WO2015082733A2 - Tanque de flujo continuo - Google Patents
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Definitions
- the present invention is part of the field of devices used in aquaculture and wastewater treatment, such as biological reactors.
- the object of the present invention is a continuous flow tank for the cultivation of microalgae, fish, molluscs, crustaceans or bacteria that is provided with a vane or guide vanes that allow to achieve a higher yield compared to the tanks currently used.
- Fig. 1 The cultivation of different living things, such as microalgae, fish, crustaceans or bacteria, requires the use of tanks or deposits through which water circulates continuously. Although there are tanks of different shapes and characteristics, they stand out among them the continuous flow tanks called “carousel” as shown in Fig. 1.
- These tanks (100) are essentially formed by an essentially rectangular cuvette (102) whose long sides are delimited by straight side walls (103) and whose short sides are delimited by curved walls (104), usually semicircular, to maintain as far as possible a uniform flow of the fluid.
- a central partition (105) separates the currents in opposite directions.
- the tank (100) also has one or more inlets and outlets of the culture liquid (not shown in this figure) and a delivery means (not shown in this figure) that causes the movement of the fluid in the tank (100).
- a delivery means not shown in this figure
- Some examples of this type of tanks (100) are described in JP2012023979 or KR100679989. These tanks (100) have the disadvantage of causing losses in the area of the ends of the cuvette (102), since recirculations appear in this area where the flow of the current changes direction. As a consequence, the dissipation of hydraulic energy increases, and therefore the energy that the drive means must apply to move the current is greater, resulting in a greater electrical consumption of said drive means.
- Fig. 1 shows a known solution consisting of arranging one or more blades (106) at the ends of the cuvette (102).
- the vanes (106) arranged in the end sectors (SE) of the cuvette (102) guide the current in such a way that the uniform flow is maintained as far as possible during the change of direction.
- the blades (106) here consist simply of plates parallel to the curved walls (104) that delimit the ends of the tank (102), the ends of these blades (106) being located approximately on the imaginary line (L2) that delimits the end sectors (SE) of the cuvette (102) or substantially entering the area outside the end sector. That is, in the tank (100) with semicircular end walls (104) as shown in Fig. 1, the vanes (106) also have a semicircular shape parallel to that of the corresponding end wall (104).
- the function of these blades (106) is to guide the culture liquid parallel to the end walls (104) of the cuvette (102) at all times during the change of direction, thus hindering the appearance of recirculations and improving the overall yield of the tank (100).
- the inventors of the present application aware of the drawbacks and the potential for improving the performance of current tanks, have applied advanced surface calculation techniques commonly used in the field of aeronautics to determine the optimum configuration of the blades.
- advanced surface calculation techniques commonly used in the field of aeronautics to determine the optimum configuration of the blades.
- end sector refers to the area of the ends of the cuvette, normally semicircular, which is delimited by an imaginary line that joins the ends of the straight side walls and by the corresponding curved end wall.
- the end sector is the area of the cuvette where the change of direction of the fluid flow occurs.
- Each end sector is considered to be divided into two zones, an "exit area of the end sector current" which refers to half of the end sector that is located on the side through which the current, and which normally has an approximate shape of a quarter of a circle, and an “inlet zone of the end sector current” which refers to half of the end sector that is located on the side through which the current enters , and that also usually has the shape of a quarter of a circle.
- a first aspect of the invention describes a continuous flow tank for the cultivation of microalgae, fish, molluscs, crustaceans or bacteria that basically comprises the following elements: a) An elongated tray having two straight side walls and two walls of extreme curves that form individual end sectors. b) A central longitudinal partition located along the center of the cuvette. c) At least one guide vane disposed in a tank end sector essentially parallel to the corresponding curved wall, where said blade does not fully cover the corresponding end sector.
- the guide vane is "essentially parallel to the curved wall”, reference is made to the fact that it is approximately naked eye parallel to the corresponding curved wall, although it may not be exactly parallel.
- the blade may be defined by equations that do not correspond exactly to the shape of the curved wall, usually semicircular.
- the guide blade does not extend essentially parallel to the curved wall along the 180 ° of the end sector, but that It has a substantially shorter angular length.
- the inventors of the present application have discovered that it is not necessary for the blade or guide vanes to cover the entire end sector to efficiently guide the fluid flow through the tank during the change of direction, but it is sufficient to use a blade or blades that partially cover the end sector. More specifically, in a preferred embodiment of the invention the guide vane covers a greater angular length in the current output zone than in the current input zone.
- the leading edge of the blade is angularly further along the direction of the current the farther said blade is from the curved end wall.
- the reason is that the change in direction of the current is much more pronounced in the area near the end of the longitudinal wall than in the areas near the end walls. Therefore, it is in this interior area where the presence of blades that guide the current is most necessary to prevent the occurrence of recirculations.
- the blades used have a rounded entry edge that is thicker than its exit edge. More specifically, the thickness of the entry edge is normally less than one fifth of the diameter of the tank at that point. This thicker, more rounded entry edge helps to prevent the detachment of the current by hitting said entry edge, in a manner similar to the design of the wings of an airplane.
- the leading edge may be oriented slightly towards the interior of the cuvette, taking as a reference the direction of the current at that point. That is, the leading edge of the blade is not exactly parallel to the direction of the current, but is inclined inwardly so that it receives most of the current from its outer side.
- the trailing edge of the blade In relation to the trailing edge of the blade, it is narrower and sharper than the leading edge, or in other words, the trailing edge is substantially thinner than the maximum thickness of the blade, which occurs near the leading edge. of the same. There are two orientation options for the trailing edge of the blade.
- the trailing edge is oriented essentially parallel to a side wall of the tank at that point, thus guiding the current also parallel to the side wall of the tank.
- the leading edge of the guide blade is inwardly oriented relative to the side wall of the tank at that point, thus deflecting the current obliquely in the direction of the central partition.
- the tilt angle of the tank can be between 2 or 30 °, and preferably is greater the more the blade is close within the center wall.
- the end of the central partition closest to said end sector is similar to an open hook towards the outlet area of the stream. In this way, a very low current velocity zone is created inside the hook that favors the concentration of impurities that the fluid may have.
- a self-cleaning tank is created, since solid impurities decant at the bottom of the "hook", and can be removed through a drain hole located at the bottom of the tank inside the hook, while the fats will accumulate in the surface of the fluid and can also be easily removed.
- the drive means is formed by blades or the like that are arranged in the straight area of the bucket. In that case, two end sectors with different behaviors are created, which are called respectively drive and recirculation.
- the drive means is formed by a plurality of fluid jets distributed along the bottom of the cuvette. In this case, both end sectors could be identical.
- the guide vanes and the central partition constitute a single structure that has means for attaching to the removable type bucket.
- the removable type bucket may be eyelashes or any means of fixation under pressure or with screws or the like.
- the central partition and the blades can be easily removed, leaving the bucket empty for more comfortable cleaning or maintenance operations.
- Figure 1 shows an example of a continuous flow tank equipped with guide vanes according to the prior art.
- FIG. 2 shows a tank where the different terms used to define the blades of the present invention are represented.
- Figure 3 shows the discharge end of a tank according to the invention.
- Figure 4 shows the recirculation end of the tank of Figure
- Figure 5 shows a self-cleaning tank equipped with a hook-shaped central partition according to the invention.
- Fig. 1 describes a tank (100) according to the prior art.
- similar reference numbers have been used to denote elements equivalent to those of the tank (100) of Fig. 1.
- Fig. 2 shows a generic tank where the different terms introduced to define the shape of the blades according to the present invention have been represented.
- the imaginary line (L2) separates the straight part of the cuvette (2) from the end sector (SE), which It has a semicircular shape.
- arrows that indicate the direction of the current, necessary for the definition of the two zones in which the end sector (SE) is divided, are represented in the straight part of the cuvette (2).
- the end sector (SE) is divided in two by means of the imaginary line (L1), the right side with the shape of a quarter circumference inlet zone (SEe) of the end sector (SE), and the left side shaped quarter circumference exit zone (SEs) of the end sector (SE).
- Fig. 3 shows the drive end of an example tank (1) according to the invention which is provided with a drive means (10), in this example a paddle motor, to cause fluid movement.
- the cuvette (2) has an elongated shape whose long sides are formed by a pair of rectilinear walls (3), while at the ends it is delimited by curved walls (4), in this case semi-circular.
- a partition (5) longitudinally divides the tank (2) into two parts, so that the current flows through the tank (1) from the bottom up in the right part of Fig. 3 and from top to bottom in the left part of Fig. 3, as represented by the arrows.
- the drive end shown in Fig. 3 has a single guide vane (6), although as mentioned above it would be possible for it to have more than one.
- the blade (6) covers the entire exit zone (SEs) of the corresponding end sector and part of the entrance zone (SEe), with its entry edge (6a) about 30 ° before the imaginary line (L1) according to the direction of the current. It can be seen how the leading edge (6a) of the blade (6) is thicker than the leading edge (6b) and is rounded, which prevents detachment from occurring. In addition, the leading edge (6a) is oriented slightly inwards relative to the curved wall (4) at that point.
- the exit edge (6b) on the other hand, is located right on the imaginary line (L2) that delimits the input sector (SE), and is essentially parallel to the side wall (3) at that point.
- Fig. 4 shows the recirculation end of the tank (1) shown in Fig. 3.
- the side walls (3) and the curved wall (4), also semicircular, are appreciated.
- the recirculation end in this case has two blades (6). It can be seen how the outermost blade (6), that is, the one closest to the curved wall (4), has its leading edge (6a) located almost on the imaginary line (L1), just in the middle of the section of entrance (SE), while the innermost blade (6) has its entry edge located angularly long before, just a few degrees after the imaginary line (L2).
- Fig. 4 there is also a bulge (7) presenting the end of the central longitudinal partition (5) located at the recirculation end of the tank (1) in order to improve the current guidance.
- the end of the partition (5) has an essentially parallel shape to the fin (6) closest to that point, which helps to avoid the appearance of recirculations.
- FIG. 5 shows another example of a tank (1) according to the invention that is provided with a central partition (5) whose ends have a recessed shape similar to a hook.
- This shape in combination with blades (6) whose exit edge (6b) is not parallel to the side wall (3) at that point, but is oriented inwards, towards the central partition itself (5), serves to create a zone of very low current velocity within the "hooks", decanting precisely in that area any type of heavy impurity in suspension that has the fluid and leaving the fat impurities on the surface, such as the fat of the food used in aquaculture
- the tank (1) thus becomes self-cleaning, since it is only necessary to periodically or continuously collect the accumulated impurities.
- this tank (1) also has two drainage holes in the center of the respective "hooks", so that the collection of accumulated heavy impurities is greatly facilitated.
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Abstract
La presente invención se enmarca dentro del campo de los dispositivos empleados en la acuicultura y en la depuración de aguas residuales, como los reactores biológicos. El objeto de la presente invención es un tanque de flujo continuo para el cultivo de microalgas, peces, moluscos, crustáceos o bacterias que está dotado de un álabe o álabes directrices que permiten conseguir un mayor rendimiento en comparación con los tanques actualmente utilizados.
Description
TANQUE DE FLUJO CONTINUO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se enmarca dentro del campo de los dispositivos empleados en la acuicultura y en la depuración de aguas residuales, como los reactores biológicos.
El objeto de la presente invención es un tanque de flujo continuo para el cultivo de microalgas, peces, moluscos, crustáceos o bacterias que está dotado de un álabe o álabes directrices que permiten conseguir un mayor rendimiento en comparación con los tanques actualmente utilizados.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El cultivo de diferentes seres vivos, como microalgas peces, crustáceos o bacterias, requiere el uso de tanques o depósitos por los que el agua circula de manera continua. Aunque existen tanques de diferentes formas y características, destacan entre ellos los tanques de flujo continuo denominados "de carrusel" como el representado en la Fig. 1. Estos tanques (100) están formados esencialmente por una cubeta (102) de forma esencialmente rectangular cuyos lados largos están delimitados por unas paredes laterales (103) rectas y cuyos lados cortos están delimitados por unas paredes curvas (104), normalmente semicirculares, para mantener en la medida de lo posible un flujo uniforme del fluido. Un tabique central (105) separa las corrientes en sentidos opuestos. El tanque (100) tiene además una o varias entradas y salidas del líquido de cultivo (no mostradas en esta figura) y un medio de impulsión (no mostrado en esta figura) que provoca el movimiento del fluido en el tanque (100). Algunos ejemplos de este tipo de tanques (100) se describen en las solicitudes JP2012023979 ó KR100679989.
Estos tanques (100) presentan el inconveniente de provocar pérdidas en la zona de los extremos de la cubeta (102), ya que en esta zona donde el flujo de la corriente cambia de dirección aparecen recirculaciones. Como consecuencia, aumenta la disipación de energía hidráulica, y por tanto la energía que debe aplicar el medio de impulsión para mover la corriente es mayor, lo que resulta en un mayor consumo eléctrico de dicho medio de impulsión. Para solucionar este problema, la Fig. 1 muestra una solución conocida consistente en disponer uno o varios álabes (106) en los extremos de la cubeta (102).
Los álabes (106) dispuestos en los sectores de extremo (SE) de la cubeta (102) guían la corriente de tal modo que se mantiene en la medida de lo posible el flujo uniforme durante el cambio de dirección. Los álabes (106) consisten aquí simplemente en unas placas paralelas a las paredes curvas (104) que delimitan los extremos del tanque (102), estando los extremos de estos álabes (106) ubicados aproximadamente en la línea imaginaria (L2) que delimita los sectores de extremo (SE) de la cubeta (102) o entrando sustancialmente en la zona exterior al sector extremo. Es decir, en el tanque (100) con paredes de extremo (104) semicirculares como el mostrado en la Fig. 1 , los álabes (106) tienen también una forma semicircular paralela a la de la pared de extremo (104) correspondiente. La función de estos álabes (106) es guiar el líquido de cultivo paralelamente a las paredes de extremo (104) de la cubeta (102) en todo momento durante el cambio de dirección, dificultando así la aparición de recirculaciones y mejorando el rendimiento global del tanque (100).
Sin embargo, los resultados obtenidos utilizando álabes (106) de este tipo son manifiestamente mejorables, ya que no se evita completamente la aparición de recirculaciones y las pérdidas hidráulicas son notables (K. Sompech, Y. Chisti and T. Srinophakun 2012, Biofuels, 3, 387-397). Además, el uso de unos álabes (106) de gran longitud provoca un aumento de
la fricción, lo cual también se refleja en un aumento de la energía eléctrica requerida para desplazar la corriente.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los inventores de la presente solicitud, conscientes de los inconvenientes y del potencial de mejora de rendimiento de los tanques actuales, han aplicado técnicas avanzadas de cálculo de superficies habitualmente utilizadas en el campo de la aeronáutica para determinar la configuración óptima de los álabes. Por medio de un proceso iterativo de cálculo basado en la discretización de las ecuaciones de Reynolds se obtienen unos álabes cuyo mejor diseño hidrodinámico permite conseguir un mayor rendimiento global del tanque, ya que se eliminan más eficientemente las zonas de recirculación del fluido y se minimiza la fricción en la zona de los álabes.
El resultado del cálculo son unos álabes que no abarcan completamente el sector de extremo correspondiente, sino que sólo lo abarcan parcialmente. Sorprendentemente, estos álabes más cortos consiguen guiar más eficientemente el fluido en la zona del cambio de dirección del tanque, evitando pérdidas por recirculaciones de fluido. Además, al ser los álabes más cortos que los de la técnica anterior, disminuye su superficie, y por lo tanto también las pérdidas por fricción.
A continuación, se definen algunos términos que se emplean en esta memoria para definir con mayor claridad la forma y posición de los álabes directrices de la invención.
El término "sector de extremo" hace referencia a la zona de los extremos de la cubeta, normalmente semicircular, que está delimitada por una línea imaginaria que une los extremos de las paredes laterales rectas y
por la pared de extremo curva correspondiente. En otras palabras, el sector de extremo es la zona de la cubeta donde se produce el cambio de dirección de la corriente del fluido.
Se considera que cada sector de extremo se divide a su vez en dos zonas, una "zona de salida de la corriente del sector de extremo" que hace referencia a la mitad del sector de extremo que está situada en el lado por el que sale la corriente, y que normalmente tiene una forma aproximada de cuarto de circunferencia, y una "zona de entrada de la corriente del sector de extremo" que hace referencia a la mitad del sector de extremo que está situada en el lado por el que entra la corriente, y que también suele tener forma de cuarto de circunferencia.
Por tanto, un primer aspecto de la invención describe un tanque de flujo continuo para el cultivo de microalgas, peces, moluscos, crustáceos o bacterias que comprende fundamentalmente los siguientes elementos: a) Una cubeta alargada que tiene dos paredes laterales rectas y dos paredes de extremo curvas que forman sendos sectores de extremo. b) Un tabique longitudinal central situado a lo largo del centro de la cubeta. c) Al menos un álabe directriz dispuesto en un sector de extremo del tanque esencialmente en paralelo a la pared curva correspondiente, donde dicho álabe no abarca completamente el sector de extremo correspondiente.
Al decir que el álabe directriz es "esencialmente paralelo a la pared curva", se hace referencia a que éste es a simple vista aproximadamente
paralelo a la pared curva correspondiente, aunque puede no ser exactamente paralelo. Por ejemplo, el álabe puede estar definido por ecuaciones que no correspondan exactamente a la forma de la pared curva, normalmente semicircular.
Similarmente, al decir que el álabe directriz "no abarca completamente" el sector de extremo se refiere a que el álabe de la invención no se extiende esencialmente en paralelo a la pared curva a lo largo de los 180° del sector de extremo, sino que tiene una longitud angular sustancialmente menor.
En efecto, los inventores de la presente solicitud han descubierto que no es necesario que el álabe o álabes directrices abarquen la totalidad del sector de extremo para guiar eficientemente la corriente de fluido que recorre el tanque durante el cambio de dirección, sino que es suficiente utilizar un álabe o álabes que abarquen parcialmente el sector de extremo. Más concretamente, en una realización preferida de la invención el álabe directriz abarca una mayor longitud angular en la zona de salida de la corriente que en la zona de entrada de la corriente.
Además, en otra realización preferida de la invención el borde de entrada del álabe está más adelantado angularmente según el sentido de la corriente cuanto más lejos se encuentra dicho álabe de la pared de extremo curva. El motivo es que el cambio de dirección de la corriente es mucho más pronunciado en la zona cercana al extremo de la pared longitudinal que en las zonas cercanas a las paredes de extremo. Por ello, es en dicha zona interior donde es más necesaria la presencia de álabes que guíen la corriente para evitar la aparición de recirculaciones.
Adicionalmente, es posible mejorar aún más el guiado de la corriente en dicha zona alejada de las paredes de extremo dotando al extremo del
tabique longitudinal central de un abultamiento con una curvatura suave sin ángulos vivos esencialmente paralela al álabe más cercano. Este abultamiento obliga a la corriente a cambiar de dirección antes de su llegada al sector de extremo, ayudando a evitar la aparición de zonas de recirculación en el mismo.
Preferentemente, los álabes utilizados presentan un borde de entrada redondeado que tiene un grosor mayor que su borde de salida. Más concretamente, el grosor del borde de entrada es normalmente menor que una quinta parte del diámetro del tanque en ese punto. Este borde de entrada más grueso y redondeado ayuda a evitar desprendimientos de la corriente al incidir sobre dicho borde de entrada, de un modo similar al diseño de las alas de un avión. Además, el borde de entrada puede estar orientado ligeramente hacia el interior de la cubeta tomando como referencia la dirección de la corriente en ese punto. Es decir, el borde de entrada del álabe no es exactamente paralelo a la dirección de la corriente, sino que está inclinado hacia dentro de modo que recibe la mayor parte de la corriente por su lado exterior.
Con relación al borde de salida del álabe, éste es más estrecho y afilado que el borde de entrada, o dicho de otro modo, el borde de salida es sensiblemente más delgado que el espesor máximo del álabe, que se produce cerca del borde de entrada del mismo. Existen dos opciones de orientación para el borde de salida del álabe.
Según una realización particular, el borde de salida está orientado esencialmente en paralelo a una pared lateral del tanque en ese punto, guiando así la corriente también en paralelo a la pared lateral del tanque.
En otra realización particular alternativa, el borde de salida del álabe directriz está orientado hacia dentro con relación a la pared lateral del
tanque en ese punto, deflectando así la corriente oblicuamente en dirección al tabique central. Es más, el ángulo de inclinación hacia el interior del tanque puede estar entre 2o y 30°, y preferentemente es mayor cuanto más cerca está el álabe en cuestión del tabique central. A su vez, el extremo del tabique central más cercano a dicho sector de extremo tiene forma similar a un gancho abierto hacia la zona de salida de la corriente. De ese modo, en el interior del gancho se crea una zona de muy baja velocidad de corriente que favorece la concentración de las impurezas que pueda tener el fluido. Se crea así un tanque autolimpiable, ya que las impurezas sólidas decantan en el fondo del "gancho", pudiendo retirarse a través de un orificio de desagüe situado en el fondo de la cuba en el interior del gancho, mientras que las grasas quedarán acumuladas en la superficie del fluido y también se pueden retirar fácilmente.
Con relación a los medios de impulsión del fluido del tanque, existen dos posibilidades. De acuerdo con una primera posibilidad, el medio de impulsión está formado por unas palas o similares que se disponen en la zona recta de la cubeta. En ese caso, se crean dos sectores de extremo con comportamientos diferentes, que se denominan respectivamente de impulsión y de recirculación. En otra posibilidad, el medio de impulsión está formado por una pluralidad de chorros de fluido distribuidos por el fondo de la cubeta. En este caso, ambos sectores de extremo podrían ser idénticos.
Adicionalmente, con el objeto de facilitar la limpieza del tanque, los álabes directrices y el tabique central constituyen una única estructura que tiene unos medios de fijación a la cubeta de tipo desmontable. Por ejemplo, puede tratarse de pestañas o cualquier medio de fijación a presión o con tornillos o similares. Así, pueden extraerse fácilmente el tabique central y los álabes, quedando la cubeta vacía para unas operaciones de limpieza o mantenimiento más cómodas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra un ejemplo de tanque de flujo continuo dotado de unos álabes directrices de acuerdo con la técnica anterior.
La Figura 2 muestra un tanque donde se representan los diferentes términos empleados para definir los álabes de la presente invención.
La Figura 3 muestra el extremo de impulsión de un tanque de acuerdo con la invención.
La Figura 4 muestra el extremo de recirculación del tanque de la Figura
3.
La Figura 5 muestra un tanque autolimpiable dotado de un tabique central con forma de gancho de acuerdo con la invención.
REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación un ejemplo particular de la invención haciendo referencia a las figuras adjuntas.
La Fig. 1 , como se ha referido anteriormente, describe un tanque (100) de acuerdo con la técnica anterior. En el resto de figuras de esta solicitud, se han utilizado números de referencia similares para denotar elementos equivalentes a los del tanque (100) de la Fig. 1.
La Fig. 2 muestra un tanque genérico donde se han representado los diferentes términos introducidos para definir la forma de los álabes de acuerdo con la presente invención. En particular, se aprecia cómo la línea imaginaria (L2) separa la parte recta de la cubeta (2) del sector de extremo (SE), que
tiene forma semicircular. Además, en la parte recta de la cubeta (2) se representan unas flechas que indican el sentido de la corriente, necesario para la definición de las dos zonas en las que se divide el sector de extremo (SE). Por último, el sector de extremo (SE) está dividido en dos por medio de la línea imaginaria (L1), denominándose el lado derecho con forma de cuarto de circunferencia zona de entrada (SEe) del sector de extremo (SE), y el lado izquierdo con forma de cuarto de circunferencia zona de salida (SEs) del sector de extremo (SE).
La Fig. 3 muestra el extremo de impulsión de un ejemplo de tanque (1) de acuerdo con la invención que está dotado de un medio de impulsión (10), en este ejemplo un motor de palas, para provocar el movimiento del fluido. La cubeta (2) tiene una forma alargada cuyos lados largos están formados por un par de paredes rectilíneas (3), mientras que en los extremos está delimitado por unas paredes curvas (4), en este caso de forma semicircular. Un tabique (5) divide longitudinalmente la cuba (2) en dos partes, de modo que la corriente recorre el tanque (1) de abajo hacia arriba en la parte derecha de la Fig. 3 y de arriba hacia abajo en la parte izquierda de la Fig. 3, como se representa por medio de las flechas.
Se aprecia además cómo el tabique central (5) se hace más grueso en la zona cercana al extremo de impulsión, disminuyendo así la sección transversal de la zona donde se encuentra el medio de impulsión (10). Esto permite disminuir el tamaño del equipo de impulsión (10), y además facilita el guiado del flujo en la zona.
El extremo de impulsión representado en la Fig. 3 presenta un único álabe (6) directriz, aunque como se ha mencionado anteriormente sería posible que tuviese más de uno. El álabe (6) abarca toda la zona de salida (SEs) del sector de extremo correspondiente y parte de la zona de entrada (SEe), teniendo su borde de entrada (6a) unos 30° antes de la línea imaginaria
(L1) según el sentido de la corriente. Se aprecia cómo el borde de entrada (6a) del álabe (6) es más grueso que el borde de salida (6b) y está redondeado, lo que evita que se produzcan desprendimientos. Además, el borde de entrada (6a) está orientado ligeramente hacia dentro con relación a la pared curva (4) en ese punto. El borde de salida (6b), por otro lado, está ubicado justo en la línea imaginaria (L2) que delimita el sector de entrada (SE), y es esencialmente paralelo a la pared lateral (3) en ese punto.
La Fig. 4 muestra el extremo de recirculación del tanque (1) representado en la Fig. 3. Se aprecian las paredes laterales (3) y la pared (4) curva, también semicircular. A diferencia del extremo de impulsión mostrado en la Fig. 3, el extremo de recirculación presenta en este caso dos álabes (6). Se aprecia cómo el álabe (6) más exterior, es decir, el más cercano a la pared (4) curva, tiene su borde de entrada (6a) situado casi en la línea imaginaria (L1), justo en mitad de la sección de entrada (SE), mientras que el álabe (6) más interior tiene su borde de entrada situado angularmente mucho antes, apenas unos pocos grados después de la línea imaginaria (L2). El motivo es que el fluido de la zona exterior de la cubeta (2) es guiado de manera natural por la propia pared (4) curva que delimita la cubeta (2) en su extremo, de modo que en zonas cercanas a dicha pared (4) no es tan necesario iniciar muy pronto el guiado por medio de álabes (6). Por el contrario, en la zona más alejada de la pared curva (4), cerca del extremo del tabique (5), la corriente debe realizar un cambio de dirección mucho más brusco, lo que se requiere un guiado más preciso, y por ello el álabe (6) interior comienza mucho antes.
Los bordes de entrada (6a) de los álabes (6) del extremo de recirculación mostrado en la Fig. 4 no están alineados con la pared (4) curva que delimita la cubeta (2) en el punto correspondiente, sino que presentan una cierta inclinación hacia el interior tomando como referencia la dirección de la corriente o la pared (4) curva en ese punto, de un modo similar a lo que ocurre el borde de entrada de las alas de un avión.
En la Fig. 4 también se observa un abultamiento (7) que presenta el extremo del tabique (5) longitudinal central situado en el extremo de recirculación del tanque (1) con el objeto de mejorar el guiado de la corriente. El extremo del tabique (5) tiene una forma esencialmente paralela a la aleta (6) más cercana en ese punto, lo cual ayuda a evitar la aparición de recirculaciones.
Por último, la Fig. 5 muestra otro ejemplo de tanque (1) de acuerdo con la invención que está dotado de un tabique central (5) cuyos extremos tienen una forma ahuecada parecida a un gancho. Esta forma, en combinación con unos álabes (6) cuyo borde de salida (6b) no es paralelo a la pared lateral (3) en ese punto, sino que está orientado hacia dentro, hacia el propio tabique central (5), sirve para crear una zona de muy baja velocidad de corriente dentro de los "ganchos", decantando precisamente en esa zona cualquier tipo de impureza pesada en suspensión que tenga el fluido y quedando en la superficie las impurezas grasas, como por ejemplo la grasa de la comida utilizada en acuicultura. El tanque (1) pasa así a ser autolimpiable, ya que únicamente es necesario recoger periódicamente o de forma continua las impurezas acumuladas. Aunque no se aprecia en la figura, este tanque (1) tiene además sendos orificios de desagüe en el centro de los respectivos "ganchos", de modo que se facilita enormemente la recogida de las impurezas pesadas acumuladas.
Claims
1. Tanque (1) de flujo continuo para el cultivo de microalgas, peces, crustáceos o bacterias, que comprende
- una cubeta (2) alargada que tiene dos paredes (3) laterales rectas y dos paredes (4) de extremo curvas que forman sendos sectores (SE) de extremo;
- un tabique (5) longitudinal central dispuesto a lo largo de la cubeta
(2); y
- un álabe (6) directriz dispuesto en un sector de extremo (SE) de la cubeta (2) esencialmente en paralelo a la pared curva (4) correspondiente, caracterizado porque
dicho álabe (6) directriz no abarca completamente el sector de extremo (SE).
2. Tanque (1) de acuerdo con la reivindicación 1 , donde el álabe directriz (6) abarca una mayor longitud angular en una zona de salida de la corriente (SEs) que en una zona de entrada (SEe) de la corriente en dicho sector de extremo (SE).
3. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde un borde de entrada (6a) del álabe (6) directriz está más adelantado angularmente según el sentido de la corriente cuanto más lejos se encuentra dicho álabe (6) directriz de la pared de extremo curva (4).
4. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde un extremo del tabique (5) longitudinal central presenta un abultamiento de forma curvada sin ángulos vivos esencialmente paralelo al álabe (6) directriz más cercano para mejorar el guiado de la corriente.
5. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, donde el borde de entrada (6a) del álabe (6) directriz es redondeado y tiene un grosor mayor que un borde de salida (6b) de dicho álabe (6) directriz.
6. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el borde de entrada (6a) está orientado ligeramente hacia el interior de la cubeta (3) tomando como referencia la dirección de la corriente
7. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el borde de salida (6b) del álabe (6) directriz está orientado esencialmente en paralelo a una pared (3) lateral del tanque en ese punto.
8. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-6, donde el borde de salida (6b) del álabe (6) directriz está orientado hacia dentro con relación a la pared (3) lateral de de la cubeta (2) en ese punto, deflectando así la corriente oblicuamente en dirección al tabique (5) longitudinal central, y donde el extremo del tabique (5) longitudinal central más cercano al sector de extremo (SE) tiene forma similar a un gancho abierto hacia la zona de salida de la corriente (SEs), de tal modo que, en combinación con la corriente deflectada por el álabe (6) directriz orientado hacia dentro, en el interior del gancho se crea una zona de muy baja velocidad de corriente que favorece la acumulación de impurezas.
9. Tanque (1) de acuerdo con la reivindicación 8, donde el borde de salida (6b) del álabe (6) directriz está orientado hacia dentro un ángulo de entre 2o y 30°.
10. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-9,
donde el borde de salida (6b) del álabe (6) directriz está más orientado hacia dentro cuanto más cerca está dicho álabe (6) del tabique (5) longitudinal central.
11. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-10, que además comprende un orificio de desagüe situado en el fondo de la cuba (2) en el interior del gancho que permite evacuar las impurezas sólidas decantadas.
12. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los álabes (6) directrices y el tabique (5) longitudinal central constituyen una única estructura que tiene unos medios de fijación a la cubeta (3) de tipo desmontable.
13. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende un medio de impulsión (10) formado por un motor de palas.
14. Tanque (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que además comprende un medio de impulsión formado por una pluralidad de chorros de fluido distribuidos por el fondo de la cubeta (2).
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