ES2575394T3 - Dispositivo de recubrimiento y cubierta para cubrir superficies de líquidos - Google Patents

Abstract

Dispositivo de recubrimiento para cubrir una superficie de un líquido en un estanque, que tiene una carcasa (2) que define una cavidad interior, y la cavidad interior ha de ser llenada, por lo menos parcialmente, con líquido, en el cual la cavidad interior está dividida en por lo menos dos cámaras (3, 4) mediante un medio de separación (5, 51, 52), y una de las cámaras (4) está provista de por lo menos una abertura (6) formada en la carcasa (2), y un miembro de peso (8) está dispuesto en la proximidad de dicha abertura (6), caracterizado por que dicho miembro de peso (8) está provisto de un orificio pasante (8a), y está dispuesto en la abertura (6) de dicha carcasa (2).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de recubrimiento y cubierta para cubrir superficies de llquidos

La invencion se refiere a un dispositivo de recubrimiento para cubrir particularmente superficies de llquidos abiertas, tales como estanques, lagos o piscinas, que tiene una carcasa que define una cavidad interior, y la cavidad interior esta llena, por lo menos parcialmente, con un llquido. La invencion tambien se refiere a una cubierta formada por varios dispositivos de recubrimiento segun la invencion, sobre la superficie de un estanque o piscina.

Diferentes tipos de estanques industriales al aire libre necesitan ser cubiertos para impedir, por ejemplo, la penetracion de la luz del sol y la consecuente formation de algas o crecimiento de hierbas, perdida de llquido a causa de la evaporation, para mantener una temperatura del agua alta en invierno, o fatalidades con aves acuaticas en casos de llquidos peligrosos almacenados y estanques de agua de aeropuertos situados cerca de pistas de aterrizaje que atraen a las aves en las inmediaciones de aviones sustentados por aire. Una solution muy convencional ha sido el uso de mallas. El documento de patente publicado US 2012285106 (A1) divulga un elemento disuasivo para pajaros para impedir que los pajaros vuelen hacia una superficie reflectante como, por ejemplo, una superficie de vidrio, que comprende una malla que tiene una primera portion y una segunda portion, unas barras de soporte primera y segunda acopladas a las porciones primera y segunda, respectivamente; unos juegos primero y segundo de copas de suction acopladas a las barras de soporte primera y segunda, respectivamente; y en el cual los juegos primero y segundo de copas de succion estan acoplados de forma deslizante a las barras de soporte primera y segunda, respectivamente, y configurados para unirse de forma deslizable a una superficie de vidrio. Esta claro, sin embargo, que el uso de esta solucion en el caso de una superficie de llquido grande, como un estanque o piscina, es demasiado caro de construir y mantener y, obviamente, sera danado por tormentas invernales, e incluso fracasa al camuflar la superficie de llquido de las aves acuaticas.

El modelo de utilidad publicado Chino CN 202555020 divulga un dispositivo de tipo cubierta de la parte superior completamente iluminada para un estanque de almacenamiento de lodos. El dispositivo principalmente resuelve el problema de que un estanque de almacenamiento de lodos existente no puede operar normalmente debido al congelamiento en invierno, y esta caracterizado por que unas barras superiores estan conectadas con la parte superior de una columna vertical, las barras superiores en forma de arco son paralelas unas a las otras, distribuidas uniformemente, y conectadas a traves de barras transversales, y las superficies exteriores de las barras superiores estan cubiertas por placas transparentes a la luz solar. Aunque este dispositivo de tipo cubierta de la parte superior completamente iluminada para el estanque de almacenamiento de lodos es robusto en cuanto capacidad de resistencia al frlo, es muy caro de implementar y es extrano en comparacion con un aislamiento de calor ideal as! como con una solucion para repeler pajaros.

Se ha intentado solucionar estos problemas mediante cubiertas de bolas flotantes, como se divulgan en los documentos de la tecnica anterior WO 2011/161675 A2, EP 2 354 377 A2 y FR 2 758 356 A1, que proporcionan una solucion altamente efectiva para los diflciles problemas de almacenamiento de llquido mencionados anteriormente, principalmente en la industria petroqulmica, de tratamiento de metales y de transporte aereo (vease:
www.euro- matic.com). Mediante la colocation de una cantidad suficiente de bolas de plastico vaclas sobre la superficie de un llquido, las bolas se disponen automaticamente en una formacion compacta cerrada. En una capa unica sobre la superficie del llquido, estas cubren virtualmente aproximadamente el 91 % del area de superficie, reduciendo en gran medida la penetracion de la luz del sol y, por lo tanto, la evaporacion de llquido. Las cualidades de aislamiento termico de unas bolas como lates tambien ayudan a mantener las temperaturas de operation del agua en invierno. Una cobertura de la superficie alta como tal proporciona una barrera extremadamente efectiva y reduce significativamente los mecanismos de transferencia de calor y masa que se producen entre el llquido y el ambiente circundante. Se logra una barrera de aislamiento termico a traves del aire contenido en cada bola y la baja conductividad termica del plastico. Las bolsas de aire entre las bolas, aunque no son hermeticas, tambien contribuyen con este sistema de aislamiento celular, lo cual reduce drasticamente la perdida de calor. La baja area de superficie del llquido expuesta a la atmosfera reduce drasticamente la perdida de llquido mediante evaporacion, la liberation de olor a la atmosfera y, por el contrario, tambien impide la absorcion superficial de oxlgeno.

Incluso una cubierta de bolas no presenta ningun impedimento a la inmersion de productos o a equipos que tienen que moverse a traves de la superficie del llquido; las bolas se empujan a un lado, pero rapidamente retoman la forma de la cubierta a medida que el equipo se mueve hacia adelante o se levantan los productos para retirarlos del tanque. Las bolas se levantan y caen con el nivel del llquido dentro de estanques o tanques de almacenamiento, y tambien proporcionan una cubierta constante sobre los llquidos contenidos en depositos con lados inclinados. Si el nivel de llquido cae, haciendo que el area de superficie se reduzca, las bolas simplemente se apilan en una capa doble; estas automaticamente se dispersan en una capa unica de nuevo a medida que el nivel aumenta.

Sin embargo, esta cubierta de bolas de cobertura tiene algunas desventajas. En casi todas las aplicaciones industriales al aire libre, las bolas que componen la cubierta de recubrimiento pueden irse a la deriva hacia un area de superficie limitada del estanque, debido a vientos fuertes o incluso tormentosos, o estas podrlan tambien ser sopladas hacia afuera desde el estanque. Este fenomeno se puede eliminar mediante la aplicacion de bolas

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parcialmente llenas con un llquido, por ejemplo, agua, pero tanto la produccion como el transporte de bolas llenas por lo menos parcialmente con agua incurren, ambos, en mayores costes.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invencion es proporcionar un medio de cubierta o un dispositivo para cubrir, particularmente pero no exclusivamente, estanques industriales al aire libre, los cuales superan los inconvenientes de las soluciones segun el estado de la tecnica, es decir, cuando este toma parte de una cubierta de recubrimiento sobre la superficie de un llquido en un estanque o piscina, no se va a la deriva hacia un area de superficie limitada, o no es soplado hacia afuera desde el estanque o piscina en caso de vientos fuertes o tormentosos, y no requiere ser producido y transportado en un estado por lo menos parcialmente lleno con un llquido, por ejemplo agua, sino que es simple de transportar y de instalar y as! mismo esta libre de mantenimiento.

Este objetivo se ha logrado proporcionando un dispositivo de recubrimiento para cubrir superficies de llquido abiertas, tales como estanques, lagos o piscinas, que tienen una carcasa que define una cavidad interior, y la cavidad interior ha de ser llenada, por lo menos parcialmente, con un llquido, y la cavidad interior esta dividida en por lo menos dos camaras mediante un medio de separation, y una de las camaras esta provista de por lo menos una abertura formada en la carcasa, y dicho miembro de peso esta provisto de un orificio pasante, y dispuesto en la abertura de dicha carcasa.

La camara esta provista ventajosamente de por lo menos una abertura adicional formada en la carcasa.

La camara esta provista preferiblemente de varias aberturas adicionales formadas en la carcasa.

Un area de section transversal de las aberturas formadas en la carcasa es preferiblemente diferente.

La abertura esta dispuesta en alineacion con un eje del dispositivo que pasa a traves de la abertura y del medio de separacion, y un area de seccion transversal de una abertura formada mas cerca de la abertura en la carcasa es mas pequena que un area de seccion transversal de una abertura formada mas lejos de la abertura en la carcasa.

El dispositivo tiene la forma sustancialmente de una esfera, y el area del medio de separacion, medida perpendicularmente al eje, es menor que la mayor area de seccion transversal interna de cualquier camara, medida perpendicularmente al eje.

El medio de separacion es vaclo y esta en comunicacion fluida con la camara, y tiene una abertura formada adyacente a la camara.

Preferiblemente, estan dispuestas valvulas de una via en por lo menos una abertura de la camara.

El objetivo descrito anteriormente tambien se ha logrado proporcionando una cubierta compuesta formada sobre la superficie de un deposito de almacenamiento que contiene llquido, que comprende varios dispositivos de recubrimiento segun la invencion en por lo menos una capa formada por varios dispositivos de recubrimiento segun la invencion.

Se describira en detalle el dispositivo de recubrimiento segun la invencion como sigue, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en corte transversal de un dispositivo de recubrimiento de auto-llenado, conocido a partir de la tecnica anterior,

la Figura 2 es una vista en corte transversal de una realization preferida de un dispositivo de recubrimiento de auto- llenado segun la presente invencion,

la Figura 3 es una vista en corte transversal de una realizacion preferida adicional de un dispositivo de recubrimiento de auto-llenado segun la presente invencion,

la Figura 4 es una vista en corte transversal de una realizacion ventajosa de un dispositivo de recubrimiento de auto- llenado segun la presente invencion,

la Figura 5 muestra una realizacion preferida adicional de la invencion (miembro de peso no mostrado), y

la Figura 6 es una vista en corte transversal de las capas formadas por los dispositivos segun la invencion dispuestos sobre la superficie de un estanque lleno con un llquido.

La Figura 1 es un corte transversal de un dispositivo de recubrimiento de auto-llenado 1 ejemplar, segun la tecnica anterior. El dispositivo 1, que tiene una forma, por ejemplo, de una esfera o balon en esta realizacion, consiste en una carcasa 2, la cavidad interior de la cual esta dividida en dos camaras 3, 4 mediante un medio de separacion 5, por ejemplo, una pared. La camara 3 esta sellada hermeticamente al gas con respecto al entorno, y contiene cualquier gas, generalmente aire. La camara 4 contiene aire a presion ambiental, debido a la presencia de por lo menos una abertura 6 dispuesta sobre la carcasa 2, que comunica con la cavidad interior de la camara 4. La carcasa 2 puede estar hecha, preferiblemente de Polietileno de Alta Densidad estabilizado contra la radiation UV (PEAD) o

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cualquier otro material adecuado, como PP o PVDF; de este modo, este puede ser producido tambien de muchos tipos de polimeros o co-polimeros. Para algunas otras aplicaciones especiales, la carcasa 2 del dispositivo 1 puede ser producida como un compuesto de dos o mas tipos de materiales.

Esta claro que un dispositivo que tiene una estructura como tal flota sobre la superficie de un liquido que tiene un peso especifico mas alto que el “peso espedfico” de la estructura total del dispositivo 1. Cuando un dispositivo 1 se situa sobre la superficie de un Kquido, este ultimo comienza a penetrar en la cavidad interior de la camara 4 a traves de la abertura 6 antes o despues, a la vez que el dispositivo 1 esta girando sobre la superficie debido a los diferentes efectos ambientales tales como el soplido del viento, o una ligera ondulacion de la superficie del liquido, y la abertura 6 se aproxima y luego va por debajo de la superficie del liquido, permitiendo un flujo hacia adentro del mismo. Tambien esta claro, sin embargo, que un miembro de peso 8 colocado preferiblemente en la proximidad de la abertura 6 da como resultado una tendencia del dispositivo 1 a adoptar una posicion con la abertura 6 por debajo de la superficie del Kquido. El miembro de peso 8 segun la invencion, esta provisto de un orificio pasante 8a y esta dispuesto en la abertura 6 con el fin de lograr el mejor efecto. De este modo, la camara 4 se llena con liquido hasta un cierto nivel en que la presion interna del aire en la camara 4 se hace igual a la presion del agua que penetra desde abajo a traves de la abertura 6, y el dispositivo 1 comienza a flotar con un eje A sustancialmente vertical, o perpendicular a la superficie del liquido.

Con el fin de acelerar el proceso de llenado descrito anteriormente y de hacer que este sea menos aleatorio, y de aumentar el nivel del Kquido que penetra en el interior de la camara 4 para mejorar la estabilidad del dispositivo 1, se puede disponer por lo menos una abertura 7 adicional sobre la carcasa 2, como puede verse en la Figura 2, que representa una segunda realizacion preferida del dispositivo 1 segun la invencion. Esta abertura 7 esta provista adyacente al medio de separacion 5, por ejemplo, una pared, con el fin de permitir que el aire de la camara 4 escape al maximo. De este modo, la abertura 6 presta servicio solo al flujo hacia adentro del Kquido hacia la camara 4, y la abertura 7 presta servicio para dejar que el aire escape del mismo.

En una tercera realizacion preferida del dispositivo segun la invencion, como puede verse en la Figura 3, el dispositivo 1 esta conformado por dos partes 9, 10 en vez de por una parte separada por un medio de separacion interno 5, por ejemplo, una pared. En esta realizacion, las dos partes 9, 10 estan unidas una a la otra mediante una porcion de cuello central 51 solido que separa las camaras 3,4. Esta forma permite que el dispositivo 1 segun la invencion sea mas estable, dado que el dispositivo se “suspende” sobre la superficie S del liquido, ejerciendo este ultimo una fuerza de elevacion directamente sobre la superficie inferior 21 de la carcasa 2 que delimita la camara superior 3. Mas aun, hay varias aberturas 7 formadas sobre la carcasa 2 que delimita la camara inferior 4 en esta realizacion.

Debe notarse que, si bien el numero y diametro o tamano adecuado - como el area de seccion transversal - de las aberturas 7 se pueden elegir arbitrariamente, cuanto mayor es el numero de aberturas 7, mas rapido es el flujo hacia adentro del liquido hacia la camara 4. Pero elegir diametros mas grandes en el caso de aberturas 7 posicionadas mas cerca del borde externo 41 de la parte inferior 10 a lo largo de la superficie del dispositivo 1 y, por lo tanto, de la superficie del liquido, aumenta el riesgo de inestabilidad en el caso de una ondulacion fuerte del liquido, cuando el dispositivo se balancea y las aberturas 7 posicionadas mas cerca del borde 41 pueden estar posicionadas por encima de la superficie, debido a que estas aberturas 7 en esta posicion permiten que el aire ingrese a la camara 4, mientras que el Kquido en igual volumen puede ser eliminado rapidamente desde la camara 4 a traves de la abertura opuesta 7 sumergida mas al fondo. Por lo tanto, en una realizacion ventajosa de la invencion, el diametro - o un tamano o area en corte transversal adecuado - de cada una de las aberturas 7 es diferente y disminuye a la vez que se aproxima al borde 41 de la parte inferior 10, como puede verse en la Figura 4. Es decir, cuando la abertura 6 esta dispuesta en alineacion con un eje A del dispositivo 1 en el punto mas bajo del dispositivo 1, y siendo dicho eje A perpendicular al medio de separacion 5, por ejemplo, una pared, un area de seccion transversal de una abertura 7 formada mas cerca de la abertura 6 en la carcasa 2 es menor que un area de seccion transversal de una abertura 7 formada mas lejos de la abertura 6 en la carcasa 2. El dispositivo, en esta realizacion, tiene una forma sustancialmente de una esfera, y el area de los medios de separacion 51, por ejemplo, una porcion de cuello que separa las camaras 3, 4 es menor, medida perpendicularmente al eje A, que la mayor area de seccion transversal interna de cualquier camara 3, 4 medida perpendicularmente al eje A.

Las camaras 3, 4 del dispositivo 1 pueden estar separadas por medio de la utilizacion de una porcion de cuello 52 como medio de separacion que interconecta las paredes 5 de las camaras 3, 4 de un dispositivo 1, 11 segun la invencion, como se representa en la Figura 5, que muestra una realizacion preferida adicional de la invencion. En caso de, por ejemplo, finalidad de aislamiento del calor, se pueden disponer por lo menos dos, pero incluso varias, capas formadas por dispositivos 1 en orden cerrado sobre la superficie S de un estanque lleno con un liquido. Sin embargo, los dispositivos 1 de la segunda y subsiguientes capas colocadas por encima de la primera capa pueden llenarse con el liquido solo si su camara inferior 4 esta por lo menos parcialmente por debajo de la superficie S del Kquido. Para esto, la longitud del medio de separacion 51, por ejemplo una porcion de cuello, esta extendida en esta realizacion, lo cual da como resultado un medio de separacion mas largo 52, por ejemplo, un vastago que interconecta las respectivas carcasas 2 de las camaras 3, 4. La longitud del medio de separacion 52, por ejemplo un vastago, es determinado por la capa dada destinada a contener un dispositivo 1 segun la invencion. En la primera capa de los dispositivos 1 segun la invencion, es decir, la capa dispuesta directamente sobre la superficie del Kquido

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de un estanque, se pueden utilizar de forma adecuada los dispositivos 1 segun cualquiera de las reivindicaciones descritas en las Figuras 1, 2, 3 o 4. En una segunda o subsiguiente capa, es decir, una capa de dispositivos 1 dispuesta sobre la primera capa, se pueden utilizar dispositivos 11 segun la realizacion descrita en la Figura 5. En una realizacion preferida de la invencion, el medio de separacion 52 es hueco y esta en comunicacion fluida con la camara 4 a traves de un orificio 54, y tiene una abertura 71 formada adyacente a la camara 3.

La Figura 6 es una vista en corte transversal de las capas formadas por los dispositivos 1, 11 segun la invencion, dispuestos sobre la superficie de un estanque lleno con un llquido, y muestra dos capas consecutivas de dispositivos 1, 11 dispuestos uno encima del otro. En todo caso, tambien se pueden utilizar los dispositivos 11 en una primera capa directamente dispuesta sobre la superficie S.

En caso de desastres ambientales ocasionados, por ejemplo, por naufragios de tanques que provocan que se esparzan varias toneladas de petroleo sobre la superficie del mar, se puede extender una cubierta formada por dispositivos 1 segun la invencion sobre la superficie del agua, cuyas aberturas 6, 7 formadas sobre la carcasa 2 de la camara 4 pueden estar formadas como valvulas de una via conocidas en si por las personas expertas en la tecnica, por ejemplo, valvulas de bisagra formadas mediante un corte parcial alrededor del material de la carcasa 2 durante la formacion de las aberturas 6, 7, para retener el llquido a ser eliminado junto con los dispositivos 1 y / u 11 del entorno. En una realizacion preferida mas adecuada para este proposito, la camara 4 puede estar por lo menos parcialmente llena con un material higroscopico capaz de recoger el petroleo u otros contaminantes.

Colocando una cantidad suficiente de dispositivos de recubrimiento 1 de plastico huecos segun la invencion sobre la superficie de un llquido, los dispositivos 1 se disponen automaticamente en una formacion compacta cerrada, creando una cubierta compuesta sobre la superficie de un deposito de almacenamiento que contiene llquido. Esta claro, sin embargo, que la forma geometrica del dispositivo 1, 11 puede ser otra que una esfera o esferas separadas por un vastago 52, a pesar de que se ha divulgado el dispositivo con esta forma pero solo de una manera ejemplar, por ejemplo, un cubo o un octaedro.

Por medio de los dispositivos 1 segun la invencion, como se define mediante las reivindicaciones adjuntas, se pueden formar cubiertas compuestas flotantes sobre las superficies de estanques que contienen cualquier llquido, proporcionando una solucion altamente efectiva a los diflciles problemas de almacenamiento de llquido, por ejemplo en la industria petroqulmica y de tratamiento de metales. El termino “compuesto” se refiere en este documento a la caracterlstica de que esta compuesto por varios dispositivos de cubierta 1, 11. A pesar de que esta cubierta consiste en varios dispositivos 1, 11 segun la invencion, colocados lado a lado sobre la superficie del llquido de un estanque o piscina, estos no se van a la deriva hacia un area de superficie limitada trepando unas sobre otras, o no son sopladas hacia afuera del estanque o la piscina en el caso de vientos fuertes o tormentosos, y no requieren ser producidos y transportados en un estado por lo menos parcialmente lleno con un llquido, por ejemplo agua, sino que son simples de transportar y de instalar y, as! mismo, estan libre de mantenimiento. El dispositivo 1, 11 segun la invencion puede ser util para retirar petroleo, detergente y contaminantes toxicos del agua. El dispositivo 1, 11 puede ser aplicado por diferentes actividades de protection medioambiental tales como el control de clima y la biologla del agua, mediante el uso de sensores especiales montados sobre el dispositivo 1, 11.

Claims (9)

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   REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo de recubrimiento para cubrir una superficie de un llquido en un estanque, que tiene una carcasa

   (2) que define una cavidad interior, y la cavidad interior ha de ser llenada, por lo menos parcialmente, con llquido, en el cual la cavidad interior esta dividida en por lo menos dos camaras (3, 4) mediante un medio de separacion (5, 51, 52), y una de las camaras (4) esta provista de por lo menos una abertura (6) formada en la carcasa (2), y un miembro de peso (8) esta dispuesto en la proximidad de dicha abertura (6), caracterizado por que dicho miembro de peso (8) esta provisto de un orificio pasante (8a), y esta dispuesto en la abertura (6) de dicha carcasa (2).
2. 2. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la camara (4) esta provista de por lo menos una abertura (7) adicional formada en la carcasa (2) de la camara (4).
3. 3. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la camara (4) esta provista de varias aberturas (7) adicionales formadas en la carcasa (2).
4. 4. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado por que un area de seccion transversal de las aberturas (7) formadas en la carcasa (2) es diferente.
5. 5. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado por que la abertura (6) esta dispuesta en alineacion con un eje (A) del dispositivo (1) que pasa a traves de la abertura (6) y del medio de separacion (5, 51, 52), y un area de seccion transversal de una abertura (7) formada mas cerca de la abertura (6) en la carcasa (2) es mas pequena que un area de seccion transversal de una abertura (7) formada mas lejos de la abertura (6) en la carcasa (2).
6. 6. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 5, caracterizado por que el dispositivo tiene una forma sustancialmente de una esfera, y el area del medio de separacion (51), medida perpendicularmente al eje (A) es menor que la mayor area de seccion transversal interna de cualquier camara (3, 4), medida perpendicularmente al eje (A).
7. 7. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el medio de separacion (52) esta vaclo y esta en comunicacion fluida con la camara (4), y tiene una abertura (71) formada adyacente a la camara

   (3) .
8. 8. Dispositivo de recubrimiento segun la reivindicacion 7, caracterizado por que estan dispuestas valvulas de una via en por lo menos una abertura (6, 7) de la camara (4).
9. 9. Una cubierta compuesta formada sobre la superficie de un deposito de almacenamiento que contiene llquido, caracterizado por que consiste en varios dispositivos de recubrimiento (1, 11) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores dispuestos en por lo menos una capa.