ES2815548T3 - Método de fabricación de un sistema de separador de aire - Google Patents

Abstract

Un método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire, el método que comprende: proporcionar una pluralidad de paletas (102), cada paleta que tiene al menos una abertura, en donde cada paleta (102) está colocada sustancialmente paralela y separada de la otra de la pluralidad de paletas (102), y en donde la pluralidad de paletas (102) está configurada para reducir el fluido de una corriente de aire que pasa a través del separador de tratamiento de aire (100); insertar al menos un tubo de acoplamiento (104) a través de la al menos una abertura de cada una de la pluralidad de paletas (102), el tubo de acoplamiento (104) que comprende una pared de tubo externa (406) y un hueco vacío; expandir el al menos un tubo de acoplamiento (104); y crear un ajuste de interferencia entre el al menos un tubo de acoplamiento (104) y la pluralidad de paletas (102) para retener la pluralidad de paletas (102) para formar un paquete de paletas de tubos de acoplamiento (104) y una pluralidad de paletas (102) sin la necesidad de separadores que separen la pluralidad de paletas (102).

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de un sistema de separador de aire

Campo de la invención

La presente invención se dirige de manera general a separadores de admisión o de escape de aire y, más particularmente, a sistemas de separadores de lamas o paletas.

Antecedentes

Hay una necesidad de gestionar la capacidad de tratamiento de aire de dispositivos expuestos al entorno natural. Los sistemas de admisión de aire y de tratamiento de aire que aspiran aire del ambiente exterior también aspiran alguna cantidad de fluido o precipitación. Algunos sistemas de admisión de aire añaden humedad a una corriente de aire para ventajas de rendimiento, tales como refrigeración por evaporación y aumento de densidad. Otros sistemas de movimiento de aire necesitan eliminar fluidos de un proceso, tales como los sistemas de escape. Las paletas o lamas reducen o retiran los fluidos naturales o generados no deseados de la corriente de aire. Para que funcionen correctamente, las paletas o lamas están separadas a distancias que logran el rendimiento deseado, tal como la eficiencia de retirada de fluidos, el flujo de aire frente a la restricción, el peso y la integridad estructural a diversas velocidades. Las paletas están hechas típicamente de metales formados o extruidos tales como acero inoxidable y aluminio o plásticos tales como PVC y ABS. También se pueden usar otros materiales o aleaciones para diferentes escenarios de rendimiento o condiciones de operación.

La separación se logra típicamente añadiendo separadores entre cada paleta o lama. Tradicionalmente, este estilo de separador incluye una o más aberturas para interactuar con una o más varillas. En algunos casos, el separador es simplemente un tubo cortado a una longitud específica. Una varilla o una pluralidad de varillas se insertan típicamente en las respectivas aberturas que se forman o se añaden a través de cada paleta o lama. Añadir separadores consume mucho tiempo y es propenso a errores durante el ensamblaje. Los separadores a menudo también se consideran “herrajes sueltos” que son indeseables o inaceptables en muchas aplicaciones. Además, fabricar longitudes específicas de separadores limita las opciones de rendimiento. Por ejemplo, para ensamblar un paquete de paletas tradicional, los ensambladores deben pasar horas alineando manualmente docenas de varillas mecanizadas y cientos de separadores. Además, si un separador se omite o se acopla hacia atrás o al revés, por ejemplo, se debe desmontar todo el paquete de paletas con el fin de reparar el separador incorrecto.

Alternativamente, la separación se puede conseguir añadiendo separadores de clip estilo peine a la parte delantera y/o trasera del perfil de paleta o lama. Las paletas o lamas que tienen separadores estilo peine consumen menos tiempo de ensamblaje, pero también son típicamente menos fiables. Tales separadores también se consideran a menudo como “herrajes sueltos” indeseables o inaceptables en ciertas aplicaciones. Los separadores estilo peine pueden caerse cuando se manipula un paquete de paletas o lamas. A menudo, los separadores estilo peine requieren una estructura de soporte adicional durante la instalación y durante su operación.

Otro problema que afecta los sistemas de admisión de aire y de tratamiento de aire es la acumulación de escarcha, hielo o nieve en las paletas o lamas. La acumulación puede disminuir drásticamente el rendimiento de la paleta o lama. A veces, la acumulación puede bloquear completamente el flujo de aire. Por ejemplo, se puede formar hielo en una superficie si la temperatura de la superficie es más baja que la temperatura del aire ambiente. El mecanismo de formación de hielo es uno de precipitación o condensación, donde se alcanza el punto de rocío del aire y el aire ya no es capaz de soportar el nivel de humedad presente. La humedad luego se precipita del aire sobre la superficie. Si la temperatura de la superficie está por debajo del punto de congelación, la humedad se convertirá en hielo. En comparación, la acumulación de nieve presenta un desafío completamente diferente. Las temperaturas de formación de nieve son comparativamente altas en la medida que la nieve normalmente se forma entre -2 y 5°C. El problema pasa de la formación de hielo en las paletas a uno de obstrucción. Además, niebla helada a menudo puede ocurrir a temperaturas considerablemente más bajas que la nieve.

Algunas paletas y lamas se calientan eléctricamente para impedir la formación de hielo en la admisión, la acumulación de nieve o la acumulación de niebla helada. Este calentamiento se consigue típicamente aplicando cinta térmica a canales en la paleta o lama. El calentamiento eléctrico generalmente requiere mano de obra cualificada y/o electricistas con licencia para fabricar e instalar. No obstante, el calentamiento eléctrico generalmente no se permite en algunas aplicaciones, tales como áreas a prueba de explosiones. Además, el consumo de energía puede ser más alto que lo que es deseable.

Por consiguiente, hay una necesidad de sistemas de paletas o lamas configurados para retirar el fluido o la precipitación de una corriente de aire que se fabrican sin separadores, y que además se configuran para un calentamiento y enfriamiento seguros y rentables.

El documento GB 1553526 describe un filtro de aire para separar de un flujo de aire partículas arrastradas en el flujo de aire, el filtro de aire que incluye un paso de admisión de aire definido por dos paredes, al menos una de las cuales comprende un banco de paletas especiales que definen pasos de salida de aire limpio entre las mismas para aire desviado de la dirección general del flujo en el paso de admisión y, por ello, separado de las partículas arrastradas, el paso de admisión que es convergente en la dirección prevista del flujo de aire en el paso de admisión hacia un conducto de salida de aire de purga que permite que el aire de purga en el que estas partículas permanecen arrastradas fluya desde el paso de admisión, las paletas que son generalmente en forma de V y cada una que está dispuesta con el extremo abierto de la V dirigido generalmente hacia el conducto de salida, el paso de las paletas que es más pequeño en la región extrema del banco que es adyacente al conducto de salida que en la otra región extrema del banco.

El documento CN201711047 describe un captador de pulverización usado para un separador. El captador de pulverización usado para el separador incluye una carcasa dotada con una admisión de aire y una salida de aire; una placa plegada de lamas fijada en un tubo de localización está dispuesta en la carcasa; y una aleta está dispuesta en la placa plegada de lamas. El captador de pulverización usado para el separador transporta en secreto flujos de aire con gotas para realizar separación de gas-líquido bajo el efecto de la placa plegada de lamas, que tiene una superficie de circulación de gas grande. La dirección de movimiento de las gotas separadas es vertical al flujo de aire; la aleta evita que las gotas sean influenciadas por el flujo de aire, e impide que ocurran fenómenos como el transporte y el agrietamiento de gas-líquido, etc.

Compendio de la invención

La presente invención se dirige de manera general a sistemas de separadores de admisión o escape de aire.

Según la invención, se proporciona un método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire. Las realizaciones opcionales o preferidas se perfilan en las reivindicaciones dependientes. En las realizaciones y en los ejemplos, los sistemas de separadores de admisión de aire o de escape protegen turbinas, generadores, HVAC, ventilación, evaporadores, absorbedores, depuradores de gas, unidades de desulfuración, enfriadores de gas, plantas de procesamiento de gas natural, plantas de tratamiento de aire de escape, plantas químicas, unidades de tratamiento de aire, sistemas de evaporación y otros dispositivos, como se apreciará por un experto en la técnica. Específicamente, la presente invención está dirigida a métodos de fabricación que comprenden insertar tubos a través de aberturas en las paletas y posteriormente expandir los tubos. Los tubos expandidos se forman en las aberturas y bloquean las paletas en su lugar mediante un ajuste de interferencia o de fricción. Los sistemas de separadores se configuran por ello para eliminar pulverización de mar, lluvia, agua en masa, sal y otros residuos de aerosoles licuados finos de las admisiones de aire.

En una realización, un método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire comprende proporcionar una pluralidad de paletas, cada paleta que tiene al menos una abertura, en donde cada paleta está colocada sustancialmente paralela y separada de la otra de la pluralidad de paletas, y en donde la pluralidad de paletas está configurada para reducir el fluido de una corriente de aire que pasa a través del separador de tratamiento de aire; insertar al menos un tubo de acoplamiento a través de la al menos una abertura de cada una de la pluralidad de paletas, el tubo de acoplamiento que comprende una pared de tubo externa y un vacío hueco; expandir el al menos un tubo de acoplamiento; y crear un ajuste de interferencia entre el al menos un tubo de acoplamiento y la pluralidad de paletas para retener la pluralidad de paletas.

En un ejemplo que no forma parte de la presente invención, un separador de tratamiento de aire comprende una pluralidad de paletas, cada paleta que tiene al menos una abertura, en donde cada paleta está colocada sustancialmente paralela y separada de la otra de la pluralidad de paletas, y en donde la pluralidad de paletas está configurada para reducir el fluido de una corriente de aire que pasa a través del separador de tratamiento de aire; y al menos un tubo de acoplamiento que comprende una pared de tubo externa y un vacío hueco y configurado para ser insertado a través de la al menos una abertura de cada una de la pluralidad de paletas, en donde un ajuste de interferencia entre el al menos un tubo de acoplamiento y la pluralidad de paletas retiene la pluralidad de paletas.

En un ejemplo que no forma parte de la presente invención, un sistema para el tratamiento de aire comprende un sistema de movimiento de aire configurado para generar una corriente de aire; y un separador de tratamiento de aire acoplado operativamente al sistema de movimiento de aire de manera que la corriente de aire pase a través del separador de tratamiento de aire, el separador de tratamiento de aire que comprende una pluralidad de paletas, cada paleta que tiene al menos una abertura, en donde cada paleta está colocada sustancialmente paralela y separada de la otra de la pluralidad de paletas, y en donde la pluralidad de paletas está configurada para reducir el fluido de la corriente de aire; y al menos un tubo de acoplamiento que comprende una pared de tubo externa y un vacío hueco y configurado para ser insertado a través de la al menos una abertura de cada una de la pluralidad de paletas, en donde un ajuste de interferencia entre el al menos un tubo de acoplamiento y la pluralidad de paletas retiene la pluralidad de paletas.

En ciertos ejemplos, se describe un paquete de múltiples paletas o lamas separadas y fijadas en su lugar usando tubos. Según las realizaciones, las aberturas se forman o se añaden al perfil de paleta o lama. Uno o más tubos se insertan a través de las paletas o lamas. Las paletas o lamas están separadas en la separación deseada. En las realizaciones, la separación entre diversas paletas puede ser igual o variable dependiendo, por ejemplo, del rendimiento requerido. Se añade fluido al uno o más tubos y se presurizan hasta que uno o más tubos se expandan. Los tubos expandidos capturan las paletas o lamas y mantienen las paletas o lamas en su lugar.

En ciertas realizaciones, los tubos se pueden constreñir en un método de fabricación de estilo vacío. Cuando las paletas o lamas están en las posiciones deseadas, se libera un vacío, permitiendo por ello que el tubo se expanda. Los tubos expandidos capturan las paletas o lamas y mantienen las paletas o lamas en su lugar. En las realizaciones, la fijación de las paletas o lamas también se puede lograr forzando un objeto sólido que sea más grande que el diámetro interno del tubo a través del tubo, empujando o expandiendo mecánicamente por ello el diámetro del tubo. En las realizaciones, se puede añadir material o fluido adicional, tal como espuma expansiva, para retener la expansión.

En ciertas realizaciones, se puede utilizar expansión térmica diferencial para la fijación de paletas o lamas. Esto se consigue calentando las paletas y enfriando los tubos o varillas usando, por ejemplo, nitrógeno líquido. Cuando las combinaciones de paletas y tubos se ensamblan posteriormente y las temperaturas se normalizan, se crea un ajuste de interferencia.

En ciertas realizaciones, se puede insertar un tubo de material flexible a través de las aberturas de las paletas o lamas, por las que se inserta posteriormente una varilla sólida o semisólida en el tubo. Esto hace que el tubo se expanda y agarre las aberturas de las paletas o lamas, creando por ello un ajuste de interferencia.

En ciertas realizaciones, se puede hacer circular un fluido a través de las paletas o lamas o los tubos de acoplamiento en un sistema de circuito abierto o cerrado para calentar o enfriar la corriente de aire y lograr un rendimiento deseado. En una realización, calentar con un fluido a través de los tubos impide la formación de hielo en la admisión y permite que la paleta o lama capture y drene de manera eficaz el fluido de la corriente de aire cuando las temperaturas están por debajo del punto de congelación. El enfriamiento con un fluido a través de los tubos aumenta la densidad del aire, mejorando por ello el rendimiento del sistema. Según las realizaciones, se pueden añadir y hacer circular fluido o fluidos de transferencia calor con o sin aditivos; por ejemplo, glicol, metanol, glicerol, agua, OAT (tecnología de ácidos orgánicos) o HOAT (tecnología de ácidos orgánicos híbridos) o base de aceite. Se pueden utilizar otros fluidos de transferencia de calor tales como gases, según las realizaciones.

En ciertas realizaciones, el calentamiento se puede conseguir calentando un fluido y haciendo circular el fluido a través de tubos instalados en canales semiabiertos o cerrados en las paletas y lamas. Según las realizaciones, los canales recorren de manera general la longitud de la paleta o lama. En otras realizaciones, los tubos se pueden cortar a la paleta. En otras realizaciones, el fluido se puede hacer circular a través de canales o secciones huecas en la paleta o lama. En las realizaciones de sistemas de separadores de admisión de aire que protegen un motor, el escape del motor se puede desviar para calentar los canales respectivos de los tubos o secciones de las paletas o lamas.

En ciertos ejemplos, los tubos de acoplamiento pueden estar hechos de un material metálico tal como cobre, aluminio, acero inoxidable, latón, aleación, Hastelloy, AL6NX o cualquier otro material metálico adecuado. En los ejemplos, los tubos pueden estar hechos de un material plástico tal como PEX, PVC, CPVC, ABS, PTFE, polipropileno, polietileno, polímero compuesto o cualquier otro material plastificado adecuado. En las realizaciones, las paletas o lamas pueden estar hechas de aluminio, cobre, acero inoxidable, latón, aleación, plástico, polímero compuesto, material reciclado, material parcialmente reciclado, material duradero, material semiduradero o cualquier otro material adecuado.

En ciertas realizaciones, los tubos pueden tener una forma de sección transversal regular o irregular. Por ejemplo, las formas de sección transversal pueden comprender redondas, triangulares, rectangulares u ovaladas. En las realizaciones, se pueden utilizar otras formas de sección transversal, según, por ejemplo, la aplicación particular de los sistemas de separadores o el método de fabricación deseado.

En una realización, un método de fabricación de un sistema de separador de paletas comprende perforar una pluralidad de paletas con una o más aberturas. Por ejemplo, las aberturas pueden ser huecos de 0,95 cm (3/8”). En otras realizaciones, las aberturas pueden comprender diámetros mayores o menores que 0,95 cm (3/8”). El método puede comprender además cargar las paletas en un dispositivo de sujeción. El método puede comprender además cortar con láser un peine reutilizable para separar las paletas. El método puede comprender además insertar uno o más tubos de acoplamiento a través de las aberturas de las paletas. El método puede comprender además expandir hidráulicamente los tubos de acoplamiento para crear un ajuste de interferencia entre los tubos de acoplamiento en el punto de contacto con la paleta respectiva. Según el método de fabricación de un sistema de separador de admisión o escape de aire, el paquete de paletas es sólido y está listo para un marco y montaje posterior en el sistema de movimiento de aire que se ha de proteger. En una realización, después de la expansión, los extremos de los tubos se pueden cortar y dejar abiertos. En tales realizaciones, los tubos actúan como un cierre.

Según una característica y ventaja de las realizaciones, no se requieren separadores o herrajes sueltos en un sistema de paletas o lamas. Esto obvia la necesidad de seleccionar un material de separador adecuado para evitar la rotura o el agrietamiento de los separadores durante su uso. Como resultado, no hay peligro de enviar piezas del sistema de paletas o lamas aguas abajo a la turbina. Además, ni el fabricante ni el usuario final necesitan preocuparse por el sobrecalentamiento o la fusión de los separadores.

Según una característica y una ventaja de las realizaciones, la separación entre las paletas o lamas se puede establecer para adaptarse a las necesidades de rendimiento. En las realizaciones, la separación variable entre paletas del mismo sistema o, de manera más simple, la separación uniforme fija entre paletas del mismo sistema según la aplicación específica se puede construir fácilmente. En las realizaciones, se puede crear un número virtualmente ilimitado de configuraciones de separación. Una separación de paletas más estrecha proporciona una eficiencia más alta pero un flujo de aire más bajo, mientras que una separación de paletas más suelta proporciona una eficiencia menor pero un flujo de aire más alto. Según las realizaciones, la separación de las paletas se puede establecer para proporcionar un equilibrio entre el flujo de aire y la eficiencia. En las realizaciones, la separación entre las paletas o lamas puede estar entre 5 mm y 150 mm. En otras realizaciones, la separación entre las paletas o lamas puede ser menor que 5 mm o mayor que 150 mm.

Según una característica y ventaja de las realizaciones, se reduce extremadamente el tiempo de fabricación. No necesitan ser creados moldes o modelos de separadores para las realizaciones de la invención. De manera más importante, el tiempo de ensamblaje se reduce extremadamente en comparación con el ensamblaje del sistema tradicional de paletas o lamas.

Según una característica y ventaja de las realizaciones, la resistencia y la fiabilidad del producto se mejoran sobre los sistemas tradicionales de paletas o lamas. El ajuste de interferencia creado entre paletas y varillas según los sistemas de las realizaciones es sustancialmente más fuerte que la agregación de múltiples separadores, varillas y paletas de los sistemas tradicionales.

Según una característica y ventaja de las realizaciones, se puede añadir fácilmente un fluido de transferencia de calor para calentar las paletas o lamas e impedir la formación de hielo en la admisión. En las realizaciones, se puede añadir un fluido de transferencia de calor para calentar los tubos que acoplan las paletas o lamas. Según las realizaciones, las configuraciones de calentamiento eliminan la necesidad de una aplicación cinta de calor cara y a menudo peligrosa. En las realizaciones, un fluido de transferencia de calor del mismo modo se puede retirar fácilmente de las paletas o lamas. Del mismo modo, según una característica y ventaja de las realizaciones, los sistemas pueden añadir fluido de transferencia de calor para calentar o enfriar la corriente de aire a la temperatura de aire deseada.

Según una característica y ventaja de las realizaciones, los sistemas combinan la retirada de agua con la tecnología de bobina de condensación para ganancias sustanciales de rendimiento y costes de sistema reducidos en comparación con los sistemas tradicionales. Por ejemplo, las bobinas de enfriamiento tradicionales requieren paletas separadas para eliminar la condensación. En las realizaciones de la invención, se configura un único conjunto de paletas tanto para la condensación como para la retirada de agua.

El compendio anterior de las diversas realizaciones representativas de la invención no se pretende que describa cada realización ilustrada o cada implementación de la invención. Más bien, las realizaciones se eligen y describen de modo que otros expertos en la técnica puedan apreciar y comprender los principios y prácticas de la invención. Las figuras en la descripción detallada que sigue ejemplifican más particularmente estas realizaciones.

Breve descripción de los dibujos

La invención se puede entender completamente en consideración de la siguiente descripción detallada de diversas realizaciones de la invención en conexión con los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 2 es una vista lateral del sistema de separador de admisión o escape de aire de la FIG. 1, según una realización de la invención.

La FIG. 3 es una vista en perspectiva cercana del sistema de separador de admisión o escape de aire de la FIG. 1, según una realización de la invención.

La FIG. 4 es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire sin retorno de fluido, según una realización de la invención.

La FIG. 5 es una vista en sección transversal de un sistema de separador de admisión o escape de aire, que incluye marcas anotadas que ilustran una parte de un método de unión de las paletas con una técnica de expansión de fluido o neumática, según una realización de la invención.

La FIG. 6 es una vista en sección transversal de un sistema de separador de admisión o escape de aire, que incluye marcas anotadas que ilustran una parte de un método de unión de las paletas con una técnica de expansión de proyectil, según una realización de la invención.

La FIG. 7 es una vista lateral de un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización de la invención, que incluye diversas realizaciones de una sección de varilla de acoplamiento.

La FIG. 8A es una vista lateral de un sistema de separador de admisión o escape de aire formado por una técnica de expansión de proyectil de un tubo flexible, según una realización de la invención.

La FIG. 8B es una vista en sección transversal de una pluralidad de tubos flexibles ejemplares de la FIG. 8A, según realizaciones de la invención.

La FIG. 9 es un diagrama esquemático de un tubo flexible ejemplar de un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 10A es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire que incluye paletas o lamas de paso variable según una realización de la invención.

La FIG. 10B es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire que incluye paletas o lamas de paso variable según una realización de la invención.

La FIG. 10C es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire que incluye paletas o lamas de paso variable según una realización de la invención.

La FIG. 11A es un diagrama esquemático de una paleta individual que incluye una pluralidad de realizaciones de canal ejemplares para componentes de la paleta.

La FIG. 11B es un diagrama esquemático de una paleta al menos parcialmente hueca, según una realización de la invención.

La FIG. 12A es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 12B es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 12C es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 13 es una vista en perspectiva de una sección de un sistema de separador de aire en un bastidor de soporte, según una realización.

La FIG. 14 es una vista en perspectiva de dos sistemas de separadores de aire, según las realizaciones.

La FIG. 15 es una vista en perspectiva de un sistema de separador de aire, según una realización.

La FIG. 16 es una vista lateral de un sistema de separador de aire, según una realización.

La FIG. 17 es una vista en perspectiva del sistema de separador de aire de la FIG. 16, según una realización.

La FIG. 18 es un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 19A es un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire que incluye un subsistema de bomba acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 19B es un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire que incluye un subsistema de bomba acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 19C es un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire que incluye un subsistema de bomba acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire, según una realización de la invención.

La FIG. 20 es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire que ilustra un paquete de paletas colocadas horizontalmente, un paquete de paletas en ángulo y un paquete de paletas colocadas verticalmente, según las realizaciones de la invención.

La FIG. 21 es un diagrama esquemático de una caperuza que incluye una pluralidad de sistemas de separadores de admisión o escape de aire, según realizaciones de la invención.

La FIG. 22 es un diagrama esquemático de un conducto que tiene un sistema de separador de admisión o escape de aire, según realizaciones de la invención.

La FIG. 23 es un diagrama esquemático de un conducto que tiene un sistema de separador de admisión o escape de aire montado en ángulo, según realizaciones de la invención.

La FIG. 24 es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire montado en la parte superior, según realizaciones de la invención.

La FIG. 25 es un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire integrado en un subsistema de proceso, según realizaciones de la invención.

Las FIGS. 26A-26E son gráficos de datos de prueba para un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización.

La FIG. 27A-27E son gráficos de datos de prueba para un sistema de separador de admisión o escape de aire, según una realización.

Aunque la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, los detalles de la misma se han mostrado a modo de ejemplo en los dibujos y se describirán en detalle. Se debería entender, no obstante, que la intención no es limitar la invención a las realizaciones particulares descritas. Por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caigan dentro del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada de los dibujos

Según las realizaciones de la invención, un sistema de separador de admisión o escape de aire comprende una pluralidad de paletas o lamas adaptadas para retirar fluido o precipitación de una corriente de aire, en donde las paletas o lamas están acopladas operativamente a varillas tubulares con un ajuste de interferencia.

Según las realizaciones de la invención, se puede crear un sistema de separador de admisión o escape de aire expandiendo un tubo o una varilla para retener múltiples paletas o lamas, en donde el sistema de separador de admisión o escape de aire está adaptado para retirar fluido o precipitación de la corriente de aire.

Según las realizaciones de la invención, un sistema de separador de admisión o escape de aire comprende una pluralidad de paletas o lamas adaptadas para retirar fluido o precipitación de una corriente de aire, en donde el sistema de separador de admisión de aire o paquete de paletas se fabrica sin separadores individuales o múltiples que separan la pluralidad de paletas o lamas.

Según las realizaciones de la invención, la aplicación de un fluido de transferencia de calor a una pluralidad de paletas o lamas retira fluido o precipitación de una corriente de aire con el fin de impedir la formación de hielo. Del mismo modo, la aplicación de un fluido de transferencia de frío puede enfriar las paletas o lamas.

Según las realizaciones de la invención, la aplicación de un fluido de transferencia de calor a una pluralidad de paletas o lamas retira fluido o precipitación de una corriente de aire con el fin de calentar o enfriar la corriente de aire.

Con referencia a las FIGS. 1-3, se representa un sistema de separador de admisión o escape de aire 100, según una realización. En general, el sistema de separador de admisión o escape de aire 100 comprende una pluralidad de paletas 102 (o lamas) separadas y al menos un tubo 104 que acopla de manera operativa las paletas. Como se entiende fácilmente por un experto en la técnica, el uso de “paletas” incluye “lamas” y otras estructuras similares. Por simplicidad de la descripción de las realizaciones representadas en las figuras en la presente memoria, la terminología “paletas” se usa a partir de este punto en adelante. Esta estructura no limita de ninguna forma el tipo de paleta, lama u otra estructura similar que se puede usar, en la medida que estas realizaciones y terminología se dan solamente a modo de ejemplo y por facilidad de discusión, y no se pretende que limiten el alcance de la materia objeto de la invención. La pluralidad de paletas 102 está acoplada operativamente a al menos un tubo 104 mediante un ajuste de interferencia o fricción 106, creando por ello la separación antes mencionada sin separadores mecánicos.

Como se muestra en la FIG. 1, el sistema 100 comprende de manera general una pluralidad de paletas 102. Las paletas restantes no están etiquetadas para preservar la legibilidad de la figura. Las paletas 102 están separadas y son sustancialmente paralelas entre sí. En las realizaciones, las paletas 102 se pueden colocar nominalmente paralelas entre sí. En otras realizaciones, las paletas 102 se pueden colocar de manera que no sean paralelas entre sí. Por ejemplo, inclinando aún más una o más paletas 102 con relación a las otras paletas 102 de manera que las paletas 102 no sean paralelas entre sí, se puede cambiar el flujo de aire a través del sistema 100. Del mismo modo, inclinando aún más una o más paletas 102 con relación a las otras paletas 102 de manera que las paletas 102 no sean paralelas entre sí, se pueden cambiar las propiedades de retirada de fluido del sistema 100.

En una realización, las paletas 102 pueden estar separadas por igual a lo largo del sistema 100. En otra realización, las paletas 102 pueden estar separadas de manera que la separación varíe a lo largo del sistema 100. El sistema 100 puede comprender cualquier número de paletas 102. Cada una de las paletas 102 comprende al menos una abertura configurada para recibir un tubo 104. Como se muestra más particularmente en las FIGS. 2-3, las paletas 102 pueden comprender partes estriadas y partes lisas. En una realización, cada una de las paletas 102 comprende aristas en ambos lados relativos de la paleta 102.

Con referencia específicamente a la FIG. 2, cada una de las paletas 102 está generalmente en ángulo, y comprende un vértice 110 y una primera parte de extensión 112 y una segunda parte de extensión 114. Cada una de la primera parte de extensión 112 y la segunda parte de extensión 114 se extiende desde el vértice 110. Cada una de las paletas 102 puede comprender además una o más proyecciones. Por ejemplo, la paleta 102 comprende la proyección 108a, la proyección 108b y la proyección 108c. En las realizaciones, las proyecciones 108a-108c están configuradas para ayudar al flujo de aire. En las realizaciones, las proyecciones 108a-108c están configuradas para ayudar a la retirada de fluido de una corriente de aire que fluye a través de las mismas. Por ejemplo, la proyección 108a puede ser alargada y redondeada. La proyección 108b puede ser corta y redondeada. La proyección 108c puede ser cuadrada. En las realizaciones, con referencia específicamente a la FIG. 3, partes de las proyecciones 108 pueden comprender superficies lisas. Del mismo modo, aunque no están etiquetadas en las figuras, las paletas 102 pueden comprender proyecciones similares.

En las realizaciones, las paletas 102 pueden estar hechas de aluminio, cobre, acero inoxidable, latón, aleación, plástico, polímero compuesto, material reciclado, material parcialmente reciclado, material duradero, material semiduradero o cualquier otro material adecuado.

El sistema 100 comprende además una pluralidad de tubos 104. Como se muestra en la FIG. 1, los tubos 104 están separados por igual. En otras realizaciones, los tubos 104 pueden estar separados de manera que la distancia varíe entre dos tubos cualesquiera. En las realizaciones, el sistema 100 puede comprender cualquier número apropiado de tubos 104. En las realizaciones, como se describirá, los tubos 104 están configurados para acoplar la pluralidad de paletas 102.

Los tubos 104 son generalmente huecos, en una realización. Como se muestra en las FIGS. 1-3, los tubos 104 pueden ser continuos de manera que una parte hueca continua de un único tubo esté enrollada o curvada y presentada a través de diferentes aberturas de la misma paleta 102. En otras realizaciones, los tubos 104 pueden ser discretos y estar separados de manera que un primer tubo se presente a través de una abertura de una primera paleta, y un segundo tubo se presente a través de una abertura diferente de la primera paleta. Por lo tanto, los tubos 104 están configurados para soportar las paletas 102 dentro del sistema 100.

En las realizaciones, los tubos 104 pueden estar hechos de un material metálico tal como cobre, aluminio, acero inoxidable, latón, aleación, Hastelloy, AL6NX o cualquier otro material metálico adecuado. En las realizaciones, los tubos pueden estar hechos de un material plástico tal como PEX, PVC, CPVC, ABS, PTFE, polipropileno, polietileno, polímero compuesto o cualquier otro material plastificado adecuado.

Con referencia de nuevo a la FIG. 1, en 106, se crea un ajuste de interferencia entre la paleta 102 y el tubo 104. En particular, el ajuste se crea dentro de una abertura de la paleta 102. Se crean ajustes similares entre la otra de la pluralidad de paletas 102, dentro de las respectivas aberturas de las paletas 102.

Con referencia a la FIG. 4, un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire 200 ilustra la pluralidad de paletas 202 acopladas respectivamente a un primer tubo 204a y a un segundo tubo 204b, según una realización. En otras realizaciones, se pueden utilizar pocos tubos o tubos adicionales. Como se ilustra por el contraste con las FIGS. 1-3, los tubos de acoplamiento pueden ser continuos o discretos y estar separados de manera que el primer tubo 204a se presente a través de una primera abertura de una primera paleta 202a, y el segundo tubo 204b se presente a través de una segunda abertura de la primera paleta 202a, como se muestra en FIG. 4. Del mismo modo, el primer tubo 204a se puede presentar a través de una primera abertura de una segunda paleta 202b, y el segundo tubo 204b se puede presentar a través de una segunda abertura de la segunda paleta 202b. Una vez presentados de la manera descrita en la presente memoria, los tubos 204a-204b se pueden acoplar operativamente a las paletas 202a-202b, y a la otra de la pluralidad de paletas. Como se comprenderá fácilmente por un experto en la técnica, se pueden hacer presentaciones y acoplamientos similares con el resto de la pluralidad de paletas y el primer tubo 204a y el segundo tubo 204b. En una realización, las paletas se pueden acoplar operativamente mediante una técnica de expansión de fluido o neumática. Con referencia a la FIG. 5, se ilustra una vista en sección transversal de un sistema de separador de admisión o escape de aire 300 que representa un método de unión de las paletas con una técnica de expansión de fluido o neumática, según las realizaciones de la invención. Por ejemplo, el sistema 300 puede comprender una pluralidad de paletas 302 y uno o más tubos 304. En una realización, el tubo 304 puede ser un cilindro y comprender una pared circunferencial 306.

En las realizaciones, se bombea un fluido (indicado por las flechas 308) al tubo 304 de manera que el fluido 308 fuerce la pared 306 del tubo 304 a separarse después de que se hayan colocado las paletas 302, creando por ello un ajuste entre la paleta 302 y el tubo 304. En otras realizaciones, una expansión neumática fuerza la pared 306 del tubo 304 a separarse después de que se hayan colocado las paletas 302. En consecuencia, la pared 306 se mueve desde la posición 310a a la posición 310b.

En una realización, las paletas se pueden acoplar operativamente mediante una técnica de expansión de proyectil. Con referencia a la FIG. 6, se ilustra una vista en sección transversal de un sistema de separador de admisión o escape de aire 400 que representa un método de unión de las paletas con una técnica de expansión de proyectil, según una realización de la invención. Por ejemplo, el sistema 400 puede comprender una pluralidad de paletas 402 y uno o más tubos 404. En una realización, el tubo 404 puede ser un cilindro y comprender una pared circunferencial 406.

En las realizaciones, un proyectil 408 se coloca o se fuerza dentro del tubo 404 de manera que el proyectil 408 fuerce la pared 406 del tubo 404 a separarse después de que se hayan colocado las paletas 402, creando por ello un ajuste entre la paleta 402 y el tubo 404. La inserción o colocación del proyectil 408 se denota por las flechas a través del tubo 404 en la FIG. 6. En consecuencia, la pared 406 se mueve desde la posición 410a a la posición 410b. También se representa una expansión de proyectil en la FIG. 8A.

Con referencia a la FIG. 7, se representa una vista lateral de un sistema de separador de admisión o escape de aire 500, junto con realizaciones ejemplares de diversas secciones de varilla de acoplamiento. El sistema 500 comprende de manera general una pluralidad de paletas 502 y una varilla de acoplamiento 504 que acopla operativamente la pluralidad de paletas 502. Como se representa, la varilla de acoplamiento puede ser redonda, cuadrada, hexagonal, rectangular o de cualquier otra forma adecuada. En las realizaciones, una varilla o tubo sólido se puede expandir para agarrar las paletas o proporcionar de otro modo un ajuste de interferencia. En las realizaciones, una varilla o tubo sólido se puede recubrir con pegamento, un material termofusible o “soldar” para asegurar las paletas mediante un ajuste químico, térmico o mecánico. En las realizaciones, una barra plana u otra sección de varilla de acoplamiento puede comprender muescas cortadas para las paletas. En tales realizaciones, la barra plana se gira para bloquear las paletas en su lugar. En las realizaciones, una sección de varilla de acoplamiento puede comprender secciones adicionales a ser giradas, retorcidas, deslizadas o acopladas mecánicamente de otro modo para bloquear las paletas en su lugar. En las realizaciones, una varilla de acoplamiento puede ser una sección de leva continua o discontinua de manera que la rotación o el deslizamiento de la varilla de acoplamiento agarre las paletas. En las realizaciones, una varilla de acoplamiento puede ser cuadrada, redonda, o comprender una sección suplementaria en “cuñas” de modo que el deslizamiento relativo haga que las cuñas agarren las paletas.

Por ejemplo, una vista en sección transversal y una vista lateral de una varilla de acoplamiento 504a se muestran en la FIG. 7. Como se ilustra, la varilla de acoplamiento 504 comprende una sección transversal redonda. La varilla de acoplamiento 504a puede ser una varilla sólida o un tubo hueco que se puede expandir para agarrar las paletas o proporcionar de otro modo un ajuste de interferencia.

En otro ejemplo, una vista en sección transversal y una vista lateral de una varilla de acoplamiento 504b se muestran en la FIG. 7. Como se ilustra, la varilla de acoplamiento 504b comprende una sección transversal redonda. La varilla de acoplamiento 504b puede ser una varilla sólida o un tubo hueco que se puede recubrir con pegamento, un material termofusible o “soldar” para asegurar las paletas mediante un ajuste químico, térmico o mecánico.

En otro ejemplo, una vista en sección transversal y una vista lateral de una varilla de acoplamiento 504c se muestran en la FIG. 7. Como se ilustra, la varilla de acoplamiento 504c comprende una sección transversal de barra delgada o plana. La varilla de acoplamiento 504c puede comprender muescas cortadas para las paletas 502. En tales realizaciones, la varilla de acoplamiento 504c se hace girar para bloquear las paletas 502 en su lugar.

En otro ejemplo, una vista en sección transversal y una vista lateral de una varilla de acoplamiento 504d se muestran en la FIG. 7. Como se ilustra, la varilla de acoplamiento 504d comprende una forma más compleja que tiene una sección transversal de barra delgada o plana. La varilla de acoplamiento 504d puede comprender muescas cortadas para las paletas 502. En tales realizaciones, la varilla de acoplamiento 504d se gira para bloquear las paletas 502 en su lugar.

En otro ejemplo, una vista en sección transversal y una vista lateral de una varilla de acoplamiento 504e se muestran en la FIG. 7. Como se ilustra, la varilla de acoplamiento 504e comprende una sección transversal de círculo alargado. La varilla de acoplamiento 504e puede comprender una sección de leva discontinua. En tales realizaciones, la rotación o el deslizamiento de la varilla de acoplamiento 504e agarra y retiene las paletas 502. En una realización similar, la varilla de acoplamiento 504f puede comprender una sección de leva continua.

En otro ejemplo, una vista en sección transversal y una vista lateral de una varilla de acoplamiento 504g se muestran en la FIG. 7. Como se ilustra, la varilla de acoplamiento 504g comprende una sección transversal cuadrada o “en cuña”. La varilla de acoplamiento 504g comprende “cuñas” de modo que el deslizamiento relativo haga que las cuñas agarren las paletas 502. En otras realizaciones, la varilla de acoplamiento 504g puede comprender una sección transversal redonda o “en cuña” de otro modo.

Con referencia a la FIG. 8A, se representa una vista lateral de un sistema de separador de admisión o escape de aire 600 formado por una técnica de expansión de proyectil de un tubo flexible, según una realización. Como se representa, una pluralidad de paletas 602 se coloca con una separación deseada a lo largo de un tubo flexible 604. Un tubo rígido o varilla 606 se fuerza posteriormente a través del tubo flexible 604, creando por ello un ajuste de interferencia en el punto donde las paletas 602 se interconectan con el tubo flexible 604. El tubo flexible 604 puede comprender una serie de perfiles, como se ilustra en la FIG. 8B. Por ejemplo, el tubo flexible 604a comprende un tubo sin ninguna arista interna o externa. El tubo flexible 604b comprende un tubo sin ninguna arista interna y con aristas externas. El tubo flexible 604c comprende un tubo con aristas internas y sin ninguna arista externa. El tubo flexible 604d comprende un tubo con aristas internas y aristas externas. En otro ejemplo, con referencia a la FIG. 9, una vista en sección transversal de un tubo flexible 604e comprende un diámetro interno 608 y un diámetro externo 610. Como se representa, el diámetro interno 608 es generalmente liso y el diámetro externo 610 es generalmente estriado. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que también se puedan usar otros perfiles.

En el ensamblaje, con referencia de nuevo a la FIG. 8A, el tubo flexible 604 que tiene aristas internas o externas de las realizaciones descritas en la presente memoria se puede insertar en las aberturas de la paleta 602. Posteriormente, se puede insertar un tubo rígido o varilla 606 en el tubo hueco, causando por ello la expansión del tubo flexible 604. Como resultado, la expansión agarra las aberturas de la paleta 602 y bloquea las paletas 602 en su lugar.

Con referencia a las FIGS. 10A-10C, se considera una miríada de posiciones para las paletas, según la variación deseada por la aplicación del sistema de separador de admisión o escape de aire. En las realizaciones, todas las paletas o lamas se pueden colocar uniformemente a lo largo del tubo de acoplamiento. En otras realizaciones, las paletas tienen una separación variable, tal como una separación abierta, estrecha o intermedia.

Por ejemplo, con referencia a la FIG. 10A, el sistema 700 comprende una pluralidad de paletas 702 y una caperuza 704. En las realizaciones como se ha descrito anteriormente, la pluralidad de paletas 702 se puede acoplar operativamente mediante uno o más tubos de acoplamiento (no mostrados). En una realización, las paletas 702 que tienen una caperuza 704 próxima a una separación abierta y una caperuza 704 distal a una separación estrecha crean un flujo angular de aire generalmente paralelo a la caperuza 704. Por lo tanto, las paletas 702 están separadas de manera variable a lo largo del sistema 700.

En otro ejemplo, con referencia a la FIG. 10B, el sistema 800 comprende una pluralidad de paletas 802. En las realizaciones que se han descrito anteriormente, la pluralidad de paletas 802 se pueden acoplar operativamente mediante uno o más tubos de acoplamiento (no mostrados). En una realización, las paletas 802 comprenden una separación secuencial de una primera separación estrecha, una separación abierta y una segunda separación estrecha. Por lo tanto, las paletas 802 están separadas de manera variable a lo largo del sistema 800. El flujo de aire a través de la primera separación estrecha difiere del flujo de aire a través de la separación abierta. En una realización, la primera separación estrecha y la segunda separación estrecha son iguales. En tales realizaciones, el flujo de aire a través de la primera separación estrecha y la segunda separación estrecha son iguales. No obstante, en otras realizaciones, la primera separación estrecha y la segunda separación estrecha son diferentes. En tales realizaciones, el flujo de aire a través de la primera separación estrecha difiere del flujo de aire de la segunda separación estrecha.

En otro ejemplo, con referencia a la FIG. 10C, el sistema 900 comprende una pluralidad de paletas 902. En realizaciones como se ha descrito anteriormente, la pluralidad de paletas 902 se puede acoplar operativamente mediante uno o más tubos de acoplamiento (no mostrados). En una realización, las paletas 902 comprenden una separación secuencial, una primera separación abierta, una separación estrecha y una segunda separación abierta. Por lo tanto, las paletas 902 están separadas de manera variable a lo largo del sistema 900. El flujo de aire a través de la primera separación abierta difiere del flujo de aire a través de la separación estrecha. En una realización, la primera separación abierta y la segunda separación abierta son iguales. En tales realizaciones, el flujo de aire a través de la primera separación abierta y la segunda separación abierta son iguales. No obstante, en otras realizaciones, la primera separación abierta y la segunda separación abierta son diferentes. En tales realizaciones, el flujo de aire a través de la primera separación abierta difiere del flujo de aire de la segunda separación abierta.

Con referencia a la FIG. 11A, se representa un diagrama esquemático de una paleta 1000 individual. En una realización, la paleta 1000 comprende de manera general un brazo de más a la izquierda 1002, un brazo central 1004 y un brazo de más a la derecha 1006.

Con referencia en primer lugar al brazo de más a la izquierda 1002 de la paleta 1000, en una realización, el brazo de más a la izquierda 1002 puede comprender un canal formado 1006, en una realización. En otra realización, el brazo de más a la izquierda 1002 puede comprender un pestillo profundo con un tubo acoplado 1008. En otra realización, el brazo de más a la izquierda puede comprender un pestillo profundo con un canal formado 1010.

El brazo central 1004 puede comprender una miríada de configuraciones de canales formados, como se representa, en las realizaciones. En las realizaciones, el brazo central puede comprender una pluralidad de canales formados, tales como el canal formado 1012, el canal formado 1014 y el canal formado 1016.

El brazo de más a la derecha 1006 puede comprender un pestillo con un tubo añadido 1018. En otra realización, el brazo de más a la derecha 1006 puede comprender múltiples pestillos con múltiples tubos 1020. En otra realización, el brazo de más a la derecha puede comprender un canal formado 1022. En otra realización, el brazo de más a la derecha puede comprender una pluralidad de canales formados 1024, en las realizaciones. Con referencia a la FIG.

11B, según las realizaciones, una paleta 1100 puede comprender un cuerpo hueco, semihueco, parcialmente hueco o sustancialmente hueco, como se ilustra. Por ejemplo, la paleta 1100 comprende un primer cuerpo hueco 1102, un segundo cuerpo hueco 1104, un tercer cuerpo hueco 1106 y un cuarto cuerpo hueco 1108. En las realizaciones, cualquiera de los cuerpos 1102-1108 puede ser semihueco, parcialmente hueco o sustancialmente hueco. La estructura de los cuerpos 1102-1108 está configurada para la retirada de fluido de la corriente de aire a través de la paleta 1100.

Con referencia a la FIG. 12A, se representa un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o de escape de aire 1200. El sistema 1200 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1202, al menos un tubo de acoplamiento 1204 y uno o más cabezales 1206. En una realización como se representa, el sistema de separador de admisión de aire 1200 puede comprender uno o más cabezales 1206 en un único lado del sistema 1200. Los cabezales 1206 se pueden usar para calentar o enfriar a través de los tubos de acoplamiento 1204. En otras realizaciones, uno o más colectores se pueden colocar de manera similar a uno o más cabezales 1206, y utilizar de manera similar para calentar o enfriar a través de los tubos de acoplamiento 1204.

Con referencia a la FIG. 12B, un sistema de separador de admisión de aire 1300 puede comprender uno o más cabezales en múltiples lados del sistema 1300. El sistema 1300 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1302, al menos un tubo de acoplamiento 1304 y uno o más cabezales 1306. En una realización, como se representa, el sistema de separador de admisión de aire 1300 comprende un primer cabezal 1306a en un lado del sistema 1300, y un segundo cabezal 1306b en un lado opuesto del sistema 1300. Los cabezales 1306a y 1306b se pueden utilizar para calentar o enfriar a través de los tubos de acoplamiento 1304. En otras realizaciones, uno o más colectores se pueden colocar similares a uno o más cabezales 1306a y 1306b, y utilizar de manera similar para calentar o enfriar a través de los tubos de acoplamiento 1304.

Con referencia a la FIG. 12C, un sistema de separador de admisión de aire 1400 puede comprender un montaje con paredes de marco con o sin un cabezal. Por ejemplo, el sistema 1400 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1402, al menos un tubo de acoplamiento 1404 y paredes de marco 1406. En una realización como se representa, el sistema de separador de admisión de aire 1400 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1402, al menos un tubo de acoplamiento 1404 y uno o más soportes de marco 1406. En una realización, como se representa, el sistema 1400 se monta a través del soporte de marco 1406a y del soporte de marco 1406b sin ningún cabezal. En otras realizaciones, el sistema 1400 puede comprender además un cabezal, en donde el soporte de marco 1406a y el soporte de marco 1406b pueden soportar además el montaje de tal sistema.

Con referencia a la FIG. 13, se representa una vista en perspectiva de una sección de un sistema de separador 1500, según una realización. Como se representa, el sistema 1200 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1502 y dos tubos de acoplamiento 1504. Los dos tubos de acoplamiento 1504 están colocados próximos entre sí y generalmente paralelos a través de una única paleta 1502. El sistema 1500 se representa en un bastidor de soporte 1508. El bastidor de soporte 1506 comprende una serie de aberturas 1508 configuradas para recibir la pluralidad de paletas 1502 del sistema 1500. En una realización, el bastidor de soporte 1506 se puede utilizar durante el ensamblaje del sistema 1500.

Con referencia a la FIG. 14, se representa una vista en perspectiva de dos sistemas de separadores, según una realización. En una realización, como se representa, el sistema 1600 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1602 y dos tubos de acoplamiento 1604. Los dos tubos de acoplamiento 1604 están colocados próximos entre sí y generalmente paralelos a través de una única paleta 1602. Como se representa, los tubos de acoplamiento 1604 están desplazados del centro de la longitud de las paletas 1602. El sistema 1650 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1652 y una pluralidad de tubos de acoplamiento discretos 1654.

Con referencia a la FIG. 15, se representa una vista en perspectiva de un sistema de separador 1700, según una realización. El sistema 1500 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1702 y una pluralidad de tubos de acoplamiento discretos 1704. Como se representa, los tubos de acoplamiento 1704 se colocan fuera del centro de la longitud de la pluralidad de paletas 1702. Por ejemplo, se coloca un primer conjunto de tubos de acoplamiento 1704 casi a un lado del sistema 1700. Otro conjunto de tubos de acoplamiento 1704 está colocado más próximo al centro, pero todavía desplazado del centro de la longitud de la pluralidad de paletas 1702.

Con referencia a las FIGS. 16-17, se representan respectivamente una vista lateral y una vista en perspectiva de un sistema de separador 1800, según una realización. El sistema 1800 comprende de manera general una pluralidad de paletas 1802, una pluralidad de tubos de acoplamiento 1804 y un colector 1806. Como se muestra, los tubos de acoplamiento 1804 son cada uno continuo de manera que una parte hueca continua de un único tubo 1804 esté enrollada o curvada y presentada a través de diferentes aberturas de la misma paleta 1802 y acoplada además al colector 1806. En operación, como se describe en la presente memoria, el colector 1806 se puede utilizar para presentar fluido a través de la pluralidad de tubos de acoplamiento 1804.

Con referencia a la FIG. 18, se representa un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire 1900 acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire 1902. En una realización, el sistema de separador de admisión de aire 1900 protege el sistema de movimiento de aire 1902. Por ejemplo, en las realizaciones, el sistema de movimiento de aire 1902 puede comprender un generador, HVAC, ventilación, evaporador, absorbedor, depurador de gas, unidad de desulfuración, enfriador de gas, planta de procesamiento de gas natural, planta de tratamiento de aire de escape, planta química, unidad de tratamiento de aire o sistema de evaporación. El sistema de separador de admisión de aire 1900 protege el sistema de movimiento de aire 1902 proporcionando una pantalla de paletas a una distancia específica separada. En las realizaciones, el sistema de separador de admisión de aire 1900 se fija o monta directamente en el sistema de movimiento de aire 1902. En otras realizaciones, el separador de admisión de aire 1900 se coloca distal o ligeramente distal del sistema de movimiento de aire 1902 y se fija distal o ligeramente distal del sistema de movimiento de aire 1902.

Con referencia a la FIG. 19A, se representa un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire 2000 acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire 2002. En una realización, el sistema de separador de admisión o escape de aire 2000 comprende de manera general un subsistema de bomba 2003. En una realización, el subsistema de bomba 2003 puede comprender una fuente de fluido 2004 y un elemento de calentamiento/enfriamiento 2006 en combinación con un elemento de bombeo 2008 configurado para empujar fluido desde la fuente de fluido 2004 a través de una pluralidad de paletas 2010 del sistema de separador de admisión o escape de aire 2002. Por ejemplo, un fluido de transferencia de calor tal como glicol se puede obtener de la fuente de fluido 2004 y posteriormente calentar por el elemento de calentamiento 2006. En otra realización, el aire se bombea o discurre a través de las paletas 2010 y se calienta o enfría dependiendo del rendimiento deseado. En tales realizaciones, el aire se considera un fluido y se puede obtener de la fuente de fluido 2004.

Con referencia a la FIG. 19B, se representa un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire 2100 acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire 2102. En una realización, el sistema de separador de admisión o escape de aire 2100 comprende de manera general un subsistema de bomba 2103. En una realización, el subsistema de bomba 2103 puede comprender una fuente de fluido 2104 y el calor recuperado de un proceso 2106, y un elemento de bombeo 2108 configurado para empujar el fluido desde la fuente de fluido 2104 a través de una pluralidad de paletas 2110 del sistema de separador de admisión o escape de aire 2102. Por ejemplo, un fluido de transferencia de calor tal como aceite se puede calentar mediante el proceso 2106 (por ejemplo, aceite lubricante caliente de una turbina). Por lo tanto, el calor “ libre” del aceite se enfría mediante el encaminamiento a través de las paletas 2110, impidiendo al mismo tiempo la formación de hielo en la admisión y facilitando la gestión de la temperatura de la corriente de aire. En otra realización, el aire caliente se bombea o discurre a través de las paletas 2110 y se calienta. En tales realizaciones, el aire se considera un fluido y se puede obtener de la fuente de fluido 2104. En las realizaciones, como se representa mediante las anotaciones de flujo de aire, el flujo de aire puede ser en cualquier dirección tanto para la admisión como para el escape.

Con referencia a la FIG. 19C, se representa un diagrama de bloques de un sistema de separador de admisión o escape de aire 2200 acoplado operativamente a un sistema de movimiento de aire 2202. En una realización, el sistema de separador de admisión o escape de aire 2200 se puede acoplar operativamente a un subsistema de bomba 2203. Como se representa, el subsistema de bomba 2203 es distinto del sistema de separador de admisión o escape de aire 2200, en una realización. El acoplamiento del subsistema de bomba 2203 y el sistema de separador de admisión o escape de aire 2200 puede ser eléctrico y/o mecánico, mediante cableado eléctrico y un conducto apropiado para conectar el subsistema de bomba 2203 y el sistema de separador de admisión o escape de aire 2200. En otras realizaciones, el subsistema de bomba 2203 está incorporado físicamente en el sistema de separador de admisión o escape de aire 2200.

En una realización, el subsistema de bomba 2203 puede comprender una fuente de fluido 2204 y un elemento de calentamiento/refrigeración 2206, y un elemento de bombeo 2208 configurado para empujar el fluido desde la fuente de fluido 2204 a través de las paletas del sistema de separador de admisión o escape de aire 2200 (no mostrado en la FIG. 19C). Por ejemplo, un fluido de transferencia de calor tal como glicol se puede calentar mediante el elemento de calentamiento 2206. En otra realización, el aire se bombea o discurre a través de las paletas del sistema de separador de admisión o escape de aire 2200 y se calienta o enfría mediante el elemento de calentamiento/refrigeración 2206 dependiendo del rendimiento deseado. En tales realizaciones, el aire se considera un fluido y se puede obtener de la fuente de fluido 2204.

Con referencia a la FIG. 20, se representa un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire que ilustra un paquete de paletas colocadas horizontalmente 2300, un paquete de paletas en ángulo 2302 y un paquete de paletas colocadas verticalmente 2304, según las realizaciones de la invención. El paquete de paletas colocadas horizontalmente 2300, el paquete de paletas en ángulo 2302 y el paquete de paletas colocadas verticalmente 2304 están acoplados o integrados de manera operativa en la caperuza 2306. Las flechas en la FIG. 20 y las figuras posteriores ilustran las opciones de dirección de flujo de aire. Los ángulos relativos de la posición del paquete de paletas respectivo pueden tener un impacto en la restricción y la eficiencia. En aplicaciones, uno del paquete de paletas colocadas horizontalmente 2300, del paquete de paletas en ángulo 2302 o del paquete de paletas colocadas verticalmente 2304 se puede utilizar en caperuzas de construcción nuevas o preexistentes. Por ejemplo, una aplicación particular puede requerir una colocación particular del sistema de separador, tal como horizontal, vertical o cualquier otro ángulo. En las realizaciones, el fluido se retira antes de un proceso. En otras realizaciones, el fluido se retira después de un proceso. Las paletas se pueden situar en una admisión o escape como se representa en la caperuza 2306, pero también se pueden situar dentro de subsistemas de proceso.

Con referencia a la FIG. 21, se representa un diagrama esquemático de una caperuza 2400 que incluye una pluralidad de sistemas de separadores de admisión o escape de aire. La caperuza 2400 incluye un primer sistema de separador 2402 y un segundo sistema de separador 2404. Como se representa, el primer sistema de separador 2402 y el segundo sistema de separador 2404 se pueden colocar respectivamente en múltiples ángulos que varían desde vertical hasta horizontal, en las realizaciones. Las paletas del primer sistema de separador 2402 y del segundo sistema de separador 2404 se pueden situar en una admisión o escape, pero también se podrían situar dentro de los subsistemas de proceso.

Con referencia a la FIG. 22, se representa un diagrama esquemático de un conducto 2500 que tiene un sistema de separador de admisión o escape de aire. En las realizaciones, un sistema de separador de aire, o más particularmente, las paletas de un sistema de separador, se pueden situar aguas arriba o aguas abajo en un conducto o admisión. Por ejemplo, un primer sistema de separador 2502 está montado aguas arriba en el conducto 2500. Un segundo sistema de separador 2504 está montado aguas abajo en el conducto 2500. En las realizaciones, solamente se puede utilizar un único sistema de separador, o bien aguas arriba o bien aguas abajo.

Con referencia a la FIG. 23, se representa un diagrama esquemático de un conducto 2600 que tiene un sistema de separador de admisión o escape de aire 2602 montado en un ángulo. En las realizaciones, el sistema de separador de admisión de aire 2602, o más particularmente, las paletas del sistema de separador 2602, se pueden situar aguas arriba o aguas abajo en un conducto, admisión o escape. El sistema de separador 2602 se representa como montado generalmente en un ángulo de 45 grados con relación al conducto 2600. No obstante, en las realizaciones, el sistema de separador 2602 se puede montar a menos de o más de 45 grados con relación al conducto 2600.

Con referencia a la FIG. 24, se representa un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire 2700 montado en la parte superior. En las realizaciones, el sistema de separador de admisión de aire 2700 montado en la parte superior, o más particularmente, las paletas del sistema de separador 2700, se pueden montar en un techo 2702 y se pueden situar aguas arriba o aguas abajo en un conducto, admisión o escape.

Con referencia a la FIG. 25, se representa un diagrama esquemático de un sistema de separador de admisión o escape de aire 2800 integrado en un subsistema de proceso 2802. En las realizaciones, el sistema de separador de aire 2800 se puede integrar con cualquier subsistema de proceso de recuperación 2802 adecuado. Por ejemplo, el subsistema de proceso de recuperación 2802 puede comprender un subsistema de proceso químico, un subsistema de proceso depurador o un subsistema de proceso enfriador de gas. El sistema de separador 2800 se puede incorporar de manera similar a otros subsistemas. Como tal, el sistema de separador 2800 se puede colocar próximo al subsistema de proceso de recuperación 2802.

Con referencia a las FIGS. 26A-26E, se representa un conjunto de gráficos de datos de prueba para una realización de un sistema de separador de admisión o escape de aire. La FIG. 26A representa un cambio de temperatura de aire ejemplar frente a la velocidad para aire aguas arriba a 120 grados F con agua a 42 grados F. La FIG. 26B representa un cambio de temperatura de aire ejemplar frente a la velocidad para aire aguas arriba a 34 grados F con agua a 140 grados F. La FIG. 26C representa la retirada eficiente de gotas de agua, ilustrando la eficiencia fraccional frente al diámetro de partícula. Las FIGS. 26D-26E representan una pérdida de presión baja como pérdida de presión inicial frente a la velocidad. Como se muestra por los resultados de las pruebas de las FIGS. 26A-26E, los captadores de gotas incorporados por paletas de una realización crean turbulencia sustancial que se traduce en una transferencia de calor sustancial. El rendimiento térmico medido real fue aproximadamente un 40% mejor que las estimaciones hechas estimando el software de los fabricantes de las bobinas estándar tradicionales. Los gráficos de datos de prueba son ilustrativos de una realización y no son de ninguna forma limitantes en cuanto al alcance de los datos correspondientes a tales realizaciones.

Con referencia a las FIGS. 27A-27E, se representa un conjunto de gráficos de datos de prueba para una realización de un sistema de separador de admisión o escape de aire. La FIG. 27A representa un cambio de temperatura de aire ejemplar frente a la velocidad para aire aguas arriba a 120 grados F con agua a 42 grados F. La FIG. 27B representa un cambio de temperatura de aire ejemplar frente a la velocidad para aire aguas arriba a 34 grados F con agua a 140 grados F. La FIG. 27C representa la retirada eficiente de gotas de agua, ilustrando la eficiencia fraccional frente al diámetro de partícula. Las FIGS. 27D-27E representan una pérdida de presión baja como pérdida de presión inicial frente a la velocidad. Como se muestra por los resultados de pruebas de las FIGS. 27A-27E, los captadores de gotas incorporados por las paletas de una realización crean una turbulencia sustancial que se traduce en una transferencia de calor sustancial. El rendimiento térmico medido real fue aproximadamente un 40% mejor que las estimaciones hechas estimando el software de los fabricantes de bobinas estándar tradicionales. Los gráficos de datos de prueba son ilustrativos de una realización, y no son de ningún modo limitantes en cuanto al alcance de los datos correspondientes a tales realizaciones.

Las realizaciones anteriores se pretende que sean ilustrativas y no limitantes. Realizaciones adicionales están dentro de las reivindicaciones. Además, aunque se han descrito aspectos de la presente invención con referencia a realizaciones particulares, los expertos en la técnica reconocerán que se pueden hacer cambios en la forma y el detalle sin apartarse del alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones.

Los expertos en la técnica pertinente reconocerán que la invención puede comprender menos características que las ilustradas en cualquier realización individual descrita anteriormente. Las realizaciones descritas en la presente memoria no están destinadas a ser una presentación exhaustiva de las formas en que las diversas características de la invención se pueden combinar. Por consiguiente, las realizaciones no son combinaciones de características mutuamente excluyentes; más bien, la invención puede comprender una combinación de diferentes características individuales seleccionadas a partir de diferentes realizaciones individuales, como se entenderá por los expertos en la técnica.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire, el método que comprende:

proporcionar una pluralidad de paletas (102), cada paleta que tiene al menos una abertura, en donde cada paleta (102) está colocada sustancialmente paralela y separada de la otra de la pluralidad de paletas (102), y en donde la pluralidad de paletas (102) está configurada para reducir el fluido de una corriente de aire que pasa a través del separador de tratamiento de aire (100);

insertar al menos un tubo de acoplamiento (104) a través de la al menos una abertura de cada una de la pluralidad de paletas (102), el tubo de acoplamiento (104) que comprende una pared de tubo externa (406) y un hueco vacío;

expandir el al menos un tubo de acoplamiento (104); y

crear un ajuste de interferencia entre el al menos un tubo de acoplamiento (104) y la pluralidad de paletas (102) para retener la pluralidad de paletas (102) para formar un paquete de paletas de tubos de acoplamiento (104) y una pluralidad de paletas (102) sin la necesidad de separadores que separen la pluralidad de paletas (102).

2. El método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire de la reivindicación 1, en donde la expansión del al menos un tubo de acoplamiento (104) comprende o bien:

i) presentar fluido (308) a través del al menos un tubo de acoplamiento (104) para presurizar el al menos un tubo de acoplamiento (104); o bien

ii) presentar un proyectil (408) a través del al menos un tubo de acoplamiento (104), el proyectil (408) que comprende material sólido o semisólido.

3. El método de fabricación de un separador de proceso o tratamiento de aire de la reivindicación 1, que comprende además contraer el al menos un tubo de acoplamiento (104) mediante un vacío antes de insertar el al menos un tubo de acoplamiento (104) a través de la abertura, en donde expandir el al menos un tubo de acoplamiento (104) comprende liberar el vacío cuando la pluralidad de paletas (102) están en la posición deseada.

4. El método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire de la reivindicación 1, que comprende además:

calentar al menos una de la pluralidad de paletas (102) antes de insertar el al menos un tubo de acoplamiento (104) a través de la abertura de la al menos una de la pluralidad de paletas (102); y

enfriar el al menos un tubo de acoplamiento (104) antes de insertar el al menos un tubo de acoplamiento (104) a través de la abertura, en donde crear un ajuste de interferencia entre el al menos un tubo de acoplamiento (104) y la al menos una de la pluralidad de paletas (102) comprende normalizar las temperaturas de la al menos una de la pluralidad de paletas (102) y el al menos un tubo de acoplamiento (104).

5. El método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire de la reivindicación 1, que comprende además:

evaluar una aplicación para el separador de aire; y

separar la pluralidad de paletas (102) en base a la evaluación.

6. El método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire de la reivindicación 5, en donde separar la pluralidad de paletas (102) comprende separar una primera pluralidad de paletas (102) según una primera separación, y separar una segunda pluralidad de paletas (102) según una segunda separación, en donde la primera separación y la segunda separación son diferentes.

7. El método de fabricación de un separador de proceso o de tratamiento de aire de la reivindicación 1, que comprende además el acoplamiento operable de un subsistema de bomba (2003), el subsistema de bomba (2003) que comprende:

un mecanismo de bombeo (2008);

una fuente de fluido (2004) que incluye fluido; y

un elemento de temperatura (2006) configurado para aplicar una temperatura al fluido,

en donde el mecanismo de bombeo (2008) está configurado para bombear el fluido a través del al menos un tubo de acoplamiento (104) para aplicar la temperatura a la pluralidad de paletas (102).