiempo suficiente, se puede proceder a enfriarla
antes de que pase al tanque de lastre 12. Esto se consigue
ventajosamente utilizando un quinto intercambiador de calor 14
situado entre el tanque de lastre 12 y el segundo intercambiador
de calor, es decir, el intercambiador de calor indirecto 6.4
situado en el otro lado de flujo del intercambiador de calor, y
entre el tanque intermedio 13 y el tanque de lastre 12 por el otro
lado de flujo. El caudal del agua de lastre se controla por medio
de un sistema de válvulas 14.1. De este modo se precalienta el agua
de lastre fría a tratar, antes de que pase por los intercambiadores
de calor 6.4, y se enfría el agua de lastre antes de que pase al
tanque de lastre 12. En otras palabras, el agua de lastre se
calienta únicamente de modo temporal para su descontaminación.
Las válvulas 8.2 están previstas para controlar
la altura del nivel del agua de mar en el tanque de descarga por
gravedad 6.2, así como para controlar el agua refrigerante del
motor 2, haciendo pasar para ello el agua de mar del intercambiador
de calor 10 al tanque de descarga por gravedad 6.2, o bien
devolviéndola al mar. Se puede conectar cada etapa del depurador
con el sistema de aire de servicio del buque con el fin de limpiar
las boquillas de pulverización con aire a presión (no viene
ilustrado en las figuras).
El sistema de la presente invención puede
aplicarse a todos los elementos marinos que generan gases de escape
calientes, como son los motores diesel auxiliares y principales,
las turbinas de gas, las calderas con hogar de fuel y los
incineradores.
Una ventaja adicional que proporciona la presente
invención es que con el depurador 6 se expulsan gran parte de los
oxisulfuros que se encuentran en los gases de escape. Esto puede
incluso mejorarse introduciendo aditivos apropiados en el sistema.
Dichos aditivos pueden introducirse, por ejemplo, en el tanque de
descarga por gravedad 6.2 a través de una conexión adicional 6.10,
de modo que la suspensión que se ha formado con el agua se
pulveriza sobre la corriente de gas en el depurador 6. Los
aditivos pueden seleccionarse de entre el grupo de reactivos que
suelen utilizarse para reducir las emisiones de gas como, por
ejemplo, la cal. Con el agua pulverizada se arrastran también las
partículas de una forma muy efectiva. Se pueden utilizar también
aditivos para prevenir la formación de incrustaciones o cascarilla
en la disposición.
Para llevar a la práctica la presente invención,
existe una serie de principios alternativos para la circulación del
agua de lastre:
- 1.
- Cambio, canalización simple. Se descarga de una vez al mar el agua de un tanque de lastre y, a continuación, se rellena el tanque con agua de la disposición de tratamiento térmico. No se puede descargar y rellenar el tanque simultáneamente.
- 2.
- Cambio, canalización doble. Se descarga de una vez al mar el agua de un tanque de lastre, mientras que se rellena otro tanque con agua de la disposición de tratamiento térmico. Existe la posibilidad de descargar y rellenar simultáneamente.
- 3.
- Circulación de tanque a tanque. Aspiración de un tanque y descarga del otro por medio de la disposición de tratamiento térmico. Este tipo de circulación de agua está ilustrado en la figura 1.
- 4.
- Circulación con tanque individual. Aspiración de un tanque y circulación de vuelta al mismo tanque por medio de la disposición de tratamiento térmico.
La figura 2 ilustra otra forma de realización de
la disposición de tratamiento térmico del agua de lastre según la
presente invención y que, en principio, corresponde a la ilustrada
en la figura 1, pero que ha sido concebida para ser utilizada con
un aparato termoeléctrico, por lo que los gases de escape son
bastante limpios o no transforman el agua que se ha pulverizado
sobre el gas en el depurador 6, en un líquido demasiado agresivo o
corrosivo. A continuación se describirá la figura 2 considerando
únicamente las diferencias con respecto al sistema de la figura 1.
Los números de referencia que se utilizan en la figura 2
corresponden con los de la figura 1 siempre que sea aplicable.
En la disposición de la figura 2, se ha dispuesto
el agua de lastre de modo que entra en contacto directo con los
gases de escape del motor térmico 2. De esta forma se consigue
aumentar la temperatura del agua de lastre por encima de la que se
obtiene con la combinación depurador e intercambiador de calor
indirecto ilustrada en la figura 1. El sistema de gas de escape
del motor corresponde básicamente al representado en la figura 1,
si bien las salidas de gas 3.2 se han representado aquí únicamente
en un lado del buque 1.
El agua de lastre a tratar fluye por el circuito
para la circulación 9', que comprende los siguientes elementos en
el sentido de flujo del fluido intercambiador de calor, es decir,
el agua de lastre. En este caso, el agua de lastre se bombea desde
un primer tanque de lastre 12 para que pase a través del
intercambiador de calor 14, en el que se precalienta el agua de
lastre a tratar con agua de lastre ya tratada. El agua de lastre
precalentada se dirige seguidamente al tanque de descarga por
gravedad 6.2 que está adaptado para que el agua de lastre pase al
intercambiador de calor directo, es decir, el depurador 6. En la
forma de realización ilustrada en la figura 2, el agua de lastre
que se ha calentado en el depurador 6 se dirige a otro tanque de
lastre 12, a través de un volumen intermedio 13' que consiste en
un tubo de longitud suficiente que se ha aislado apropiadamente.
Así, tras haber absorbido calor en el depurador 6, el agua de
lastre se mantiene a una temperatura elevada durante un período de
tiempo determinado antes de pasar al tanque de lastre 12 y
mezclarse allí con agua más fría.
El depurador 6 comprende varias etapas 6.11 que
se han dispuesto en serie utilizando el principio de
contracorriente. Se ha subdividido también en varias etapas el
tanque de descarga por gravedad. Existe pues la posibilidad de
seleccionar distintas propiedades del flujo que se dirige, por
ejemplo, hacia las boquillas de la primera etapa. Se recoge el agua
que se ha calentado en una etapa y a continuación se bombea al
tanque de descarga por gravedad de la siguiente etapa, lo que se
repite sucesivamente hasta llegar a la última etapa, en la cual el
agua ha alcanzado la temperatura requerida para destruir los
organismos indeseados.
Se ha incluido un conjunto de boquillas 6.8 para
pulverizar el agua de mar que se ha instalado detrás del depurador
6 con respecto al sentido de flujo del gas de escape. Dicho
conjunto de boquillas está en comunicación por circulación con una
fuente de agua de mar sin calentar, p.ej., con la caja de toma de
agua de mar 15 del buque 1.
La presente invención no se limita a las formas
de realización presentadas y admite varias modificaciones viables
dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (16)
1. Disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre en buques (1), que comprende
- un aparato termoeléctrico (2) que genera por lo
menos gases de escape calientes e incluye un sistema de conductos
para evacuar los gases de escape calientes (3) y además está
provisto de una disposición de intercambio de calor (6, 6.1, 6.2,
6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10, 9, 9') que incluye un
primer intercambiador de calor (6),
- incluyendo la disposición de intercambio de
calor (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10, 9, 9')
además un circuito para la circulación (6.1) de un primer fluido
intercambiador de calor y que está en comunicación con el primer
intercambiador de calor (6) apto para calentar el primer fluido
intercambiador de calor y para enfriar el gas de escape,
- un sistema de lastre que incluye por lo menos
un tanque de lastre (12) y el circuito para la circulación del agua
de lastre (9,9'), y donde el circuito para la circulación del agua
de lastre se ha dispuesto de forma que está en comunicación por
intercambio de calor con el primer intercambiador de calor (6),
y caracterizada porque el circuito para la
circulación (9,9') del agua de lastre comprende un volumen
intermedio (13,13') situado delante del tanque de lastre con
respecto al sentido de flujo del agua de lastre en el circuito para
la circulación del agua de lastre.
2. Disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre según la reivindicación 1,
caracterizada porque el circuito para la circulación (9,9')
del agua de lastre se encuentra conectado con el circuito para la
circulación (6.1) del primer fluido intercambiador de calor, de
modo que el primer fluido intercambiador de calor es el agua de
lastre y el primer intercambiador de calor (6) es un intercambiador
de calor directo.
3. Disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre según la reivindicación 1,
caracterizada porque el volumen intermedio (13) consiste en
un tubo que tiene una longitud determinada y está dotado de un
aislamiento apropiado.
4. Disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizada porque el
conjunto de boquillas (6.8) que pulveriza el agua de mar sobre los
gases de escape está dispuesta detrás del intercambiador de calor
con respecto al sentido de flujo del gas de escape y está en
comunicación por circulación con una fuente de agua de mar sin
calentar (15).
5. Disposición para el tratamiento combinado de
gases de escape y agua de lastre según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer
circuito para la circulación (6.1) está en comunicación por
circulación con un segundo intercambiador de calor (6.4) apto para
enfriar el primer fluido intercambiador de calor y para calentar
el agua de lastre.
6. Disposición para el tratamiento térmico del
agua de lastre según la reivindicación 5, caracterizada
porque el segundo intercambiador de calor (6.4) es un
intercambiador de calor indirecto.
7. Disposición para el tratamiento térmico del
agua de lastre según la reivindicación 1 ó 5, caracterizada
porque el primer intercambiador de calor (6) está provisto de un
tanque de descarga por gravedad con fluido intercambiador de calor
(6.2) apto para introducir el primer fluido intercambiador de calor
en el primer intercambiador de calor (6).
8. Disposición para el tratamiento térmico del
agua de lastre según la reivindicación 7, caracterizada
porque el tanque de descarga por gravedad del fluido intercambiador
de calor (6.2) está en comunicación por circulación con el agua de
mar por medio del primer circuito para la circulación (6.1) y
porque el primer fluido intercambiador de calor está dispuesto de
forma que extrae calor del sistema de refrigeración del aparato
termoeléctrico (2) por medio de un tercer intercambiador de calor
(10), antes de dirigirse desde una fuente de agua de mar sin
calentar (15) hacia el tanque de descarga por gravedad (6.2).
9. Disposición para el tratamiento térmico del
agua de lastre según la reivindicación 1, caracterizada
porque el circuito para la circulación del agua de lastre (9) está
provisto de un cuarto intercambiador de calor (11) apto para extraer
calor de un sistema de refrigeración del aparato termoeléctrico
(2).
10. Disposición para el tratamiento térmico del
agua de lastre según la reivindicación 1, caracterizada
porque el circuito para la circulación del agua de lastre (9) está
provisto de un quinto intercambiador de calor (14) que se encuentra
conectado entre el tanque de lastre (12) y el primer
intercambiador de calor (6) por el otro lado de flujo del
intercambiador de calor, y entre el primer intercambiador de calor
(6) y el tanque de lastre (12) por el otro lado de flujo.
11. Disposición para el tratamiento térmico del
agua de lastre según la reivindicación 5, caracterizada
porque el circuito para la circulación del agua de lastre (9) está
provisto de un quinto intercambiador de calor (14) que se encuentra
conectado entre el tanque de lastre (12) y el segundo
intercambiador de calor (6.4) por el otro lado de flujo del
intercambiador de calor, y entre el segundo intercambiador de calor
(6.4) y el tanque de lastre (12) por el otro lado de flujo.
12. Procedimiento para tratar agua de lastre en
buques (1) que comprende un aparato termoeléctrico (2) que genera
por lo menos el gas de escape caliente, e incluye un sistema de
conductos (3) para expeler los gases de escape calientes a la
atmósfera, y está provisto de un sistema de intercambio de calor (6,
6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10, 6.11, 9, 9'),
en el que al alimentar el tanque de lastre (12) con el agua de
lastre, el calor que se transmite desde el gas de escape en el
sistema de intercambio de calor (6) se transfiere al agua de
lastre, por lo que el agua de lastre se calienta desde una primera
temperatura a una segunda temperatura más elevada,
caracterizado porque el agua de lastre y los gases de escape
se han puesto en comunicación en el intercambiador de calor, y
porque después de absorber calor en la disposición de intercambio
de calor, el agua de lastre se mantiene a una temperatura elevada
durante un período de tiempo determinado, antes de pasar al tanque
de lastre (12) y de mezclarse con agua más fría en el tanque de
lastre.
13. Procedimiento para tratar agua de lastre en
buques según la reivindicación 12, caracterizado porque el
caudal del agua disminuye temporalmente, por ejemplo, al hacer
pasar el agua por un elemento (13) con una sección transversal
mayor.
14. Procedimiento para tratar agua de lastre en
buques según la reivindicación 13, caracterizado porque el
elemento (13) con sección transversal mayor es un tanque.
15. Procedimiento para tratar agua de lastre en
buques según la reivindicación 12, caracterizado porque la
entrada de agua de lastre en contacto con el gas de escape se
controla manteniendo el nivel de agua a una altura determinada en
el tanque de descarga por gravedad (6.2) apto para introducir el
agua en el aparato intercambiador de calor (6).
16. Procedimiento para tratar agua de lastre en
buques según la reivindicación 12, caracterizado porque el
agua de lastre y los gases de escape se ponen en contacto directo
para el intercambio de calor.
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