ES2956582A1 - Equipo evaporador de agua - Google Patents
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Abstract
Equipo evaporador de agua, que comprende una plataforma (1) de soporte que contiene un volumen de agua en un espacio interior (2), y una electroválvula (3) de control; un dispositivo de inyección (4) de un flujo de electrones dispuesto en el espacio interior (2), con unos electrodos (5) y conectados a un módulo de control (7) estanco, donde el dispositivo de inyección (4) está sujeto a una guía (8) motorizada y al módulo de control (7), tal que permite una regulación de la cota, de manera que los electrodos (5) se mantienen sumergidos en el volumen de agua; un dispositivo electrónico (9) con un software de control conectado al módulo de control (7); una o más sondas de temperatura (10.1), de nivel (10.2) y de densidad (10.3) del agua; medios de alimentación (11) del equipo, y; una carcasa (12) exterior sobre la plataforma (1).
Description
DESCRIPCIÓN
Equipo evaporador de agua
Campo técnico de la invención
La presente invención corresponde al campo técnico de los tratamientos de aguas, en concreto a un equipo evaporador de agua.
Antecedentes de la Invención
En la actualidad son múltiples las aplicaciones que puede tener un evaporador de agua. Principalmente, todas aquellas en las que se necesite producir grandes cantidades de vapor tanto para eliminarlo como para extraerlo y hacer un uso posterior del mismo, por ejemplo en turbinas a vapor para electrogeneradores, calderas de vapor a presión, calentadores de agua eléctricos...
Otro ejemplo de aplicaciones del evaporador es la del tratamiento de aguas residuales, pues los evaporadores industriales son capaces de reducir los agentes contaminantes de efluentes industriales. Su técnica combinada de evaporación y concentración permite separar dos corrientes de agua, una de ella con los residuos tóxicos y la otra purificada y lista para su reutilización.
Se utiliza en residuos con alta salinidad, como son los que provienen de la industria alimentaria, galvánicos, fabricantes de productos químicos de elevada salinidad, y empresas con instalaciones de columnas descalcificadoras con un rechazo de cloruro sódico a elevadas concentraciones, o bien empresas pertenecientes a sectores como el sanitario, fabricantes de pinturas, mecanizado y automovilístico, fabricantes de productos orgánico, artes gráficas, que generan residuos con niveles altísimos de DQO no volátil, que con un evaporador se pueden reducir considerablemente.
También tienen una importante función en el caso de necesidad de producir agua dulce en aquellos lugares en los que no se dispone de las cantidades necesarias. En estos casos, los evaporadores pueden producirla a partir de la evaporación de agua a partir de masas de agua salada.
En la actualidad, los evaporadores existentes precisan de la realización de procesos que conllevan riesgos o inconvenientes.
Así pues, los evaporadores existentes en el mercado precisan de una fuente de calor para llevar el agua hasta el punto de ebullición, como es el caso de los que utilizan calderas de gas, de propano... o bien utilizan resistencias eléctricas, o incluso radiación electromagnética, con el objetivo de aplicar una fuente de calor sobre la masa de agua que genere la evaporación de la misma.
No obstante, estos sistemas no son respetuosos con el medio ambiente ni tampoco con las personas y animales que en él habitan pues generan gases contaminantes y residuos químicos peligrosos.
Es necesario por tanto la obtención de un modo de lograr la evaporación de masas de agua, para su aplicación en distintos usos, sin necesidad de utilizar productos químicos, bombas de alta presión, sistemas de filtrado. con elevado coste energético.
Descripción de la invención
El equipo evaporador de agua que aquí se presenta comprende una plataforma de soporte susceptible de contener un volumen de agua en un espacio interior de la misma, y una electroválvula motorizada para control de la entrada de agua en dicho espacio interior.
Este equipo comprende además un dispositivo de inyección de un flujo de electrones dispuesto en el espacio interior de la plataforma de soporte sobre el volumen de agua, que comprende unos electrodos con un aislamiento dieléctrico entre ellos y conectados a un módulo de control estanco. Este dispositivo está sujeto a una guía motorizada conectada a la plataforma de soporte y al módulo de control, que permite una regulación de la cota del dispositivo según el nivel del volumen de agua, de manera que los electrodos se mantienen sumergidos en el volumen de agua.
Así mismo, el equipo presenta un dispositivo electrónico con un software de control conectado al módulo de control, una o más sondas de temperatura, de nivel y, de densidad del agua, dispuestas todas ellas en el espacio interior de la plataforma de soporte y, unos medios de alimentación del equipo.
Finalmente, comprende una carcasa exterior fijada sobre la plataforma y en la que está contenido el equipo, que presenta medios de acceso al interior formados por al menos una primera escotilla de acceso superior.
El principio de funcionamiento de este equipo se basa en la naturaleza de la molécula de agua que está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno unidos por un enlace covalente. La disposición de los electrones en la molécula de agua le aporta asimetría eléctrica por la diferente electronegatividad, o capacidad de un átomo de atraer electrones compartidos en un enlace covalente, entre el hidrógeno y el oxígeno.
Como el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, los electrones, que poseen carga negativa, están más cerca del átomo de oxígeno que del de hidrógeno, lo que provoca que cada átomo de hidrógeno tenga una cierta carga positiva y el de oxígeno, cierta carga negativa.
Así pues, la molécula del agua es dipolar, y un dipolo es un campo eléctrico uniforme que experimenta fuerzas iguales y opuestas que tienden a girar en el dipolo de manera que su momento dipolar tiende a alinearse en su campo eléctrico.
De este modo, el dispositivo de inyección de un flujo de electrones de este equipo tiene el objetivo de originar en la masa de agua un campo eléctrico muy potente variable mediante la inyección de un campo eléctrico pulsante. Este campo eléctrico genera vectores bidireccionales y ello produce varias reacciones en la molécula de agua, consistentes en una aceleración cinética, vibración, disociación del enlace covalente con la consiguiente ruptura de los puentes de hidrógeno de la molécula, así como una ebullición instantánea del agua cuya consecuencia es el paso a vapor de la misma.
Este dispositivo de inyección de un flujo de electrones reacciona incluso con agua destilada, que es dieléctrica y, elimina cualquier químico que contenga el agua, reduciéndolo a ceniza.
Con el equipo evaporador de agua que aquí se propone se obtiene una mejora significativa del estado de la técnica.
Esto es así pues se consigue un equipo con el que es posible acelerar el proceso de evaporación en todo tipo de agua, ya sea agua salada o agua dulce, agua del mar, de ríos, de piscinas, embalses, pantanos, aguas fecales... con este equipo se obtiene una
aceleración del cambio de estado de las moléculas de agua que pasan de estado líquido a gaseoso de forma casi instantánea.
Además, con este equipo no se precisa la aplicación de grandes cantidades de calor, ni de radiaciones electromagnéticas, y tampoco se genera la emisión de ningún tipo de gases contaminantes ni se producen residuos químicos peligrosos, por lo que resulta un equipo cuyo funcionamiento es totalmente inocuo, siendo de este modo respetuoso con el medio ambiente.
Únicamente con la inyección de un flujo de electrones es posible generar el cambio de estado del agua, de líquido a vapor, de forma prácticamente instantánea, mediante la rotura de los puentes de hidrógeno que unen sus moléculas, por lo que resulta un equipo con un elevado rendimiento.
Resulta por tanto un equipo muy eficaz que logra un nuevo modo de obtener la evaporación de masas de agua, evitando la problemática existente en la actualidad, pues lo logra de un modo totalmente respetuoso con el medio ambiente y mediante un proceso rápido y sencillo.
Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1.- Muestra una vista esquemática de un equipo evaporador de agua, para una primera realización preferida de la invención.
La Figura 2.- Muestra una vista esquemática de un dispositivo de inyección de un flujo de electrones de un equipo evaporador de agua, para una primera realización preferida de la invención.
La Figura 3.- Muestra una vista esquemática en planta de un dispositivo de inyección de un flujo de electrones de un equipo evaporador de agua, para una primera realización preferida de la invención.
La Figura 4.- Muestra una vista esquemática de un equipo evaporador de agua, para una segunda realización preferida de la invención.
Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invención
A la vista de las figuras aportadas, puede observarse cómo en un primer modo de realización preferente de la invención, el equipo evaporador de agua que aquí se propone comprende una plataforma (1) de soporte susceptible de contener un volumen de agua en un espacio interior (2) de la misma, y una electroválvula (3) motorizada para control de la entrada de agua en dicho espacio interior (2).
Esta plataforma (1) presenta la superficie necesaria según las cantidades de agua que se necesite evaporar y en este modo de realización preferente de la invención su estructura está realizada en resina de fibra de vidrio, similar a la que se utiliza en la construcción de barcos, por ser un material ligero. Además, todos los herrajes y tornillería están realizados en acero inoxidable, mientras que los cableados están en el interior de canalizaciones eléctricas resistentes a la humedad según la normativa.
Como se muestra en la Figura 1, este equipo comprende además un dispositivo de inyección (4) de un flujo de electrones dispuesto en el espacio interior (2) de la plataforma (1) de soporte sobre el volumen de agua.
En las Figuras 2 y 3 puede observarse que dicho dispositivo de inyección (4) comprende unos electrodos (5) con un aislamiento dieléctrico (6) entre ellos y conectados a un módulo de control (7) estanco.
Además, este dispositivo de inyección (4) está sujeto a una guía (8) motorizada conectada a la plataforma (1) de soporte y al módulo de control (7), tal y como queda representado en las Figuras 1 y 2, tal que permite una regulación de la cota del dispositivo de inyección (4) según el nivel del volumen de agua, de manera que los electrodos (5) se mantienen sumergidos en el volumen de agua.
El equipo evaporador comprende a su vez un dispositivo electrónico (9) con un software de control conectado al módulo de control (7), así como una o más sondas de temperatura (10.1), de nivel (10.2) y de densidad (10.3) del agua dispuestas en el espacio interior (2) de la plataforma (1) de soporte y, unos medios de alimentación (11). En este primer modo de
realización preferente de la invención, el equipo presenta dos sondas de temperatura (10.1), dos de nivel (10.2) y dos de densidad (10.3) del agua.
Por otra parte, el equipo presenta una carcasa (12) exterior fijada sobre la plataforma (1) y en la que está contenido el equipo, y que presenta medios de acceso al interior formados por al menos una primera escotilla (13) de acceso lateral.
En este primer modo de realización preferente de la invención, la carcasa (12) presenta forma semiesférica y está formada por resina de fibra de vidrio.
Además, en este caso, la plataforma (1) de soporte presenta medios de flotación que permiten su disposición sobre una lámina de agua. En otros modos de realización preferida, la plataforma (1) de soporte está situada en tierra firme.
En este primer modo de realización preferente de la invención, el equipo comprende una turbina (14) conectada a un electrogenerador (15), dispuestos en el exterior de la carcasa (12) y donde la turbina (14) está conectada al interior de la carcasa (12) para extracción del vapor de agua. En este caso el objetivo final es la eliminación del vapor de agua producido por la evaporación, o bien, calentar la masa de agua existente.
En este caso, el equipo comprende además una sonda de presión (10.4) de vapor de agua en el interior de la carcasa (12).
En un segundo modo de realización preferente de la invención, como se muestra en la Figura 4, el equipo evaporador comprende en el interior de la carcasa (12) un condensador de vapor formado por un serpentín (16) dispuesto en la zona central y de forma superior al dispositivo de inyección (4) y al volumen de agua, donde el condensador está conectado a un depósito (17) de agua situado en el exterior de la carcasa (12).
De este modo, en este segundo modo de realización, se busca una recuperación del vapor de agua generado, para su condensación y utilización del agua limpia así obtenida.
Por otra parte, el depósito (17) de agua del segundo modo de realización preferida comprende una bomba de vaciado y una sonda de nivel.
En este segundo modo de realización preferida, el tamaño de la carcasa (12) es mayor que en el primer modo de realización propuesto y, los medios de acceso al interior de la misma comprenden una segunda escotilla (18) de acceso en la parte superior de la misma.
Además, en este caso, los medios de acceso al interior de la carcasa (12) comprenden una escalera (19) desde dicha segunda escotilla (18).
En el primer modo de realización preferida, los electrodos (5) están compuestos por láminas con una aleación de acero y sílice laminado, pero en otros modos de realización pueden estar compuestos por una aleación de otros metales como el acero inoxidable, y/o cobre, y/o aluminio, y/o plata, y/o oro, y/o neodimio, y/o estaño.
En este primer modo de realización preferente de la invención, el aislamiento dieléctrico (6) está formado por mica, pero en otros modos de realización puede estar formado por otro material de aislamiento, como puede ser un barniz dieléctrico.
Por su parte, en este primer modo de realización preferida, los electrodos (5) están conectados entre sí por polos opuestos mediante un conector de cobre.
El equipo evaporador puede realizarse de la potencia que se desee según la demanda existente.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1- Equipo evaporador de agua, caracterizado por que comprende- una plataforma (1) de soporte susceptible de contener un volumen de agua en un espacio interior (2) de la misma, y una electroválvula (3) motorizada para control de la entrada de agua en dicho espacio interior (2);- un dispositivo de inyección (4) de un flujo de electrones dispuesto en el espacio interior (2) de la plataforma (1) de soporte sobre el volumen de agua, que comprende unos electrodos (5) con un aislamiento dieléctrico (6) entre ellos y conectados a un módulo de control (7) estanco, donde el dispositivo de inyección (4) está sujeto a una guía (8) motorizada conectada a la plataforma (1) de soporte y al módulo de control (7), tal que permite una regulación de la cota del dispositivo de inyección (4) según el nivel del volumen de agua, de manera que los electrodos (5) se mantienen sumergidos en el volumen de agua;- un dispositivo electrónico (9) con un software de control conectado al módulo de control (7);- una o más sondas de temperatura (10.1), de nivel (10.2) y de densidad (10.3) del agua dispuestas en el espacio interior (2) de la plataforma (1) de soporte;- unos medios de alimentación (11) del equipo, y;- una carcasa (12) exterior fijada sobre la plataforma (1) y en la que está contenido el equipo, que presenta medios de acceso al interior formados por al menos una primera escotilla (13) de acceso lateral.2- Equipo evaporador de agua, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende en el interior de la carcasa (12) un condensador de vapor formado por un serpentín (16) dispuesto en la zona central y de forma superior al dispositivo de inyección (4) y al volumen de agua, donde el condensador está conectado a un depósito (17) de agua situado en el exterior de la carcasa (12).3- Equipo evaporador de agua, según la reivindicación 2, caracterizado por que el depósito (17) de agua comprende una bomba de vaciado y una sonda de nivel.4- Equipo evaporador de agua, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una turbina (14) conectada a un electrogenerador (15), dispuestos en el exterior de la carcasa (12) y donde la turbina (14) está conectada al interior de la carcasa (12) para extracción del vapor de agua.5- Equipo evaporador de agua, según la reivindicación 4, caracterizado por que comprende una sonda de presión (10.4) de vapor en el interior de la carcasa (12).6- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la carcasa (12) exterior presenta forma semiesférica.7- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la carcasa (12) exterior está formada por resina de fibra de vidrio.8- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la plataforma (1) de soporte está situada sobre tierra firme.9- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la plataforma (1) de soporte presenta medios de flotación que permiten su disposición sobre una lámina de agua.10- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de acceso al interior de la carcasa (12) comprenden una segunda escotilla (18) de acceso en la parte superior de la misma.11- Equipo evaporador de agua, según la reivindicación 10, caracterizado por que los medios de acceso al interior de la carcasa (12) comprenden una escalera (19) desde la segunda escotilla (18).12- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los electrodos (5) están compuestos por láminas con aleación de metales como el acero inoxidable, y/o sílice, y/o cobre, y/o aluminio, y/o plata, y/o oro, y/o neodimio, y/o estaño.13- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aislamiento dieléctrico (6) está formado por mica, o un barniz dieléctrico.14- Equipo evaporador de agua, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los electrodos (5) están conectados entre sí por polos opuestos mediante un conector de cobre.
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- 2022-05-17 ES ES202230423A patent/ES2956582A1/es active Pending
- 2022-11-10 WO PCT/ES2022/070720 patent/WO2023222931A1/es unknown
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| Publication number | Publication date |
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| WO2023222931A1 (es) | 2023-11-23 |
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