ES2952426T3 - Instalación de vacío para procesos de vacío industriales - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una instalación de vacío para aplicación industrial, comprendiendo la instalación un primer recipiente que tiene una primera entrada de gas para permitir que una sustancia gaseosa entre al primer recipiente y una primera salida para agotar un material, un segundo recipiente que tiene una segunda entrada para aspirar una cantidad de material y una segunda salida de gas para agotar la sustancia gaseosa, en donde la sustancia gaseosa comprende un vapor generado a partir del material, una cámara de almacenamiento para almacenar la cantidad de material, teniendo la cámara de almacenamiento una tercera entrada, en donde al menos la el primer recipiente se comunica con el interior de la cámara de almacenamiento a través de la primera salida y la tercera entrada; y una bomba de vacío ubicada entre el primer recipiente y el segundo recipiente, y operada para reducir la presión en el segundo recipiente, permitiendo así que el material sea succionado al segundo recipiente a través de la segunda entrada de líquido hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa, siendo accionada además la bomba de vacío para transportar la sustancia gaseosa al primer recipiente para elevar la presión en el primer recipiente, forzando así el material en el primer recipiente a entrar en la cámara de almacenamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Instalación de vacío para procesos de vacío industriales
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo de la invención
[0001] La presente invención se refiere a una instalación de vacío para procesos de vacío industriales para reducir la emisión de una sustancia gaseosa desde un material aspirado. La invención también se refiere a un camión aspirador con dicha instalación de vacío. Además, la invención se refiere a un método para usar de dicha instalación de vacío.
2. Descripción de la técnica relacionada
[0002] Las instalaciones de vacío para procesos de vacío industriales, que se pueden proporcionar en un camión u otro tipo de vehículo, o como una unidad de trabajo independiente autoportante, se utilizan en diversas capacidades para aspirar líquidos y materiales particulados, o una mezcla de los mismos. También pueden funcionar a la inversa como sopladores para suministrar material particulado, en caso de ser necesario. Las instalaciones de vacío funcionan como sistemas de desplazamiento de aire o gas y están diseñadas para aplicaciones industriales pesadas. Dichas instalaciones de vacío son adecuadas para la aspiración, el desplazamiento, el transporte y/o la carga de sustancias secas, húmedas y/o peligrosas, como varios tipos de catalizadores químicos y/o líquidos, grava, polvos, cenizas volantes y residuos. Un ejemplo de una instalación conocida se describe en la EP773327A1.
[0003] Existen varias configuraciones, pero, en general, todas estas instalaciones de vacío o estos camiones aspiradores están provistos de algún tipo de cámara de vacío a la que se aplica vacío utilizando una bomba de vacío de tamaño apropiado para el funcionamiento en cuestión. La cámara de vacío está provista de una o más entradas a través de las cuales el material que se va a aspirar puede entrar en la cámara de vacío. Por lo general, tendrá la forma de un acoplamiento de tubería al que se puede unir una tubería flexible.
[0004] Normalmente, la cámara de vacío también se usa como cámara de almacenamiento, donde el material se almacena después de la aspiración. Debido a la presión inferior con respecto a la presión ambiental, en la cámara de vacío se evapora una cierta cantidad de líquido presente en el material para alcanzar un nuevo equilibrio de líquido/vapor. Este vapor se puede emitir al medio ambiente por medio de la bomba de vacío. Además, una cierta cantidad del vapor generado se emitirá al medio ambiente a través de válvulas y similares durante el proceso.
[0005] Dichas emisiones de vapor pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y/o nocivas para los operadores que hacen funcionar la instalación de vacío. En particular, este puede ser el caso de los hidrocarburos, incluidos los productos petroquímicos, como el gas y el benceno, o cualquier otro material que sea líquido a temperatura ambiente. Se desea reducir esta emisión.
[0006] Una solución bien conocida es usar los denominados depuradores, también conocidos como sistemas de depuración o dispositivos de control de contaminación de aire, para retirar partículas o gases del vapor emitido. Una desventaja de usar depuradores es que tienen una capacidad de limpieza limitada y, en un determinado momento, se saturarán con el gas o las partículas que se retirarán del vapor. Como tal, puede darse el caso de que el depurador deba ser reemplazado varias veces durante un funcionamiento en vacío.
[0007] Además, la función combinada de la cámara de vacío como cámara de almacenamiento tiene la desventaja de que el volumen de material para almacenamiento es limitado, ya que se genera vapor en la cámara de vacío. En un momento determinado, no será posible reducir la presión en la cámara de vacío para aspirar más material, por ejemplo, debido a la potencia de la bomba de vacío. En esta fase, es posible que sea necesario variar la instalación de vacío o reemplazarla por otra instalación de vacío si el proceso de vacío no ha terminado. Esto disminuye la eficiencia de una instalación de vacío y aumenta la duración y los costes del proceso de vacío.
[0008] Sería deseable proporcionar una instalación de vacío mejorada que aliviara algunos o todos los problemas anteriores.
BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN
[0009] Según la invención, se proporciona una instalación de vacío para aplicaciones industriales, donde la instalación comprende:
un primer recipiente que tiene una primera entrada de gas para permitir que una cantidad de una sustancia gaseosa entre en el primer recipiente y una primera salida para evacuar un material,
un segundo recipiente que tiene una segunda entrada para aspirar una cantidad de material y una segunda salida de gas para evacuar la sustancia gaseosa, donde la sustancia gaseosa comprende un vapor generado a partir del material,
una cámara de almacenamiento para almacenar la cantidad de material, donde la cámara de almacenamiento tiene una tercera entrada, donde al menos el primer recipiente se comunica con un interior de la cámara de almacenamiento a través de la primera salida y la tercera entrada;
una bomba de vacío situada entre el primer recipiente y el segundo recipiente que funciona para reducir la presión en el segundo recipiente, lo que permite que el material sea succionado hacia el segundo recipiente a través de la segunda entrada de líquido hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa, donde la bomba de vacío funciona, además, para transportar la sustancia gaseosa al primer recipiente para elevar la presión en el primer recipiente, lo que fuerza el material en el primer recipiente a través de la primera salida hacia la cámara de almacenamiento.
[0010] Preferiblemente, el segundo recipiente y el primer recipiente están conectados en serie entre sí.
[0011] La instalación de vacío utiliza al menos dos recipientes, o tanques o cámaras, y un tanque o una cámara de almacenamiento separado. Los recipientes están cerrados, a excepción de las entradas y salidas predeterminadas. Los al menos dos recipientes y la bomba de vacío están conectados en serie, por lo que la bomba de vacío está situada entre los recipientes y conectada a ellos, de manera que cuando se extrae una sustancia gaseosa de un primer recipiente para reducir la presión en el primer recipiente, la sustancia gaseosa se transporta a un segundo recipiente para aumentar la presión en el segundo recipiente. Como tales, los recipientes y la bomba de vacío forman un sistema en el que la sustancia gaseosa presente de un recipiente se utiliza para forzar el material presente en el otro recipiente a que salga, hacia la cámara de almacenamiento. Cuando se reduce la presión en el segundo recipiente, el segundo recipiente funciona como un recipiente de vacío. Simultáneamente o poco después, se incrementa la presión en el primer recipiente, de manera que el primer recipiente funciona como un recipiente a presión.
[0012] El material que es aspirado por la instalación de vacío puede comprender una sustancia gaseosa y/o un material líquido. Por ejemplo, el material es un material particulado o un polvo que está contaminado con un líquido o gas. El material puede ser un material líquido como tal, incluidas las emulsiones. Además, el material puede ser una mezcla de un material sólido y líquido, por ejemplo, una suspensión o un lodo. El material puede comprender un material que tenga un punto de inflamación inferior a 25 grados Celsius.
[0013] Las sustancias que pueden ser aspiradas por la instalación de vacío pueden ser líquidos inflamables, como hidrocarburos líquidos, como queroseno o n-hexano; oxidantes, como peróxido de litio o clorato de magnesio; sustancias venenosas, como óxido de mercurio o compuestos de cadmio; sustancias corrosivas, como sulfuro de potasio o bisulfitos; y otras sustancias peligrosas, como sustancias peligrosas para el medio ambiente, como sulfuro de níquel o cromatos de plomo. Estas sustancias incluyen sustancias de las clases 3 (líquidos inflamables), 5.1 (sustancias comburentes), 6.1 (sustancias tóxicas), 8 (sustancias corrosivas) y 9 (sustancias y artículos peligrosos diversos) de las clases de peligro del ADR (ADR es el Acuerdo Europeo sobre el Transporte Internacional de Mercancías Peligrosas por Carretera).
[0014] Mientras es aspirado por la instalación de vacío y mientras permanece en el recipiente con la presión reducida, parte del líquido puede evaporarse y escapar del material debido a la presión reducida. De forma similar, la sustancia gaseosa puede escapar del material. Un vapor es una sustancia gaseosa y se define como una sustancia en fase gaseosa a una temperatura inferior a su punto crítico, lo que significa que el vapor se puede condensar hasta un líquido aumentando la presión sobre él sin reducir la temperatura. La sustancia gaseosa puede comprender una mezcla de aire y el vapor que se genera a partir del material.
[0015] La instalación de vacío se usa preferiblemente para sustancias que son líquidas a temperatura ambiente, o al menos líquidas en circunstancias ambientales, como líquidos petroquímicos, por ejemplo, benceno o gasóleo.
[0016] Mientras aumenta la presión en el recipiente presurizado, un cierto volumen del vapor puede condensarse en líquido, lo que aumenta la cantidad de líquido que entra en la cámara o el tanque de almacenamiento. La presión en el recipiente presurizado y/o la cámara de almacenamiento es al menos la presión atmosférica, preferiblemente mayor, por ejemplo, superior a 1,5 bar o 2 bar o 3 bar o incluso hasta 4 bar, lo que reduce la cantidad de líquido que se evapora. Como tal, se puede almacenar un mayor volumen de material en la cámara de almacenamiento.
[0017] Según una forma de realización, después de que el material en el primer recipiente sea forzado hacia la cámara de almacenamiento, se hace funcionar la bomba de vacío para reducir la presión en el primer recipiente, lo que permite que el material sea succionado hacia el primer recipiente a través de una primera entrada hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa, y transportar la sustancia gaseosa al segundo
recipiente a través de una segunda entrada de gas para aumentar la presión en el segundo recipiente, lo que fuerza a un material en el segundo recipiente hacia la cámara de almacenamiento a través de un segunda salida que está en comunicación fluida con la tercera entrada de la cámara de almacenamiento. El transporte de la sustancia gaseosa se puede realizar simultáneamente o poco después de la aspiración del material.
[0018] En esta forma de realización, los recipientes primero y segundo intercambian funciones, es decir, el primer recipiente se usa como recipiente de vacío para succionar el material que se va a aspirar, y el segundo recipiente actúa como un recipiente a presión para forzar el material que ya está en el segundo recipiente en la cámara de almacenamiento.
[0019] Cada uno de los recipientes puede estar conectado a la bomba de vacío a través de un puerto de gas respectivo, que funciona de manera intermitente como una salida de gas o entrada de gas, dependiendo de la función de los recipientes en ese momento, y conductos adecuados. Una primera válvula de gas puede estar situada entre el primer recipiente y la bomba de vacío, donde la primera válvula de gas tiene una posición abierta y cerrada, donde, en la posición cerrada, la conexión fluida entre la bomba de vacío y el primer recipiente está cerrada y la bomba de vacío funciona para succionar el material en el segundo recipiente, y donde, en la posición abierta, la bomba de vacío funciona para succionar el material hacia el primer recipiente.
[0020] Adicionalmente, una segunda válvula de gas puede estar situada entre el segundo recipiente y la bomba de vacío, donde la segunda válvula de gas tiene una posición abierta y cerrada, donde, en la posición cerrada, la conexión fluida entre la bomba de vacío y el segundo recipiente está cerrada y la bomba de vacío funciona para succionar el material hacia el primer recipiente, y donde, en la posición abierta, la bomba de vacío funciona para succionar el material hacia el segundo recipiente.
[0021] Se prefiere que el volumen de los recipientes no supere 1 m3 (metro cúbico). Después del uso de los recipientes en un proceso de vacío, quedará algún material en los recipientes. Cuando este volumen no supera 1 metro cúbico, las cámaras de vacío pueden transportarse más fácilmente por carretera, ya que volúmenes tan pequeños no necesitan cumplir con diversas normativas para sustancias peligrosas o nocivas por vía terrestre (VLG, ADR, etc.).
[0022] Además, el volumen de los recipientes debe limitarse para reducir la cantidad de vapor que se genera. Cuanto más vapor se genera, más emisión de vapor al exterior se producirá.
[0023] El volumen de la cámara de almacenamiento puede ser igual a una cámara de vacío regular utilizada en instalaciones de vacío según el estado de la técnica, que es de aproximadamente 6 a 35 m3 (metro cúbico), dependiendo del peso permitido del camión o remolque.
[0024] Cuando se usa una bomba con mayor potencia de succión, se puede incrementar el número de recipientes usados para optimizar la eficiencia del proceso de vacío y contrarrestar el aumento de emisión de la bomba más pesada. Por ejemplo, se puede utilizar una instalación de vacío que comprende tres, cuatro o más recipientes.
[0025] Cada uno de los recipientes puede estar provisto de una o más entradas a través de las cuales el material que se va a succionar puede entrar en el recipiente respectivo. Esto tendrá normalmente forma de un acoplamiento de tubería al que se puede unir una tubería flexible.
[0026] Preferiblemente, la instalación comprende un controlador, dispuesto para controlar que la primera y/o segunda válvula de gas adopten la posición abierta y/o cerrada, de manera que el material sea succionado hacia el uno de los recipientes primero o segundo y la sustancia gaseosa se utilice para forzar el material desde el otro del segundo o primer recipiente hacia la cámara de almacenamiento. El controlador se puede usar para controlar las funciones alternas de los recipientes y ejecutar los métodos descritos anteriormente y más adelante. Como tal, el controlador se ocupa de que la bomba de vacío extraiga la sustancia gaseosa de un solo recipiente y que el material del otro recipiente sea forzado hacia la cámara de almacenamiento. Esto se puede lograr, por ejemplo, usando válvulas adecuadas para abrir y cerrar conductos que permiten un flujo de material y/o sustancia gaseosa entre los recipientes y/o la cámara de almacenamiento respectivos.
[0027] Según una forma de realización, tras el primer uso, tanto el primer recipiente como el segundo recipiente tienen un nivel de material relativamente bajo y la bomba de vacío funciona para succionar el material hacia el segundo recipiente, donde la sustancia gaseosa en el segundo recipiente es transportada por la bomba de vacío hacia el primer recipiente. La sustancia gaseosa se puede transportar adicionalmente hacia la cámara de almacenamiento.
[0028] Durante un primer ciclo de uso, ambos recipientes pueden estar vacíos o tener un nivel muy bajo de material. Para iniciar el proceso con las funciones alternantes de los al menos dos recipientes, tras el primer uso, se llena el segundo recipiente y la sustancia gaseosa se transporta hacia el primer recipiente. Durante este proceso, se fuerza muy poco o ningún material hacia la cámara de almacenamiento.
[0029] Tras el uso final, la bomba de vacío puede funcionar para aumentar la presión en los recipientes, de manera que cualquier sustancia gaseosa y/o material restante en los respectivos recipientes sea forzado hacia la cámara de almacenamiento.
[0030] Con el fin de obtener la menor cantidad de sustancia gaseosa y/o material que quede en el(los) recipiente(s), una vez finalizado el proceso de vacío o tras el uso final, la bomba de vacío se puede usar para aumentar la presión en uno o ambos recipientes para forzar la sustancia gaseosa y/o el material restante en el(los) recipiente(s) respectivo(s) hacia la cámara de almacenamiento. La sustancia gaseosa puede ser, por lo tanto, una sustancia gaseosa comprimida y se puede usar para forzar cualquier material restante hacia la cámara de almacenamiento. Alternativa o adicionalmente, la sustancia gaseosa restante se puede forzar hacia la cámara de almacenamiento. Debido a una presión mayor en la cámara de almacenamiento, la sustancia gaseosa, al ser un vapor, puede condensarse en líquido.
[0031] La cámara de almacenamiento está provista de una tercera salida. Esta tercera salida puede proporcionarse en un lado superior de la cámara de almacenamiento. La tercera salida puede ser una salida de gas para emitir una sustancia gaseosa desde la cámara de almacenamiento. Durante el proceso de vacío, puede ser necesario emitir la sustancia gaseosa desde la cámara de almacenamiento, por ejemplo, cuando la presión en la cámara de almacenamiento alcanza un cierto nivel. Al utilizar al menos dos recipientes, como se ha descrito anteriormente, en combinación con la cámara de almacenamiento, la emisión de sustancia gaseosa desde la instalación de vacío se reduce en al menos un 20 % (porcentaje) con respecto a las instalaciones de vacío clásicas que utilizan solo un recipiente en el que también se almacena el material.
[0032] Preferiblemente, la tercera salida de gas está en comunicación fluida con un dispositivo de control de contaminación de aire para limpiar la sustancia gaseosa emitida desde la cámara de almacenamiento. El dispositivo de control de contaminación de aire puede ser un sistema de depuración. Mediante el uso de dicho dispositivo, la emisión de sustancia gaseosa de la instalación de vacío se puede reducir en al menos un 40 % (porcentaje), preferiblemente en un 60 % (porcentaje), con respecto a las instalaciones de vacío clásicas.
[0033] Según una forma de realización, la tercera entrada de la cámara de almacenamiento se extiende hacia el interior de la cámara de almacenamiento. Preferiblemente, la tercera entrada de la cámara de almacenamiento se extiende desde un lado superior de la cámara de almacenamiento hacia una parte inferior de la cámara de almacenamiento. Más preferiblemente, la tercera entrada desemboca en la cámara de almacenamiento a una distancia inferior a la mitad de una distancia entre el lado superior y el lado inferior de la cámara de almacenamiento. Esto tiene el efecto de que, en un momento determinado, la tercera entrada desemboca por debajo de un nivel de material. Esto tiene la ventaja de que se reduce la agitación del material en la cámara de almacenamiento, lo que puede ser importante para líquidos que tienen un punto de inflamación de alrededor de 25 grados Celsius o menos, por ejemplo, 23 grados Celsius o menos.
[0034] Además o como alternativa a la tercera entrada que se extiende hacia la cámara de almacenamiento, la tercera entrada puede estar provista de una cámara de purga para purgar la sustancia gaseosa generada a partir del material líquido transportado a la cámara de almacenamiento. Al purgar la sustancia gaseosa del material líquido transportado a la cámara de almacenamiento, la agitación del material líquido que ya está en la cámara de almacenamiento puede reducirse (más), lo que reduce la cantidad de sustancia gaseosa generada en el tanque de almacenamiento.
[0035] La invención también se refiere a un camión aspirador que comprende una instalación de vacío, como se ha descrito anteriormente. Cuando la instalación de vacío, como se ha descrito anteriormente, se coloca sobre un camión aspirador, la instalación se puede volver a colocar más fácilmente. Además, el camión aspirador puede hacer funcionar la instalación en lugares remotos proporcionando electricidad a la bomba de vacío por medio del motor del camión. La instalación de vacío también se puede usar por separado, sin el camión.
[0036] Además, la invención se refiere a un método para hacer funcionar una instalación de vacío para aplicaciones industriales para aspirar una cantidad de material, donde la instalación de vacío comprende:
un primer recipiente que tiene una primera entrada de gas para permitir que una cantidad de una sustancia gaseosa entre en el primer recipiente y una primera salida para evacuar un material,
un segundo recipiente que tiene una segunda entrada de líquido para aspirar una cantidad del material y una segunda salida de gas para evacuar la sustancia gaseosa, donde la sustancia gaseosa comprende un vapor generado a partir del material,
una cámara de almacenamiento para almacenar la cantidad de material, donde la cámara de almacenamiento tiene una tercera entrada, donde al menos el primer recipiente se comunica con un interior de la cámara de almacenamiento a través de la primera salida y la tercera entrada, y
una bomba de vacío situada entre el primer recipiente y el segundo recipiente, donde el método comprende:
(i) hacer funcionar la bomba de vacío para reducir la presión en el segundo recipiente, por lo que se succiona el material hacia el segundo recipiente a través de la segunda entrada hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa,
(ii) transportar la sustancia gaseosa hasta el primer recipiente para elevar la presión en el primer recipiente, lo que fuerza el material en el primer recipiente a través de la primera salida hacia la cámara de almacenamiento.
[0037] El transporte de la sustancia gaseosa o el vapor se puede realizar de manera simultánea o posterior, o directamente después o con un pequeño intervalo de tiempo entre ellos. Preferiblemente, el segundo recipiente y el primer recipiente están conectados en serie entre sí. La sustancia gaseosa puede comprender una mezcla de aire y el vapor que se genera a partir del material.
[0038] Preferiblemente, la instalación de vacío es una instalación de vacío, como se ha descrito anteriormente.
[0039] El método puede comprender, además, después del paso (ii):
(iii) hacer funcionar la bomba de vacío para reducir la presión en el primer recipiente, lo que permite que el material sea succionado hacia el primer recipiente a través de una primera entrada hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa del material, y
(iv) transportar la sustancia gaseosa hasta el segundo recipiente a través de una segunda entrada de gas para elevar la presión en el segundo recipiente, lo que fuerza el material en el segundo recipiente hacia la cámara de almacenamiento a través de una segunda salida que está en comunicación fluida con la tercera entrada de la cámara de almacenamiento.
[0040] Según una forma de realización, tras el primer uso, el segundo recipiente y el primer recipiente tienen un nivel de material relativamente bajo, y el método comprende, antes del paso (i):
hacer funcionar la bomba de vacío para succionar el material hacia el segundo recipiente hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa del material,
transportar la sustancia gaseosa del segundo recipiente hasta el primer recipiente.
[0041] Para iniciar los ciclos de uso de la instalación de vacío, el primer recipiente se llena de material haciendo funcionar la bomba de vacío de manera que el material sea succionado hacia el primer recipiente, mientras que la sustancia gaseosa en el primer recipiente se transporta hasta el segundo recipiente y, de manera preferible, posteriormente hasta la cámara de almacenamiento. Como tal, el primer recipiente se puede llenar hasta un nivel máximo, y la sustancia gaseosa en el segundo recipiente se usa durante el ciclo posterior para aumentar la presión en el primer recipiente.
[0042] Tras el uso final, el método puede comprender, además, después del paso (iv):
- hacer funcionar la bomba de vacío para aumentar la presión en los recipientes, lo que fuerza cualquier sustancia gaseosa y/o material restante en los respectivos recipientes hacia la cámara de almacenamiento.
[0043] La cámara de almacenamiento puede estar provista de una salida de gas, y el método puede comprender, además, emitir la sustancia gaseosa desde la cámara de almacenamiento.
[0044] Preferiblemente, la salida de gas está en comunicación fluida con un dispositivo de control de contaminación de aire y el método comprende, además, limpiar la sustancia gaseosa emitida desde la cámara de almacenamiento forzando la sustancia gaseosa a través del dispositivo de control de contaminación de aire antes de la emisión final al exterior.
[0045] Más generalmente, la invención también comprende un método para recoger un material que comprende una fracción volátil en una cámara de almacenamiento, donde el método comprende: hacer funcionar una bomba de vacío para aplicar un vacío a un primer recipiente y aspirar el material hacia el primer recipiente, mientras que simultáneamente se presuriza una cantidad del material en un segundo recipiente; transportar una cantidad del material desde el segundo recipiente hasta la cámara de almacenamiento bajo presión; y alternar el proceso de aspirar material hasta el segundo recipiente mientras se presuriza el material en el primer recipiente para transportarlo a la cámara de almacenamiento. El método se puede llevar a cabo usando la estructura y los parámetros descritos anteriormente y más adelante. Se entenderá que, aunque se hace referencia a la alternancia del proceso y al primer y segundo recipiente, esto no pretende ser una limitación de solo dos recipientes y el principio se puede aplicar a cualquier número de recipientes que funcionen consecutivamente, de manera alternativa, en una disposición de todos contra todos o, de otro modo, actuar primero como un recipiente de vacío y posteriormente como un recipiente a presión. Por lo tanto, cada recipiente es capaz de soportar tanto presiones negativas como presiones positivas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0046] Las características y ventajas de la invención se apreciarán con referencia a los siguientes dibujos de varias formas de realización ejemplares, en las que:
La figura 1 muestra una vista desde arriba de una instalación de vacío según una primera forma de realización de la presente invención;
La figura 2 muestra una vista lateral de un camión aspirador que comprende la instalación de vacío de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista esquemática de la instalación de vacío de la figura 1 tras el primer uso;
La figura 4 muestra una vista esquemática de la instalación de vacío de la figura 1 en funcionamiento normal; y
La figura 5 muestra una vista esquemática de la instalación de vacío de la figura 1 tras el uso final.
DESCRIPCIÓN DE FORMAS DE REALIZACIÓN ILUSTRATIVAS
[0047] La figura 1 muestra una vista desde arriba de una instalación de vacío 100 que incorpora dos recipientes 102, 104 y una cámara de almacenamiento 106. Un primer recipiente 102 está provisto de una primera entrada 112 y un primer puerto de gas 114. Un segundo recipiente 103 está provisto de una segunda entrada 110 y un segundo puerto de gas 116. Los puertos de gas primero y segundo 114, 116 están en comunicación entre sí a través de una bomba de vacío 108, véase la figura 2. La bomba de vacío 108 está entre los recipientes 102, 104 y está conectada a ambos recipientes. Los recipientes están en conexión en serie entre sí. Las entradas primera y segunda 112, 110 están en comunicación entre sí a través de una manguera de entrada común 111, véanse las figuras 3-5. La cámara de almacenamiento está provista de una tercera entrada 120 para el paso de material desde los recipientes hacia la cámara de almacenamiento.
[0048] La figura 2 muestra una vista lateral de un camión aspirador 200 que comprende la instalación de vacío 100 de la figura 1. Se muestra que la instalación de vacío 100 está provista, además, de la bomba de vacío 108. La bomba de vacío 108 está en comunicación con los recipientes primero y segundo 102, 104. Se muestra que el primer recipiente 102 tiene una primera salida 122. El segundo recipiente 104 tiene una segunda salida similar 130, véanse las figuras 3-5.
[0049] La figura 3 muestra una vista esquemática de la instalación de vacío 100 de la figura 1 tras el primer uso. Tras el primer uso, el nivel de material en ambos recipientes es relativamente bajo, por ejemplo, cerca de un nivel de material mínimo que se indica mediante un sensor de nivel de material 118 o similar. La bomba de vacío 108 funciona para reducir la presión en el segundo recipiente 104 extrayendo una sustancia gaseosa, muy probablemente una mezcla de vapor y aire, del segundo recipiente 104. A continuación, el material es succionado hacia el segundo recipiente 104 a través de la manguera de entrada común 111 y la segunda entrada 110. El paso a la primera entrada 112 se cierra por medio de una primera válvula de entrada 142. La segunda salida 130 se cierra por medio de una segunda válvula de salida 140 en su posición cerrada. El paso a la segunda entrada 110 se abre por medio de una segunda válvula de entrada 144 que adopta su posición abierta. La primera salida se abre por medio de una primera válvula de salida 138 que adopta su posición abierta. Una primera válvula de gas 134 situada entre el primer recipiente 102 y la bomba de vacío 108 está en la posición cerrada para evitar que disminuya la presión en el primer recipiente y, por lo tanto, evitar que el material sea succionado en el primer recipiente 102. Una segunda válvula de gas 136, situada entre el segundo recipiente 104 y la bomba de vacío 108, está en la posición abierta para permitir reducir la presión en el segundo recipiente, lo que permite que el material sea succionado hacia el segundo recipiente 104. Mientras se hace funcionar la bomba de vacío 108 en este primer ciclo de uso, el vapor generado en el segundo recipiente 104 se transporta al primer recipiente 102 a través del segundo puerto de gas 116, que funciona ahora como una segunda salida de gas, presurizado en la salida de la bomba de vacío 108 y suministrado al primer puerto de gas 114, que funciona ahora como una primera entrada de gas. El vapor presurizado puede condensarse posteriormente y transportarse a la cámara de almacenamiento 106 a través de la primera salida 122 y la tercera entrada 120. Un controlador 160 está conectado operativamente para controlar las diversas válvulas y otros elementos de la instalación.
[0050] La figura 4 muestra una vista esquemática de la instalación de vacío 100 de la figura 1 en funcionamiento normal. Después de que el segundo recipiente 104 se llene de material succionando el material mediante el funcionamiento de la bomba de vacío 108, la primera válvula 134 se mueve a una posición abierta, donde se hace funcionar la bomba de vacío 108 para reducir la presión en el primer recipiente de manera que el material líquido sea succionado hacia el primer recipiente 102, y la segunda válvula 136 se mueva a una posición cerrada, donde la conexión fluida entre la bomba de vacío 108 y el segundo recipiente 104 está cerrada. Por lo tanto, la bomba de vacío 108 se hace funcionar para succionar el material hacia el primer recipiente 102. Como tal, el primer recipiente 102 se llena con el material. El paso a la segunda entrada 110 se cierra por medio de una segunda válvula de entrada 144 que adopta su posición cerrada. La primera salida 122 se cierra por medio de una primera válvula de salida 138 que adopta su posición cerrada. El paso a la primera entrada 112 se abre por medio de una primera válvula de entrada 142, que adopta su posición abierta. La segunda salida 130 se abre por medio de una segunda válvula de salida 140, que adopta su posición abierta. El vapor generado desde el primer
recipiente 102 es transportado luego por la bomba de vacío 108 al segundo recipiente 104 a través del primer puerto de gas 114, que funciona ahora como una primera salida de gas, y el segundo puerto de gas 116, que funciona ahora como una segunda entrada de gas. Al llegar, el vapor generado fuerza el material en el segundo recipiente 104 hacia la cámara de almacenamiento 106 a través de la segunda salida 130 y la tercera entrada 120.
[0051] Este ciclo de funcionamiento normal se repite llenando de nuevo con material el segundo recipiente 104. Para ello, la primera válvula 134 adopta nuevamente su posición cerrada para evitar que el primer recipiente 102 succione material, y la segunda válvula 136 adopta nuevamente su posición abierta para permitir que el material líquido sea succionado hacia el segundo recipiente 104. El paso a la primera entrada 112 se cierra luego por medio de la primera válvula de entrada 142, que adopta su posición cerrada. La segunda salida 130 se cierra por medio de la segunda válvula de salida 140, que adopta su posición cerrada. El paso a la segunda entrada 110 se abre por medio de la segunda válvula de entrada 144, que adopta su posición abierta. La primera salida 122 se abre por medio de la primera válvula de salida 138, que adopta su posición abierta. Al hacer funcionar la bomba de vacío 108, el vapor generado en el segundo recipiente 104 se transporta al primer recipiente 102 a través del segundo puerto de gas 116, que funciona como la segunda salida de gas, y el primer puerto de gas 114, que funciona nuevamente como la primera entrada de gas. Al llegar el vapor al primer recipiente 102, el material en el primer recipiente 102 se fuerza hacia la cámara de almacenamiento 106 a través de la primera salida 122 y la tercera entrada 120.
[0052] La Figura 5 muestra una vista esquemática de la instalación de vacío 100 de la figura 1 tras su uso final. Después de varios ciclos representados en la figura 4 y descritos anteriormente, alternando las funciones de recipiente de vacío y recipiente a presión entre los recipientes primero y segundo, el proceso de vacío llega a su fin. Por ejemplo, cuando el material que se va a aspirar está (casi) todo aspirado, o cuando la cámara de almacenamiento ha alcanzado su nivel máximo de material almacenado.
[0053] En un ciclo de uso final, la bomba de vacío 108 está directamente en comunicación con la manguera de entrada 111 aspirando aire o una mezcla gaseosa en la instalación de vacío. Como tal, la bomba de vacío fuerza una sustancia gaseosa hacia la instalación de vacío y, por lo tanto, aumenta la presión en los recipientes primero y/o segundo. Cualquier vapor o sustancia gaseosa y/o material restante en los respectivos recipientes es forzado hacia la cámara de almacenamiento 106. Este proceso se puede realizar para ambos recipientes 102, 104 a la vez, como se muestra en la figura 5. Alternativamente, este ciclo se puede realizar para el recipiente 102, 104 individualmente.
[0054] Como se muestra en la figura 5, las válvulas de entrada primera y segunda 142, 144 han adoptado sus posiciones cerradas, de manera que el aire no se introduce en los respectivos recipientes 102, 104. De forma similar, las válvulas de gas primera y segunda 134, 136 han adoptado sus posiciones cerradas, de manera que la bomba de vacío 108 no puede reducir la presión en los respectivos recipientes 102, 104. Una válvula de derivación 146 que estaba en su posición cerrada el primer ciclo de uso y durante el uso normal, como se muestra en las figuras 3 y 4, por lo que cierra la derivación 148 al primer puerto de gas, ha adoptado ahora su posición abierta, por lo que abre la derivación 148. El aire introducido es forzado hacia el primer recipiente 102 a través de la derivación 148 y el puerto de gas 114, y adicionalmente hacia el segundo recipiente 104 a través del segundo puerto de gas 116. Por lo tanto, la presión en ambos recipientes 102, 104 aumenta, lo que fuerza cualquier vapor y/o material restante hacia la cámara de almacenamiento 106. Para ello, ambas válvulas de salida 138, 140 están en su posición abierta para permitir un flujo de material y/o vapor hacia la cámara de almacenamiento 106.
[0055] Las figuras 3-5 muestran que la cámara de almacenamiento 106 está provista de una tercera entrada de líquido que se extiende hacia el interior de la cámara de almacenamiento 106. La tercera entrada de la cámara de almacenamiento está provista de una cámara de purga 150 para purgar la sustancia gaseosa generada a partir del material transportado hacia la cámara de almacenamiento 106. Esto reduce la agitación del material líquido que ya se encuentra en la cámara de almacenamiento 106.
[0056] La cámara de almacenamiento 106 está provista, además, de una tercera salida 124 para emitir una sustancia gaseosa desde la cámara de almacenamiento. La tercera salida 124 se proporciona en un lado superior de la cámara de almacenamiento. Antes de la emisión al medio ambiente, la sustancia gaseosa se fuerza a través de un dispositivo de control de contaminación de aire o un sistema de depuración 126. Este sistema de depuración 126 está en conexión fluida con el tanque de almacenamiento 106 y se utiliza para limpiar la sustancia gaseosa emitida desde la cámara de almacenamiento antes de su emisión al medio ambiente a través de una salida 132 del depurador.
[0057] Mientras que la invención se ha descrito con referencia a formas de realización ejemplares, los expertos en la técnica entenderán que se pueden realizar varios cambios y se pueden sustituir elementos de la misma por equivalentes sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden realizar muchas modificaciones para adaptar una situación o un material particular a las enseñanzas de la invención sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la invención no se limite a las formas de realización particulares
descritas, pero que la invención incluirá todas las formas de realización que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Instalación de vacío (100) destinada a instalar un camión aspirador para aplicaciones industriales, donde la instalación comprende:
un primer recipiente (102) que tiene una primera entrada de gas (112) para permitir que una cantidad de una sustancia gaseosa entre en el primer recipiente (102) y una primera salida (122) para evacuar un material, un segundo recipiente (104) que tiene una segunda entrada (110) para aspirar una cantidad de material y una segunda salida de gas (130) para evacuar la sustancia gaseosa, donde la sustancia gaseosa comprende un vapor generado a partir del material,
una cámara de almacenamiento (106) para almacenar la cantidad de material, donde la cámara de almacenamiento (106) tiene una tercera entrada (120), donde al menos el primer recipiente (102) se comunica con un interior de la cámara de almacenamiento (106) a través de la primera salida (122) y la tercera entrada (120), y
una bomba de vacío (108) situada entre el primer recipiente (102) y el segundo recipiente (104), y que puede funcionar para reducir la presión en el segundo recipiente (104), lo que permite que el material sea succionado hacia el segundo recipiente (104) a través de la segunda entrada (110) hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa, donde la bomba de vacío (108) también puede funcionar para transportar la sustancia gaseosa al primer recipiente (102) para elevar la presión en el primer recipiente (102), lo que fuerza el material en el primer recipiente (102) a través de la primera salida (122) hacia la cámara de almacenamiento (106).
2. Instalación (100) según la reivindicación 1, donde, después de que el material en el primer recipiente (102) sea forzado hacia la cámara de almacenamiento (106), la bomba de vacío (108) puede funcionar para reducir la presión en el primer recipiente (102), lo que permite que el material sea succionado hacia el primer recipiente (102) a través de una primera entrada hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa, y transportar la sustancia gaseosa al segundo recipiente (104) a través de una segunda entrada de gas para elevar la presión en el segundo recipiente (104), lo que fuerza el material en el segundo recipiente (104) hacia la cámara de almacenamiento (106) a través de una segunda salida que está en comunicación fluida con la tercera entrada (120) de la cámara de almacenamiento (106).
3. Instalación (100) según la reivindicación 1 o 2, que comprende una primera válvula de gas (134) situada entre el primer recipiente (102) y la bomba de vacío (108), donde la primera válvula de gas (134) tiene una posición abierta y cerrada, donde, en la posición cerrada, la conexión fluida entre la bomba de vacío (108) y el primer recipiente (102) está cerrada y la bomba de vacío (108) puede funcionar para succionar el material en el segundo recipiente (104), y donde, en la posición abierta, la bomba de vacío (108) puede funcionar para succionar el material hacia el primer recipiente (102); donde la instalación comprende preferiblemente una segunda válvula de gas (136) situada entre el segundo recipiente (104) y la bomba de vacío (108), donde la segunda válvula de gas (136) tiene una posición abierta y cerrada, donde, en la posición cerrada, la conexión fluida entre la bomba de vacío (108) y el segundo recipiente (104) está cerrada y la bomba de vacío (108) puede funcionar para succionar el material hacia el primer recipiente (102), y donde, en la posición abierta, la bomba de vacío (108) puede funcionar para succionar el material hacia el segundo recipiente (104).
4. Instalación (100) según la reivindicación 2 o 3, que comprende un controlador (160) dispuesto para controlar la primera y/o la segunda válvula de gas (134, 136) para adoptar la posición abierta y/o cerrada, de manera que el material sea succionado hacia el uno del primer o segundo recipiente (102, 104) y la sustancia gaseosa se utiliza para forzar el material desde el otro del segundo o primer recipiente (102, 104) hacia la cámara de almacenamiento (106).
5. Instalación (100) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde, tras el primer uso, el primer recipiente (102) y el segundo recipiente (104) tienen un nivel de material relativamente bajo y la bomba de vacío (108) puede funcionar para succionar el material hacia el segundo recipiente (104), donde la sustancia gaseosa que se genera en el segundo recipiente (104) es transportada por la bomba de vacío (108) al primer recipiente (102), y donde preferiblemente, tras el uso final, la bomba de vacío (108) puede funcionar para aumentar la presión en los recipientes, de manera que cualquier sustancia gaseosa y/o material restante en los respectivos recipientes sea forzado hacia la cámara de almacenamiento (106).
6. Instalación (100) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el material con el que está configurada la instalación para su uso comprende un gas y/o un material líquido, y/o un líquido petroquímico, y/o tiene un punto de inflamación inferior a 25 grados Celsius, y/o la sustancia gaseosa comprende una mezcla de aire y el vapor que se generan a partir del material.
7. Instalación (100) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde una tercera salida de gas (124) para emitir la sustancia gaseosa desde la cámara de almacenamiento (106) se proporciona en un lado superior de la cámara de almacenamiento (106), preferiblemente en comunicación fluida con un dispositivo de control de
contaminación de aire (126) para limpiar la sustancia gaseosa emitida desde la cámara de almacenamiento (106).
8. Instalación (100) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la tercera entrada (120) de la cámara de almacenamiento (106) se extiende hacia el interior de la cámara de almacenamiento (106) y está provista preferiblemente de una cámara de purga (150) para purgar la sustancia gaseosa del material que se transporta a la cámara de almacenamiento (106).
9. Camión aspirador que comprende una instalación de vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
10. Método para recoger un material que comprende una fracción volátil en una cámara de almacenamiento (106) de un camión aspirador, donde el método comprende:
hacer funcionar una bomba de vacío (108) para aplicar un vacío a un primer recipiente (102) y aspirar el material hacia el primer recipiente (102) mientras se presuriza simultáneamente una cantidad del material en un segundo recipiente (104);
transportar una cantidad del material desde el segundo recipiente (104) hasta la cámara de almacenamiento (106) bajo presión; y
alternar el proceso de aspirar material al segundo recipiente (104) mientras se presuriza el material en el primer recipiente (102) para transportarlo a la cámara de almacenamiento (106).
11. Método según la reivindicación 10, donde el camión aspirador está diseñado según la reivindicación 9, donde la instalación de vacío comprende:
un primer recipiente (102) que tiene una primera entrada de gas (112) para permitir que una cantidad de una sustancia gaseosa entre en el primer recipiente (102) y una primera salida (122) para evacuar un material, un segundo recipiente (104) que tiene una segunda entrada de líquido (110) para aspirar una cantidad del material y una segunda salida de gas (130) para evacuar la sustancia gaseosa, donde la sustancia gaseosa comprende un vapor generado a partir del material,
una cámara de almacenamiento (106) para almacenar la cantidad de material, donde la cámara de almacenamiento (106) tiene una tercera entrada (120), donde al menos el primer recipiente (102) se comunica con un interior de la cámara de almacenamiento (106) a través de la primera salida (122) y la tercera entrada (120), y
una bomba de vacío (108) situada entre el primer recipiente (102) y el segundo recipiente (104), donde el método comprende:
(i) hacer funcionar la bomba de vacío (108) para reducir la presión en el segundo recipiente (104), lo que succiona el material hacia el segundo recipiente (104) a través de la segunda entrada (110) hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa,
(ii) transportar la sustancia gaseosa al primer recipiente (102) para elevar la presión en el primer recipiente (102), por lo que fuerza el material en el primer recipiente (102) a través de la primera salida (122) hacia la cámara de almacenamiento (106).
12. Método según la reivindicación 11, que comprende, además, después del paso (ii):
(iii) hacer funcionar la bomba de vacío (108) para reducir la presión en el primer recipiente (102), lo que permite que el material sea succionado hacia el primer recipiente (102) a través de una primera entrada (112) hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa, y
(iv) transportar la sustancia gaseosa al segundo recipiente (104) a través de una segunda entrada de gas (116) para elevar la presión en el segundo recipiente (104), lo que fuerza el material en el segundo recipiente (104) hacia la cámara de almacenamiento (106) a través de una segunda salida (130) que está en comunicación fluida con la tercera entrada (120) de la cámara de almacenamiento (106).
13. Método según la reivindicación 11 o 12, donde, tras el primer uso, el segundo recipiente (104) y el primer recipiente (102) tienen un nivel de material relativamente bajo, y el método comprende, antes del paso (i):
- hacer funcionar la bomba de vacío (108) para reducir la presión en el segundo recipiente (104) para succionar el material hacia el segundo recipiente (104) hasta un nivel de equilibrio entre el material y la sustancia gaseosa,
- transportar la sustancia gaseosa del segundo recipiente (104) al primer recipiente (102).
14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11-13, que comprende, además, después del paso (iv), tras el uso: - hacer funcionar la bomba de vacío (108) para aumentar la presión en los recipientes, lo que fuerza cualquier sustancia gaseosa y/o material restante en los respectivos recipientes hacia la cámara de almacenamiento (106).
15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11-14, donde la cámara de almacenamiento (106) está provista de una tercera salida de gas, y el método comprende, además, emitir la sustancia gaseosa desde la cámara de almacenamiento, y donde la tercera salida de gas está preferiblemente en comunicación fluida con un dispositivo de control de contaminación de aire y el método comprende preferiblemente, además, limpiar la sustancia gaseosa emitida desde la cámara de almacenamiento forzando la sustancia gaseosa a través del dispositivo de contaminación de aire antes de la emisión final al exterior.
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