MX2008011291A - Dispositivo y metodo para crear cavitacion hidrodinamica en los fluidos. - Google Patents

Dispositivo y metodo para crear cavitacion hidrodinamica en los fluidos.

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MX2008011291A
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hydrodynamic cavitation
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Oleg V Kozyuk
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Cavitech Holdings Llc
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41Emulsifying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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Abstract

Un dispositivo y un método para crear cavitación hidrodinámica en fluidos. El dispositivo incluye un pasaje de fluido que tiene cuando menos dos constricciones de flujo locales colocadas en paralelo, y cada constricción local de flujo está configurada para generar un campo de cavitación hidrodinámico desde allí. Las cuando menos dos constricciones locales de flujo pueden incluir orificios anulares colocados concéntricamente.

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA CREAR CAVITACIÓN HIDRODINÁMICA EN LOS FLUIDOS Antecedentes de la Invención Uno de los cursos más prometedores del desarrollo tecnológico futuro en los productos químicos, farmacéuticos, cosméticos, de refinación, alimentación y en muchas otras áreas se refieren a la producción de emulsiones y dispersiones que tienen los tamaños de partícula más pequeños posibles y la máxima uniformidad del tamaño. Además durante la creación de nuevos productos y formulaciones, el reto frecuentemente incluye la producción de dos, tres o más componentes complejos en sistemas dispersos que contienen tamaños de partícula a nivel submicrométrico. Dadas las exigencias siempre crecientes sobre la calidad de la dispersión, los métodos tradicionales de dispersión que han sido usados por décadas de los procesos tecnológicos han alcanzado sus límites. Los intentos por superar esos límites por simple manipulación de esas tecnologías tradicionales frecuentemente no son efectivas. La cavitación hidrodinámica es ampliamente conocida como método usado para obtener sistemas dispersos libres, particularmente liosoles, suspensiones diluidas y emulsiones. Esos sistemas dispersos libres son sistemas fluidos en los cuales las partículas de fase dispersa no tienen contacto, participan en un movimiento de batido aleatorio y se mueven libremente por medio de la gravedad. Esos efectos de dispersión y emulsificación se logran dentro del flujo de fluido debido a los efectos de cavitación producidos por un cambio en la geometría del flujo de fluido. El punto de ebullición de un líquido se define como la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión de la atmósfera sobre el líquido. Para compuestos puros, el punto de ebullición normal se define como el punto de ebullición a un estándar de presión sobre el líquido. Si la presión sobre el líquido se reduce de una atmósfera estándar, el punto de ebullición observado para el compuesto igualmente se reduce desde aquel estimado para el compuesto puro. La cavitación hidrodinámica es la formación de cavidades y las burbujas de cavitación llenas con una mezcla de vapor-gas dentro del flujo de fluido en los límites del cuerpo deflector que resulta de la caída de presión local sobre el fluido. Si durante el proceso de movimiento del fluido la presión se reduce a una magnitud por debajo del cual el fluido llega a su punto de ebullición para las temperaturas dadas, entonces de forma un gran número de cavidades y de burbujas llenas de vapor. Mientras las burbujas y las cavidades llenas de vapor se mueven conjuntamente con el flujo de fluido, estas burbujas y cavidades pueden moverse a una zona de presión elevada. Cuando esas burbujas y cavidades entra una zona que tenga una mayor presión, se realiza la condensación de vapor dentro de las cavidades y las burbujas, provocando que las burbujas y las cavidades se colapsen casi instantánea, lo que crea impulsos de presión muy grandes. La magnitud de los impulsos de presión dentro de las cavidades y las burbujas puede alcanzar 150,000 psi. El resultado de esas implosiones de alta presión es la formación de ondas de choque que emanan del punto de cada burbuja colapsada. Esas cargas de impacto dan como resultado la ruptura de cualquier medio encontrado cerca de las burbujas colapsadas. Un proceso de dispersión tiene lugar cuando durante la cavitación, el colapso de una burbuja de cavitación cerca de los límites de separación de de fase de un partícula sólida suspendida en un líquido da como resultado el rompimiento de la partícula de suspensión. Un proceso de emulsificación y de homogeneización tiene lugar cuando durante la cavitación, el colapso de una burbuja de cavitación cerca de los extremos de la separación de fase de un líquido suspendido o mezclado con otro líquido da como resultado el rompimiento de las gotas de la fase dispersa. Así el uso de la energía cinética de las cavidades y las burbujas que se colapsan, producidas por medios hidrodinámicos, puede usarse para diferentes procesos de mezclado, emulsificación, homogeneización y dispersión. Breve Descripción de la Invención Se provee un dispositivo para crear la cavitación hidrodinámica en fluido. El dispositivo incluye un pasaje de fluido que tiene cuando menos dos restricciones locales de flujo provistas en una relación en paralelo, en donde cada restricción local de flujo configurada para generar un campo de cavitación hidrodinámica corriente debajo de allí. También se provee un método para crear cavitación hidrodinámica en un fluido. El dispositivo incluye un pasaje de fluido que tiene cuando menos dos restricciones locales de flujo proporcionadas en una relación en paralelo y que pasa el fluido a una velocidad suficiente a través de cuando menos dos restricciones locales de flujo para generar un campo de cavitación hidrodinámica corriente debajo de allí. Breve Descripción de los Dibujos Se apreciará que los límites ilustrados de los elementos (por ejemplo cajas o grupos de cajas) en las figuras representan un ejemplo de los límites. Alguien con experiencia ordinaria en la técnica apreciará que un elemento puede ser designado como múltiples elementos o que múltiples pueden ser designados como un elemento. Un elemento mostrado como un compuesto interno u otro elemento puede ser implementado como componente externo y viceversa. Además en los dibujos anexos y en la siguiente descripción, las partes iguales se indican en todos los dibujos y la descripción con los mismos números de referencia, respectivamente. Las figuras no están dibujadas a escala y las proporciones de ciertas partes han sido exageradas para mejorar la ilustración. La figura 1 ilustra una vista transversal longitudinal de una modalidad de un dispositivo 10 para generar la cavitación hidrodinámica en un fluido.
La figura 2 ilustra una vista en sección transversal longitudinal de una modalidad alternativa de un dispositivo 200 para generar la cavitación hidrodinámica en un fluido. La figura 3 ilustra una modalidad de una metodología para generar cavitación hidrodinámica en un fluido. Descripción Detallada de la Invención La figura 1 ilustra una vista en sección transversal de una modalidad de un dispositivo 10 para generar la cavitación hidrodinámica en un fluido. El dispositivo 10 incluye un primer pasaje o canal 14 que tiene un eje longitudinal o línea central Cu. El pasaje de fluido 15 se define por una pared 20 que tiene una 25. En la modalidad ilustrada, la pared 20 es una pared cilindrica que define un pasaje de fluido que tiene una sección trasversal circular. En modalidades alternativas (no mostradas), la sección transversal de la superficie interna 25 puede tener la forma de otras formas geométricas tales como triangulares, cuadradas, rectangulares, pentagonales, hexagonales o cualquier otra forma geométrica. En estas modalidades alternativas o la modalidad ilustrada el primer pasaje de fluido 15 puede definirse por múltiples paredes o segmentos de pared. Por ejemplo un pasaje de fluido que tiene una sección transversal se define por cuatro paredes o segmentos de pared. Como se muestra en la figura 1, el primer pasaje de fluido 15 puede además incluir una entrada 30 configurada para introducir un fluido en el dispositivo 10 a lo largo de una trayectoria representada por la flecha A y una salida 35 configurada para permitir que el fluido salga del dispositivo 10. Siguiendo con la referencia a la figura 1, el dispositivo 10 incluye además un segundo pasaje de fluido 40 dispuesto dentro del primer pasaje de fluido 15. El segundo pasaje de fluido 40 se define por una pared 45 que tiene una superficie exterior 50 y una superficie interior 55. En la modalidad ilustrada, la pared 45 es una pared cilindrica que define un segundo pasaje de fluido que tiene una sección transversal circular. En modalidades alternativas (no mostradas), la sección transversal del segundo pasaje de fluido 40 puede tener forma de otras formas geométricas tales como triangulares, cuadradas, rectangulares, pentagonales, hexagonales o cualquier otra forma geométrica. En estas modalidades alternativas o la modalidad ilustrada el segundo pasaje de fluido 40 puede definirse por múltiples paredes o segmentos de pared. Por ejemplo un pasaje de fluido que tiene una sección transversal se define por cuatro paredes o segmentos de pared. En esa modalidad, el segundo pasaje de fluido 40 está dispuesto axialmente dentro del primer pasaje de fluido 15 de tal forma que comparten la misma línea central CL. Obviamente es posible que el segundo pasaje de fluido 40 puede no estar dispuesto coaxialmente dentro del pasaje de fluido 15. Para retener la pared 45 que define el segundo pasaje de fluido 40 dentro del primer pasaje de fluido 15, la pared 45 se conecta o se integra con una placa 60 que se monta a la pared 20 con tornillos u otros medios de fijación. En la modalidad ilustrada, la placa 60 se materializa como un disco cuando el pasaje de fluido 15 tiene una sección transversal circular, o la placa 60 puede materializarse en una variedad de formas y configuraciones que pueden coincidir con la sección transversal del primer pasaje de fluido 15. La placa 60 incluye uno o más orificios 65 configurada para permitir que el fluido pase a través de ellos. En modalidades alternativas (no mostradas), un cabezal, poste, propulsor o cualquier otra estructura que produzca una pérdida reducida de la presión de fluido puede usarse para unirse a la pared 45 que define el segundo pasaje de fluido 40, a la pared 20 que define el primer pasaje de fluido 15, en vez de que la placa 60 tenga orificios 65. El segundo pasaje de fluido 40 está configurado para dividir el flujo de fluido en el dispositivo 10 en dos corrientes primarias - la primera corriente Si y la segunda corriente S2. En esta modalidad, la primera corriente Si fluye entre la superficie exterior 50 y el segundo pasaje de fluido 40 y la superficie interna del primer pasaje de fluido 15, mientras que la segunda corriente S2 fluye dentro del segundo pasaje de fluido 40. Opcionalmente, la pared 45 que define el segundo pasaje de fluido 40 puede incluir orificios que proporcionan comunicación de fluido entre la primera corriente ST y la segunda corriente S2 para ayudar a ecualizar la velocidad de flujo entre la primera corriente Si y la segunda corriente S2. En la modalidad ilustrada, la pared 45 que define el segundo pasaje de fluido 40 incluye cuatro orificios 70. En modalidades alternativas (no mostradas), la pared 45 que define el segundo pasaje de fluido segundo pasaje de fluido 40 puede incluir menos de cuatro orificios o más de cuatro orificios. En la modalidad ilustrada, los cuatro orificios 70 tienen una sección transversal circular. Sin embargo, en modalidades alternativas (no mostradas) uno o más de los orificios 70 pueden tomar otras formas por ejemplo ovaladas (por ejemplo una ranura), triangulares, cuadradas, rectangulares, pentagonales, hexagonales o cualquier otra forma geométrica. Además los orificios 70 pueden estar ranurados o cuadriculados. Las dimensiones de los orificios 70 pueden ser tales que los orificios 70 tengan dimensiones suficientes para ecualizar la tasa de flujo, sin reducir la velocidad de flujo por debajo de una velocidad que conduzca a generar cavitación hidrodinámica. Siguiendo con referencia a la figura 1, la pared 45, que define el segundo pasaje de fluido 40 incluye proyecciones 75 que se extienden radialmente hacia fuera pero separadas de la superficie interna 25 de la pared 20, que define la primera corriente S^ Las proyecciones 75 están configuradas para restringir parcialmente el flujo de fluido desde el primer pasaje de fluido 15 y se refiere de aquí en adelante como el primer deflector 75. En la modalidad ilustrada el primer deflector 75 incluye una porción cilindrica 80 y una porción adelgazada 82 que enfrentan al flujo de fluido. En la modalidad ¡lustrada el dispositivo 10 además incluye un segundo deflector 84 dispuesto dentro del segundo pasaje de fluido 40, pero separado de la superficie interna 55 de la pared 45 que define el segundo pasaje de fluido 40. El segundo deflector 84 incluye una porción cilindrica 86 y una porción adelgazada 88 que enfrentan al flujo de fluido. En esta modalidad, el segundo deflector 84 está dispuesto coaxialmente dentro del segundo pasaje de fluido 40 de tal forma que comparte la misma línea central CL. Obviamente es posible que el segundo deflector 84 pueda no estar dispuesto coaxialmente dentro del segundo pasaje de fluido 40. Para retener el segundo deflector 84 dentro del segundo pasaje de fluido 40, el segundo deflector 84 está conectado a una placa 90 por medio de un eje 92. En modalidades alternativas (no mostradas), la placa 90 puede ser materializada en forma de disco cunado el primer pasaje de fluido 15 tiene una sección transversal circular, o la placa 90 puede estar materializada en una variedad de formas y configuraciones que corresponden a la sección transversal del primer pasaje de fluido 15. La placa 60 se monta en la pared 20 con tornillos u otros medios de fijación. La placa 90 incluye una pluralidad de orificios 94 configurados para permitir el paso del flujo. En modalidades alternativas (no mostradas) un cabezal, poste, propulsor o cualquier otra estructura que produzca una pérdida reducida de la presión de fluido puede usarse para unirse al segundo deflector 84 que define la segundo pasaje de fluido 40, en vez de que la placa 90 tenga orificios 94. En la modalidad ilustrada, el primer deflector 75 se configura para generar un primer campo de cavitación hidrodinámico 96 corriente abajo por medio de una primera restricción local 97 del flujo de fluido formado entre la superficie exterior de la porción cilindrica 80 de la primer deflector 75 y la superficie interna 25 de la pared 20. De manera similar el segundo deflector 84 está configurado para generar una segunda restricción local 98 corriente abajo por medio de una segunda restricción local 99 de flujo de fluido formada entre la superficie exterior de la porción cilindrica 86 del segundo deflector 84 y la superficie interior 55 de la pared 45. Ya que el primer pasaje de fluido 15 tiene una sección circular en la modalidad ilustrada, las restricciones locales primera y segunda 96, 98 se caracterizan como orificios anulares primero y segundo, respectivamente. Sin embargo se apreciará que si la sección transversal del primer pasaje de fluido 15 es cualquier forma geométrica diferente a la circular, entonces cada restricción local respectiva del flujo puede no tener una forma anular. Similarmente, si un deflector no tiene una sección transversal circular, entonces cada una de las construcciones de flujo puede no tener una forma anular. En la modalidad ilustrada, el primer campo de cavitación hidrodinámico 96 se define por un primer espacio que tiene un grosor G-i , que es la separación entre la superficie exterior de la porción cilindrica 80 del primer deflector 75 y la superficie interna 25 de la pared 20. De manera similar la segunda restricción local 98 se define por medio de un segundo espacio que tiene un grosor G2 que es la separación entre la superficie exterior de la porción cilindrica 86 del segundo deflector 84 y la superficie interna 55 de la pared 45. Como se muestra en la figura 1, el grosor del primer espacio G-¡ es substancialmente igual al grosor del segundo espacio G2. En modalidades alternativas (no mostradas) el grosor del primer espacio d puede ser diferente al grosor del segundo espacio G2. Un cambio en grosor puede provocar un cambio en la tasa de flujo y el tamaño de las burbujas. Sin embargo el cambio en el grosor de la separación no afecta la caída de presión en el dispositivo 10, ni cambia la velocidad del fluido que pasa a través de las restricciones locales de flujo. El grosor de la separación de cada una de las restricciones locales 96, 98 o cualquier otra restricción local del flujo de fluido descrita aquí, tienen las dimensiones suficientes para aumentar la velocidad del flujo de fluido a la velocidad mínima necesaria para obtener la cavitación hidrodinámica (de aquí en adelante "velocidad de cavitación mínima"), que se dicta por las propiedades físicas del fluido que se está procesando (por ejemplo viscosidad, temperatura, etc.) Por ejemplo, el tamaño de cada una de las segundas restricciones locales 96, 98 o cualquier otra restricción local del flujo de fluido descrita aquí, tienen las dimensiones suficientes de tal forma que el área de sección transversal de cada restricción local del flujo de fluido sería cuando menos 0.6 veces el diámetro o el diámetro principal de la sección transversal del pasaje de fluido. La velocidad de cavitación mínima de un fluido es de aproximadamente 12 m/seg. En promedio, y para la mayoría de los fluidos hidrodinámicas, la velocidad de cavitación mínima es de aproximadamente 18 m/seg. Para variar el grado y el carácter de los campos de cavitación generados corriente debajo de cada uno de los deflectores, uno o ambos de los deflectores 75, 84 o cualquier otro deflector descrito aquí, puede materializarse en una variedad de formas y configuraciones diferentes a las descritas antes. Por ejemplo, las modalidades primera y segunda los deflectores 75, 84 o cualquier deflector descrito aquí pueden materializarse en las formas y las configuraciones descritas en las figuras 3a-3f de la patente norteamericana 5,035,897, cuya descripción se incorpora aquí como referencia. Además se apreciará que otros generadores de cavitaciones pueden usarse en vez de deflectores. En la modalidad ilustrada las restricciones locales 96, 98 están alineadas en un plano P, que se orienta de forma sustancialmente perpendicular a un plano que pasa a través de la línea central CL. Adicionalmente, las restricciones locales 96, 98 se proveen en una relación concéntrica entre sí. Sin embargo, es posible que las restricciones locales 96, 98 puedan colocarse de tal forma que no están alineadas en el mismo lugar o provistas en una relación concéntrica entre sí. De hecho, el dispositivo 10 incluye dos restricciones locales o flujo de fluido que se proveen en relación paralela entre sí. La figura 2 ilustra una vista transversal longitudinal de una modalidad alternativa de un dispositivo 200 para generar cavitación hidrodinámica en un fluido. El dispositivo 200 es similar al dispositivo 10 ilustrado en la figura 1 y se describe antes, excepto porque incluye otro pasaje de fluido tercer pasaje de fluido 210 (de aquí en adelante llamado el "tercer pasaje de fluido 210") dispuesto dentro del primer pasaje de fluido 15 entre la pared 20, que define el primer pasaje de fluido 15, y la pared 45, que define el segundo pasaje de fluido 40. El tercer pasaje de fluido 210 es definido por una pared 215 que tiene una superficie exterior 220 y una superficie interior 225. En esta modalidad el tercer pasaje de fluido 210 está dispuesto coaxialmente dentro del primer pasaje de fluido 15 tal que comparte el mismo eje longitudinal o línea central CL. Obviamente es posible que el tercer pasaje de fluido 210 pueda no estar dispuesto coaxialmente dentro del pasaje de fluido 15. Para retener la pared 215 que define el tercer pasaje de fluido 210 dentro del primer pasaje de fluido 15, la pared 215 se conecta o está integrado a una placa 230, que está montada a la pared 20 con tornillos u otros medios de fijación. En la modalidad ilustrada, la placa 230 se materializa como disco cuando el primer 145 tiene una sección transversal circular, o la placa 230 puede materializarse con una variedad de formas configuraciones que coincidan con la sección transversal del primer pasaje de fluido 15. La placa 230 incluye uno o más orificios 235 configurados para permitir el paso de fluido. En modalidades alternativas (no mostradas) en vez de que la placa 230 tenga orificios 235 un cabezal, poste, propulsor o cualquier otra estructura que produzca una pérdida reducida de la presión de fluido puede unirse a la pared 215 que define el tercer pasaje de fluido 210, a la pared 20 que define el primer pasaje de fluido 15. El tercer pasaje de fluido 210 está configurado para dividir el flujo de fluido en el dispositivo 200 en tres corrientes primarias - la primera corriente Si, la segunda corriente S2 y la tercera corriente S3. En esta modalidad, la primera corriente Si fluye hacia el segundo pasaje de fluido 40 y la segunda corriente S2 fluye entre la superficie interior 225 del tercer pasaje de fluido 210 y la superficie exterior 50 del segundo pasaje de fluido 40, y la tercera corriente S3 fluye entre la superficie exterior 220 del tercer pasaje de fluido 210 y la superficie interna 25 del pasaje de fluido 15. Opcionalmente, la pared 215, que define al tercer pasaje de fluido 210, puede incluir orificios similares a los descritos antes para proporcionar la comunicación de fluido entre la primera corriente S-, y la segunda corriente S2 y ayudar a ecualizar la velocidad de flujo entre la primera corriente Si y la segunda corriente S2. En la modalidad ilustrada, la pared 215 incluye varios orificios 240. Los orificios 240 que pueden tener las dimensiones suficientes para ecualizar la tasa de flujo, sin reducir la tasa de flujo más allá de una velocidad que conduce a la generación de la cavitación hidrodinámica. Siguiendo con la referencia a la figura 2, la pared 215, incluye una proyección 245 que se extiende radialmente hacia fuera pero separada de la superficie interna 25 de la pared 20, que define al primer pasaje de fluido 15. La proyección 245 está configurada para restringir parcialmente el flujo de fluido de la tercera corriente S3 y se refiere de aquí en adelante como"el tercer deflector 245". En la modalidad ilustrada el tercer deflector 245 incluye una porción cilindrica 250 y una porción adelgazada 255 que enfrentan al flujo de fluido. En esta modalidad el tercer deflector 245 está configurado para generar un tercer campo de cavitación hidrodinámica 260 corriente abajo por medio de una tercera restricción local 265 del flujo de fluido formado entre la superficie exterior de la porción cilindrica 250 del tercer deflector 245 y la superficie interna 25 de la pared 20, que define el primer pasaje de fluido 15. Ya que el primer pasaje de fluido 15 tiene una sección circular en la modalidad ilustrada, la tercera restricción local 265 de flujo se caracteriza como un tercer orificio anular. Sin embargo, se apreciará que la sección transversal del primer pasaje de fluido 15 tiene una forma geométrica diferente a la circular, entonces cada restricción local de flujo respectiva puede no tener una forma anular. De igual manera, si un deflector no tiene sección transversal circular, entonces cada una de las restricciones locales de flujo puede no tener una forma anular.
En la modalidad ilustrada, la tercera restricción local 265 está definida por un espacio que tiene un grosor G3 que es el especio entre la superficie exterior de la porción adelgazada 255 de la porción cilindrica 250 y la superficie interna 25 de la pared 20. Como se muestra en la figura 2, los grosores de la separación primero segundo y tercero G1, G2, G3 son sustancialmente iguales entre sí. En modalidades alternativas (no ilustradas) uno o más grosores de espacio pueden diferir entre sí. En la modalidad ilustrada, las restricciones locales primera segunda y tercera 96, 98, 260 se proporcionan en una relación concéntrica entre sí. Sin embargo, es posible que las restricciones locales primera segunda y tercera 96, 98, 260 pueden colocarse de tal forma que no estén alineadas en el mismo plano o provistas en un relación concéntrica entre sí. De hecho, el dispositivo 200 incluye tres restricciones locales de flujo de fluido (por ejemplo orificios anulares en este caso) que están provistos en una relación paralela entre sí, que pueden maximizar la cantidad del área de procesamiento para un grosor de espacio dado. En modalidades alternativas (no mostradas), el dispositivo 200 descrito antes es ilustrado en la figura 1 puede modificarse para que incluya tres o más pasajes de fluido que tengan deflectores, creando cuatro o más restricciones locales de flujo dentro de un pasaje de fluido en una relación paralela. En la figura 3 se ilustra una modalidad de una metodología asociada con la generación de una o más etapas de cavitación hidrodinámicas en un fluido. Los elementos ilustrados denotan "bloques de procesamiento" y representan funciones y/o acciones tomadas para generar una o más etapas de cavitación hidrodinámica. En una modalidad, los bloques de procesamiento pueden representar instrucciones o grupo de instrucciones de software de computadora que provocan que una computadora o procesador realice el procesamiento. Se apreciará que la metodología puede incluir procesos dinámicos y flexibles tales que los bloques ilustrados pueda realizarse en otras secuencias diferentes a las mostradas y/o los bloques pueden combinarse o separarse en múltiples componentes. Lo anterior aplica a todas las metodologías descritas aquí. Haciendo referencia a la figura 3, el proceso 300 incluye un proceso de cavitación hidrodinámica. El proceso 300 incluye el procesamiento de un pasaje de fluido que tiene cuando menos dos restricciones locales de flujo proporcionadas en una relación en paralelo (bloque 310) y que pasa el fluido con una suficiente velocidad a través de cuando menos dos restricciones locales de flujo para generar un campo de cavitación hidrodinámica para cada restricción local (bloque 320). En la práctica un técnico puede establecer un grupo particular de condiciones y/o factores que facilitan la formación de burbujas por cavitación y el mezclado de fluido por medio de la variación empírica de algunos o todos los factores que afectan la formación de las burbujas de cavitación y mezclar los fluidos. Este establecimiento y optimización de las condiciones pueden facilitarse por medio del uso de los métodos y los dispositivos descritos aquí a una pequeña escala. Una vez que las condiciones óptimas han sido establecidas el técnico puede desear escalar o aumentar el volumen de fluido que puede procesarse por los métodos y los dispositivos descritos aquí. En otros ejemplos, el técnico puede aumentar el número de segundos pasajes de fluido provistos en el pasaje de fluido, aumentando el número de segundos pasajes de fluido provistos en el pasaje de fluido, aumentando el número de restricciones de flujo provistas en arreglo paralelo. Algunas veces el diámetro general del pasaje de fluido más externo puede aumentarse para acomodar un número mayor de segundos pasajes de fluido. Bajo cualquier escenario, el área de procesamiento general aumenta mientras que grosor en la separación de las restricciones locales de flujo permanecen iguales. Por lo tanto los altos volúmenes de fluido pueden procesarse con calidades ¡guales o similares como volúmenes bajos. Al grado que el término "incluye" o "incluir" se empleen en la descripción detallada de las reivindicaciones, se pretende que incluya de una manera similar el término "consiste" como se interpreta el término cuando se emplea como palabra de transición en una reivindicación. Además, al grado que el término "o" se emplea en la descripción detallada o las reivindicaciones (por ejemplo A o B) se pretende implicar "A o B o ambos". Cuando los solicitantes pretenden indicar "solo A o B pero no amos" entonces se empelará el término "solo A o B pero no ambos". Así el uso de término "o" es el uso inclusivo y no exclusivo. Ver Bryan A. Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage 624 (2a. edición 1995). También al grado que se usen los "términos "en" o "dentro" se usan en la descripción o las reivindicaciones, se pretende que incluyan otras acepciones de los términos. Además, al grado que se use el término "conectar" se usa en la descripción o las reivindicaciones se pretende que no solo signifique "directamente conectado a", sino también "indirectamente conectado a" tal como conectado a través de otro componente o componentes. Aunque se han ilustrado dispositivos, métodos ejemplares al describir los ejemplos, y aunque los ejemplos se han descrito en considerable detalle, no es la invención del solicitante restringir o limitar de manera alguna el alcance de las reivindicaciones anexas a ese detalle. Obviamente no es posible describir ninguna combinación concebible de componentes o metodologías con el propósito de describir los dispositivos, métodos, etc., descritos aquí. Por lo tanto la invención no se limita a los detalles específicos, los dispositivos representativos y los ejemplos ilustrativos mostrados y descritos aquí. Así esta solicitud se pretende que incluye alteraciones, modificaciones y variaciones que entran dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Además, la descripción anterior se determina por medio de las reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (23)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo para crear cavitación hidrodinámica en el fluido, el dispositivo comprende: un primer pasaje de fluido que tiene un eje longitudinal y definido por cuando menos una pared que tiene una superficie interna; un segundo pasaje de fluido dispuesto dentro del primer pasaje de fluido y definido por medio de cuando menso una pared que tenga una superficie interna, la cuando menos una pared que define el segundo pasaje de fluido incluye un primer deflector que se extiende hacia fuera, definiendo un primer orificio entre el primer deflector y la cuando menos una pared que define el primer pasaje de fluido, el primer orificio está configurado por un primer campo de cavitación corriente abajo; un segundo deflector dispuesto dentro del segundo pasaje de fluido y separado desde la superficie interna de cuando menos una pared que define el segundo pasaje de fluido, definiendo un segundo orificio entre el segundo deflector y la cunado menos una pared que define el segundo pasaje de fluido, el segundo orifico está configurado para generar un segundo campo de cavitación corriente abajo del mismo.
  2. 2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual la cuando menos una pared que define el segundo paso de fluido incluye uno o más orificios para permitir que el fluido fluya desde dentro del primer pasaje de fluido.
  3. 3. El dispositivo de la reivindicación 2, en el cual los orificios son circulares, ranurados o en forma de cuadrícula.
  4. 4. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual los orificios primero y segundo tienen forma anular.
  5. 5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual los orificios primero y segundo están acoplados concéntricamente dentro del primer pasaje de fluido.
  6. 6. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual los deflectores primero y segundo ambos se quedan en un plano que es sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del primer pasaje de fluido.
  7. 7. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el primer orificio tiene un primer grosor de espacio definido como la distancia radial entre el primer deflector y la superficie interna de la cuando menos una pared que define el primer pasaje de fluido, y el segundo orificio tiene un segundo grosor de espacio definido como la distancia radial entre el segundo deflector y la superficie interna de la cuando menos una pared que define el segundo pasaje de fluido.
  8. 8. El dispositivo de la reivindicación 7, en el cual el primer grosor de la separación es sustancialmente igual al segundo grosor de la separación.
  9. 9. El dispositivo de la reivindicación 7, en el cual el primer grosor de la separación es sustancialmente diferente al segundo grosor de la separación.
  10. 10. El dispositivo de la reivindicación 1, en el cual el cuando menos uno de los deflectores primero y segundo incluye una superficie cilindrica y una superficie adelgazada que enfrente al flujo de fluido.
  11. 11. Un dispositivo para crear la cavitación hidrodinámica en el fluido, el dispositivo comprende: a) un orificio de entrada para introducir fluido en el dispositivo; b) un orificio de salida para introducir fluido en el dispositivo; c) un primer pasaje de fluido en comunicación de fluido con un orificio de entrada y el orificio de salida, el primer pasaje de fluido entre el primer extremo corriente arriba y el primer extremo corriente abajo, definiendo un primer orificio ente el perímetro más externo del primer elemento de deflector y la superficie interna de la primera pared, en donde el primer elemento de deflector está colocado para generar un campo de cavitación hidrodinámico corriente abajo del primer elemento de deflector; d) un segundo pasaje de fluido en comunicación de fluido con el orificio de entrada y el orificio de salida, el segundo pasaje de fluido tiene: (i) un segundo extremo corriente arriba y un segundo extremo corriente abajo; (ii) un eje longitudinal que es paralelo al eje longitudinal del primer pasaje de fluido, el segundo pasaje de fluido se define • por la superficie exterior de la primera pared y la superficie interna de una segunda pared, la primera pared y la segunda pared son paralelas entre si; (Mi) un segundo elemento de deflector dispuesto dentro del segundo pasaje de fluido entre el segundo extremo corriente arriba y el segundo extremo corriente abajo, el segundo elemento de deflector está dispuesto sustancialmente en el mismo plano que el primer elemento de deflector y el segundo elemento de deflector está conectado a o a una parte de la superficie exterior de la primera pared, definiendo un segundo orificio entre el perímetro más externo del segundo elemento de deflector y la superficie interior de la segunda pared, en donde el segundo elemento de deflector está posicionado para generar un campo de cavitación hidrodinámica corriente abajo del segundo elemento de deflector.
  12. 12. El dispositivo de la reivindicación 11, en donde la primera pared tiene uno o más orificios dispuestos para proporcionar la comunicación de fluido entre el primer pasaje de fluido y el segundo pasaje de fluido.
  13. 13. El dispositivo de la reivindicación 12, en el cual los orificios son circulares, ranurados o en forma de cuadrícula.
  14. 14. El dispositivo de la reivindicación 11, en el cual el tamaño del primer orificio y el tamaño del segundo orificio pueden ser iguales o diferentes.
  15. 15. El dispositivo de la reivindicación 14, en el cual el tamaño del primer orificio y el tamaño del segundo orificio son iguales.
  16. 16. El dispositivo de la reivindicación 14, en el cual el tamaño del primer orificio y el tamaño del segundo orificio son diferentes.
  17. 17. El dispositivo de la reivindicación 11, en el cual la primera y la segunda pared que definen las cámaras de flujo primera y segunda cada una tienen forma cilindrica y tienen una sección transversal circular.
  18. 18. El dispositivo de la reivindicación 11, en el cual cuando menos uno de entre el primer elemento de deflector y el segundo elemento de baffle, tiene forma cónica y que tiene una poción adelgazada que se enfrenta al flujo de fluido.
  19. 19. El dispositivo de la reivindicación 11, que además presenta: un tercer pasaje de fluido en comunicación de fluido con el. orificio de entrada y el orifico de salida, el tercer pasaje de fluido tiene: un eje longitudinal que es paralelo al eje longitudinal del primer pasaje de fluido y el eje longitudinal del segundo pasaje de fluido, el tercer pasaje de fluido está dividido por la superficie exterior de la segunda pared y la superficie interior de una tercera pared, la tercera pared es paralela a la primera pared y a la segunda pared; y un tercer elemento de deflector dispuesto dentro del tercer pasaje de fluido entre un tercer extremo corriente arriba y un tercer extremo corriente abajo, el tercer deflector está colocado en sustancialmente el mismo plano que el primer elemento de deflector y el segundo elemento de deflector, y el tercer elemento de deflector está conectado a o a una pared de la superficie exterior de la segunda pared, definiendo así un tercer orificio entre el perímetro más exterior del tercer elemento de deflector y la superficie interior de la tercera pared, en donde el tercer elemento de deflector se coloca para generar un campo de cavitación hidrodinámica corriente abajo del tercer elemento de deflector.
  20. 20. Un dispositivo para crear cavitación hidrodinámica en el fluido, el dispositivo comprende: cuando menos dos pasajes para permitir que el fluido fluya a través del mismo, cada pasaje configurado para proporcionar la cavitación hidrodinámica en el fluido cuando el se restringe el flujo de fluido fluye a través de cuando menos dos pasajes; y un arreglo una pluralidad de deflectores, estando los deflectores configurados para restringir el flujo de fluido a través del pasaje cuando se encuentran colocados internamente dentro del pasaje, en donde la pluralidad de deflectores se encuentra sustancialmente en el mismo plano.
  21. 21. Un dispositivo para crear la cavitación hidrodinámica en un fluido, el dispositivo comprende: un paso de fluido que tiene cuando menos dos restricciones locales de flujo provistas en relación paralela entre sí, cada restricción local de flujo está configurada para generar un campo de cavitación hidrodinámica corriente abajo.
  22. 22. El dispositivo de la reivindicación 21, en el cual las cuando menos dos restricciones locales de flujo incluyen orificios anulares colocados concéntricamente.
  23. 23. Un método para crear cavitación hidrodinámica en un fluido, el método comprende: proporcionar un paso de fluido que tenga cuando menos dos restricciones locales de flujo provistas en relación paralela entre sí, y hacer pasar el fluido a una velocidad suficiente a través de la cuando menos dos restricciones locales de flujo para generar un campo de cavitación hidrodinámica corriente debajo de cada una de las restricciones locales.
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