ES2909194T3 - Separador de gotas con nueva estructura de unión - Google Patents
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Abstract
Separador de gotas (1) para la separación de líquidos de una corriente de gas con al menos dos láminas de separador (2) dispuestas en paralelo entre sí y al menos un distanciador (3) dispuesto transversalmente a la dirección longitudinal (L) de las láminas de separador (2), que mantiene las láminas de separador (2) distanciadas entre sí, en el que en al menos una de las zonas de borde (4, 5) del al menos un distanciador (3) que discurren transversalmente a la dirección longitudinal (L) y transversalmente a la altura (H) de las láminas de separador (2) está dispuesto un carril (8), el al menos un distanciador (3) presenta al menos un primer equipo de bloqueo, el carril (8) presenta al menos un segundo equipo de bloqueo y el al menos un primer equipo de bloqueo y el al menos un segundo equipo de bloqueo engranan con arrastre de forma y bloquean las láminas de separador (2) con el al menos un distanciador (3) y el carril (8), caracterizado porque el al menos un primer equipo de bloqueo del al menos un distanciador (3) está diseñado como elemento saliente en forma de tira (12, 12') y el al menos un segundo equipo de bloqueo del carril (8) está diseñado como entalladura en forma de una abertura (10) en el carril (8) por la que se pasa la tira (12, 12') y la parte de la tira (12, 12') del al menos un distanciador (3) que sobresale de la abertura (10) del carril (8) está curvada.
Description
DESCRIPCIÓN
Separador de gotas con nueva estructura de unión
La presente solicitud de patente se refiere a un separador de gotas para la separación de líquidos de una corriente de gas con al menos dos láminas de separador dispuestas en paralelo entre sí y al menos un distanciador dispuesto transversalmente a la dirección longitudinal de las láminas de separador, que mantiene distanciadas entre sí láminas de separador, en el que en al menos una de las zonas de borde del al menos un distanciador que discurren transversalmente a la dirección longitudinal y transversalmente a la altura de las láminas de separador está dispuesto un carril, el al menos un distanciador presenta al menos un primer equipo de bloqueo, el carril presenta al menos un segundo equipo de bloqueo y el al menos un primer equipo de bloqueo y el al menos un segundo equipo de bloqueo engranan con arrastre de forma y enclavan las láminas de separador con el al menos un distanciador y el carril.
Los separadores de gotas de este tipo se utilizan para separar gotas de líquido que se encuentran en una corriente de gas. Tales gotitas de líquido se pueden generar mediante procesos de condensación, por ejemplo, después del enfriamiento mediante inyección de líquido dirigida, mediante procesos de absorción y lavado, mediante arrastre de una mezcla de gas-líquido, etc. Para separar estas gotas de líquido, generalmente muy pequeñas, son necesarios separadores de gotas, que optimizan con ello procesos químicos, especialmente también petroquímicos mediante eliminación de fracciones de líquido perturbadoras, evitan contaminaciones del condensado, recuperan fracciones de líquido valiosas, garantizan el cumplimiento de los valores de emisión e impiden procesos de corrosión y erosión.
Los separadores de gotas utilizan la mayor inercia de las gotas de líquido en comparación con la menor inercia del gas que las arrastra. Para ello, el gas húmedo se conduce a través de piezas montadas posteriormente, las láminas de separador, en las que la dirección de flujo del gas se desvía varias veces. Las gotas de líquido no pueden seguir estos cambios de dirección, por lo que golpean las piezas montadas posteriormente y se depositan allí. Con el aumento de la deposición de las gotas de líquido, estas fluyen hacia abajo.
Los separadores de gotas se utilizan habitualmente en la zona de la salida del aparato, es decir, por ejemplo en la cabeza de columna o también junto con un fondo colector entre dos etapas de relleno. Con ello se minimiza la descarga de líquido de la columna o el arrastre de líquido (arrastre) de una etapa a la siguiente.
En el caso de un separador de gotas de acuerdo con la invención, la desviación de la dirección de flujo del gas tiene lugar mediante láminas de separador que presentan una sección transversal curvada (varias veces). A este respecto están dispuestas al menos dos láminas de separador en paralelo entre sí. Las láminas de separador están conectadas con distanciadores, manteniendo los distanciadores las láminas de separador en paralelo y a una distancia entre sí.
Un separador de gotas de este tipo se muestra, por ejemplo, en el documento WO2018/149433 A1. Allí se describe que las láminas de separador están soldadas con paredes de extremo diseñadas como distanciadores. Las capas de separador así formadas están conectadas con una estructura de soporte a través de conexiones de enchufe.
En construcciones de este tipo es desventajoso que las conexiones soldadas son relativamente complejas de producir, requieren reelaboración, tal como, por ejemplo, decapado con las desventajas asociadas, y son muy susceptibles a la corrosión.
Otro separador de gotas se conoce asimismo por el documento DE 20 2011 106925 U1. El separador de gotas comprende uno o varios paquetes de separador de gotas con al menos dos perfiles de separador de gotas de láminas alargados dispuestos en paralelo entre sí. En al menos un extremo de los perfiles de separador de gotas de láminas, están dispuestas listones de sujeción entre perfiles de separador de gotas de láminas adyacentes. Una de las superficies laterales de los listones de sujeción está provista de pasadores de bloqueo sobresalientes, la otra superficie lateral en cada caso de los listones de sujeción presenta depresiones de bloqueo. Los perfiles de separador de gotas de láminas presentan en sus extremos orificios a través de los cuales se pueden pasar los pasadores de bloqueo de los listones de sujeción. Al montarse un paquete de separador de gotas, los pasadores de bloqueo de los listones de sujeción se pasan a través de los orificios hacia los extremos de los perfiles de separador de gotas de láminas, se insertan en los huecos de bloqueo de los siguientes listones de sujeción y se bloquean allí. Para conectar entre sí paquetes de separador de gotas adyacentes, pueden estar previstos elementos de sujeción por apriete tubulares, ranurados, que encajan en ranuras transversales en la zona de extremo superior e inferior de los listones de sujeción y sujetan por apriete los listones de sujeción dispuestos opuestos de dos paquetes de separador de gotas entre sí.
Es objetivo de la presente invención proporcionar un separador de gotas que sea fácil de producir, permita una conexión segura entre las láminas de separador y los distanciadores y sea resistente a la corrosión.
Para ello está previsto de acuerdo con la invención que el al menos un primer equipo de bloqueo del al menos un distanciador esté diseñado como elemento saliente en forma de tira, el al menos un segundo equipo de bloqueo del carril esté diseñado como escotadura en forma de una abertura en el carril, a través de la cual se ha pasado la tira y la parte de la tira del al menos un distanciador, que sobresale de la abertura del carril, está curvada.
La conexión entre las láminas de separador, los distanciadores y el carril tiene lugar por lo tanto puramente con arrastre de forma. Con ello se elimina la necesidad de conexiones soldadas en el separador de gotas. No obstante, mediante
los equipos de bloqueo se realiza una conexión segura y estable de los distanciadores con las láminas de separador. El elemento saliente, es decir el primer equipo de bloqueo, está diseñado de una sola pieza con el distanciador. El segundo equipo de bloqueo se forma a través de la abertura en el carril y, por lo tanto, se forma en una sola pieza con el carril. El elemento saliente, es decir la tira, encaja en la escotadura, por lo que se forma la unión con ajuste de forma entre el carril y el al menos un distanciador y, con ello, también las láminas de separador. Debido a que la parte de la tira del al menos un distanciador que sobresale de la abertura del carril está curvada, se puede conseguir un bloqueo con arrastre de forma seguro y estable entre el al menos un distanciador y el carril. Es decir, la tira descansa en un lado exterior del carril, de modo que se evita que la tira se salga del carril y se consigue una sujeción segura.
Se consigue una conexión estable de las láminas de separador con los distanciadores y el carril cuando el carril presenta una sección transversal en forma de U y rodea la zona de borde del al menos un distanciador en ambos lados.
La estabilidad del separador de gotas se puede aumentar adicionalmente cuando su carril está dispuesto en ambas zonas de borde del al menos un distanciador que discurren transversalmente a la dirección longitudinal y transversalmente a la altura de las láminas de separador.
En otra variante más, puede estar previsto que el al menos un distanciador esté configurado en forma de placa y el elemento saliente se encuentre en el plano del al menos un distanciador. A continuación, el distanciador se puede perforar de forma sencilla a partir de una chapa. A este respecto, la forma de los lados del al menos un distanciador, con los que el distanciador se apoya contra las láminas de separador, corresponde a la forma de sección transversal de las láminas de separador y, por lo tanto, está asimismo curvada varias veces.
La estabilidad de todo el separador de gotas se puede aumentar adicionalmente porque al menos una de las láminas de separador está provista de una escotadura en la que encaja el al menos un carril. Con ello se crea una conexión de enchufe adicional entre el carril o los carriles y las láminas de separador, mediante la que se evita un posible movimiento axial de las láminas de separador.
En otra forma de realización más, el separador de gotas puede comprender una pluralidad de láminas de separador dispuestas en paralelo entre sí, en el que láminas de separador situadas una junto a otra se mantienen distanciadas entre sí mediante distanciadores, los distanciadores están situados uno junto a otro transversalmente a la dirección longitudinal de las láminas de separador y en ambas zonas de borde de los distanciadores situados uno junto a otro, que discurren transversalmente a la dirección longitudinal y transversalmente a la altura de las láminas de separador, está dispuesto respectivamente un carril común, presentando cada uno de los distanciadores una tira saliente en su zona de borde superior e inferior y encajando las tiras salientes en aberturas correspondientes en el carril respectivo. Debido a que los distanciadores están situados uno junto a otro, forman una placa distanciadora mediante la cual las láminas de separador situadas una junto a otra se fijan y mantienen a distanciadas entre sí, de modo que se genera un paquete de láminas de separador que se puede instalar fácilmente.
Preferiblemente, asimismo puede estar previsto que en cada lámina de separador estén dispuestos varios distanciadores separados entre sí en la dirección longitudinal de las láminas de separador, presentando los distanciadores láminas de separador situadas una junto a otra, que se encuentran en la misma posición en la dirección longitudinal de las láminas de separador, en ambas zonas de borde que discurren transversalmente a la dirección longitudinal y transversalmente a la altura de las láminas de separador están bloqueados respectivamente con un carril común. A lo largo de la dirección longitudinal de las láminas de separador, estas se fijan entre sí en varios puntos por medio de los distanciadores. La separación de las placas distanciadoras entre sí en la dirección longitudinal de las láminas de separador asciende a este respecto a aproximadamente 200 - 500 mm. Los paquetes de láminas de separador así formados son muy estables y pueden manipularse, transportarse e instalarse fácilmente.
En otra variante más, puede estar previsto que las tiras de los distanciadores presenten una longitud diferente. Preferentemente, en el caso de distanciadores dispuestos adyacentes, al menos una pareja de los distanciadores presentan tiras de mayor longitud. De esta manera, por ejemplo, se pueden tratar diferentes situaciones de instalación del separador de gotas. Por ejemplo, se pueden prever tiras más cortas en los sitios en los que el separador de gotas acabado descansa sobre una construcción de soporte.
Para simplificar la producción y el montaje del separador de gotas, se puede prever que solo una parte de las tiras sobresalientes de los distanciadores estén curvadas. Así, es suficiente que en una fila de distanciadores dispuestos adyacentes, que están rodeados por el mismo carril en al menos una de sus zonas de borde, la(s) tira(s) de cada tercer, preferiblemente de cada quinto distanciador estén curvadas.
Para obtener una producción sencilla, alta estabilidad y buena resistencia del separador de gotas, puede estar previsto que el separador de gotas se componga de materiales metálicos.
La invención se describe con más precisión a continuación con referencia a las figuras. Muestran:
la figura 1 : representación en perspectiva de un separador de gotas de acuerdo con la invención desde arriba,
la figura 2: representación ampliada de una zona de extremo del separador de gotas de la figura 1 ,
la figura 3: vista lateral de un sitio de conexión entre láminas de separador y un distanciador del separador de gotas de la figura 1,
la figura 4: primera forma de realización de un distanciador del separador de gotas de la figura 1,
la figura 5: segunda forma de realización de un distanciador del separador de gotas de la figura 1 y
la figura 6: vista lateral de un carril del separador de gotas de la figura 1
En la figura 1 se muestra una representación en perspectiva de un separador de gotas 1 desde arriba. El separador de gotas 1 comprende una pluralidad de láminas de separador 2 alargadas, dispuestas en paralelo una junto a otra. En el ejemplo de realización mostrado, dieciséis láminas de separador 2 están dispuestas adyacentes. Como se puede apreciar claramente en el lado frontal del separador de gotas 1, las láminas de separador 2 tienen una sección transversal curvada varias veces. En el ejemplo de realización representado, la sección transversal de las láminas de separador 2 tiene aproximadamente forma de S.
En perpendicular a la dirección longitudinal L de las láminas de separador 2, están dispuestos distanciadores 3 entre las láminas de separador 2. En la figura 1, están colocados distanciadores 3 en cada caso en un extremo delantero y un extremo trasero de las láminas de separador 2 así como en cuatro posiciones dispuestas separadas entre sí entre el extremo delantero y el extremo trasero de las láminas de separador 2 en la dirección longitudinal L de las láminas de separador 2. Los distanciadores 3 dispuestos adyacentes en la misma posición en la dirección longitudinal L de las láminas de separador 2 están unidos entre sí a lo largo de sus zonas de borde superior e inferior 4, 5 mediante un carril 8. Los distanciadores 3 dispuestos adyacentes y los carriles 8 forman por lo tanto placas distanciadoras 9. A este respecto, un distanciador 3 está dispuesto a cada lado de cada lámina de separador 2. Esto se describe con más precisión a continuación con referencia a la figura 2. En la figura 1, las láminas de separador 2, dispuestas en paralelo y separadas entre sí, están sujetas por seis placas distanciadoras 9.
En la figura 2 se muestra ampliada un recorte, designado con II en la figura 1, de la zona de extremo del separador de gotas 1. Se puede apreciar claramente que cada distanciador 3 tiene aproximadamente forma de placa y presenta una zona de borde superior 4 y una zona de borde inferior 5. Tanto la zona de borde superior 4 como la zona de borde inferior 5 de los distanciadores 3 se extienden esencialmente en perpendicular a la extensión longitudinal L y a la altura H de las láminas de separador 3. Los dos bordes laterales 6, 7 de los distanciadores 3 presentan una forma curvada varias veces que corresponde a la sección transversal de las láminas de separador 2. Los distanciadores 3 están dispuestos entre las láminas de separador 2, reposan con sus bordes laterales 6, 7 contra las láminas de separador 2 y mantienen así las láminas de separador 2 separadas entre sí.
Los distanciadores 3 entre las láminas de separador 2 individuales se encuentran en la misma posición en la dirección longitudinal L de las láminas de separador 2 y están rodeados en cada caso por un carril 8 en su zona de borde superior 4 y en su zona de borde inferior 5. Cada carril 8 tiene una sección transversal en forma de U y rodea la zona de borde respectiva 4, 5 de los distanciadores 3 a ambos lados. Además, cada carril 8 presenta una pluralidad de segundos equipos de bloqueo en forma de aberturas 10. El número de aberturas 10 en cada carril 8 corresponde al número de distanciadores 3 encerrados por el carril 8 respectivo. Las aberturas 10 están dispuestas en el nervio transversal 11 del carril 8 en forma de U. La posición de las aberturas 10 corresponde aproximadamente al centro del distanciador 3 dispuesto debajo en cada caso.
Cada distanciador 3, 3' presenta un primer equipo de bloqueo en forma de tira sobresaliente 12, 12' en su zona de borde superior 4 y en su zona de borde inferior 5. Las tiras 12, 12' se encuentran en un plano con la zona restante del distanciador 3. Las tiras 12, 12' están dispuestas de manera centrada en la zona de borde 4, 5 respectiva. Cada tira 12, 12' se extiende a través de una de las aberturas 10 en los carriles 8. En el ejemplo de realización representado, las tiras 12' de cada quinto distanciador 3' son algo más largas que las tiras 12 de los distanciadores 3 restantes. Las tiras 12' más largas están rebordeadas, es decir, curvadas y se apoyan contra un lado del carril 8 respectivo. Como resultado, las tiras rebordeadas 12' de los distanciadores 3' y las aberturas 10 asociadas de los carriles 8 forman un mecanismo de bloqueo con arrastre de forma que mantiene juntos los carriles 8, los distanciadores 3, 3' y las láminas de separador 2. También se puede prever que más o menos distanciadores presenten una tira de mayor longitud, la cual sea guiada a través de la abertura correspondiente en el carril respectivo y esté rebordeada. Así, por ejemplo, las tiras de todos los distanciadores pueden estar rebordeadas o también solo las tiras de cada séptimo distanciador.
La figura 3 muestra una vista lateral de una zona del separador de gotas 1 de la figura 1. Esta es la vista lateral de una de las zonas de las láminas de separador 2 en las que están dispuestos los distanciadores 3. Se pueden ver la zona superior de la lámina de separador 2 más exterior y uno de los distanciadores 3' más exteriores. En la figura 3, los distanciadores 3, 3' están dispuestos uno detrás de otro en el plano de la imagen. El carril 8 en forma de U se empuja sobre la zona de borde superior 4 de los distanciadores 3, 3'. La tira superior 12' del distanciador 3' más exterior se conduce a través de la abertura 10 del carril 8 y se rebordea de modo que descansa sobre el lado exterior del carril 8. Las láminas de separador 2, dispuestas en paralelo y separadas entre sí, presentan una escotadura 14, en su borde superior 13 y en su borde inferior (no representado) en la posición en la que se están dispuestos los distanciadores 3, en la que encajan los carriles 8 en forma de U. Con ello se fija la posición de las láminas de separador 2 a lo largo de su dirección longitudinal L, de modo que las láminas de separador 2 no pueden deslizarse en la dirección longitudinal
L a través de los distanciadores 3, 3'. Por lo tanto, el separador de gotas 1 es muy estable, se puede manipular, transportar y montar fácilmente.
La figura 4 muestra el distanciador 3' más exterior del separador de gotas de la figura 1. Como ya se ha descrito, el separador de gotas 3' tiene esencialmente forma de placa. Las tiras salientes 12' están formadas aproximadamente en el centro en la zona de borde superior 4 y en la zona de borde inferior 5 del distanciador 3'. Las tiras salientes 12' se encuentran en el mismo plano que el resto del distanciador 3'. La forma de los bordes laterales 6, 7 del distanciador 3' corresponde a la forma de sección transversal de las láminas de separador 2. Por lo tanto, los bordes laterales 6, 7 del distanciador 3' también están curvados varias veces. Las tiras 12' presentan una primera longitud l1 que es suficiente para guiar las tiras 12' a través de la abertura 10 correspondiente en el carril 8 y rebordearlas, es decir, doblarlas.
La figura 5 muestra otro distanciador 3 que, en las figuras 1 y 2, está dispuesto entre dos distanciadores 3' con una tira más larga 12'. El distanciador 3 tiene una construcción esencialmente idéntica al distanciador 3' de la figura 4, con la diferencia de que la tira saliente 12 presenta una segunda longitud I2. La segunda longitud 2 es más pequeña que la primera longitud l1. Los distanciadores 3, 3' preferiblemente se perforan a partir de chapa.
También pueden estar previstos otros distanciadores, cuyos elementos salientes, es decir las tiras, presentan una longitud diferente de la longitud I1, I2 de las tiras 12, 12'. Preferentemente, esta longitud es más corta.
La figura 6 muestra una vista lateral de un carril 8. Como ya se ha descrito, el carril 8 está diseñado como perfil con una sección transversal en forma de U. En la zona superior del carril 8, es decir en el nervio transversal 11 del perfil en forma de U, están formadas las aberturas 10, a través de las cuales se extienden las tiras 12, 12' de los distanciadores.
Preferentemente todos los componentes del separador de gotas, pero en particular los distanciadores con las tiras diseñadas en una sola pieza con los mismos, están hechos de un material metálico.
Lista de referencias
1 separador de gotas
2 lámina de separador
3, 3' distanciador
4 zona de borde superior distanciador
5 zona de borde inferior distanciador
6 borde lateral distanciador
7 borde lateral distanciador
8 carril
9 placa distanciadora
10 abertura carril
11 nervio transversal carril
12, 12' tiras distanciador
13 borde superior lámina de separador
14 escotadura
L extensión longitudinal lámina de separador
H altura lámina de separador
11 longitud tira 12'
12 longitud tira 12
Claims (10)
1. Separador de gotas (1) para la separación de líquidos de una corriente de gas con al menos dos láminas de separador (2) dispuestas en paralelo entre sí y al menos un distanciador (3) dispuesto transversalmente a la dirección longitudinal (L) de las láminas de separador (2), que mantiene las láminas de separador (2) distanciadas entre sí, en el que en al menos una de las zonas de borde (4, 5) del al menos un distanciador (3) que discurren transversalmente a la dirección longitudinal (L) y transversalmente a la altura (H) de las láminas de separador (2) está dispuesto un carril (8), el al menos un distanciador (3) presenta al menos un primer equipo de bloqueo, el carril (8) presenta al menos un segundo equipo de bloqueo y el al menos un primer equipo de bloqueo y el al menos un segundo equipo de bloqueo engranan con arrastre de forma y bloquean las láminas de separador (2) con el al menos un distanciador (3) y el carril (8), caracterizado porque el al menos un primer equipo de bloqueo del al menos un distanciador (3) está diseñado como elemento saliente en forma de tira (12, 12') y el al menos un segundo equipo de bloqueo del carril (8) está diseñado como entalladura en forma de una abertura (10) en el carril (8) por la que se pasa la tira (12, 12') y la parte de la tira (12, 12') del al menos un distanciador (3) que sobresale de la abertura (10) del carril (8) está curvada.
2. Separador de gotas (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el carril (8) presenta una sección transversal en forma de U y rodea la zona de borde (4, 5) del al menos un distanciador (3).
3. Separador de gotas (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en ambas zonas de borde (4, 5) del al menos un distanciador (3) que discurren transversalmente a la dirección longitudinal (L) y transversalmente a la altura (H) de las láminas de separador (2) está dispuesto un carril (8).
4. Separador de gotas (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el al menos un distanciador (3) está diseñado en forma de placa y el elemento saliente se encuentra en el plano del al menos un distanciador (3).
5. Separador de gotas (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una de las láminas de separador (2) está provista de una escotadura (14) en la que encaja el al menos un carril (8).
6. Separador de gotas (1) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de láminas de separador (2) dispuestas en paralelo entre sí, en el que láminas de separador (2) situadas una junto a otra se mantienen distanciadas entre sí por distanciadores (3) y los distanciadores (3) se sitúan uno junto a otro transversalmente a la dirección longitudinal (L) de las láminas de distanciador (2) y en ambas zonas de borde (4, 5) de los distanciadores (3) situados uno junto a otro que discurren transversalmente a la dirección longitudinal (L) y transversalmente a la altura (H) de las láminas de separador (2), está dispuesto un carril (8) común, en el que cada uno de los distanciadores (3) presenta en su zona de borde superior (4) y en su zona de borde inferior (5) una tira sobresaliente (12, 12') y las tiras sobresalientes (12, 12') encajan en aberturas (10) correspondientes en el carril (8) respectivo.
7. Separador de gotas (1) según la reivindicación 6, caracterizado porque en cada lámina de separador (2) están dispuestos varios distanciadores (3) distanciados entre sí en la dirección longitudinal (L) de las láminas de separador (2), en el que los distanciadores (3) de láminas de separador (2) situadas una junto a otra, que se encuentran en la misma posición en la dirección longitudinal (L) de las láminas de separador (2), en ambas zonas de borde (4, 5) que discurren transversalmente a la dirección longitudinal (L) y transversalmente a la altura (H) de las láminas de separador (2) están enclavados respectivamente con un carril (8) común.
8. Separador de gotas (1) según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque las tiras (12, 12') de los distanciadores (3) presentan diferente longitud.
9. Separador de gotas (1) según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque solo una parte de las tiras sobresalientes (12, 12') de los distanciadores (3) están curvadas.
10. Separador de gotas (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el separador de gotas (I ) se compone de materiales metálicos.
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