WO2014172801A1 - Dispositivo flotador estable para reducir la evaporación en lagunas abiertas - Google Patents

Dispositivo flotador estable para reducir la evaporación en lagunas abiertas Download PDF

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WO2014172801A1
WO2014172801A1 PCT/CL2014/000019 CL2014000019W WO2014172801A1 WO 2014172801 A1 WO2014172801 A1 WO 2014172801A1 CL 2014000019 W CL2014000019 W CL 2014000019W WO 2014172801 A1 WO2014172801 A1 WO 2014172801A1
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float device
cover
perimeter
cylindrical body
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PCT/CL2014/000019
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Francisco CRUZ QUIROGA
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Compagnon Bernabe S.A.
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    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/34—Large containers having floating covers, e.g. floating roofs or blankets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H4/00—Swimming or splash baths or pools
    • E04H4/06—Safety devices; Coverings for baths
    • E04H4/08—Coverings consisting of rigid elements, e.g. coverings composed of separate or connected elements
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B2201/00—Devices, constructional details or methods of hydraulic engineering not otherwise provided for

Definitions

  • the invention is focused on reducing evaporation in open lagoons.
  • the present invention relates to a device useful in reducing evaporation in open lagoons.
  • the present invention comprises a float device that complies with the restrictions required by large-scale mining, such that it reduces evaporation in open lagoons and resists climatic and atmospheric conditions in the large mining area.
  • the evaporation control in this type of water collection is controlled, for example: by chemical covers consisting of pouring a chemical over the accumulated water, so that the chemical forms a liquid film on the water; floating covers consisting of floating synthetic films that completely cover the area of exposed water; overlapping decks consisting of floating synthetic decks that are supported by structures; or objects Floating consisting of a multiplicity of individual objects that are placed on the exposed area of the water, which float and are located next to each other.
  • Document US2008000903 describes a modular floating cover for water storage, consisting of a plurality of modules, where each module includes a chamber formed between an upper surface and a lower surface and where the upper surface has openings to allow water to flow inside. of the chamber and openings to allow air to flow in and out of the chamber depending on the level of water within said chamber, such that each module floats independently.
  • the module size is selected to ensure that the module is stable in strong wind conditions and does not accumulate batteries in the modules.
  • the modules can be hexagonal or octagonal.
  • WO2011035362 describes a module that is part of a modular floating cover, which includes an upper housing, a lower housing, a defined chamber between the upper and lower housing, a water inlet opening in the lower cover to allow the entry of water in the ballast chamber and an opening in the upper housing to allow air to flow in and out of the chamber and a plurality of discrete flotation cells to ensure flotation of the module, in which the upper housing and the lower housing , when the module is in an assembled state, they act to house each flotation cell in a predetermined position within the chamber.
  • WO2010083560 discloses a module that is part of a floating water cover, which includes an upper housing, a lower housing and a chamber defined by the upper and lower housings, one or more openings for entering water into the lower housing for allow water to enter the chamber, one or more air openings in the upper housing to allow air to flow in and out of the chamber depending on the level of water inside the chamber, one or more first openings for fixing in the chamber lower housing, one or more second openings for fixing in the upper housing and a plurality of flotation cells to ensure that the module floats, each flotation cell is inserted through the pairs of first and second openings for fixing and in cooperation with portions of the wall of the first housing around each pair of first and second openings to retain the module in an assembled state.
  • Document US2007275616 describes a floating module for water surface coverage, which comprises a tire and a dome-shaped surface cover that extends from the top of the tire and forms a ventilation hole, the tire and the cover is formed by air fillings, which correspond to cavities spaced around the tire, to provide buoyancy to the tire, the tire and the surface cover are configured so that one module nests inside another to form a stable stack.
  • the present invention consists in having a floating device that is stable, low cost, deterrent for migratory birds, of resistant material, easy to transport, install and remove (for example when performing maintenance), and that allows free circulation of smaller vessels on the surface of the lagoon.
  • a device assembly of the present invention is capable of forming a physical barrier that covers the surface of the lagoon, in order to reduce evaporation.
  • the objective is to cover less than 100% of the surface of the lagoon and more than 90% of the surface of the lagoon.
  • Another objective of the present invention is to ensure that each device floats at the same level previously determined, so that each device remains stable under adverse weather conditions, for example wind pressure, and does not sink due to the effect of adjacent devices. .
  • another objective of the present invention is that the device adapts to the change of surface product of the waves, preventing the waves from passing over the device or bursting on the device, thus reducing evaporation.
  • each device has a suction effect, in such a way to generate resistance to the action of the wind that tries to lift it and remove it from the surface of the lagoon, for example lifting it and causing it to fly away from the lagoon surface.
  • the suction effect prevents the device from turning back, if one of its edges comes out of the water immediately as a result of the suction the device stabilizes again.
  • the present invention corresponds to a float device comprising a cylindrical body having perimeter flotation cavities; a predetermined amount of air deposited and enclosed in each of said cavities; and covers to cover said cavities.
  • Figure 1 is a bottom perspective view of the float device of the present invention.
  • Figure 2 is a top perspective view of the float device of the present invention with some of its covers installed and with indication of some of its cavities.
  • Figure 3 is a top plan view of the float device of the present invention.
  • Figure 4 is a front view of the float device of the present invention.
  • Figure 5 shows a cross section of the stack of two float devices of the present invention.
  • Figure 6 shows an approach to the cross section of Figure 5.
  • the present invention corresponds to a float device formed by a cylindrical body (6) having at least eight perimeter cavities (7); at least eight covers (8) to cover said cavities, and a predetermined amount of air deposited and enclosed in each of said cavities of the cylindrical body.
  • the cylindrical body (6) is formed by a pyramidal cover (1) having a round outer edge; at least eight perimeter cavities (7) that surround the entire round edge of the pyramidal cover (1), where the cavities are open towards the upper part of the cylindrical body and have their lower part (2) closed and flat; a perpendicular side wall (3) located along the entire perimeter edge of the cylindrical body (6); a central hole (4); and at least six radial structural nerves, preferably at least eight radial structural nerves (5) located at the bottom of the pyramidal shell (1).
  • the pyramidal shape of the cover (1) allows said cover to be more raised in the center.
  • Each of the eight structural nerves are born from the contour of the central hole and extend radially until they meet the inner contour of the perimeter cavities. These structural nerves have a depth or height of approximately 3 cm and a length ranging from approximately 39 cm to approximately 63 cm, being 14 000019
  • the side wall (PL) has a height that varies from approximately 10 cm to approximately 20 cm.
  • the perimeter cavities are at least 8, more preferably 16 and each has a depth or height ranging from about 3 cm to about 5 cm, its preferred value being about 4 cm and a width, in the radial direction of the cylindrical body, which varies from about 6 cm to about 12 cm, its preferred value being about 7, even more preferably about 9 cm.
  • the volume of air present in all perimeter cavities ranges from about 10,500 cm 3 to about 13,500 cm 3 , and preferably reaches about 11,500 cm 3 , even more preferably reaches about 12,000 cm 3 .
  • the covers that go over the cavities are flat and are welded on said perimeter cavities so that the air is trapped inside the cavities and there are no leaks and preferably each cover covers at least two perimeter cavities.
  • the covers are in the form of a section of the perimeter contour of the cylindrical body, its width, in the radial direction of the cylindrical body, from about 6 cm to about 12 cm, its preferred value being about 7, even more preferably about 9 cm ; each cover has an approximate thickness of 2 mm in its entire surface and has two lower ribs located, each one, at one end of the cover in the sense of the width of said cover and which allow to increase the thickness of the cover in the ends, at an approximate value of 2.5 mm.
  • the air in each of the cavities allows the device to stay afloat. It is important that the amount of air in each of the cavities be equal to each other, in order to maintain the stability of the device on the surface of the lagoon.
  • the volume of air depends on the weight of the device, since it has been determined that the thrust force to be performed by the set of perimeter cavities corresponds to a range from about 2.5 to 3.5 times the weight of the device. This allows us to conclude that the amount of air is determined, by the following relationship:
  • Air volume (cm 3 ) device weight (Kg) * 3,000 (cm 3 / Kg) where the weight of the device is approximately from 3.5 to 4.5 kilograms.
  • the pyramidal roof is formed by at least 8 triangular sections that rise pyramidal from the inner contour of the perimeter cavities, at an elevation of approximately 7 or from an imaginary horizontal plane, to the contour of the central hole, each of said triangular sections have their equal sides and each side has a length ranging from about 39 cm to about 63 cm, with its preferred value being about 53 cm, even more preferred about 49 cm.
  • the float device must have an adequate suction force that allows said device to remain afloat and in position, for which the suction force of the device depends on the total diameter of the device (D) (figure 4), of the height of the side wall of the device (PL), the diameter of the central hole of the device (d) and the height of the flotation level of the device, defined as the height F in Figure 4, which corresponds to the section that it does not sink in the water, that is to the section of the device that is floating. Therefore, it has been established that these variables must comply with the following relationship so that the device has an adequate suction force:
  • the diameter (D) of the float device has a value ranging from about 90 cm to about 150 cm, preferably being about 130 cm, even more preferably about 116 cm; and the height of the side wall of the float device (PL) ranges from about 10 cm to about 20 cm, with its preferred measurement being about 10 cm to 16 cm, even more preferably about 14 cm.
  • the diameter of the central hole of the float device (d) ranges from about 0.47 cm to about 2.30 cm, more preferably from about 0.8 cm to 1.5 cm and preferably its diameter is about 1 cm; and the height of the flotation level (F) of the float device measures from about 1 cm to about 4 cm, its preferred value being about 3 cm, even more preferably about 2.6 cm.
  • the device is manufactured by means of a plastic injection process in a chemically inert material, such as high density polyethylene (HDPE).
  • a chemically inert material such as high density polyethylene (HDPE).
  • HDPE high density polyethylene
  • the outer shape of the devices allows them to be stackable with each other.
  • the lower edge of the side wall of the device must be blunt (9), so that the device does not present a risk of cutting the various types of membranes that cover the walls and the bottom of the lagoons, such as the geotextile layer that protects that protects the side walls and the bottom of the lagoons. Also, as to have a lower undercutting effect against walls that are not covered with membranes.
  • Figure 1 shows a perspective view of the bottom of the float device, where you can see the bottom of the pyramidal cover (1), the structural nerves (5) that give firmness to the float device, the central hole (4) , the smooth lower part of the perimeter cavities (2) and the side wall (3) of the device.
  • Figure 2 shows a perspective view of the upper part of the float device, where you can see the upper part of the pyramidal cover (1), the central hole (4), the side wall (3) of the device, the cavities ( 7) perimetral and the covers (8) of said cavities.
  • Figure 3 shows the top plan view of the float device where the perimeter cavities (7) can be seen.
  • Figure 5 shows the cross-section of the stack of two float devices of the present invention, where it can be seen that the support of one device in the other occurs when the bottom of the cavities penmetral, of one device, bumps into the top of the perimeter cavity caps of the other device.
  • Figure 6 shows an approach of Figure 5 and it can also be seen the blunt detail (9) of the lower edge of the side wall, which prevents cuts in the membranes, that is to say in geotextiles.
  • the float devices are designed to facilitate their stacking on each other, when they are not being used.
  • the devices can also be used in acid pools, since the preferred material of their manufacture is high density polyethylene.
  • the float devices of the present invention when in use, allow the formation of a physical barrier that covers the surface of the lagoon, reducing evaporation. If the float devices are installed over the entire surface of the lagoon it is estimated that the physical barrier covers approximately 90% of the surface of the lagoon. It is present, that it is not advisable to cover 100% of the surface of the lagoon in order to avoid the stagnation of the liquid and the proliferation of microorganisms. In addition, the physical barrier must allow the movement of smaller vessels on the surface of the lagoon and that the devices are easily removable to allow the maintenance of the lagoons.
  • the float devices of the present invention have the advantage of being stable, since the perimeter cavities possessed by the devices have air trapped and enclosed in a predetermined amount, that air being completely enclosed, since the perimeter cavities possess welded caps that prevent air loss.
  • the structural technical characteristics of the present device allow the device to return to its initial position and maintain its flotation level in sudden movements, in addition to having several cavities it is possible to have a uniform distribution of air throughout the perimeter contour and prevents In the event of a possible structural failure of one of these cavities, all the air trapped and enclosed in the device is lost.
  • a float device made of high density polyethylene for use in open lagoons, which has a total diameter of 116 cm; 16 cavities; eight structural nerves; a central hole of 1 cm in diameter; the height of its lateral wall being equal to 14 cm and the height of the flotation level equal to 2.65 cm.
  • the weight of the manufactured float device is 4 Kg, so the total air volume, to be placed in all cavities, is equal to 12,000 cm 3 .

Abstract

La presente invención corresponde a un dispositivo flotador que comprende un cuerpo cilíndrico que posee cavidades de flotación perimetrales; una cantidad de aire predeterminada depositada y encerrada en cada una de dichas cavidades; y tapas para tapar dichas las cavidades.

Description

Dispositivo flotador estable para reducir la evaporación en lagunas abiertas
DESCRIPCIÓN
Campo de la Invención
La invención se centra en lograr reducir la evaporación en lagunas abiertas.
La presente invención se relaciona con un dispositivo útil en la reducción de la evaporación en las lagunas abiertas.
La presente invención comprende un dispositivo flotador que cumpla con las restricciones requeridas por la gran minería, tal que disminuya la evaporación en lagunas abiertas y resista las condiciones climáticas y atmosféricas de (a zona de la gran minería.
Antecedentes de la Invención
En las empresas mineras y en el área de la agricultura existe un problema permanente debido a la evaporación que se produce en las aguas acumuladas en lagunas o tranques, a raíz de las altas temperaturas ambientales, este problema cada vez adquiere mayor importancia, atendido la poca disponibilidad de agua dulce en las zonas industriales y la alta necesidad de disponer de agua dulce para los procesos mineros y para la agricultura.
El control de la evaporación en este tipo de acopio de aguas se controla por ejemplo: mediante cubiertas químicas que consiste en verter un químico sobre el agua acumulada, de tal manera que el químico forme una película líquida sobre el agua; cubiertas flotantes que consisten en películas sintéticas flotantes que cubren totalmente el área del agua expuesta; cubiertas superpuestas que consisten en cubiertas sintéticas flotantes que se sostienen mediante estructuras; u objetos flotantes que consisten en una multiplicidad de objetos individuales que se colocan sobre el área expuesta del agua, los cuales flotan y se ubican uno al lado del otro.
El documento US2008000903 describe una cubierta flotante modular para almacenamiento de agua, que consiste en una pluralidad de módulos, donde cada módulo incluye una cámara formada entre una superficie superior y una superficie inferior y donde la superficie superior tiene aberturas para permitir que el agua fluya dentro de la cámara y aberturas para permitir que el aire fluya dentro y fuera de la cámara dependiendo del nivel de agua dentro de dicha cámara, de tal manera que cada módulo flote en forma independiente. El tamaño del módulo se selecciona para asegurar que el módulo sea estable en las condiciones de viento fuerte y no se produzca acumulación en pilas de los módulos. Los módulos pueden ser hexagonales u octagonales.
El documento WO2011035362 describe un módulo que es parte de una cubierta flotante modular, que incluye una carcasa superior, una carcasa inferior, una cámara definida entre la carcasa superior e inferior, una abertura de entrada de agua en la cubierta inferior para permitir la entrada de agua en la cámara para lastre y una abertura en la carcasa superior para permitir que el aire fluya dentro y fuera de la cámara y una pluralidad de celdas de flotación discretas para asegurar la flotación del módulo, en el que la carcasa superior y la carcasa inferior, cuando el módulo está en un estado ensamblado, actúan para albergar cada celda de flotación en una posición predeterminada dentro de la cámara.
El documento WO2010083560 describe un módulo que es parte de una cubierta flotante para agua, que incluye una carcasa superior, una carcasa inferior y una cámara definida por las carcasas superior e inferior, una o más aberturas para el ingreso de agua en la carcasa inferior para permitir que ingrese el agua en la cámara, una o más aberturas para aire en la carcasa superior para permitir que fluya el aire dentro y fuera de la cámara dependiendo del nivel del agua dentro de la cámara, uno o más primeras aberturas para fijación en la carcasa inferior, una o más segundas aberturas para fijación en la carcasa superior y una pluralidad de celdas de flotación para asegurar que el módulo flote, cada celda de flotación es insertada a través de los pares de primeras y segundas aberturas para fijación y en cooperación con porciones de la pared de la primera carcasa alrededor de cada par de primeras y segundas aberturas para retener el módulo en un estado ensamblado.
El documento US2007275616 describe un módulo flotante para cobertura de superficies de agua, que comprende una llanta y una cubierta superficial en forma de cúpula que se extiende desde la parte superior de la llanta y forma un orificio de ventilación, la llanta y la cubierta está formada por rellenos de aire, que corresponden a cavidades espaciadas alrededor de la llanta, para proporcionar flotabilidad a la llanta, la llanta y la cubierta superficial están configurados de manera que un módulo se anida dentro de otro para formar una pila estable.
Como se ha visto, las investigaciones realizadas del estado de la técnica, en general, se han centrado en desarrollar diferente tipo de módulos que comprendan ingreso y salida de agua e ingreso y salida de aire y que permitan flotar al módulo.
Sin embargo, aún existe la necesidad de poder contar con módulos flotantes o dispositivos flotantes más estables que sean capaces de soportar y disipar perturbaciones producidas por vientos en la superficie de la laguna y condiciones climáticas más extremas a la vez que disminuyen o controlan la evaporación en lagunas abiertas, a través de la formación de una barrera física que proteja a la laguna contra la radiación solar y la acción del viento.
La presente invención consiste en disponer de un dispositivo flotante que sea estable, de bajo costo, disuasivo para las aves migratorias, de material resistente, fácil de transportar, de instalar y de retirar (por ejemplo al realizar mantención), y que permita la libre circulación de embarcaciones menores sobre la superficie de la laguna.
Un objetivo que pretende implementar el dispositivo de la presente invención consiste en que un conjunto de dispositivo de la presente invención sea capaz de formar una barrera física que cubra la superficie de la laguna, con el fin de lograr disminuir la evaporación. El objetivo es lograr cubrir menos de un 100% de la superficie de la laguna y más de un 90% de la superficie de la laguna. Otro objetivo de la presente invención, es lograr que cada dispositivo flote a un mismo nivel previamente determinado, de tal manera que cada dispositivo se mantenga estable bajo condiciones adversas climáticas, por ejemplo presión del viento, y no se hunda por efecto de los dispositivo adyacentes.
Aún más, otro objetivo de la presente invención es que el dispositivo se adapte al cambio de superficie producto de las olas, evitando que las olas pasen por encima del dispositivo o revienten sobre el dispositivo, disminuyendo de esta manera la evaporación.
Otro objetivo de la presente invención, es lograr que cada dispositivo tenga un efecto de succión, de tal manera de generar resistencia a la acción del viento que intenta levantarlo y sacarlo de la superficie de la laguna, por ejemplo levantándolo y haciéndolo volar lejos de la superficie de la laguna. El efecto succión evita que el dispositivo se de vuelta, si uno de sus bordes sale del agua inmediatamente por efecto de la succión el dispositivo se estabiliza nuevamente.
Resumen de la Invención
La presente invención corresponde a un dispositivo flotador que comprende un cuerpo cilindrico que posee cavidades de flotación perimetrales; una cantidad de aire predeterminada depositada y encerrada en cada una de dichas cavidades; y tapas para tapar dichas las cavidades.
Breve Descripción de los Dibujos
La invención será descrita a continuación con referencia a los dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 es una vista inferior en perspectiva del dispositivo flotador de la presente invención. La figura 2 es una vista superior en perspectiva del dispositivo flotador de la presente invención con algunas de sus tapas instaladas y con indicación de algunas de sus cavidades.
La figura 3 es una vista en planta superior del dispositivo flotador de la presente invención.
La figura 4 es una vista frontal del dispositivo flotador de la presente invención.
La figura 5 muestra un corte transversal del apilamiento de dos dispositivo flotadores de la presente invención.
La figura 6 muestra un acercamiento del corte transversal de la figura 5.
Descripción Detallada de la Invención
La presente invención corresponde a un dispositivo flotador formado por un cuerpo cilindrico (6) que posee al menos ocho cavidades (7) perimetrales; al menos ocho tapas (8) para tapar dichas cavidades, y una cantidad de aire predeterminada depositada y encerrada en cada una de dichas cavidades del cuerpo cilindrico.
El cuerpo cilindrico (6) está formado por una cubierta piramidal (1) que posee borde exterior redondo; al menos ocho cavidades (7) perimetrales que rodean todo el borde redondo de la cubierta piramidal (1), donde las cavidades están abiertas hacia la parte superior del cuerpo cilindrico y tienen su parte inferior (2) cerrada y plana; una pared lateral (3) perpendicular ubicada a lo largo de todo el borde perimetral del cuerpo cilindrico (6); un orificio central (4); y al menos seis nervios estructurales radiales, de preferencia al menos ocho nervios estructurales (5) radiales ubicados en la parte inferior de la cubierta piramidal (1). La forma piramidal de la cubierta (1) permite que dicha cubierta sea más levantada en el centro. Cada uno de los ocho nervios estructurales nacen desde el contorno del orificio central y se extienden radialmente hasta topar con el contorno interior de las cavidades perimetrales. Dichos nervios estructurales tienen una profundidad o alto de aproximadamente 3 cm y una longitud que varía desde aproximadamente 39 cm a aproximadamente 63 cm, siendo 14 000019
6 su valor preferente aproximadamente 49 cm, además, van ubicados en la parte inferior de la cubierta piramidal están fabricados en material sólido y de preferencia están fabricados en base a polietileno. Por su parte, la pared lateral (PL) tiene una altura que varía desde aproximadamente los 10 cm a aproximadamente los 20 cm.
Las cavidades perimetrales son al menos 8, más preferentemente 16 y cada una tiene una profundidad o altura que varía desde aproximadamente 3 cm a aproximadamente 5 cm, siendo su valor preferente de aproximadamente 4 cm y un ancho, en el sentido radial del cuerpo cilindrico, que varía desde aproximadamente 6 cm a aproximadamente 12 cm, siendo su valor preferente de aproximadamente 7, aún más preferentemente de aproximadamente 9 cm. El volumen de aire presente en todas las cavidades perimetrales va desde aproximadamente 10.500 cm3 a aproximadamente 13.500 cm3, y de preferencia alcanza a aproximadamente 11.500 cm3, aún más preferentemente alcanza a aproximadamente 12.000 cm3. Las tapas que van sobre las cavidades son planas y son soldadas sobre dichas cavidades perimetrales para que el aire quede atrapado dentro de las cavidades y no se produzcan filtraciones y de preferencia cada tapa cubre al menos dos cavidades perimetrales. Las tapas tienen forma de una sección del contomo perimetral del cuerpo cilindrico, siendo su ancho, en el sentido radial del cuerpo cilindrico, desde aproximadamente 6 cm a aproximadamente 12 cm, siendo su valor preferente de aproximadamente 7, aún más preferentemente de aproximadamente 9 cm; cada tapa tiene un espesor aproximado de 2 mm en toda su superficie y posee dos nervios inferiores ubicados, cada uno, en uno de los extremos de la tapa en el sentido del ancho de dicha tapa y que permiten aumentar el espesor de la tapa en los extremos, a un valor aproximado de 2,5 mm. El aire en cada una de las cavidades permite que el dispositivo se mantenga a flote. Es importante que la cantidad de aire en cada una de las cavidades sea igual una a la otra, con el fin de mantener la estabilidad del dispositivo sobre la superficie de la laguna. Además, el volumen de aire depende del peso del dispositivo, ya que se ha determinado que la fuerza de empuje que debe realizar el conjunto de cavidades perimetrales corresponde a un rango desde aproximadamente 2,5 a 3,5 veces el peso del dispositivo. Lo anterior permite concluir que la cantidad de aire se determina, mediante la siguiente relación:
Volumen de aire (cm3) = peso del dispositivo (Kg) * 3.000 (cm3/Kg) donde el peso del dispositivo es aproximadamente desde 3,5 a 4,5 kilogramos.
Por su parte, la cubierta piramidal está formada por al menos 8 secciones triangulares que ascienden piramidalmente desde el contorno interior de las cavidades perimetrales, en una elevación de aproximadamente 7o desde un plano horizontal imaginario, hasta el contorno del orificio central, cada una de dichas secciones triangulares tienen sus lados iguales y cada lado tiene una longitud que varía desde aproximadamente 39 cm a aproximadamente 63 cm, siendo su valor preferente de aproximadamente 53 cm, aún más preferente de aproximadamente 49 cm.
Adicionalmente, el dispositivo flotador debe tener una fuerza de succión adecuada que permita que dicho dispositivo se mantenga a flote y en posición, para lo cual la fuerza de succión del dispositivo depende del diámetro total del dispositivo (D) (figura 4), del alto de la pared lateral del dispositivo (PL), del diámetro del orificio central del dispositivo (d) y de la altura del nivel de flotación que tiene el dispositivo, definido como la altura F en la figura 4, el cual corresponde a la sección que no se hunde en el agua, es decir a la sección del dispositivo que queda flotando. Por lo cual se ha establecido, que dichas variables deben cumplir con la siguiente relación para que el dispositivo tenga una adecuada fuerza de succión:
[(D/2)A2] * π * (PL-F) > 120.000 * d
donde, las unidades de medidas de cada una de las variables están expresadas en centímetros.
El diámetro (D) del dispositivo flotador tiene un valor que va desde aproximadamente 90 cm a aproximadamente 150 cm, siendo de preferencia de aproximadamente 130 cm, aún más preferentemente de aproximadamente 116 cm; y la altura de la pared lateral del dispositivo flotador (PL) varía desde aproximadamente 10 cm a aproximadamente 20 cm, siendo su medida preferente de aproximadamente 10 cm a 16 cm, aún más preferentemente de aproximadamente 14 cm. Por su parte, el diámetro del orificio central del dispositivo flotador (d) varía desde aproximadamente 0,47 cm a aproximadamente 2,30 cm, más preferentemente de aproximadamente 0,8 cm a 1,5 cm y de preferencia su diámetro es de aproximadamente 1 cm; y la altura del nivel de flotación (F) del dispositivo flotador mide desde aproximadamente 1 cm a aproximadamente 4 cm, siendo su valor preferente de aproximadamente 3 cm, aún más preferentemente de aproximadamente 2,6 cm.
El dispositivo se fabrica por medio de un proceso de inyección plástica en un material químicamente inerte, como por ejemplo polietileno de alta densidad (PEAD). Además, la forma exterior de los dispositivos permite que estos sean apilables unos con otros.
El borde inferior de la pared lateral del dispositivo debe ser romo (9), con la finalidad que el dispositivo no presente riesgo de cortar los diversos tipos de membranas que cubren las paredes y el fondo de las lagunas, como por ejemplo la capa geotextil que protege que protege las paredes laterales y el fondo de las lagunas. Así también, como para tener un menor efecto de socavación frente a paredes que no estén recubiertas con membranas.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la parte inferior del dispositivo flotador, donde se puede ver la parte inferior de la cubierta piramidal (1), los nervios estructurales (5) que dan firmeza al dispositivo flotador, el orificio central (4), la parte inferior lisa de las cavidades perimetrales (2) y la pared lateral (3) del dispositivo.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la parte superior del dispositivo flotador, donde se puede ver la parte superior de la cubierta piramidal (1), el orificio central (4), la pared lateral (3) del dispositivo, las cavidades (7) perimetrales y las tapas (8) de dichas cavidades.
La figura 3 muestra la vista en planta superior del dispositivo flotador donde se pueden ver las cavidades (7) perimetrales.
La figura 5 muestra el corte transversal del apilamiento de dos dispositivos flotadores de la presente invención, donde se puede ver que el apoyo de un dispositivo en el otro se produce cuando la parte inferior de las cavidades penmetrales, de un dispositivo, topa con la parte superior de las tapas de las cavidades perimetrales del otro dispositivo.
La figura 6 muestra un acercamiento de la figura 5 y en ella además se puede ver el detalle romo (9) del borde inferior de la pared lateral, el cual evita que se produzcan cortes en las membranas, es decir en los geotextiles.
Como se ha podido ver los dispositivos flotadores, adicionalmente, están diseñados para facilitar su apilamiento uno sobre el otro, cuando ellos no se estén usando. Además, los dispositivos también pueden ser utilizados en piscinas de ácido, ya que el material preferente de su fabricación es polietileno de alta densidad.
Los dispositivos flotadores de la presente invención al estar en uso permiten formar una barrera física que cubre la superficie de la laguna, logrando disminuir la evaporación. Si los dispositivos flotadores se instalan sobre toda la superficie de la laguna se estima que la barrera física cubre aproximadamente el 90% de la superficie de la laguna. Se hace presente, que no es conveniente que se cubra el 100% de la superficie de la laguna con el fin de evitar el estancamiento del líquido y la proliferación de microorganismos. Además, la barrera física debe permitir la circulación de embarcaciones menores sobre la superficie de la laguna y que los dispositivos sean fácilmente retirables para permitir la mantención de las lagunas.
Aún más, los dispositivos flotadores de la presente invención, tienen la ventaja de ser estables, ya que las cavidades perimetrales que poseen los dispositivos tiene aire atrapado y encerrado en una cantidad previamente determinada, estando ese aire completamente encerrado, ya que las cavidades perimetrales poseen tapas soldadas que evitan la pérdida del aire. Las características técnicas estructurales del presente dispositivo, permiten que frente a movimientos bruscos el dispositivo vuelva a su posición inicial y mantenga su nivel de flotación, además al poseer varias cavidades se logra tener una distribución uniforme del aire en todo el contorno perimetral y se evita que ante una posible falla estructural de una de dichas cavidades se pierda todo el aire atrapado y encerrado en el dispositivo. Ejemplo
A continuación se describe, a modo de ejemplo, un dispositivo flotador fabricado en poiietileno de alta densidad, para utilizar en lagunas abiertas, el cual tiene un diámetro total de 116 cm; 16 cavidades; ocho nervios estructurales; un orificio central de 1 cm de diámetro; siendo la altura de su pared lateral igual a 14 cm y la altura del nivel de flotación igual a 2,65 cm. El peso del dispositivo flotador fabricado es de 4 Kg, por lo que el volumen de aire total, a colocar en todas las cavidades, es igual a 12.000 cm3.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo flotador estable bajo condiciones adversar climáticas que disminuye la evaporación en lagunas abiertas, CARACTERIZADO porque comprende: un cuerpo cilindrico (6) que posee al menos ocho cavidades (7) perimetrales; al menos ocho tapas (8) para tapar las cavidades perimetrales y una cantidad de aire predeterminada depositada y encerrada en cada una de dichas cavidades del cuerpo cilindrico.
2. Dispositivo flotador de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el cuerpo cilindrico (6) está formado por una cubierta piramidal (1) que posee borde exterior redondo; las cavidades (7) perimetrales, las cuales rodean todo el borde redondo de la cubierta piramidal (1), donde las cavidades están abiertas hacia la parte superior del cuerpo cilindrico y tienen su parte inferior (2) cerrada y plana; una pared lateral (3) perpendicular ubicada a lo largo de todo el borde perimetral del cuerpo cilindrico; un orificio central (4); y al menos seis nervios estructurales radiales, de preferencia al menos ocho nervios estructurales (5) radiales ubicados en la parte inferior de la cubierta piramidal (1).
3. Dispositivo flotador de acuerdo a la reivindicación 2, CARACTERIZADO porque la pared lateral tiene una altura que varía desde aproximadamente los 10 cm a aproximadamente los 20 cm.
4. Dispositivo flotador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, CARACTERIZADO porque las cavidades perimetrales son preferentemente 16 y porque cada tapa cubre dos cavidades perimetrales, y porque dichas cavidades tienen una profundidad que varía desde aproximadamente 3 cm a aproximadamente 5 cm y un ancho, en el sentido radial del cuerpo cilindrico, que varía desde aproximadamente 6 cm a aproximadamente 2 cm.
5. Dispositivo flotador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, CARACTERIZADO porque la cantidad total de aire que se deposita y encierra en todas las cavidades va desde aproximadamente 10.500 cm3 a aproximadamente 13.500 cm3.
6. Dispositivo flotador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, CARACTERIZADO porque el borde inferior de la pared lateral (9) es romo, es decir sin punta.
7. Dispositivo flotador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, CARACTERIZADO porque el orificio central tiene un diámetro que mide desde aproximadamente 0,47 cm a aproximadamente 2,30 cm y el diámetro del dispositivo flotador varía desde aproximadamente 90 cm a aproximadamente 150 cm.
8. Dispositivo flotador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, CARACTERIZADO porque el dispositivo flotador se fabrica en base a polietileno, más preferentemente en base a polietileno de alta densidad.
9. Dispositivo flotador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, CARACTERIZADO porque cada tapa tiene un espesor aproximado de 2 mm en toda su superficie y posee dos nervios inferiores ubicados, cada uno, en uno de los extremos de cada tapa en el sentido del ancho de dicha tapa y que permiten aumentar el espesor de la tapa en los extremos, a un valor aproximado de 2,5 mm; y porque dichas tapas van soldadas sobre las cavidades perímetrales, para evitar filtraciones de aire desde dichas cavidades.
10. Dispositivo flotador de acuerdo con la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque el peso del dispositivo es aproximadamente desde 3,5 a 4,5 kilogramos y porque el volumen total de aire depende del peso del dispositivo, y porque dicho peso y volumen cumplen con la siguiente relación:
Volumen de aire (cm3) = peso del dispositivo (Kg) * 3.000 (cm3/Kg).
11. Dispositivo flotador de acuerdo con la reivindicación 2, CARACTERIZADO porque cada uno de los nervios estructurales (5) radiales ubicados en la parte inferior de la cubierta piramidal (1), tienen una profundidad o alto de aproximadamente 3 cm y una longitud que varia desde aproximadamente 39 cm a aproximadamente 63 cm.
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