ES2926141T3 - Sistema y método para disolver productos químicos sólidos y generar soluciones líquidas - Google Patents

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Abstract

Un sistema (100) para disolver productos químicos sólidos puede incluir tres depósitos colocados en una disposición apilada verticalmente. Un depósito de producto químico sólido (102) configurado para recibir producto químico sólido a disolver puede anidarse en un depósito generador de solución (104) en el que se introduce agua para erosionar el producto químico sólido. Se puede colocar un depósito de productos químicos disueltos (106) debajo del depósito de productos químicos sólidos (102) y el depósito del generador de solución (104). El depósito de productos químicos disueltos (106) puede almacenar la solución generada usando el sistema (100). Se usa un circuito de recirculación (110) para recircular el agua introducida en el depósito del generador de solución (104) hasta que se logra una solución que tiene una concentración objetivo del producto químico que se disuelve. El circuito de recirculación (110) incluye una línea de recirculación (114) que tiene una salida dirigida a la pared inferior del depósito de productos químicos sólidos (102). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método para disolver productos químicos sólidos y generar soluciones líquidas
Asuntos relacionados
Esta solicitud reivindica la prioridad para la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos núm. 62/630,023, presentada el 13 de febrero de 2018.
Campo técnico
Esta descripción se refiere a sistemas para disolver productos químicos sólidos para generar soluciones líquidas. Antecedentes
Los dispensadores de productos químicos son útiles en muchos sistemas de aplicación de productos químicos diferentes, incluidos los sistemas de tratamiento de agua como los sistemas comerciales de agua de refrigeración, los sistemas de limpieza relacionados con las operaciones de alimentos y bebidas, las operaciones de lavandería, las operaciones de lavado de vajilla (por ejemplo, lavavajillas), el mantenimiento de piscinas y spas, así como también otros sistemas, tales como las operaciones médicas. Por ejemplo, los productos químicos usados en los sistemas de tratamiento de agua pueden incluir biocidas oxidantes y no oxidantes para inhibir o destruir el crecimiento o la actividad de los organismos vivos en el agua que se está tratando. Como otro ejemplo, los productos químicos usados en las operaciones de alimentos y bebidas pueden incluir higienizadores, esterilizantes, limpiadores, desengrasantes, lubricantes, etc. Los productos químicos usados en una operación de lavado o lavandería pueden incluir detergentes, higienizadores, quitamanchas, agentes de enjuague, etc. Los productos químicos usados en una operación de lavado pueden incluir detergentes, blanqueadores, quitamanchas, suavizantes de telas, etc. Los productos químicos usados en la limpieza de la instrumentación médica/quirúrgica pueden incluir detergentes, productos de limpieza, neutralizadores, higienizadores, desinfectantes, enzimas, etc. Para aplicaciones de bajo volumen y no comerciales, los productos químicos a menudo se proporcionan listos para usar. El producto químico puede formularse a la concentración correcta para la aplicación que se destina y puede aplicarse directamente sin diluir o de cualquier otra manera modificar la composición química del producto. En otras aplicaciones, tales como las instalaciones de uso de gran volumen y las aplicaciones comerciales, un producto químico deseado puede formarse en el sitio a partir de uno o más componentes químicos concentrados. El producto químico concentrado puede introducirse en un sistema dispensador donde el producto químico se pone en contacto con agua para formar una solución diluida lista para usar.
El documento US-B2-7810987 describe un sistema y un método de acuerdo con los preámbulos correspondientes de las reivindicaciones 1 y 11.
Resumen
En general, esta descripción se dirige a dispositivos, sistemas y técnicas para generar soluciones líquidas a partir de productos químicos sólidos concentrados. En algunos ejemplos, el sistema generador incluye tres depósitos proporcionados dentro de un alojamiento común para facilitar el transporte y el despliegue rápidos del sistema generador. Por ejemplo, el sistema puede incluir un depósito del producto químico sólido configurado para recibir el producto químico sólido a disolver que se anida dentro de un depósito del generador de solución en el que se introduce agua para erosionar el producto químico sólido. El sistema también puede incluir un depósito del producto químico disuelto que puede recibir y almacenar la solución generada mediante el uso del sistema. El sistema generador puede operar para introducir agua en el depósito del generador de solución y, por lo tanto, disolver el producto químico sólido dentro del depósito del producto químico sólido anidado en él. La solución puede generarse a partir del producto químico sólido bajo demanda (por ejemplo, en tiempo real) a medida que la solución se extrae del generador y se usa. Adicionalmente o alternativamente, la solución puede generarse a partir del producto químico sólido para rellenar periódicamente el depósito del producto químico disuelto, por ejemplo, cuando el nivel del depósito del producto químico disuelto cae por debajo de un nivel de umbral y/o cuando el depósito del producto químico disuelto se evacua para sustituir la solución caducada por una solución nueva.
Mientras que el sistema generador puede tener una variedad de configuraciones diferentes como se describe en la presente descripción, de acuerdo con la presente invención, el generador incluye un circuito de recirculación. El circuito de recirculación se usa para recircular el agua introducida en el depósito del generador de solución hasta lograr una solución que tenga una concentración objetivo del producto químico que se disuelve. Por ejemplo, puede introducirse inicialmente en el generador un volumen fijo o establecido de agua. Luego, el volumen fijo de agua puede recircularse, por ejemplo, al extraer el agua (o la solución que se formula tras la disolución inicial del producto químico sólido) del depósito del generador de solución y al reintroducir el agua una pluralidad de veces. Esto puede aumentar la erosión del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido (por ejemplo, en comparación con si el agua (o la solución que se formula) no se recircula), aumentando progresivamente la concentración del producto químico que se disuelve hasta alcanzar una concentración objetivo.
El circuito de recirculación incluye una línea de recirculación que tiene una salida dirigida a la pared inferior del depósito del producto químico sólido. A medida que el agua (o la solución que se formula) se recircula a través del generador, el agua se descarga desde la salida y choca contra la pared inferior del depósito del producto químico sólido antes de entrar en contacto con cualquier otra superficie sólida dentro del depósito del generador de solución. La pared inferior del depósito del producto químico sólido puede tener una o más aberturas que permiten que el agua fluya a través del depósito del generador de solución y en el depósito del producto químico sólido e interactúe (por ejemplo, erosione) con el producto químico sólido en él. Sin desear limitarse a ninguna teoría en particular, se ha encontrado que dirigir la salida de la línea de recirculación a la pared inferior del depósito del producto químico sólido da como resultado que el producto químico sólido en él se erosione de manera más eficiente y uniforme que si la salida se coloca de manera que la que el agua de recirculación fluye indirectamente al depósito del producto químico sólido.
En un ejemplo, se describe un sistema para disolver el producto químico sólido. El sistema incluye un depósito del producto químico sólido, un depósito del generador de solución, y un depósito del producto químico disuelto. El depósito del producto químico sólido se configura para recibir el producto químico sólido a disolver y tiene una pared inferior porosa y al menos una pared lateral que se extiende verticalmente hacia arriba desde la pared inferior porosa. El depósito del generador de solución rodea la pared inferior porosa y al menos una porción de la pared lateral del depósito del producto químico sólido. El generador de solución tiene una abertura a través de la cual se configura para descargar el producto químico disuelto generado en el depósito del generador de solución. El depósito del producto químico disuelto está en comunicación de fluidos selectiva con el generador de solución a través de la abertura de salida. El sistema de ejemplo también incluye un circuito de recirculación y un controlador. El circuito de recirculación incluye una bomba de recirculación y una línea de recirculación que tiene una salida dirigida a la pared inferior porosa. La bomba se configura para extraer el fluido del depósito del generador de solución y descargar el fluido a través de la salida de la línea de recirculación. El controlador se configura para: el control de la adición de agua al depósito del generador de solución al menos hasta que la pared inferior porosa del depósito del producto químico sólido se sumerja en el agua, el control del circuito de recirculación para recircular el fluido en el depósito del generador de solución para generar una solución que tenga una concentración objetivo del producto químico sólido a través de la erosión del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido, y el control de la descarga de la solución al depósito del producto químico disuelto.
En otro ejemplo, se describe un método que incluye introducir agua en un depósito del generador de solución que rodea una pared inferior porosa y al menos una porción de una pared lateral de un depósito del producto químico sólido que contiene el producto químico sólido a disolver. El agua se introduce hasta que una altura de agua en el generador de solución humedece algo pero no todo el producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido. El método de ejemplo incluye la recirculación de fluido en el depósito del generador de solución al extraer el fluido del depósito del generador de solución con una bomba y al reintroducir el fluido en el generador de solución a través de una línea de recirculación que tiene una salida dirigida a la pared inferior porosa del depósito del producto químico sólido. El fluido se recircula hasta que se genera una solución que tiene una concentración objetivo a través de la erosión del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido. El método de ejemplo también implica descargar la solución desde el depósito del generador de solución a un depósito del producto químico disuelto.
Los detalles de uno o más ejemplos se exponen en los dibujos adjuntos y en la descripción más abajo. Otras características, objetos y ventajas serán evidentes a partir de la descripción y los dibujos y de las reivindicaciones.
La presente invención se define por el sistema de la reivindicación 1 y el método de la reivindicación 11. Las modalidades adicionales se definen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama conceptual que ilustra un sistema de ejemplo para disolver el producto químico sólido.
Las Figuras 2 y 3 son diferentes vistas en sección lateral de una configuración de ejemplo de un sistema para disolver el producto químico sólido.
La Figura 4 es una vista ampliada de una porción del sistema de las Figuras 2 y 3 que muestran un ejemplo de configuración de las características.
La Figura 5 es una vista en perspectiva explosionada de una configuración de ejemplo de una pared inferior de un depósito del producto químico sólido que muestra una disposición de capa de filtro de ejemplo.
Las Figuras 6A-6E son ilustraciones en sección del sistema de ejemplo de las Figuras 2 y 3 que muestran diferentes ejemplos de estados operativos del sistema.
Descripción detallada
Se proporciona una variedad de productos químicos a los usuarios finales en forma concentrada para reducir el peso y el volumen de los productos químicos durante el envío y el almacenamiento. Sin embargo, una vez suministrado en una ubicación de uso destinado, un producto químico concentrado se combina con un diluyente tal como el agua para producir una solución química diluida, que puede denominarse como solución de uso o simplemente "solución" en la presente descripción. En dependencia de la composición del producto químico concentrado, la solución de uso puede usarse para cualquier número de aplicaciones, tales como el saneamiento de superficies duras, las operaciones de alimentos y bebidas, las operaciones de lavandería, las operaciones de lavado de vajilla, las operaciones de tratamiento de agua (por ejemplo, el control biocida de la torre de enfriamiento), el mantenimiento de piscinas y spa, las operaciones agrícolas y similares.
En general, esta descripción describe técnicas y sistemas de dilución química (también denominados como sistemas generadores de productos químicos). En algunos ejemplos, el sistema incluye un depósito del producto químico sólido que contiene el producto químico sólido a disolver para formar una solución objetivo. El depósito del producto químico sólido puede estar parcialmente o totalmente encerrado dentro de un depósito del generador de solución que se llena con diluyente para erosionar el producto químico sólido y formar la solución. Se proporciona un circuito de recirculación que recircula el diluyente introducido inicialmente en el depósito del generador de solución hasta que el diluyente haya disuelto una cantidad del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido eficaz para formar la solución que tenga la concentración objetivo del producto químico sólido disuelto. Posteriormente, la solución se descarga desde el depósito del generador de solución a un depósito del producto químico disuelto, donde la solución puede retenerse hasta que se retire para su uso final o se deseche.
La Figura 1 es un diagrama conceptual que ilustra un sistema de ejemplo 100 para disolver el producto químico sólido. El sistema 100 incluye un depósito del producto químico sólido 102, un depósito del generador de solución 104 y un depósito del producto químico disuelto 106. El sistema 100 también puede incluir un circuito de recirculación 110 que incluye una bomba de recirculación 112 y una línea de recirculación 114 para recircular el diluyente introducido en el depósito del generador de solución para formar una solución. En el ejemplo ilustrado, el sistema 100 también incluye un controlador 116 que puede gestionar la operación general del sistema. Uno o más sensores 118 pueden proporcionar retroalimentación respecto a las características de la solución que se formula en el depósito del generador de solución 104.
El controlador 116 puede conectarse comunicativamente a componentes controlables del sistema 100 (por ejemplo, válvulas, bombas, sensores) y puede enviar datos y/o señales de control a los componentes y/o recibir datos generados por los componentes durante la operación. El controlador 116 puede comunicarse con los diversos componentes a través de conexiones por cable y/o inalámbricas. El controlador 116 incluye el procesador 120 y la memoria 122. La memoria 122 almacena el software para hacer funcionar el controlador 116 y también puede almacenar datos generados o recibidos por el procesador 120. El procesador 120 ejecuta el software almacenado en la memoria 122 para gestionar la operación del sistema 100.
Durante la operación, un usuario puede introducir el producto químico sólido a disolver en el depósito del producto químico sólido 102. El depósito del producto químico sólido 102 puede dimensionarse para contener una cantidad de producto químico sólido adecuada para formar múltiples lotes de solución. Por ejemplo, el depósito del producto químico sólido 102 puede llenarse periódicamente y múltiples lotes de solución pueden generarse y descargarse al depósito del producto químico disuelto 106 sin necesidad de rellenar el depósito del producto químico sólido antes de cada lote. Alternativamente, el depósito del producto químico sólido 102 puede llenarse antes de cada lote de solución generado mediante el uso del sistema 100.
En cualquier caso, el controlador 116 puede realizar el control del sistema 100 para introducir el diluyente en el depósito del generador de solución 104. El diluyente puede adicionarse a través de una abertura 124 a través de la cual se extrae subsecuentemente la solución generada en el depósito del generador de solución 104. Alternativamente, puede proporcionarse una abertura de entrada separada al depósito del generador de solución 104 a través de la cual el diluyente puede ingresar en el depósito. Independientemente, el depósito del producto químico sólido 102 puede contenerse al menos parcialmente, y en algunos ejemplos completamente, dentro del depósito del generador de solución 104. Como resultado, el diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 puede fluir al depósito del producto químico sólido 102 a través de una o más aberturas en el depósito del producto químico sólido. A medida que el diluyente entra en contacto y/o fluye a través del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido, el producto químico sólido puede erosionarse o disolverse e ingresar en el diluyente, lo que permite formar de esta manera una solución que contiene el producto químico disuelto.
La operación bajo el control del controlador 116, el circuito de recirculación 110 puede recircular el diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 para formar una solución que tenga una concentración objetivo de producto químico disuelto. Por ejemplo, el controlador 116 puede realizar el control del sistema 100 (por ejemplo, al controlar una o más válvulas y/o bombas que controlan la comunicación de fluidos entre una fuente de diluyente y el depósito del generador de solución 104), para introducir un volumen establecido de diluyente en el depósito del generador de solución 104. El volumen establecido de diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 puede corresponder a un volumen de solución deseado para formar un lote particular. Por ejemplo, el volumen de diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 puede corresponder a una cantidad de solución necesaria para rellenar el depósito del producto químico disuelto 106.
Después de introducir la cantidad deseada de diluyente en el depósito del generador de solución 104, el controlador 116 puede realizar el control del sistema 100 para que deje de suministrar diluyente nuevo al depósito del generador de solución. Posteriormente (o simultáneamente con la introducción de diluyente en el depósito del generador de solución), el controlador 116 puede controlar el circuito de recirculación 110 para recircular el contenido del depósito del generador de solución 104. La bomba de recirculación 112 puede extraer el contenido del depósito del generador de solución 104 a través de la abertura 124, presuriza el líquido extraído y reintroduce el líquido en el depósito del generador de solución a través de la línea de recirculación 114. A medida que el líquido presurizado se vuelve a introducir en el depósito del generador de solución 104, al menos parte del líquido puede fluir al depósito del producto químico sólido 102 y a través del producto químico sólido contenido en él, disolviendo el producto químico sólido adicional en la solución formada. De esta forma, la acción de recirculación puede provocar que la concentración de producto químico sólido disuelto en la solución que se genera aumente progresivamente. El controlador 116 puede realizar el control del circuito de recirculación 110 para recircular el contenido del depósito del generador de solución 104 hasta que la solución tenga una concentración objetivo del producto químico sólido que se disuelve en la solución. El sensor 118 puede generar información indicativa de la concentración del producto químico sólido en la solución que se forma para permitir que el controlador 116 determine cuándo terminar la acción de recirculación.
Al alcanzar una concentración objetivo, el controlador 116 puede realizar el control del sistema 100 para descargar la solución generada desde el depósito del generador de solución 104 al depósito del producto químico disuelto 106. El depósito del producto químico disuelto 106 puede estar en comunicación de fluidos selectiva con el depósito del generador de solución 104 a través de la abertura 124 (u otra abertura que proporcione comunicación de fluidos entre los dos depósitos). Por ejemplo, una válvula controlable electrónicamente 126 puede controlarse por el controlador 116 para abrir y cerrar selectivamente la comunicación de fluidos entre el depósito del generador de solución 104 y el depósito del producto químico disuelto 106. El controlador 116 puede realizar el control de la actuación de la válvula controlable electrónicamente 126 para abrir la comunicación de fluidos entre los dos depósitos, permitiendo que la solución generada en el depósito del generador de solución 104 fluya al depósito del producto químico disuelto 106.
En algunas configuraciones, el depósito del producto químico disuelto 106 se ubica en una elevación verticalmente más baja con respecto al suelo que el depósito del generador de solución 104. Como resultado, la solución generada en el depósito del generador de solución 104 puede fluir al depósito del producto químico disuelto 106 bajo la fuerza de la gravedad sin proporcionar una fuerza motriz separada para el transporte entre los depósitos. Dicho esto, en algunos ejemplos, el sistema 100 incluye una bomba que es operable para transferir la solución generada desde el depósito del generador de solución 104 al depósito del producto químico disuelto 106. La bomba de recirculación 112 u otro mecanismo de bombeo puede conectarse a través de una red de conductos de fluidos adecuada para transferir la solución generada en el depósito del generador de solución 104 al depósito del producto químico disuelto 106.
La solución generada en el depósito del generador de solución 104 y transferida al depósito del producto químico disuelto 106 puede retenerse en el depósito del producto químico disuelto durante cualquier período de tiempo adecuado. La solución puede extraerse del depósito del producto químico disuelto 106 según sea necesario para su uso. El depósito del producto químico disuelto 106 puede incluir una salida 128 a través de la cual se descarga la solución retenida en el depósito. En algunos ejemplos, el sistema 100 incluye una bomba de suministro 130 que recibe la solución en el depósito del producto químico disuelto 106 a través de la salida 128, presuriza la solución y descarga la solución a través de un conducto de descarga 132. El sistema 100 puede incluir una bomba de suministro separada 130 de la bomba de recirculación 112 para controlar el suministro de la solución desde el depósito del producto químico disuelto 106, como se ilustra en la Figura 1. Alternativamente, el sistema 100 puede utilizar la misma bomba 112 para realizar tanto la recirculación como el suministro aguas abajo. En estas configuraciones alternativas, puede proporcionarse una red apropiada de conductos de fluido y/o válvulas para permitir que la bomba opere selectivamente en modo de recirculación o modo de descarga.
Cuando se configuran con una bomba de recirculación 112 y una bomba de entrega 130 separadas, las bombas pueden seleccionarse para optimizar los requisitos de operación de sus respectivas tareas. Por ejemplo, en algunos ejemplos, la bomba de suministro 130 puede configurarse para operar a una presión más alta y un volumen más bajo que la bomba de recirculación 112. Es decir, la bomba de recirculación puede operar para extraer un mayor volumen de fluido del depósito del generador de solución 104 para la recirculación que el volumen de fluido extraído y suministrado por la bomba de suministro 130. Sin embargo, la presión a la que la bomba de recirculación 112 descarga fluido puede ser menor que la presión a la que la bomba de suministro 130 descarga el fluido. Esta disposición puede ser útil para evitar que la recirculación de fluido a través de la bomba de recirculación 112 erosione en exceso el producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102. Además, la presión más alta suministrada por la bomba de suministro 130 puede ser útil para transportar fluido desde el depósito del producto químico disuelto 106 hasta una ubicación de descarga aguas abajo.
Durante la operación, el controlador 116 puede recibir una solicitud de dispensado solicitando la preparación de una cantidad solicitada de una solución. La solicitud de dispensado puede recibirse en respuesta a una entrada del usuario, en respuesta a la información de un sensor que indica que se necesita una solución adicional (por ejemplo, un sensor de nivel que mide la cantidad de solución presente en el depósito químico disuelto 106), y/u otra información indicando que se requiere la preparación de una solución adicional. La solicitud de dispensado puede especificar una cantidad solicitada (por ejemplo, volumen o peso) de la solución que se preparará, una concentración solicitada de un químico sólido a disolver en la solución que se preparará y/o una formulación de composición solicitada para la solución que se preparará. A partir de esta información, el controlador 116 puede determinar una cantidad objetivo de diluyente para introducir en el depósito del generador de solución 104 y/o una cantidad objetivo de producto químico sólido a disolver para lograr la concentración objetivo solicitada. En algunos ejemplos, el controlador 116 hace referencia a la información de la formulación almacenada en la memoria 122 asociada con el controlador para determinar una cantidad objetivo de diluyente y/o sólido necesaria para preparar la solución solicitada. La información de la formulación puede almacenarse en forma de tablas de consulta, ecuaciones, proporciones o cualquier otra forma adecuada. El controlador 116 puede luego realizar el control del sistema 100 para preparar la solución solicitada en base a la información recibida y/o determinada.
Por ejemplo, como se discutió anteriormente, el controlador 116 puede realizar el control del sistema 100 para introducir la cantidad objetivo de diluyente en el depósito del generador de solución 104. El controlador 116 puede recibir información de un sensor indicativo de la cantidad de diluyente adicionado al depósito del generador de solución 104 (por ejemplo, sensor de volumen/flujo, sensor de peso, sensor de nivel) para el control de la adición del diluyente para lograr el objetivo. Después o simultáneamente con la introducción del diluyente en el depósito del generador de solución 104, el controlador 116 puede realizar el control del circuito de recirculación 110 para recircular el contenido del depósito del generador de solución 104 hasta que la solución tenga una concentración objetivo del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102 disuelto en la solución. El sensor 118 puede generar información indicativa de la concentración del producto químico sólido en la solución que se forma para permitir que el controlador 116 determine cuándo terminar la acción de recirculación. En diferentes ejemplos, el sensor 118 puede implementarse como un sensor de conductividad que mide la conductividad de la solución que se formula en el depósito del generador de solución 104, un sensor óptico que mide las características ópticas de la solución que se formula en el depósito del generador de solución 104, o un sensor de peso y/o el sensor de volumen que mide el peso y/o el volumen del contenido en el depósito del generador de solución 104.
En cualquier configuración, el sensor 118 puede medir una característica indicativa de la cantidad de producto químico sólido que se ha erosionado y ha ingresado en la solución que se genera, proporcionando de esta manera una medida de la concentración del producto químico sólido disuelto en el diluyente. El controlador 116 puede realizar el control del circuito de recirculación 110 para terminar la recirculación cuando la información del sensor 118 indica que la concentración del producto químico sólido disuelto en el diluyente ha alcanzado la concentración objetivo. Posteriormente, el controlador 116 puede descargar la solución formada en el depósito del generador de solución 104 al depósito del producto químico disuelto 106.
Independientemente de la cantidad y composición específicas solicitadas en una solicitud de dispensado, el controlador 116 puede recibir una solicitud de dispensado ingresada por un usuario y/o almacenada electrónicamente en una memoria. Por ejemplo, un usuario puede ingresar una solicitud de dispensado especificando la cantidad de solución a preparar y la concentración de la solución solicitada. Como otro ejemplo, el controlador 116 puede almacenar una secuencia programada de solicitudes de dispensado para que se preparen en determinados momentos del día o en una secuencia predefinida. Como otro ejemplo, puede generarse automáticamente una solicitud de dispensado cuando se determina que se necesita más solución. Por ejemplo, si se extrae solución del depósito del producto químico disuelto 106 según sea necesario, un sensor de falta de producto puede detectar cuando el depósito está más debajo de un umbral (por ejemplo, vacío o casi vacío). El sensor de falta de producto puede luego generar automáticamente una solicitud de dispensado. De manera similar, si el depósito del producto químico disuelto 106 se extrae en cantidades conocidas, puede generarse automáticamente una solicitud de dispensado después de que se haya producido un determinado número de extracciones conocidas para vaciar el depósito.
El controlador 116 también puede almacenar una o más configuraciones correspondientes a preparaciones de soluciones múltiples, donde cada solución tiene una formulación diferente a la de cada otra solución. Por ejemplo, los ajustes necesarios para preparar soluciones de diferentes volúmenes/concentraciones/composiciones pueden almacenarse para uno o más productos químicos, incluidos detergentes, desinfectantes, agentes de enjuague, blanqueadores, desinfectantes, etc. También, pueden almacenarse múltiples concentraciones objetivo diferentes para cada agente dependiendo de la solución objetivo que se esté formulando. Por ejemplo, pueden requerirse biocidas de agua de refrigeración de diferente concentración en dependencia del tipo y/o la cantidad de contaminantes biológicos en el agua de refrigeración.
El controlador 116 puede realizar otras funciones de control y monitoreo dentro del sistema 100, por ejemplo, para generar una solicitud de dispensado para iniciar la preparación de una cantidad determinada de solución que tiene una concentración objetivo del producto químico sólido que se disuelve. Como ejemplo, el controlador 116 puede iniciar un temporizador al preparar una solución que cuenta la cantidad de tiempo transcurrido desde que se preparó la solución. Con referencia a los límites de tiempo almacenados en la memoria, el controlador 116 puede proporcionar una alerta al usuario cuando el tiempo transcurrido ha excedido una cantidad de tiempo umbral. En algunos ejemplos, el controlador 116 controla el sistema 100 para descargar y desechar el contenido del depósito del producto químico disuelto 106 cuando el tiempo transcurrido ha excedido la cantidad de tiempo umbral. En consecuencia, para estas configuraciones, el sistema 100 puede estar en comunicación de fluidos selectiva con un drenaje donde puede desecharse el contenido del depósito del producto químico disuelto 106. En algunos de estos ejemplos, el controlador 116 también puede generar automáticamente un nuevo lote de solución en el depósito del producto químico disuelto 106 después de desechar el lote anterior. Pueden almacenarse diferentes límites de tiempo en la memoria para diferentes soluciones químicas diluidas. Los límites de tiempo de ejemplo pueden ser, pero no se limitan a, 2 horas, 4 horas, 8 horas, 12 horas, 1 día y 1 semana, tal como un período de tiempo que oscila de 6 horas a 48 horas, o de 12 horas a 36 horas. Desechar la solución vieja de forma periódica puede ser útil, por ejemplo, para evitar el crecimiento bacteriano en una solución y para garantizar que las sustancias químicas deseadas en la solución estén activas, entre otras razones.
El depósito del producto químico sólido 102, el depósito del generador de solución 104 y el depósito del producto químico disuelto 106 pueden tener una variedad de configuraciones y disposiciones diferentes, como se discute con mayor detalle con respecto a las Figuras 2-5. En general, sin embargo, el sistema 100 puede usarse para disolver cualquier tipo deseado de producto químico sólido para una solución líquida diluida. Los productos químicos sólidos de ejemplo que pueden almacenarse y dispensarse mediante el uso del depósito del producto químico sólido 102 incluyen, pero no se limitan a, un biocida oxidante, un biocida no oxidante, un higienizante, un esterilizante, un limpiador, un desengrasante, un lubricante, un detergente, un quitamanchas, un agente de aclarado, una enzima y similares. El producto químico sólido puede ser reactivo o inerte al diluyente que se introduce en el depósito del producto químico disuelto 104. Mientras que el producto químico concentrado introducido en el depósito del producto químico sólido 102 generalmente se describe en la presente descripción como en un estado completamente sólido, en otras aplicaciones, una forma pseudosólida/líquida, tal como un gel o una pasta, puede introducirse en el depósito del producto químico sólido 102.
En aplicaciones donde el producto químico se encuentra en forma sólida, el producto químico sólido puede formarse al colarse, extrudirse, moldearse y/o prensarse. El depósito de llenado del producto químico sólido 102 puede estructurarse como uno o más bloques de producto químico sólido, un polvo, una escama, un sólido granular u otra forma adecuada de sólido. Los ejemplos de productos sólidos adecuados para su uso en el depósito 102 se describen, por ejemplo, en el documento U.S. 4,595,520, el documento U.S. 4,680,134, la Reedición de la Patente de Estados Unidos núm. 32,763 y 32,818, el documento U.S. 5,316,688, el documento U.S. 6,177,392, y el documento U.S. 8,889,048.
El diluyente introducido en el depósito del producto químico disuelto es típicamente agua (por ejemplo, agua desionizada), aunque en lugar de agua pueden usarse otros compuestos líquidos que se deseen para formar un porcentaje mayoritario de una solución química diluida. Cuando se usa agua como diluyente, el agua puede suministrarse directamente desde una tubería principal de agua presurizada, por ejemplo, sin utilizar una bomba de diluyente, al controlar una válvula que proporciona una comunicación de fluidos selectiva. Adicionalmente o alternativamente, el sistema 100 puede incluir una bomba de diluyente en comunicación de fluidos con una fuente de diluyente para el control de la adición del diluyente al depósito del generador de solución 104. El sistema de ejemplo de la Figura 1 ilustra una línea de agua 127 en comunicación selectiva con la abertura 124 a través de una válvula 129. La válvula 129 puede acoplarse comunicativamente al controlador 116, que puede realizar el control de la adición de agua al depósito del generador de solución 104 al menos al controlar la válvula 129.
Cada una de las bombas 112 y 130 pueden ser cualquier forma de mecanismo de bombeo que suministre fluido. Por ejemplo, las bombas 112 y 130 pueden comprender una bomba peristáltica u otra forma de bomba continua, una bomba de desplazamiento positivo, una bomba centrifuga, o cualquier otro tipo de bomba apropiada para la aplicación en particular. Los componentes descritos como válvulas (126, 129) pueden ser cualquier dispositivo que regule el flujo de un fluido al abrir o cerrar la comunicación del fluido a través de un conducto de fluido. En diversos ejemplos, una válvula puede ser una válvula de diafragma, una válvula de bola, una válvula de retención, una válvula de compuerta, una válvula de corredera, una válvula de pistón, una válvula rotatoria, una válvula de lanzadera y/o combinaciones de las mismas. Cada válvula puede incluir un actuador, tal como un actuador neumático, un actuador eléctrico, un actuador hidráulico o similar. Por ejemplo, cada válvula puede incluir un solenoide, un elemento piezoeléctrico o una característica similar para convertir la energía eléctrica recibida del controlador 116 en energía mecánica para abrir y cerrar mecánicamente la válvula. Cada válvula puede incluir un interruptor de límite, un sensor de proximidad u otro dispositivo electromecánico para proporcionar la confirmación de que la válvula está en una posición abierta o cerrada, cuyas señales se transmiten al controlador 116. Los conductos de fluidos y las líneas de fluidos en el sistema 100 pueden ser tuberías o segmentos de tubería que permiten al fluido transportarse desde una ubicación a otra ubicación en el sistema. El material usado para fabricar los conductos debe ser químicamente compatible con el líquido a transportar y, en diversos ejemplos, puede ser acero, acero inoxidable o un polímero (por ejemplo, polipropileno, polietileno).
Las Figuras 2 y 3 son diferentes vistas en sección lateral de una configuración de ejemplo del sistema 100 de la Figura 1 donde los números de referencia similares se refieren a características similares discutidas anteriormente con respecto a la Figura 1. Como se muestra en el ejemplo de las Figuras 2 y 3, el sistema 100 incluye el depósito del producto químico sólido 102, el depósito del generador de solución 104 y el depósito del producto químico disuelto 106 descritos anteriormente. En este ejemplo, el depósito del producto químico sólido 102, el depósito del generador de solución 104 y el depósito del producto químico disuelto 106 se disponen verticalmente y alinean entre sí. El depósito del producto químico sólido 102 se coloca al menos parcialmente (y en algunas configuraciones completamente) dentro del depósito del generador de solución 104, de manera que la superficie inferior del depósito del producto químico sólido se eleva verticalmente por encima de la superficie inferior del depósito del generador de solución. Además, el depósito del producto químico disuelto 106 se coloca debajo del depósito del generador de solución 104, de manera que la superficie inferior del depósito del generador de solución se eleva verticalmente por encima de la superficie inferior del depósito del producto químico disuelto. Esta configuración de los depósitos dispuesta verticalmente puede ser útil para reducir el espacio general del sistema 100, haciendo que el sistema sea conveniente para implementar en ubicaciones con limitaciones de espacio. En disposiciones alternativas, sin embargo, pueden usarse otras configuraciones, tales como cuando el depósito del producto químico disuelto 106 se dispone paralelo a la longitud del depósito del generador de solución 104 en lugar de debajo del depósito del generador de solución.
Para proporcionar un sistema modular que se transporte e instale fácilmente, los diversos componentes del sistema 100 pueden alojarse dentro de un alojamiento del generador común 150 como se ilustra en las Figuras 2 y 3. El alojamiento 150 puede definir una cavidad que contiene el depósito del producto químico sólido 102, el depósito del generador de solución 104, el depósito del producto químico disuelto 106 y, opcionalmente, otros componentes operativos del sistema. Por ejemplo, el circuito de recirculación 110, que incluye la bomba de recirculación 112 y la línea de recirculación 114, puede estar sustancialmente y/o totalmente contenido dentro del alojamiento 150. Como otro ejemplo, el controlador 116 y/o la bomba de suministro 130 pueden contenerse dentro del alojamiento 150. Los depósitos contenidos dentro del alojamiento 150 pueden formarse por separado e incorporarse en la cavidad definida por el alojamiento. Adicionalmente o alternativamente, el alojamiento 150 puede formar un límite o superficie de pared de uno o más de los depósitos contenidos dentro del alojamiento. Por ejemplo, la configuración ilustrada de las Figuras 2 y 3 muestra el alojamiento 150 formando superficies de paredes laterales e inferiores que definen el depósito del producto químico disuelto 106. Es decir, el depósito del producto químico disuelto 106 es una sección del alojamiento 150 debajo del depósito del generador de solución 104.
Para proporcionar espacio para el alojamiento de diversos componentes funcionales y/u operativos del sistema 100, puede proporcionarse un espacio 152 (Figura 3) entre la pared lateral del depósito del generador de solución 104 y la pared lateral del alojamiento 150. El espacio 152 puede extenderse alrededor de un perímetro completo del alojamiento 150 y el depósito del generador de solución 104. Alternativamente, el depósito del generador de solución 104 puede estar desplazado del alojamiento 150 en un lateral pero no en el perímetro completo.
En general, el depósito del producto químico sólido 102 puede ser cualquier estructura configurada para contener el producto químico sólido para su disolución dentro del depósito del generador de solución 104, mientras que el depósito del generador de solución 104 puede ser cualquier estructura configurada para recibir y contener el diluyente que se entremezcle con el producto químico sólido para formar una solución durante su uso. De manera similar, el depósito del producto químico disuelto 106 puede ser cualquier estructura configurada para contener la solución generada por la disolución del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102 a través de la introducción de diluyente en el depósito del generador de solución 104.
El depósito del producto químico sólido 102 puede formarse por al menos una pared lateral 154 que se extiende verticalmente hacia arriba y una pared inferior 156 que se une a la pared lateral. El depósito del generador de solución 104 también puede formarse por al menos una pared lateral 158 que se extiende verticalmente hacia arriba y una pared inferior 160 que se une a la pared lateral. De manera similar, el depósito del producto químico disuelto 106 puede formarse por al menos una pared lateral 162 que se extiende verticalmente hacia arriba y una pared inferior 164 que se une a la pared lateral. El número de paredes laterales interconectadas entre sí para formar la estructura lateral de cada depósito puede variar en dependencia de la forma del depósito. Por ejemplo, un depósito con forma de sección transversal circular puede formarse por una única pared lateral, mientras que un depósito con forma de sección transversal cuadrada o rectangular puede definirse por cuatro paredes laterales interconectadas.
En general, cada depósito puede definir cualquier forma poligonal (por ejemplo, rectangular, cuadrada, hexagonal) o arqueada (por ejemplo, circular, elíptica), o incluso combinaciones de formas poligonales y arqueadas. En el ejemplo de las Figuras 2 y 3, sin embargo, el depósito del producto químico sólido 102, el depósito del generador de solución 104 y el depósito del producto químico disuelto 106 se ilustran cada uno con una forma de sección transversal generalmente circular. Cada depósito puede fabricarse a partir de un material que sea químicamente compatible y químicamente resistente al tipo de producto químico sólido y/o solución que esté presente en el depósito. En algunos ejemplos, cada depósito se fabrica a partir de un material polimérico, tal como un plástico moldeado.
En algunos ejemplos, el extremo superior del depósito del producto químico sólido 102 y/o el alojamiento 150 pueden cerrarse completamente por una pared superior. La pared superior puede ser removible o incluir una sección que puede abrirse para facilitar la introducción del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102. Por ejemplo, el sistema 100 puede incluir una estación de acoplamiento para el dispensado del producto químico 166 colocada en la superficie superior del alojamiento del generador 150 sobre el depósito del producto químico sólido 102. La estación de acoplamiento para el dispensado del producto químico 166 puede configurarse para acoplarse a un contenedor exterior del producto químico sólido e incluir un elemento móvil que, cuando se abre, permite que el producto químico sólido se transfiera desde el contenedor externo al depósito del producto químico sólido 102. En una solicitud de patente titulada " PACKAGING AND DOCKING SYSTEM FOR NON-CONTACT CHEMICAL DISPENSING " se describen detalles adicionales sobre una estación de acoplamiento de ejemplo que puede usarse, publicada como US20190241422A1. En otros ejemplos, el extremo superior del depósito del producto químico sólido 102 y/o el alojamiento 150 pueden estar parcialmente o totalmente abiertos.
Debe apreciarse que los términos descriptivos "superior" e "inferior" con respecto a la configuración y orientación de los componentes descritos en la presente descripción se usan con fines de ilustración en base a la orientación de las figuras. La disposición de los componentes en la aplicación del mundo real puede variar en dependencia de su orientación con respecto a la gravedad.
La dimensión del depósito del producto químico sólido 102, el depósito del generador de solución 104 y el depósito del producto químico disuelto 106 pueden variar, por ejemplo, en dependencia de la capacidad deseada del sistema 100. En algunos ejemplos, el depósito del producto químico sólido 102 tiene una longitud (por ejemplo, desde la parte superior hasta la parte inferior de la pared lateral 154) que oscila de 30 cm a 60 cm. El depósito del generador de solución 104 puede tener una longitud (por ejemplo, desde la parte superior hasta la parte inferior de la pared lateral 158) que oscila de 50 cm a 80 cm. Además, el depósito del producto químico disuelto 106 puede tener una longitud (por ejemplo, desde la parte superior hasta la parte inferior de la pared lateral 162) que oscila de 10 cm a 20 cm. Durante la operación en estas configuraciones, puede introducirse un volumen fijo de diluyente que oscila de 15 litros a 30 litros en el depósito del generador de solución 104 durante la preparación de cada lote de solución formado mediante el uso del generador. Debe apreciarse que las dimensiones y volúmenes anteriores son meramente ejemplos, y un sistema de acuerdo con la descripción no se limita a este respecto.
Para permitir que el diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 interactúe con el producto químico sólido contenido en el depósito del producto químico sólido 102, el depósito del producto químico sólido 102 puede contener poros o aberturas que se extienden a través de una superficie de la pared del depósito. Por ejemplo, la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102 puede tener una o más (por ejemplo, una pluralidad) de aberturas que se extienden a través de la superficie que define la pared. Las aberturas pueden permitir que el diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 fluya hacia el depósito del producto químico sólido 102, humedeciendo de esta manera el producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido para formar la solución objetivo. Adicionalmente o alternativamente, la pared lateral 154 del depósito del producto químico sólido puede tener una o más aberturas que se extienden a través de la superficie que define la pared a través de la cual puede fluir el diluyente (o la solución que se genera) para interactuar con el producto químico sólido en el depósito. En una configuración de ejemplo, la pared lateral 154 es sólida (por ejemplo, sin aberturas) mientras que la pared inferior 156 es una estructura porosa. Esta configuración puede permitir que el líquido fluya hacia el químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102 a través de los poros en la pared inferior 156 pero no a través de la pared lateral 154. Esto puede ser útil para limitar el grado en que se humedece el producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102. Cuando el depósito del producto químico sólido 102 se destina para contener una cantidad de producto químico suficiente para múltiples lotes de solución, puede ser útil limitar el contacto del líquido con el producto químico sólido en el depósito para que solo se humedezca el producto químico sólido hacia la parte inferior del depósito (por ejemplo, la mitad inferior, el tercio inferior, el cuarto inferior o el quinto inferior cuando está lleno de producto químico sólido), mientras que el producto químico sólido que se encuentra más alto en el depósito permanece húmedo.
Como se indicó anteriormente, el circuito de recirculación 110 opera para recircular líquido a través del depósito del generador de solución 104 durante la producción de un lote de solución que tiene una concentración objetivo del producto químico sólido que se disuelve. La bomba de recirculación 112 extrae el contenido del depósito del generador de solución 104 a través de la abertura 124, presuriza el líquido extraído y vuelve a introducir el líquido en el depósito del generador de solución a través de la línea de recirculación 114.
Para lograr soluciones eficientes y consistentes mediante el uso del sistema 100, la línea de recirculación 114 del circuito de recirculación 110 tiene una salida 170 dirigida a la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102. Esta disposición puede provocar que el líquido que se recircula a través del circuito fluya en y/o contra la pared inferior 156 al descargarse de la línea de recirculación 114 antes de entrar en contacto con cualquier otra estructura o superficie de la pared dentro del depósito del generador de solución 104.
La Figura 4 es una vista ampliada de una porción del sistema 100 que muestra una configuración de ejemplo de la salida 170 de la línea de recirculación 114 en relación con la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102. En este ejemplo, la línea de recirculación 114 se extiende verticalmente hacia abajo y paralela a la pared lateral 154 del depósito del producto químico sólido 102. Luego, una porción terminal o extremo de la línea de recirculación 114 se inclina en relación con el resto de la línea de recirculación para cambiar la dirección del flujo del líquido que se descarga desde la línea para dirigirse al depósito del producto químico sólido 102 y, más particularmente en el ejemplo de la Figura 4, la pared inferior 156. En diferentes ejemplos, el ángulo 172 en el que se dobla el extremo terminal de la línea de recirculación 114 en relación con el resto de la línea para redirigir la salida 170 puede oscilar de 30° a 150°, tal como de 60° a 120°, o de 80° a 100°.
La salida 170 de la línea de recirculación 114 puede dirigirse a la pared inferior 156 de manera que la salida y la pared inferior se encuentren de forma coplanar (por ejemplo, en el plano X-Y indicado en la Figura 4). El líquido que se descarga desde la salida 170 puede fluir linealmente a través de un espacio en el depósito del generador de solución 104 entre la salida y la pared inferior 156 antes de fluir subsecuentemente contra la pared inferior. Al menos una porción del flujo puede ingresar al depósito del producto químico sólido 102 a través de uno o más poros en la pared inferior 156 (cuando así se configura), entrando en contacto con el producto químico sólido dentro del depósito del producto químico sólido 102 y provocando la disolución y/o erosión del producto químico.
Para ayudar a dirigir de manera eficiente el fluido que se recircula en la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102, el extremo de la línea de recirculación 114 que define la salida 170 puede extenderse a través del depósito del generador de solución 104 hacia la pared inferior 156 (por ejemplo, sustancialmente perpendicular a la pared lateral 154 del depósito del producto químico sólido 102). En algunas configuraciones, tal como la ilustrada en la Figura 4, el extremo terminal de la línea de recirculación 114 puede extenderse por debajo de la pared lateral 154 del depósito del producto químico sólido 102 para colocar la salida 170 muy cerca de la pared inferior 156. Esta disposición puede ser útil para evitar que el fluido que se descarga de la salida 170 se disperse en el depósito del generador de solución 104 al momento de la descarga, lo que ayuda a mantener el fluido que se descarga concentrado en la pared inferior 156. Como ejemplos, el extremo terminal de la línea de recirculación 114 puede extenderse por debajo de la pared lateral 154 (y, por lo tanto, una porción de la pared inferior 156) una distancia 174 que oscila de 5 cm a 100 cm, tal como de 10 cm a 75 cm.
El extremo terminal de la línea de recirculación 114 que define la salida 170 puede o no puede estrecharse en el área de la sección transversal en relación con el resto de la línea de recirculación. Por ejemplo, una porción final de la línea de recirculación 114 que se desplaza por el ángulo 172 en relación con el resto de la línea puede definir una boquilla de área de sección transversal más pequeña que una sección aguas arriba de la línea de recirculación. Estrechar una porción de la línea de recirculación 114 que define la salida 170 en relación con el resto de la línea puede ser útil para aumentar la presión con la que se descarga el fluido de la línea de recirculación.
Durante la operación, el fluido introducido en el depósito del generador de solución 104 a través de la entrada 124 (Figuras 2 y 3) y/o la salida 170 de la línea de recirculación 114 puede ingresar en el depósito del producto químico sólido 102 a través de una o más aberturas en la pared inferior 156. Como resultado, el líquido puede fluir al depósito del producto químico sólido 102 y al producto químico sólido húmedo en él para la disolución y/o erosión. La cantidad de líquido introducido en el depósito del generador de solución 104 puede controlarse de modo que parte, pero no todo, del producto químico sólido en el depósito del producto químico sólido 102 se humedezca durante la generación de un lote de solución. Esto puede permitir que la porción más inferior del producto químico sólido se humedezca mientras que la parte más superior del producto químico sólido permanece seca. A medida que se crean múltiples lotes de solución mediante el uso del sistema, el producto químico sólido que se encuentra más alto en el depósito del producto químico sólido 102 puede moverse hacia abajo del depósito bajo una fuerza de gravedad a medida que se disuelve el producto químico sólido que se encuentra más abajo en el depósito. En algunos ejemplos, el sistema se configura para introducir una cantidad de líquido en el depósito del generador de solución 104 eficaz para lograr una altura de líquido 176 (medida desde un borde terminal de la pared lateral 154 hacia arriba) que oscila de 1 cm a 15 cm, tal como de 3 cm a 10 cm.
En general, la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102 puede ser la superficie más baja del depósito que retiene el producto químico sólido colocado en el depósito. En algunos ejemplos, la pared inferior 156 es lisa o plana (por ejemplo, en el plano X-Y indicado en la Figura 4). En otros ejemplos, la pared inferior 156 no es plana, tal como en ángulo y/o curva. En la configuración ilustrada de la Figura 4, la pared inferior 156 se ilustra con una forma cónica que tiene un vértice. La configuración de la pared inferior 156 para que esté inclinada puede ser útil por una variedad de razones. Inclinar la pared inferior puede alinear mejor los poros que se extienden a través de la pared inferior con la abertura de salida 170 de la línea de recirculación 114. Esto puede ayudar a garantizar que el producto sólido y el diluyente se contacten entre sí de manera eficiente. Adicionalmente o alternativamente, inclinar la pared inferior 156 puede ayudar a que el producto químico sólido presente en el depósito del producto químico sólido 102 fluya hacia abajo de manera eficiente a medida que se erosiona la porción más inferior del producto químico sólido. En algunas configuraciones, la pared inferior 156 se inclina en un ángulo 178 de al menos 5 grados, tal como un ángulo que oscila de 5 a 45 grados, o de 10 a 25 grados.
Cuando la pared inferior 156 se configura con poros para permitir que el fluido fluya desde el depósito del generador de solución 104 hacia el depósito del producto químico sólido 102, los poros pueden dimensionarse más pequeño que el área de la sección transversal del producto químico sólido destinado a colocarse en el depósito. Esto puede ayudar a evitar que el producto químico sólido se descargue a través de los poros sin disolverse en el diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104. Para ayudar a evitar que el polvo, los finos y otras partículas introducidas en el depósito del producto químico sólido 102 más pequeños que la dimensión media del producto químico a granel colocado en el depósito fluyan a través de los poros, puede colocarse una capa de filtración sobre la pared inferior 156. La capa de filtración puede tener poros de un área de sección transversal más pequeña que los poros de la pared inferior 156.
La Figura 5 es una vista en perspectiva explosionada de una configuración de ejemplo de la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102 que muestra una disposición de la capa de filtro de ejemplo que puede usarse. En este ejemplo, al menos una capa de filtro, que se ilustra implementada mediante el uso de dos capas de filtro 180 y 182, se coloca en una superficie interior de la pared inferior 156 del depósito del producto químico sólido 102. Las capas de filtro 180 y 182 pueden tener diferente porosidad o área abierta. Por ejemplo, una primera capa de filtro 180 puede ser una malla fina con poros comparativamente pequeños, por ejemplo, con una sección transversal que oscila de 100 pm a 500 pm, tal como de 200 pm a 400 pm. La segunda capa de filtro 182 puede ser una malla más gruesa con poros comparativamente más grandes, por ejemplo, con una sección transversal que oscila de 3000 pm a 6000 pm, tal como de 4500 pm a 5500 pm. Por el contrario, las aberturas o poros que se extienden a través de la pared inferior 156 pueden tener una dimensión de sección transversal (por ejemplo, diámetro) que oscila de 0,1 cm a 3 cm, tal como de 0,75 cm a 1,25 cm. Por lo tanto, la pared inferior156 puede cubrirse con una o más capas de filtro que tengan un área abierta más pequeña y/o poros de área de sección transversal más pequeña que los que se extienden a través de la pared inferior. Para asegurar una o más capas de filtro a la pared inferior 156, puede usarse un clip de retención (por ejemplo, un perno, tornillo u otro sujetador mecánico) 184.
Las Figuras 6A-6E son ilustraciones en sección del sistema 100 que muestran diferentes ejemplos de estados operativos del sistema durante la producción y descarga de un lote de solución. Con referencia a la Figura 6A, el sistema 100 se muestra con el producto químico sólido 200 cargado en el depósito del producto químico sólido 102 a través de la estación de acoplamiento 166. Posteriormente, como se ilustra en la Figura 6B, el diluyente se introduce a través de la abertura 124 en el depósito del generador de solución 104. A medida que el nivel de diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 se eleva por encima del nivel del depósito del producto químico sólido 102, el diluyente puede fluir en el depósito del producto químico sólido a través de una o más aberturas o poros en el depósito del producto químico sólido, tal como a través de la pared inferior del depósito. Después de que se introduce un volumen fijo de diluyente en el depósito del generador de solución 104 correspondiente al volumen de solución destinado a producirse para un lote en particular, la abertura 124 puede cerrarse (por ejemplo, al accionar una válvula), de manera que no fluya el diluyente nuevo adicional en el depósito del generador de solución y el volumen fijo de diluyente permanece en el depósito.
Con referencia a la Figura 6C, el diluyente introducido en el depósito del generador de solución 104 se muestra recirculando dentro del depósito. El fluido puede extraerse a través de la abertura 124 y presurizarse a través de la bomba de recirculación antes de que se vuelva a introducir en el depósito del generador de solución a través de la línea de recirculación, como se discutió anteriormente. El sistema 100 puede continuar recirculando el fluido en el depósito del generador de solución 104 hasta que un sensor asociado con el sistema indique que la concentración del producto químico que se disuelve y/o erosiona en el diluyente ha alcanzado una concentración objetivo. Luego, el sistema 100 puede terminar la recirculación.
Como se muestra en la Figura 6D, una vez que se ha formado una solución de concentración apropiada en el depósito del generador de solución 104, la solución puede descargarse a través de la abertura 124 al depósito del producto químico disuelto 106. La solución puede permanecer en el depósito del producto químico disuelto 106 hasta que se extraiga, por ejemplo, bajo demanda, para uso aguas abajo y/o hasta que la solución se descargue, por ejemplo, cuando se caduca. La Figura 6E ilustra la bomba de suministro 130 que suministra solución desde el depósito del producto químico disuelto 106 a través del conducto de descarga 132.
Un sistema para disolver el producto químico sólido de acuerdo con la descripción puede proporcionar una disposición eficiente y compacta que puede generar soluciones químicas líquidas consistentes y precisas a partir del producto sólido concentrado.
Las técnicas descritas en esta descripción, incluidas las funciones realizadas por un controlador, la unidad de control o el sistema de control, pueden implementarse dentro de uno o más de un microprocesador de propósito general, procesador de señal digital (DSP), circuito integrado de aplicación específica (ASIC), campo matriz de puertas programables (FPGA), dispositivos lógicos programables (PLD) u otros dispositivos lógicos equivalentes. En consecuencia, los términos "procesador" o "controlador", tal como se usan en la presente descripción, pueden referirse a una cualquiera o más de las estructuras anteriores o a cualquier otra estructura adecuada para la implementación de las técnicas descritas en la presente descripción.
Los diversos componentes ilustrados en la presente descripción pueden realizarse mediante cualquier combinación adecuada de hardware, software y microprograma. En las figuras, diversos componentes se representan como unidades o módulos separados. Sin embargo, todos o varios de los diversos componentes descritos con referencia a estas figuras pueden integrarse en unidades o módulos combinados dentro de hardware, microprograma y/o software común. En consecuencia, la representación de características como componentes, unidades o módulos se destina para resaltar las características funcionales particulares para facilitar la ilustración, y no requiere necesariamente la realización de tales características por componentes de hardware, microprograma o software separados. En algunos casos, diversas unidades pueden implementarse como procesos programables realizados por uno o más procesadores o controladores.
Cualquiera de las características descritas en la presente descripción como módulos, dispositivos o componentes pueden implementarse juntas en un dispositivo lógico integrado o por separado como dispositivos lógicos discretos pero interoperables. En diversos aspectos, tales componentes pueden formarse al menos en parte como uno o más dispositivos de circuito integrado, que pueden denominarse colectivamente como un dispositivo de circuito integrado, tal como un chip o conjunto de chips de circuito integrado. Tales circuitos pueden proporcionarse en un único dispositivo de chip de circuito integrado o en múltiples dispositivos de chip de circuito integrado interoperables.
Si se implementan en parte mediante software, las técnicas pueden realizarse, al menos en parte, mediante un medio de almacenamiento de datos legibles por computadora (por ejemplo, un medio de almacenamiento no transitorio legible por computadora) que comprende código con instrucciones que, cuando se ejecutan por uno o más procesadores o controladores, realiza uno o más de los métodos y funciones descritos en esta descripción. El medio de almacenamiento legible por computadora puede formar parte de un producto de programa de computadora, que puede incluir materiales de empaque. El medio legible por computadora puede comprender la memoria de acceso aleatorio (RAM) tal como la memoria de acceso aleatorio dinámico síncrono (SDRAM), la memoria de solo lectura (ROM), la memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM), la memoria de solo lectura programable borrable eléctricamente (EEPROM), la memoria de acceso aleatorio dinámica integrada (eDRAM), la memoria de acceso aleatorio estática (SRAM), la memoria flash, los medios de almacenamiento de datos magnéticos u ópticos. Cualquier software que se utilice puede ejecutarse por uno o más procesadores, tal como uno o más DSP, los microprocesadores de uso general, los ASIC, los FPGA, u otros circuitos lógicos discretos o integrados equivalentes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (100) para disolver el producto químico sólido (200) que comprende:
un depósito del producto químico sólido (102) configurado para recibir el producto químico sólido (200) a disolver, el depósito del producto químico sólido (102) tiene una pared inferior porosa (156) y al menos una pared lateral (154) que se extiende verticalmente hacia arriba desde la pared inferior porosa (156);
un depósito del generador de solución (104) que rodea la pared inferior porosa (156) y al menos una porción de la pared lateral (154) del depósito del producto químico sólido (102), el generador de solución (104) que tiene una abertura (124) a través de la cual se disuelve el producto químico generado en el depósito del generador de solución (104) se configura para descargarse;
un depósito del producto químico disuelto (106) en comunicación de fluidos selectiva con el generador de solución (104) a través de la abertura de salida (124);
un circuito de recirculación (110) que incluye una bomba de recirculación (112) y una línea de recirculación (114) que tiene una salida (170), la bomba (112) que se configura para extraer el fluido del depósito del generador de solución (104) y descargar el fluido a través de la salida (170) de la línea de recirculación (114); y
un controlador (116) configurado para:
controlar la adición de agua al depósito del generador de solución (104) al menos hasta que la pared inferior porosa (156) del depósito del producto químico sólido (102) se sumerja en el agua; controlar el circuito de recirculación (110) para recircular el fluido en el depósito del generador de solución (104) para generar una solución que tenga una concentración objetivo del producto químico sólido (200) a través de la erosión del producto químico sólido (200) en el depósito del producto químico sólido (102); y controlar la descarga de la solución al depósito del producto químico disuelto (106),
caracterizado porque la salida (170) de la línea de recirculación (114) se dirige a la pared inferior porosa (156).
2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una bomba de suministro configurada para extraer la solución del depósito del producto químico disuelto y suministrar la solución presurizada, en donde la bomba de suministro se configura para operar a una presión más alta y a un volumen más bajo que la bomba de recirculación.
3. El sistema de ya sea las reivindicaciones 2 y 3, que comprende además un alojamiento del generador (150) en el que se proporcionan el depósito del producto químico sólido (102), el depósito del generador de solución (104), el depósito del producto químico disuelto (106), y el circuito de recirculación (110), en donde el depósito del producto químico sólido (102) y el depósito del generador de solución (104) se colocan sobre una superficie superior del depósito del generador de solución (104).
4. El sistema de la reivindicación 3, en donde
el depósito del generador de solución (104) tiene una pared inferior (160) y al menos una pared lateral (158) que define una cavidad en la que se inserta el depósito del producto químico sólido (102), y
la pared lateral (158) del generador de solución (104) se desplaza del alojamiento del generador (150) para definir un espacio (152) en el que se coloca la bomba de recirculación (112).
5. El sistema de ya sea las reivindicaciones 3 y 4, que comprende además una estación de acoplamiento para el dispensado del producto químico (166) colocada en una superficie superior del alojamiento del generador (150) sobre el depósito del producto químico sólido (102).
6. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la salida (170) de la línea de recirculación (114) se coloca debajo de la pared lateral (154) del depósito del producto químico sólido (102) y/o en donde la salida (170) de la línea de recirculación (170) se coloca de forma coplanar con la pared inferior porosa (156) del depósito del producto químico sólido (102).
7. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pared inferior porosa (156) tiene forma cónica.
8. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la abertura (124) del depósito del generador de solución (104) está en comunicación de fluidos selectiva con una línea de agua (127) a través de una válvula (129) y el controlador (116) se configura para controlar la adición de agua a través de la abertura (124) al controlar la válvula (129).
9. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un sensor (118) configurado para generar la información indicativa de la concentración del producto químico sólido (200) en el fluido, en donde el controlador (116) se configura para controlar el circuito de recirculación (110) para terminar la recirculación de fluido en el depósito del generador de solución (104) cuando la información recibida del sensor (118) indica que el fluido ha alcanzado la concentración objetivo.
10. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el controlador (116) se configura para descargar la solución en el depósito del producto químico disuelto (106) después de que la solución ha estado en el depósito del producto químico disuelto (106) una cantidad de tiempo umbral y generar un lote nuevo de la solución.
11. Un método que comprende:
introducir agua en un depósito del generador de solución (104) que rodea una pared inferior porosa (156) y al menos una porción de una pared lateral (154) de un depósito del producto químico sólido (102) que contiene el producto químico sólido (200) a disolver hasta una altura de agua en el generador de solución (104) que humedece algo, pero no todo el producto químico sólido (200) en el depósito del producto químico sólido (102);
recircular el fluido en el depósito del generador de solución (104) al extraer el fluido del depósito del generador de solución (104) con una bomba (112) y reintroducir el fluido en el generador de solución (104) a través de una línea de recirculación (114) que tiene una salida (170), en donde el fluido se recircula hasta que se genera una solución que tiene una concentración objetivo a través de la disolución del producto químico sólido (200) en el depósito del producto químico sólido (102);
descargar la solución desde el depósito del generador de solución (104) hacia un depósito del producto químico disuelto (106), caracterizado porque la salida (170) de la línea de recirculación (114) se dirige a la pared inferior porosa (156) del depósito del producto químico sólido (102).
12. El método de la reivindicación 11, que comprende además extraer la solución del depósito del producto químico disuelto con una bomba de suministro y suministrar la solución presurizada, en donde la bomba de suministro opera a una presión más alta y a un volumen más bajo que la bomba usada para recircular el fluido.
13. El método de ya sea las reivindicaciones 11 y 12, que comprende además un alojamiento del generador (150) en el que se proporcionan el depósito del producto químico sólido (102), el depósito del generador de solución (104), el depósito del producto químico disuelto (106) y la bomba (130), en donde el depósito del producto químico sólido (102) y el depósito del generador de solución (104) se colocan sobre una superficie superior del depósito del generador de solución (104) y descargar la solución del depósito del generador de solución (104) en el depósito del producto químico disuelto (106) comprende transportar la solución verticalmente hacia abajo desde el depósito del generador de solución (104) en el depósito del producto químico disuelto (106) dentro del alojamiento del generador (150).
14. El método de la reivindicación 13, que comprende además acoplar un depósito que contiene el producto químico a adicionar al depósito del producto químico sólido (102) con una estación de acoplamiento para el dispensado del producto químico (166) colocada en una superficie superior del alojamiento del generador (150), y abrir el depósito para adicionar el producto químico sólido (200) al depósito del producto químico sólido (102).
15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11-14, en donde la salida (170) de la línea de recirculación (114) se coloca debajo de la pared lateral (154) del depósito del producto químico sólido (102) y/o en donde la salida (170) de la línea de recirculación (114) se coloca de forma coplanar con la pared inferior porosa (156) del depósito del producto químico sólido (102).
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