ES2931976T3 - Sistema de conversión de energía - Google Patents

Abstract

Un sistema de conversión de energía que comprende: un conducto ascendente que comprende un primer líquido; un tubo de bajada que comprende un segundo líquido, el tubo de bajada en comunicación fluida con el conducto ascendente, el segundo líquido que comprende el primer líquido y material finamente dividido en suspensión de manera que el segundo líquido tiene una gravedad específica mayor que el primer líquido, el tubo de bajada -comer en comunicación fluida con un primer tanque y un segundo tanque; un dispositivo convertidor dispuesto para convertir la energía del primer líquido en energía para la salida del sistema de conversión de energía y para descargar el primer líquido posteriormente; y un recirculador dispuesto para recircular un tercer líquido para mantener en suspensión el material finamente dividido, comprendiendo el tercer líquido un segundo líquido y otro material finamente dividido en suspensión. El recirculador está dispuesto para descargar el tercer líquido para mezclarlo con el primer líquido desde el dispositivo convertidor para formar el segundo líquido. El primer tanque y el segundo tanque están dispuestos entre el dispositivo convertidor y el tubo de bajada, para recibir el primer líquido descargado del convertidor y para suministrar el primer líquido al tubo de bajada. El suministro de primer líquido a los tanques primero y segundo se regula en uso para mantener la altura del líquido en los tanques primero y segundo por debajo de un umbral predeterminado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de conversión de energía

Campo técnico

Los ejemplos de realización de la presente invención se refieren a sistemas de conversión de energía y a métodos asociados.

Antecedentes de la técnica

Algunos sistemas de conversión de energía comprenden un material finamente dividido en suspensión en un líquido. Los cambios en la dilución del material finamente dividido y, por lo tanto, en la gravedad específica del líquido, hacen que el líquido se mueva dentro del sistema bajo la acción de la gravedad, permitiendo que se produzcan procesos de conversión de energía. Sin embargo, durante el funcionamiento de estos sistemas de conversión de energía puede ser difícil regular la gravedad específica del líquido para que se mantenga dentro de los parámetros de diseño previstos mientras funciona el sistema de conversión de energía.

Los ejemplos de realización de la presente invención pretenden abordar al menos un problema de la técnica anterior, ya sea identificado en el presente documento o de otra manera.

La publicación de patente WO 92/19864 A1 describe un sistema hidráulico que comprende una primera y una segunda columnas que contienen un líquido, estando el líquido presente en la segunda columna, que contiene una suspensión de material particulado finamente dividido para aumentar su gravedad específica en relación con el líquido de la primera columna, unos medios para transferir el líquido de la segunda columna a la primera columna mientras el material particulado queda retenido en la segunda columna, de modo que la altura del líquido en la primera columna sea mayor que en la segunda, unos medios para permitir el desbordamiento del líquido de la primera columna y unos medios para mantener el nivel del líquido en la segunda columna.

Divulgación de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de conversión de energía que comprende: un conducto ascendente que comprende un primer líquido; un conducto descendente que comprende un segundo líquido, estando el conducto descendente en comunicación fluida con el conducto ascendente, comprendiendo el segundo líquido el primer líquido y material finamente dividido en suspensión, de manera que el segundo líquido presenta una gravedad específica mayor que el primer líquido, estando el conducto descendente en comunicación fluida con un primer tanque y un segundo tanque; un dispositivo convertidor, dispuesto para convertir la energía del primer líquido en energía para la salida del sistema de conversión de energía, y para descargar el primer líquido a continuación; y un recirculador dispuesto para recircular el tercer líquido para mantener el material finamente dividido en suspensión, comprendiendo el tercer líquido el segundo líquido y más material finamente dividido en suspensión, de modo que el tercer líquido presenta una gravedad específica mayor que el segundo líquido. El recirculador está dispuesto para descargar el tercer líquido para que se mezcle con el primer líquido del dispositivo convertidor para formar el segundo líquido; en donde el primer tanque y el segundo tanque están dispuestos entre el dispositivo convertidor y el conducto descendente para recibir el primer líquido descargado desde el convertidor y para suministrar el primer líquido al conducto descendente, y en donde el suministro del primer líquido al primer y segundo tanques está regulado en uso, con el fin de mantener la altura del líquido en el primer y segundo tanques por debajo de un umbral predeterminado.

Este sistema de conversión de energía resulta ventajoso, pues el mantenimiento de la altura del líquido en cada uno del primer y segundo tanques por debajo de un umbral predeterminado ayuda a controlar la altura del primer líquido en el conducto ascendente, manteniendo así la cantidad de agua disponible para accionar la turbina.

En un ejemplo, la regulación del suministro del primer líquido se realiza mediante una disposición de descarga alterna que, en uso, alterna la descarga entre el primer y segundo tanques. En un ejemplo, la disposición de descarga alterna comprende una válvula desviadora con un solo puerto de entrada y dos puertos de salida. En un ejemplo, la disposición de descarga alterna comprende una válvula desviadora con una placa móvil, dispuesta de manera que el movimiento de la placa cubra alternativamente uno de los dos puertos de salida para proporcionar así una descarga alterna. En un ejemplo, la disposición de descarga alterna comprende al menos una válvula accionada por un temporizador.

En un ejemplo, el sistema de conversión de energía comprende además un separador dispuesto para recibir el segundo líquido del conducto descendente, separar el primer líquido del material finamente dividido, y descargar el primer líquido en el conducto ascendente y el segundo líquido en el recirculador. En un ejemplo, el separador comprende un tanque de separación. En un ejemplo, el tanque de separación tiene una superficie que disminuye al disminuir la altura con el fin de que la velocidad del flujo dentro del tanque disminuya con el aumento de la altura en el tanque de separación para eliminar el material finamente dividido de la suspensión, y el tanque de separación comprende además una salida superior dispuesta para realizar la descarga en el conducto ascendente. En un ejemplo, el tanque de separación comprende un cuerpo cónico.

En un ejemplo, el separador comprende además un recipiente de separación, siendo el recipiente de separación operable para recibir fluido de la salida superior, separar el material finamente dividido del fluido y descargar el primer líquido en el conducto ascendente y devolver el líquido al tanque de separación a través de un tubo de bajada. En un ejemplo, el material finamente dividido es magnético y el recipiente de separación comprende un tambor de separación. En un ejemplo, el tambor de separación es giratorio para que el material finamente dividido que es atraído hacia el tambor de separación se separe del primer líquido. En un ejemplo, el recipiente de separación comprende además un imán permanente dentro del tambor de separación. En un ejemplo, el imán del tambor se extiende a lo largo de aproximadamente 130 a 150 grados de un arco del tambor, por ejemplo, 140 grados. En un ejemplo, el recipiente de separación comprende un rascador para retirar el material finamente dividido del tambor de separación y dirigir el material finamente dividido hacia el tubo de retorno. En un ejemplo, el recipiente de separación es un recipiente a presión, y el nivel de fluido en el recipiente de separación se puede controlar mediante el control de la admisión y la ventilación de aire en el recipiente de separación. En un ejemplo, el recirculador comprende una columna de recirculación para recibir el tercer líquido del tanque de separación y descargar el tercer líquido para mezclarlo con el primer líquido del primer tanque y del segundo tanque. En un ejemplo, la columna de recirculación está dispuesta para recibir el tercer líquido desde una salida inferior del tanque de separación.

En un ejemplo, el recirculador comprende una bomba de hélice. En un ejemplo, la bomba de hélice está revestida de material resistente a la abrasión. En un ejemplo, la bomba de hélice comprende un eje protegido por una cubierta hermética. En un ejemplo, el recirculador comprende un motor hidráulico dispuesto en uso para accionar la bomba de hélice. En un ejemplo, el recirculador comprende una bomba de fuerza de desplazamiento de fluido operable para recircular el tercer líquido.

En un ejemplo, el dispositivo convertidor comprende una turbina y la salida de trabajo comprende energía cinética. En un ejemplo, el dispositivo convertidor comprende un compresor de aire hidráulico, el compresor de aire hidráulico está dispuesto en uso para recibir y comprimir aire, de modo que la salida de trabajo sea la compresión del aire.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método de conversión de energía, que comprende las etapas de: proporcionar un conducto ascendente que comprende un primer líquido; proporcionar un conducto descendente que comprende un segundo líquido, estando el conducto descendente en comunicación fluida con el conducto ascendente, comprendiendo el segundo líquido el primer líquido y un material finamente dividido en suspensión, de modo que el segundo líquido presente una gravedad específica mayor que el primer líquido, estando el conducto descendente en comunicación fluida con un primer tanque y un segundo tanque; convertir la energía potencial del primer líquido en una salida de trabajo y descargar el primer líquido; recircular el tercer líquido para mantener el material finamente dividido en suspensión, comprendiendo el tercer líquido el segundo líquido y más material finamente dividido en suspensión, de modo que el tercer líquido presenta una gravedad específica mayor que el segundo líquido, y descargar el tercer líquido para que se mezcle con el primer líquido del dispositivo convertidor para formar el segundo líquido; recibir el primer líquido y el tercer líquido en el primer tanque y el segundo tanque; y regular el suministro del primer líquido hacia el primer tanque y hacia el segundo tanque para mantener la altura del líquido en cada uno del primer y segundo tanques (16,15) por debajo de un umbral predeterminado.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato y un método como los que se exponen en las reivindicaciones adjuntas. Otras características de la invención resultarán evidentes gracias a las reivindicaciones dependientes y de la descripción de a continuación.

Breve descripción de los dibujos

Para comprender mejor la invención, se hace referencia, solo a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía, de acuerdo con un primer ejemplo de realización;

la figura 1A es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía, de acuerdo con un segundo ejemplo de realización;

la figura 1B es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía, de acuerdo con un tercer ejemplo de realización;

la figura 1C es un dibujo esquemático de una bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos, como la utilizada en el sistema de conversión de energía de la figura 1B;

la figura 2 es un dibujo en sección de un recipiente de separación;

la figura 3 es un dibujo en sección de una bomba de hélice;

la figura 4 es una vista lateral en sección de una válvula desviadora;

la figura 4A es una vista en planta de la válvula desviadora de la figura 4;

la figura 5 es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía, de acuerdo con la cuarta realización de ejemplo; y

la figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método de conversión de energía, tal como el que puede realizarse mediante el uso de un sistema de conversión de energía como el descrito en el presente documento.

Modos de llevar a cabo de la invención

Haciendo referencia a la figura 1, se muestra un ejemplo de sistema de conversión de energía 1 de acuerdo con una primera realización de ejemplo. El sistema de conversión de energía 1 comprende un conducto ascendente 20. El conducto ascendente 20 comprende un primer líquido. El sistema de conversión de energía 1 comprende, además, un conducto descendente 19. El conducto descendente 19 comprende un segundo líquido. El segundo líquido comprende el primer líquido con un material finamente dividido en suspensión, de modo que el segundo líquido presente una gravedad específica mayor que el primer líquido. En este ejemplo, el primer líquido es agua y el material finamente dividido es ferrosilicio. El material finamente dividido tiene un tamaño de partícula que el 100 % del material finamente dividido pasa por una malla de 0,2 mm. El conducto descendente 19 y el conducto ascendente 20 se extienden hacia arriba para que haya una separación vertical entre las porciones inferior y superior de los mismos, por lo que el fluido experimenta una diferencia de presión debida a la gravedad entre las porciones inferior y superior del mismo.

El sistema de conversión de energía 1 comprende un primer tanque 16 y un segundo tanque 16A. El primer tanque 16 y el segundo tanque 16A están dispuestos en comunicación fluida con el conducto descendente 19, de manera que el contenido del primer y segundo tanques 16,16A puede drenar desde las porciones inferiores de los mismos y luego hacia el conducto descendente 19. El conducto descendente 19 está en comunicación fluida con el conducto ascendente 20 a través de un separador que comprende un tanque de separación 22.

Hay una turbina 24 dispuesta para recibir el fluido que fluye a través del conducto ascendente 20. La turbina actúa como un dispositivo convertidor para convertir la energía del primer líquido en energía que salga del sistema de conversión de energía 1. En la realización de la figura 1, la turbina está situada debajo de un tanque de cabecera 21 que sirve para cebar el sistema de conversión de energía con el primer líquido, garantizando que el conducto ascendente 20 reciba un suministro suficiente del primer líquido durante las operaciones de conversión de energía, y abrir la vía de circulación del primer líquido a la presión atmosférica.

El primer líquido descargado por la turbina 24 se envía a un dispositivo de descarga alterna 14 que está dispuesto para regular el flujo desde la turbina 24 al primer tanque 16 y al segundo tanque 16A. Más adelante se describe la importancia de regular la altura del primer líquido en el primer y segundo tanques.

El conducto descendente 19 descarga en el tanque de separación 22, por ejemplo, a un nivel cercano al punto medio entre la parte superior y el fondo del tanque de separación 22. En una región superior del tanque de separación, una salida del tanque de separación 22 descarga hacia el conducto ascendente 20. El tanque de separación 22 tiene una superficie que disminuye con la disminución de la altura de forma generalmente cónica. El tanque de separación 22 comprende un regulador 12 mediante el que se puede añadir fluido a presión en la porción superior del mismo, por ejemplo, aire comprimido, o un gas inerte comprimido, como el nitrógeno, que no provoque la oxidación poco deseable del contenido del tanque de separación 22. De hecho, en vez de gas presurizado como aire o nitrógeno, puede utilizarse un líquido que sea generalmente inmiscible con el tercer líquido. Presurizar el tanque de separación 22 de esta manera sirve para ayudar a la recirculación de un tercer líquido.

El sistema de conversión de energía 1 comprende un recirculador que incluye una columna de recirculación 18. La columna de recirculación 18 está dispuesta para recibir el tercer líquido del tanque de separación 22. La columna de recirculación 18 está dispuesta para recibir el tercer líquido desde una porción inferior del tanque de separación 22 a través de un acceso de bomba 26. El tercer líquido comprende el segundo líquido y más material finamente dividido en suspensión, de modo que el tercer líquido presenta una gravedad específica mayor que el segundo líquido. La columna de recirculación 18 está dispuesta para descargar fluido y que se mezcle con el primer líquido del conducto ascendente 21. Más específicamente, la columna de recirculación 18 descarga el tercer líquido para mezclarlo con el primer líquido en el primer tanque 16 y/o en el segundo tanque 16A, para formar así el segundo líquido en el conducto descendente 19.

El recirculador comprende además una bomba 17 para elevar el tercer líquido en la columna de recirculación 18. La bomba 17 puede comprender adecuadamente una bomba de fuerza de desplazamiento de fluido como se describe con más detalle a continuación con respecto a las figuras 1B y 1C, una bomba de hélice como se describe con más detalle a continuación con respecto a la figura 3, u otras configuraciones adecuadas de bombas de lodos.

En el funcionamiento del sistema de conversión de energía, el hecho de que el segundo y el tercer líquido sean de mayor gravedad específica que el primer líquido significa que la altura del primer líquido en el conducto ascendente 20 es mayor que la altura del segundo líquido en el conducto descendente 19 y del tercer líquido en la columna de recirculación 18. La turbina 24, por tanto, convierte la energía potencial del primer líquido en una salida de trabajo en forma de energía cinética.

El recirculador recircula el tercer líquido, manteniendo el material finamente dividido en suspensión. El recirculador recibe el tercer líquido desde una porción inferior del tanque de separación 22, donde el material más denso se desplaza a medida que los fluidos se separan en el tanque de separación 22, a través del acceso de la bomba 26. La bomba 17 atrae el tercer líquido hacia la columna de recirculación 18, que está en comunicación fluida con el primer tanque 16 y el segundo tanque 16A. El suministro de fluido presurizado a la porción superior del tanque de separación 22 sirve para mantener una presión de base constante en el tanque de separación 22, reduciendo la demanda de la bomba 17. Para reducir aún más la demanda de la bomba 17, se puede aplicar un vacío aproximado por encima del nivel del fluido en el primer y segundo tanques 16, 16A. La cantidad de presión aplicada en el tanque de separación 22 y la cantidad de vacío aplicada en el primer y segundo tanques 16,16A pueden seleccionarse en función de los parámetros de flujo y de las dimensiones globales del sistema de conversión de energía, teniendo en cuenta las pérdidas por fricción que se producen en los caudales de funcionamiento del diseño y las diferencias de altura entre las partes superior e inferior del sistema de conversión de energía. Como se apreciará, la monitorización de la presión/vacío durante el funcionamiento puede realizarse mediante sensores (no mostrados) y los ajustes adecuados que se realizan para tener en cuenta cualquier pérdida que se produzca en el sistema a lo largo del tiempo.

El suministro del primer líquido hacia el primer y segundo tanques 16,16A desde la turbina 24 se regula para mantener la altura del líquido en cada uno del primer y segundo tanques 16,16A por debajo de un umbral predeterminado. Esto ayuda a controlar la altura del primer líquido en el conducto ascendente 21, manteniendo así la cantidad de agua disponible para accionar la turbina 24.

La regulación del suministro del primer líquido se realiza mediante una disposición de descarga alterna que alterna la descarga de la turbina 24 entre el primer y segundo tanques 16,16A. La alternancia de la descarga puede lograrse convenientemente con la válvula desviadora que se describe con más detalle a continuación con respecto a la figura 4. Durante el funcionamiento del sistema de conversión de energía 1, el fluido fluye hacia uno del primer y segundo tanques 16,16A, de tal manera que mientras que uno del primer y segundo tanques 16,16A se está llenando con el primer líquido, el otro se va vaciando. De este modo es posible controlar con mayor facilidad la mezcla entre el primer fluido y el tercer fluido para producir un flujo de segundo fluido en el conducto descendente 19 que tenga una densidad adecuada para seguir haciendo funcionar el sistema de conversión de energía.

El tanque de separación 22 recibe el segundo líquido del conducto descendente 19. El tanque de separación 22 separa el primer líquido del material finamente dividido y descarga el primer líquido en el conducto ascendente 20 y el tercer líquido en la columna de recirculación 18. El tanque de separación 22 tiene una superficie que disminuye al disminuir la altura, de modo que la velocidad del flujo dentro del tanque cae con el aumento de la altura en el tanque de separación 22 para eliminar el material finamente dividido de la suspensión. Esto significa que la separación se produce en el tanque de separación 22, comprendiendo una porción superior del tanque de separación 22 el primer líquido, mientras que una porción inferior del tanque de separación 22 comprende el tercer líquido. Una salida del tanque de separación 22 situada en la porción superior del mismo descarga hacia el conducto ascendente 20 y una salida inferior del tanque de separación 22 situada en la porción inferior del mismo descarga en la columna de recirculación 18. El tanque de separación 22 incluye una válvula de drenaje 23 que puede utilizarse al iniciar o apagar el sistema de conversión de energía 1.

La figura 1A es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía 10, de acuerdo con una segunda realización de ejemplo. En la figura 1A, el tanque de separación 22 sirve de colector, produciendo la separación del segundo líquido el primer líquido para el conducto ascendente 20 y generándose el tercer líquido para el recirculador en un separador 8. La figura 2 y la descripción asociada a continuación ofrecen detalles adicionales del funcionamiento del separador 8.

El separador 8 comprende un recipiente de separación 32, para eliminar el material finamente dividido que permanece en el fluido que sale del tanque de separación 22 a través de la entrada del separador 29, que está dispuesta cerca de la parte superior del tanque de separación 22. El separador 8 también comprende un tubo de alimentación de la turbina que va desde el recipiente de separación 32 hasta la turbina 24, y un tubo de retorno del medio 27, que va desde el recipiente de separación 32 al tanque de separación 22.

El recipiente de separación 32 recibe el fluido de la parte superior del tanque de separación 22 a través de la entrada del separador 29. El recipiente de separación 32 funciona para eliminar el material finamente dividido del fluido recibido a través de la entrada del separador 29. El recipiente de separación 32 descarga el primer líquido en el conducto ascendente 20 a través de la turbina 24 y devuelve el fluido que tiene una alta concentración de material finamente dividido al tanque de separación 22 a través del tubo de retorno del medio 27.

Haciendo referencia a la figura 2, se muestra el recipiente de separación 32. El recipiente de separación 32 es cilíndrico y está colocado de forma que su eje es horizontal. El recipiente de separación 32 comprende un tambor de separación 34, situado dentro del recipiente de separación 32. El tambor de separación 32 es cilíndrico y está colocado de forma que su eje es horizontal. El eje del tambor de separación 34 es no concéntrico con el del recipiente de separación 32. El recipiente de separación 32 está sellado, y tiene un regulador de presión 38 mediante el cual se puede añadir o eliminar fluido presurizado de la porción superior del mismo. Por ejemplo, se puede utilizar aire comprimido o un gas inerte comprimido, como el nitrógeno, para mantener el nivel del fluido en el recipiente de separación 32 en torno al nivel del eje del tambor de separación 32, que está por encima del nivel del tubo de alimentación de la turbina indicado en la figura 2 con la flecha que va hacia el número de referencia 24 de la turbina. En vez de gas presurizado como aire o nitrógeno, puede utilizarse un líquido que sea generalmente inmiscible con el tercer líquido.

Se proporciona un indicador de nivel de fluido 35 para ayudar a determinar el nivel correcto de fluido después de la inspección a través del puerto de visualización 39, facilitando cualquier regulación necesaria del nivel de fluido en el recipiente de separación 32.

El tambor de separación 34 está formado por un material ferromagnético, y comprende un imán permanente 36 ubicado en su interior. El imán permanente 36 se extiende sobre aproximadamente 140 grados del arco del tambor de separación 34. El imán permanente está dispuesto en posición fija para que pueda actuar sobre la porción inferior del tambor de separación 34 independientemente del giro del tambor de separación 34.

El recipiente de separación 32 comprende un acceso 37 dispuesto para recibir el fluido procedente de la entrada del separador 29. El recipiente de separación 32 comprende un rascador 31. El rascador 31 está desviado para ponerse en contacto con el tambor de separación 34. El rascador 31 es adyacente a una barrera 30 situada en el lado opuesto del tambor de separación 34 respecto al acceso 37, desviado para entrar en contacto con el tambor de separación 34.

El recipiente de separación 32 comprende una primera salida del tambor que se sitúa por debajo del punto de contacto entre el rascador 31 y el tambor de separación 34, y que va hacia el tubo de retorno del medio 27. La barrera 30 coopera con una placa divisora 41 servocontrolada para guiar el material finamente dividido hacia la primera salida del tambor. El recipiente de separación 32 comprende una segunda salida de tambor situada en el lado opuesto del limpiador 31 y la barrera 30, pero en el mismo lado del acceso al tambor 37. La segunda salida del tambor comprende el tubo de alimentación de la turbina en comunicación fluida con el conducto ascendente 21. Entre el tambor de separación 34 y la segunda salida del tambor hay una segunda barrera 30A.

En uso, el nivel de fluido 43 dentro del recipiente de separación 32 es inferior al nivel alcanzado por las barreras 30,30A. El nivel de fluido 43 dentro del recipiente de separación 32 es tal que la mitad del tambor de separación 34 está sumergida.

En la figura 2, el tambor de separación 34 gira en sentido contrario a las agujas del reloj. El imán permanente 36 no gira con el tambor de separación, y como tal produce una región magnética en la que el material finamente dividido se ve atraído por el imán permanente 36, situado en una superficie externa del tambor de separación 34. El material finamente dividido se mueve con el tambor de separación 34, hasta que el material finamente dividido sale de la región magnética. En este punto, el material finamente dividido cae de la superficie del tambor de separación 34 por gravedad. Debido a que el borde de la región magnética se encuentra por encima de la primera salida del tambor, el material finamente dividido cae en la primera salida del tambor. La barrera 30 ayuda en este proceso. El primer líquido que está situado radialmente más allá de las barreras 30,30A sale del recipiente de separación 32 a través de la segunda salida del tambor bajo la acción de la presión dentro del recipiente de separación 22.

Se apreciará que puede quedar una pequeña cantidad de material finamente dividido residual en la superficie externa del tambor de separación 34, incluso después de que el material finamente dividido haya salido de la región magnética. El rascador 31 elimina ese material finamente dividido residual de la superficie del tambor de separación 34. El material finamente dividido residual también cae en la primera salida del tambor. La descarga de material finamente dividido se ve favorecida por la colocación de la placa divisora 41, llevándose a cabo el ajuste adecuado del servo durante el funcionamiento.

Existen recipientes de separación alternativos, por ejemplo, que comprenden geometrías alternativas y otras características adecuadas a los parámetros de diseño del sistema relacionados con la presión, producción de fluido, espacio ocupado, composición de material fluido y finamente dividido, eficacia de la separación, etc. Por ejemplo, el tambor de separación puede estar dispuesto con un eje vertical, con una modificación adecuada a su posición y la disposición del imán, accesos/salidas, el rascador, etc.

La figura 1B es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía 100, de acuerdo con una tercera realización de ejemplo. En la figura 1B, el recipiente de separación 32 está situado en la trayectoria descendente del segundo líquido del conducto descendente 19. El conducto descendente 19 comprende un primer tramo 19A, que alimenta el tanque de separación 22, y un segundo tramo 19B, que alimenta el recipiente de separación 32. En esta realización, la separación se produce en el recipiente de separación 32, sirviendo el tanque de separación puramente como colector. El flujo del segundo líquido en el primer y segundo tramos 19A,19B del conducto descendente 19 se regula mediante las válvulas 19C,19D. En la figura 1B, la funcionalidad de la bomba 17 la proporciona un compresor de aire 97, un tanque de aire 95, el primer y segundo tanques de bomba 103, 104 y las válvulas de control asociadas 90, 91, 92, 93 y las válvulas antirretorno 28. Mediante la apertura y el cierre adecuados de las válvulas de control 90,91,92,93, se proporciona una salida constante del tercer líquido para el recirculador 18 de acuerdo con la presión de aire de la bomba 97 acumulada en el tanque de aire 95 y suministrada a través de los tubos de aire 94, 94A. Es decir, aplicando presión de forma alterna en el espacio de aire de la parte superior del primer y segundo tanques de bomba 103, 104 de acuerdo con la apertura y el cierre de las válvulas de control 90, 91, 92, 93. El ciclo de funcionamiento del circuito de la bomba de accionamiento directo por aire resultará evidente gracias a la siguiente descripción de la bomba de desplazamiento de fluidos de la figura 1C. Como se apreciará, en lugar de aire, puede utilizarse un gas inerte como el nitrógeno.

Haciendo referencia a la figura 1C, se muestra una bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos 17A utilizada dentro de la columna de recirculación 18 de un sistema de conversión de energía 10, en lugar de la bomba de hélice 17 de la figura 1 o del circuito de la bomba de accionamiento directo por aire de la figura 1B. Algunas características de la bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos 17A se omiten en la figura 1B para mayor claridad. La bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos 17A funciona de la manera descrita más adelante, permitiendo que los sistemas de conversión de energía 1,10,100 de las figuras 1, 1A o 1B funcionen de la misma manera que la descrita con respecto a la figura 1 cuando se utilizan otros tipos de bombas para recircular el tercer líquido.

La bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos 17A comprende un primer tanque de bomba 103 y un segundo tanque de bomba 104. El primer tanque de bomba 103 comprende una primera cámara de medios 70. El segundo tanque de bomba 104 comprende una segunda cámara de medios 71.

La primera cámara de medios 70 está en comunicación fluida con el tanque de separación 22 a través de una primera válvula antirretorno 28. La primera válvula antirretorno 28 permite que el flujo de fluido pase hacia la primera cámara de medios 70 desde una parte inferior del tanque de separación 22, pero no permite su retorno desde la primera cámara de medios 70 en la dirección opuesta. La primera cámara de medios 70 está en comunicación fluida con una primera rama del recirculador 18A, que se extiende hacia arriba desde el primer tanque de bomba 103 como parte de la columna de recirculación 18. El tercer líquido de la primera cámara de medios 70 está marcado con una "M".

La segunda cámara de medios 71 está en comunicación fluida con el tanque de separación 22 a través de una segunda válvula antirretorno 28. La segunda válvula antirretorno 28 permite el flujo de fluido hacia la segunda cámara de medios 71, pero no permite su retorno desde la segunda cámara de medios 71 en la dirección opuesta. La segunda cámara de medios 71 está en comunicación fluida con una segunda rama del recirculador 18B, que se extiende hacia arriba desde el segundo tanque de bomba como parte de la columna de recirculación 18. El tercer líquido de la segunda cámara de medios 71 está marcado con una "M".

El primer tanque de bomba 103 comprende un primer tanque de silla de montar 77A. Una parte superior del primer tanque de silla de montar 77A está en comunicación fluida con la primera cámara de medios 70 a través de los tubos de conexión 72.

El segundo tanque de bomba 104 comprende un segundo tanque de silla de montar 77B. Una parte superior del segundo tanque de silla de montar 77B está en comunicación fluida con la segunda cámara de medios 71 a través de los tubos de conexión 72.

La bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos 17A comprende una bomba sumergible 76, que se encuentra dentro de un recipiente a presión 75. Un lado de la bomba sumergible 76 está en comunicación fluida con una primera mitad de una válvula desviadora 74, y el otro está en comunicación fluida con una segunda mitad de la válvula desviadora 74. Durante su uso, la bomba sumergible 76 funciona para extraer agua de la segunda mitad de la válvula desviadora 74 y para hacer pasar el agua a la primera mitad de la válvula desviadora 74. El agua está marcada con una "W" en el primer y segundo tanques de silla de montar 77A, 77B y en la primera y segunda mitades 1/2 y 2/2 de la válvula desviadora 74.

La primera y segunda mitades de la válvula desviadora 74 comprenden, cada una, un puerto que está en comunicación fluida con el primer tanque de silla de montar 77A. La primera y segunda mitades de la válvula desviadora 74 también comprenden, cada una, un puerto que está en comunicación fluida con el segundo tanque de silla de montar 77B.

Los tanques de silla de montar 77A, 77B comprenden agua en su fondo, con aire por encima del agua. Los tanques de medios 70,71 comprenden un tercer líquido en sus fondos, con aire por encima del tercer líquido. El aire está marcado con la "A". También hay aire en los tubos de conexión 72. Como se apreciará, en lugar de aire, puede utilizarse un gas inerte como el nitrógeno. De hecho, en vez de gas presurizado como aire o nitrógeno, puede utilizarse un líquido que sea generalmente inmiscible con el tercer líquido.

No existe tercer líquido o agua que fluya entre los tanques de silla de montar 77A, 77B y los tanques de medios 70, 71 en ningún momento durante el funcionamiento de la bomba de fuerza 17A, en cambio, el movimiento de entrada y salida de agua de los tanques de silla de montar 77A, 77B hace que la presión del aire por encima del tercer líquido expulse el tercer líquido alternativamente de la primera y segunda ramas del recirculador 18A, 18B, y correspondientemente la diferencia de presión entre los tanques de medios 70, 71 y el tanque de separación 22 atrae el tercer líquido hacia el tanque de medios 70, 71 opuesto, desde el cual el tercer líquido se suministra a la columna de recirculación 18. Esta operación de bombeo se controla cambiando la configuración de la válvula desviadora 74 utilizando un accionamiento 73.

En una primera etapa del ciclo de funcionamiento de la bomba de desplazamiento de fluidos 17A, la válvula desviadora se encuentra en un primer estado. En el primer estado, la segunda mitad de la válvula desviadora 74 está dispuesta de tal manera que el agua sale del segundo tanque de silla de montar 77B, pasa a la segunda mitad de la válvula desviadora 74 y es devuelta al lado de succión de la bomba sumergible 76 a través del recipiente a presión 75. La conexión entre el segundo lado de la válvula desviadora 74 y el primer tanque de silla de montar 77A está cerrada.

Al mismo tiempo, en la primera fase del ciclo de funcionamiento de la bomba de desplazamiento de fluidos 17A, la primera mitad de la válvula desviadora 74 recibe agua del recipiente a presión 75 a través del lado de presión de la bomba sumergible 76. La primera mitad de la válvula desviadora 74 está cerrada hacia el segundo tanque de silla de montar 77B, pero abierta hacia el primer tanque de silla de montar 77A, de manera que el nivel de agua en el primer tanque de silla de montar 77A aumenta, empujando el aire hacia el primer tanque de medios 70, y desplazando así el tercer líquido desde la primera cámara de medios 70 hacia arriba de la primera rama del recirculador 18A. Como se muestra en la configuración de la figura 1B y se ha descrito anteriormente, una válvula antirretorno 28 entre la primera cámara de medios 70 y el tanque de separación 22 impide que el flujo del tercer líquido vuelva directamente al tanque de separación 22 cuando funciona la bomba de desplazamiento de fluidos 17A. La operación continúa de esta manera hasta que el tercer líquido del segundo tanque de medios 71 alcanza un nivel máximo, siendo atraído hacia el segundo tanque de medios 71 desde el tanque de separación 22 por la presión reducida en el segundo tanque de medios 71 a medida que el espacio por encima de los terceros medios en el segundo tanque de medios 71 se vacía de aire a través de los tubos de conexión 72 a medida que se bombea el agua hacia afuera del segundo tanque de silla de montar 77B. De nuevo, como se muestra en la configuración de la figura 1B, se proporciona una válvula antirretorno 28 en la rama del recirculador 18B para que el tercer líquido sea atraído hacia el segundo tanque de medios 71 desde el tanque de separación 22 en lugar de que vuelva a bajar por la rama del recirculador 18B.

En una segunda fase del ciclo de funcionamiento de la bomba de desplazamiento de fluidos 17A, la válvula desviadora 74 pasa a un segundo estado mediante el control del accionamiento 73. En la segunda fase, el puerto de la primera mitad de la válvula desviadora 74 que estaba cerrado en el primer estado se abre, y el puerto abierto de la primera mitad de la válvula desviadora 74 se cierra. De igual manera, en la segunda fase, el puerto de la segunda mitad de la válvula desviadora que estaba abierto en el primer estado se cierra, y el puerto cerrado de la segunda mitad de la válvula desviadora 74 se abre.

Es decir, en la segunda fase del ciclo de funcionamiento de la bomba de desplazamiento de fluido, la segunda mitad de la válvula desviadora 74 está dispuesta de tal manera que el agua sale del primer tanque de silla de montar 77A, pasa a la segunda mitad de la válvula desviadora 74 y es devuelta al lado de succión de la bomba sumergible 76 a través del recipiente a presión 75. La conexión entre el segundo lado de la válvula desviadora 74 y el segundo tanque de silla de montar 77B está cerrada.

Al mismo tiempo, en la segunda fase del ciclo de funcionamiento de la bomba de desplazamiento de fluidos 17A, la primera mitad de la válvula desviadora 74 recibe agua del recipiente a presión 75 a través del lado de presión de la bomba sumergible 76. La primera mitad de la válvula desviadora 74 está cerrada hacia el primer tanque de silla de montar 77A, pero abierta hacia el segundo tanque de silla de montar 77B, de manera que el nivel de agua en el segundo tanque de silla de montar 77B aumenta, empujando el aire hacia el segundo tanque de medios 71 y desplazando así el tercer líquido desde la segunda cámara de medios 71 hacia arriba de la segunda rama del recirculador 18B. La válvula antirretorno 28 entre la segunda cámara de medios 71 y el tanque de separación 22 impide que el tercer líquido vuelva directamente al tanque de separación 22. Esto continúa hasta que el tercer líquido en el primer tanque de medios 70 alcanza un nivel máximo, siendo atraído hacia el primer tanque de medios 70 desde el tanque de separación 22 por la presión reducida en el primer tanque de medios 70 a medida que el espacio por encima de los terceros medios en el primer tanque de medios 70 se vacía de aire a través de los tubos de conexión 72 a medida que se bombea el agua hacia afuera del primer tanque de silla de montar 77A. En la rama del recirculador 18A hay una válvula antirretorno 28 para que el tercer líquido sea atraído hacia el primer tanque de medios 70 desde el tanque de separación 22, en lugar de volver a bajar por la rama del recirculador 18A.

Como tal, el tercer líquido se bombea constantemente desde el tanque de separación 22 hasta el conducto ascendente 18 sin que los medios abrasivos del tercer líquido se encuentren con las piezas de trabajo de una bomba, rodamiento, junta, etc. Esto reduce el desgaste de la bomba y prolonga su vida útil.

Haciendo referencia a la figura 3, se muestra una bomba de hélice 17. La bomba de hélice 17 se encuentra dentro de la columna de recirculación 18. La bomba de hélice comprende unas palas 58 que están conectadas a un eje 57. El eje 57 está directamente acoplado a un motor hidráulico 53.

La bomba de hélice 17 está revestida de material resistente a la abrasión, tal como un caucho sintético, semisintético o natural. Una porción del eje 57 se encuentra dentro de una cubierta hermética 59. El motor hidráulico 53 está ubicado en la cubierta hermética 59.

Durante su uso, la bomba de hélice 17 es accionada por el motor hidráulico 53 para recircular el tercer líquido. El material resistente a la abrasión protege la bomba de hélice 17 de los daños causados por el material finamente dividido en suspensión. La cubierta hermética 59 dota de una mayor protección a la porción del eje 57, el motor hidráulico 53, las juntas (no mostradas) y los rodamientos (no mostrados) ahí ubicados.

En las figuras 4 y 4A, se muestra una válvula desviadora que puede utilizarse como la primera y segunda mitades del desviador 74 y como la disposición de descarga alterna 14. La válvula de desviadora comprende un eje 140 que está conectado a un motor (no mostrado) y una caja de rodamientos 141 que soporta los rodamientos y juntas 142 y 143 para el eje. Un casquillo 146 coopera con el rodamiento 142 para montar giratoriamente el eje 140 en una cámara 144 de la válvula desviadora. La cámara 144 incluye una tapa retirable para facilitar el acceso para la inspección y el mantenimiento. Hay un brazo 145 unido al eje 140 para soportar una placa 150. La válvula desviadora también comprende un puerto de entrada 147 y un primer y segundo puertos de salida 148, 149.

Durante su uso, un motor hace girar continuamente el eje, haciendo que la placa 150 gire y cubra alternativamente uno de los dos puertos de salida 148, 149. Esto significa que el fluido que fluye hacia la válvula desviadora a través del puerto de entrada 147 sale por los puertos de salida 148, 149 a un ritmo constante, ya que un puerto de salida queda cubierto al mismo tiempo que el otro queda descubierto por el giro de la placa 150.

La figura 5 es un dibujo esquemático de un sistema de conversión de energía 1000 de acuerdo con una cuarta realización de ejemplo. El sistema de conversión de energía 1000 comprende características generalmente similares a las de los sistemas de conversión de energía 1, 10, 100 de las figuras 1, 1A y 1B, en concreto, el de la figura 1 A. Sin embargo, en el sistema de conversión de energía 1000, el dispositivo convertidor convierte la energía del primer líquido en energía potencial del aire atmosférico comprimido, en vez de en energía cinética en una turbina. Como se apreciará, en lugar de aire, se puede utilizar cualquier gas compresible.

El sistema de conversión de energía 1000 comprende un compresor de aire hidráulico. El compresor de aire comprende un segundo conducto ascendente 126, que se conecta al tanque de separación 22 a través de un recipiente de separación 32. El segundo conducto ascendente 130 se extiende hacia arriba hasta un tanque de cabecera 120 que está en comunicación fluida con un recipiente de arrastre de aire 121. El recipiente de arrastre de aire 121 contiene tubos de pequeño diámetro.

El sistema de compresión de aire comprende además una columna descendente 122, que va desde el recipiente de arrastre de aire 121 hasta un separador de aire comprimido 123. El separador de aire comprimido 123 se conecta al conducto ascendente 20.

Durante su uso, el primer líquido sale del recipiente de separación 32 por el segundo conducto ascendente 130 y llega al tanque de cabecera 120. El primer líquido fluye desde el tanque de cabecera 120 hasta el recipiente de arrastre de aire 121. Los tubos de pequeño diámetro del recipiente de compresión de aire 121 hacen que el aire atmosférico sea arrastrado con el primer líquido a medida que este fluye por la columna descendente 122.

El primer líquido con aire arrastrado fluye por la columna descendente 122 y llega al separador de aire comprimido 123. El aire arrastrado se separa del primer líquido en el separador de aire 123 y se mantiene bajo presión debido a la altura del primer líquido en la columna descendente 122. Durante la descarga de la columna descendente 122, el primer líquido incide sobre un desviador de flujo 124, que desvía el flujo, provocando una turbulencia que ayuda a separar el aire arrastrado del primer líquido. En la realización de la figura 5, el deflector de flujo comprende una proyección en forma de cono en la base del separador de aire comprimido 123. El aire comprimido puede obtenerse del separador de aire comprimido 123 en la válvula 125 y puede utilizarse su energía potencial en muchas aplicaciones.

El primer líquido sale del separador de aire comprimido 123 a través del conducto ascendente 20, fluyendo de vuelta a la disposición de descarga alterna 14.

En este ejemplo de sistema de conversión de energía, toda la salida de trabajo puede suministrarse en forma de compresión de aire y que no haya una turbina. Se apreciará que, en cualquiera de los sistemas de conversión de energía descritos, se puede utilizar un sistema de compresión de aire del tipo mostrado en la figura 6, en vez de una turbina o junto a esta.

Haciendo referencia a la figura 6, se muestra un diagrama de flujo de un método de conversión de energía. En una primera etapa 201 del método, se proporciona un conducto ascendente que comprende un primer líquido.

En una segunda etapa 202 del método, se proporciona un conducto descendente que comprende un segundo líquido. El conducto descendente está en comunicación fluida con el conducto ascendente y el segundo líquido comprende el primer líquido y un material finamente dividido en suspensión, de modo que el segundo líquido presenta una gravedad específica mayor que el primer líquido.

En una tercera etapa 203 del método, el tercer líquido se recircula para mantener el material finamente dividido en suspensión. El tercer líquido comprende el segundo líquido y más material finamente dividido en suspensión, de modo que el tercer líquido presenta una gravedad específica mayor que el segundo líquido. El tercer líquido se mezcla con el primer líquido del conducto ascendente para formar el segundo líquido en el conducto descendente.

En una cuarta etapa 204 del método, la energía potencial del primer líquido en la primera columna se convierte en una salida de trabajo.

En una quinta etapa 205 del método, se regula la descarga del primer líquido en el primer y segundo tanques, para así mantener la altura del líquido en cada uno del primer y segundo tanques por debajo de un umbral predeterminado con el fin de que la mezcla del primer líquido y el tercer líquido se produzca de acuerdo con la descarga del primer y segundo tanques para producir el segundo líquido. La regulación de la descarga del primer líquido en el primer y segundo tanques se realiza mediante la descarga alterna desde el conducto ascendente 21.

Se apreciará que el método descrito con anterioridad podría emplearse utilizando los sistemas de conversión de energía descritos anteriormente, y que algunas de las etapas del método 201 -205 pueden llevarse a cabo en un orden diferente al mostrado en la figura 7 o al mismo tiempo.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de conversión de energía que comprende:

un conducto ascendente (20) que comprende un primer líquido;

un conducto descendente (19) que comprende un segundo líquido, estando el conducto descendente (19) en comunicación fluida con el conducto ascendente (20), comprendiendo el segundo líquido el primer líquido y material finamente dividido en suspensión, de manera que el segundo líquido presenta una gravedad específica mayor que el primer líquido, estando el conducto descendente (19) en comunicación fluida con un primer tanque (16) y un segundo tanque (16A);

un dispositivo convertidor (24) dispuesto para convertir la energía del primer líquido en energía para su salida del sistema de conversión de energía, y para descargar el primer líquido a continuación; y

un recirculador (17, 18) dispuesto para recircular el tercer líquido para mantener el material finamente dividido en suspensión, comprendiendo el tercer líquido el segundo líquido y más material finamente dividido en suspensión, de modo que el tercer líquido presenta una gravedad específica mayor que el segundo líquido, estando el recirculador (17, 18) dispuesto para descargar el tercer líquido para que se mezcle con el primer líquido del dispositivo convertidor (24) para formar el segundo líquido;

en donde el primer tanque (16) y el segundo tanque (16A) están dispuestos entre el dispositivo convertidor (24) y el conducto descendente (19) para recibir el primer líquido descargado desde el convertidor (24) y suministrar el primer líquido al conducto descendente (19), y

en donde el suministro del primer líquido al primer y segundo tanques (16, 16A) está regulado en uso con el fin de mantener la altura del líquido en el primer y segundo tanques (16, 16A) por debajo de un umbral predeterminado.

2. El sistema de conversión de energía de la reivindicación 1, en donde la regulación del suministro del primer líquido se realiza mediante una disposición de descarga alterna (14) que, en uso, alterna la descarga entre el primer y segundo tanques (16, 15).

3. El sistema de conversión de energía de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que comprende, además, un separador (8) dispuesto para recibir el segundo líquido procedente del conducto descendente (19), separar el primer líquido del material finamente dividido y descargar el primer líquido en el conducto ascendente (20) y el tercer líquido en el recirculador (17, 18).

4. El sistema de conversión de energía de la reivindicación 3, en donde el separador (8) comprende un tanque de separación (22).

5. El sistema de conversión de energía de la reivindicación 4, en donde el tanque de separación (22) tiene una superficie que disminuye al disminuir la altura, de modo que la velocidad del flujo dentro del tanque de separación (22) caiga con el aumento de la altura en el tanque para eliminar el material finamente dividido de la suspensión, y el tanque de separación (22) comprende, además, una salida superior dispuesta para realizar la descarga en el conducto ascendente (20).

6. El sistema de conversión de energía de una cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, en donde el separador (8) comprende, además, un recipiente de separación (32), estando el recipiente de separación (32) dispuesto para recibir el segundo o tercer líquido, separar el material finamente dividido del segundo o tercer líquido recibido y descargar el primer líquido en el conducto ascendente (20) y devolver el líquido al tanque de separación (22) a través de un tubo de retorno (27).

7. El sistema de conversión de energía de la reivindicación 6, en donde el recipiente de separación (32) comprende un tambor de separación giratorio (34) y un imán (36), estando el imán (36) dispuesto para atraer el material finamente dividido para que se ubique en el tambor de separación, que gira para separar el material finamente dividido del primer líquido.

8. El sistema de conversión de energía de la reivindicación 7, en donde el imán (36) es un imán permanente situado dentro del tambor de separación (34), produciendo el imán (36) una región magnética para atraer el material finamente dividido, de modo que el material finamente dividido se ubique en el tambor de separación (34), en donde el giro del tambor de separación hace que el material finamente dividido ubicado en el tambor de separación salga de la región magnética y caiga del tambor de separación hacia el tubo de retorno (27), en donde el tambor de separación (34) está dispuesto con un eje vertical.

9. El sistema de conversión de energía de una de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el recipiente de separación (32) comprende un rascador (31) para eliminar el material finamente dividido del tambor de separación (34) y dirigir el material finamente dividido hacia el tubo de retorno (27).

10. El sistema de conversión de energía de una de las reivindicaciones 6 a 9, en donde el recipiente de separación (32) es un recipiente a presión, y el nivel de fluido en el recipiente de separación (32) se puede controlar mediante el control de la admisión y la ventilación de gas en el recipiente de separación (32).

11. El sistema de conversión de energía de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, en donde el recirculador (17, 18) comprende una columna de recirculación (18) para recibir el tercer líquido del tanque de separación (22) y descargar el tercer líquido para mezclarlo con el primer fluido del primer tanque (16) y del segundo tanque (15).

12. El sistema de conversión de energía de la reivindicación 11, en donde la columna de recirculación (18) está dispuesta para recibir el tercer líquido procedente de una salida inferior del tanque de separación (22).

13. El sistema de conversión de energía de una de las reivindicaciones 11 o 12, en donde el recirculador (17, 18) comprende una bomba de fuerza de desplazamiento de fluidos (17A) operable para recircular el tercer líquido.

14. El sistema de conversión de energía de cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo convertidor (24) comprende una turbina (24) y la salida de trabajo comprende energía cinética.

15. Un método de conversión de energía, que comprende las etapas de:

proporcionar un conducto ascendente que comprende un primer líquido (201);

proporcionar un conducto descendente que comprende un segundo líquido, estando el conducto descendente en comunicación fluida con el conducto ascendente, comprendiendo el segundo líquido el primer líquido y un material finamente dividido en suspensión, de modo que el segundo líquido presente una gravedad específica mayor que el primer líquido, estando el conducto descendente en comunicación fluida con un primer tanque y un segundo tanque (202);

recircular el tercer líquido para mantener el material finamente dividido en suspensión, comprendiendo el tercer líquido el segundo líquido y más material finamente dividido en suspensión, de modo que el tercer líquido presenta una gravedad específica mayor que la del segundo líquido, y descargar el tercer líquido para que se mezcle con el primer líquido del dispositivo convertidor para formar el segundo líquido (203);

convertir la energía potencial del primer líquido de la primera columna en una salida de trabajo y descargar el primer líquido (204);

regular el suministro del primer líquido hacia el primer tanque y hacia el segundo tanque para mantener la altura del líquido en cada uno del primer y segundo tanques por debajo de un umbral predeterminado (205).