Patente nacional por "Separador ciclónico y reactor ciclónico"

Reivindicaciones:
+ ES-2962313_A11. Un separador ciclónico (1) que comprende de una envolvente (2) con una entrada (3) y una salida (4) paralelas, ambas aperturas con sus bordes orientados sustancialmente al interior del dispositivo, un conducto interior (5) concéntrico a la envolvente (2) embocado en un extremo a la entrada (3) de la envolvente (2) que contiene una cámara ciclónica (6) , un impulsor (7) acoplado en su aspiración, al extremo libre del conducto interior (5) , una cámara de decantación (8) anular limitada por la envolvente (2) y el conducto interior (5) , con una entrada anular (9) definida por el borde de la envolvente (2) y el borde de la salida del impulsor (7) , una pluralidad de toberas (10) . localizadas en el conducto interior, equidistantes a un punto del eje del dispositivo (1) y sustancialmente próximo a la entrada (3) del dispositivo (1) , comunicando la cámara de decantación (8) y la cámara ciclónica (6) , caracterizado por que el impulsor (7) mantiene en el interior del dispositivo un flujo sustancialmente toroidal entre la cámara de decantación (8) y la cámara ciclónica (6) , aspirando un caudal de gases a tratar en la entrada (3) , igual al escape de aire sin partículas en la salida (4) del dispositivo, con una velocidad de flujo en la cámara de decantación (8) sensiblemente inferior a la del flujo en la cámara ciclónica (6) y una presión en la cámara de decantación (8) sensiblemente superior a la presión existente en la cámara ciclónica (9) , aspirando los gases a tratar por la entrada (3) , laminándolos con los chorros proyectados por la pluralidad de toberas (10) y desplazados a lo largo de la cámara ciclónica (6) con un movimiento ciclónico inducido por la disposición de los chorros de la pluralidad de toberas que los proyectan, decantándose las partículas en suspensión en el gas hacia las paredes del cámara ciclónica (6) , saliendo por la salida (4) del dispositivo (1) la sección central del flujo limpio de partículas en suspensión y derivándose a la cámara de decantación (8) la sección anular del flujo coincidente con el borde de salida (4) y el borde de la salida del impulsor (7) , donde transcurre a baja velocidad y se precipitan las partículas en suspensión en el gas hacia el fondo de la cámara de decantación (8) según la disposición del dispositivo (1) , volviendo a salir en forma de chorros por la pluralidad de toberas (10) a mayor velocidad que los gases entrantes a tratar. 2. Un separador ciclónico (1) según la reivindicación 1 caracterizado porque la cámara de decantación (8) tiene una sección creciente en el sentido del flujo de gases y la cámara ciclónica (6) una sección decreciente en el sentido del flujo en el tramo que no contenga la pluralidad de toberas (10) . 3. Un separador ciclónico (1) según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el borde de la envolvente (2) es paralelo al plano de la boca de salida del impulsor (7) y tiene una sección de paso en su centro, menor a la sección máxima del flujo del impulsor (7) y mayor al área central de flujo nulo. 4. Un separador ciclónico (1) según las reivindicaciones anteriores cuya pluralidad de toberas (10) , están caracterizadas porque las trayectorias de los chorros que proyectan están orientadas preferentemente a la izquierda del eje del conducto, el mismo ángulo respectivamente con respecto al eje del dispositivo para realizaciones en el hemisferio norte y a la derecha para realizaciones en el hemisferio sur. 5. Un separador ciclónico (1) según las reivindicaciones anteriores cuya pluralidad de toberas (10) , están caracterizadas porque las trayectorias de los chorros que proyectan forman un ángulo mayor o igual que 0 con respecto al plano que contiene los centros de las toberas. 6. Un reactor ciclónico (11) según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por contener un emisor de agente tratante (12) , como por ejemplo un generador de ozono o un emisor de electrones en cualquier punto del dispositivo, preferentemente próximo a la entrada de la cámara e decantación (8) , donde el flujo recirculado se concentra en una sección de paso menor, intensificando el tratamiento del gas con el agente tratante (12) . 7. Un reactor ciclónico (11) según la reivindicación 7 caracterizado por mantener un flujo sustancialmente toroidal de gas, circulando delante de la fuente del agente tratante (12) , que sale con alta velocidad relativa a los gases entrantes en una pluralidad de toberas (10) generando conjuntamente un movimiento ciclónico, induciendo un movimiento ciclónico al gas aspirado por el dispositivo (1) por el efecto coanda y provocando una fina laminación del gas entrante por el gas tratante por la diferencia de velocidad, favoreciendo la reacción de diseño, desplazándose por la cámara ciclónica (6) con un movimiento ciclónico, decantándose la mezcla generada hacia las paredes del conducto interior (5) los productos resultantes de la reacción de diseño, hasta expulsar la sección central del flujo, libre de partículas en suspensión, por la salida (4) del dispositivo y recirculando la sección anular más densa del flujo en la entrada de la cámara de decantación (8) , donde las partículas es suspensión se precipitarán por su baja velocidad, reutilizándose el agente tratante aún activo en el gas recirculado y volviéndose a enriquecer en su paso por delante del emisor de agente tratante (12) , antes de salir en forma de chorros por la pluralidad de toberas (10) .

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
B04C 3/00 - B04C 9/00 - B01D 45/16 - B03C 3/15

Descripciones:
+ ES-2962313_A1 Separador ciclónico y un reactor ciclónico Sector de la técnica La invención que se presenta se relaciona con los sistemas de separación de partículas en suspensión en un flujo de gases y con los reactores de procesos en flujos de gases. Antecedentes de la invención Los sistemas de filtrado existentes en el estado de la técnica, basados en barreras físicas o precipitadores electrostáticos son ampliamente utilizados, pero presentan la limitación de que tienen una eficiencia descendente en el tiempo y su rendimiento está determinado por sus dimensiones, resultando equipos de considerable envergadura con respecto a la sección del conducto y con elevados costes de mantenimiento. Los separadores ciclónicos actuales son una solución para la decantación con una alta eficiencia, pero tienen el inconveniente de tener una considerable envergadura con respecto al conducto donde se instale y la necesidad de instalarlo en vertical con una entrada de gases horizontal dificultando su instalación. Una solución propuesta en la patente europea publicada en el documento número 2.300.252 solventa los problemas antes descritos, pero su eficiencia está condicionada al flujo ciclónico generado por medios ajenos a la invención. El objetivo de la invención es solventar los problemas de la técnica anterior presentando un separador ciclónico (1) para un flujo de gases con partículas en suspensión, de sencilla instalación en línea en un conducto horizontal, oblicuo o vertical, con eficiencia estable en el tiempo, independiente y de sencillo mantenimiento. En base al separador ciclónico (1) se propone un reactor ciclónico (11) para el tratamiento de un flujo de gas mediante diferentes procesos físicos y/o químicos existentes en el estado de la técnica, como el tratamiento iónico, térmico u oxidativo. Los dispositivos ionizadores de gases tienen una gran aceptación en el mercado por su efecto sobre las partículas en suspensión en el aire al provocar su precipitación a lo largo del conducto, lo que resulta laboriosa su recogida. La publicaciones número ES2096582 y ES2166893 soluciona este problema al crear un fuerte flujo de electrones en la trayectoria de los gases a tratar, cargando eléctricamente las partículas que portan y depositándose en el polo contrario al del emisor de iones, pero la efectividad se alcanza con una elevada intensidad de emisión de iones, debido a que muchos de las cargas emitidas llegan al polo opuesto sin actuar sobre partículas a eliminar, resultando un rendimiento bajo. La invención CN105562210A propone un precipitador electrostático presentan el mismo problema y además acaban teniendo problemas de cortocircuitos provocados por las condensaciones y precipitaciones entre los polos si no se realiza un mantenimiento riguroso. El invento que se presenta consiste en un reactor ciclónico de alta eficiencia para el tratamiento de un flujo de gases, con una sencilla retirada de los productos de la reacción que son depositados en un área de recogida. El reactor ciclónico alcanza una gran eficiencia con respecto a la energía empleada, gracias a la alta homogeneización que se alcanza en la mezcla ciclónica de los flujos del gas a tratar y el agente tratante. Explicación de la invención El separador ciclónico (1) objeto de este documento, en una realización preferente comprende de una envolvente (2) con una entrada (3) y una salida (4) definidos en sendos planos paralelos, ambas ventanas con sus bordes orientados sustancialmente al interior del dispositivo, un conducto interior (5) concéntrico a la envolvente (2) embocado en un extremo a la entrada (3) de la envolvente (2) que define una cámara ciclónica (6) , un impulsor (7) acoplado en su aspiración al otro extremo del conducto interior (5) , una cámara de decantación (8) anular limitada por la envolvente (2) y el conducto interior (5) , con una entrada anular (9) a la cámara de decantación definida por el borde de la envolvente (2) y el borde de la salida del impulsor (7) , una pluralidad de toberas (10) , localizadas en el conducto interior. equidistantes a un punto del eje del dispositivo (1) y sustancialmente próximo a la entrada (3) del dispositivo (1) , comunicando la cámara de decantación (8) y la cámara ciclónica (9) , caracterizado por que el impulsor (7) mantiene en el interior del dispositivo un flujo sustancialmente toroidal entre la cámara de decantación (8) y la cámara ciclónica (9) , aspirando en la entrada (3) un caudal de gases a tratar, igual al escape de aire sin partículas en la salida (4) del dispositivo (1) , con una velocidad de flujo en la cámara de decantación (8) sensiblemente inferior al del flujo en la cámara ciclónica (6) y una presión en la cámara de decantación (8) sensiblemente superior a la presión existente en la cámara ciclónica (9) , aspirando los gases a tratar por la entrada (3) , que son laminados por los chorros proyectados por la pluralidad de toberas (10) y conducidos a lo largo de la cámara ciclónica (6) con un movimiento ciclónico inducido por la disposición de los chorros que proyectan la pluralidad de toberas (10) , decantándose las partículas en suspensión en el gas hacia las paredes del cámara ciclónica (6) , hasta expulsar la sección central del flujo limpio de partículas en suspensión por la salida (4) del dispositivo (1) y derivándose a la cámara de decantación (8) la sección anular del flujo coincidente con el borde de salida (4) y el borde de la salida del impulsor (7) , donde transcurre a baja velocidad y se precipitan las partículas en suspensión en el gas hacia el fondo de la cámara de decantación (8) según la disposición del dispositivo (1) , para luego salir en forma de chorros por la pluralidad de toberas (10) a mayor velocidad que la de los gases entrantes. El separador ciclónico (1) descrito está caracterizado porque la cámara de decantación (8) tiene una sección de paso creciente en el sentido del flujo de gases, la cámara ciclónica (6) tiene una sección decreciente en el sentido del flujo en el tramo que no contenga la pluralidad de toberas (10) , porque el borde de la salida (4) envolvente (2) es paralelo y sustancialmente próximo plano de la boca de salida del impulsor (7) y tiene una sección de paso en su centro, menor a la sección máxima del flujo del impulsor (7) y mayor al área central de flujo nulo, porque las trayectorias de los chorros que proyectan la pluralidad de toberas (10) están orientadas respectivamente el mismo ángulo a la izquierda del eje del conducto, en realizaciones para el hemisferio norte y a la derecha en realizaciones para el hemisferio sur y a su vez forman un ángulo mayor o igual que 0 con respecto al plano que contiene los centros de las toberas. Basado en el separador ciclónico (1) descrito, se presenta un reactor ciclónico (11) caracterizado por contener un emisor de agente tratante (12) , como por ejemplo un generador de ozono o un emisor de electrones en cualquier punto del dispositivo, preferentemente próximo a la entrada de la cámara de decantación (8) , donde el flujo recirculado se concentra en una sección de paso menor, intensificando el tratamiento del flujo toroidal con el agente tratante (12) , que sale con alta velocidad relativa a los gases circundantes en una pluralidad de toberas (10) generando conjuntamente un movimiento ciclónico, induciendo un movimiento ciclónico al gas aspirado por l dispositivo (1) por el efecto coanda, provocando una fina laminación del gas entrante por el gas tratante por la diferencia de velocidad y favoreciendo la reacción de diseño, desplazándose por la cámara ciclónica (6) con un movimiento ciclónico, decantándose hacia las paredes del conducto interior (5) los productos resultantes de la reacción de diseño, hasta expulsar la sección central del flujo, libre de partículas en suspensión, por la salida (4) del dispositivo y recirculando la sección anular más densa del flujo en la entrada de la cámara de decantación (8) , donde las partículas en suspensión se precipitarán por su baja velocidad y se reutiliza el agente tratante aún activo en el flujo de gas, que se vuelve a enriquecer en su paso por delante del emisor de agente tratante (12) , antes de volver a salir por la pluralidad de toberas (10) a sustancial mayor velocidad que los gases entrantes. La recogida de las partículas en suspensión se puede realizar por cualquier medio de aspiración discontinuo existente en el estado de la técnica insertado en un punto más bajo de la envolvente (2) según la disposición del separador ciclónico (1) y el reactor ciclónico (11) . Breve descripción de los dibujos Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en carácter ilustrativo y no limitativo, donde: la figura 1 representa una sección longitudinal de una propuesta de separador ciclónico (1) . la figura 2 representa una sección trasversal de una propuesta de separador ciclónico, por los centros de la pluralidad de toberas, representando con líneas discontinuas la proyección de las trayectorias de los chorros generados por la pluralidad de toberas (10) y el ángulo que forman respectivamente entre cada chorro con respecto al centro del dispositivo (1) . la figura 3 representa una sección longitudinal de una propuesta del reactor ciclónico (11) , identificando el emisor de agente tratante (12) , en este caso, unas puntas de ionización. Realización preferente de la invención Una realización no limitativa del separador ciclónico (1) , objeto de este documento, es la representada en la figura 1, con: un impulsor (7) axial con un diámetro de flujo máximo de 90mm, una sección de flujo nulo con un diámetro de 35 mm, una salida (4) de 56 mm, una entrada (3) con diámetro de 150 mm, una pluralidad de toberas (10) con unos alabes a la izquierda del orificio de la tobera, vistas desde el centro del dispositivo (1 o 11) , con una dimensión horizontal de 8 mm y 10 mm vertical, con trayectorias proyectadas sobre el plano de centro de toberas con una orientación de 25, 75° a la izquierda con respecto al centro del dispositivo (1 o 11) , con unos orificios de tobera con forma rectangular y con una dimensión de 10 mm en sentido del flujo, de 8 mm en la transversal y una distancia entre toberas de 5mm, formando el plano de la boca de cada tobera con respecto al plano de toberas un ángulo de 30°, un conducto interior (5) con una reducción de su sección de paso en el sentido del flujo del 72%, un incremento de la sección de paso flujo del gas en la cámara de decantación del 509 % y una pluralidad de toberas (10) cuyos chorros laminan el gas entrante con una relación de velocidad mínima del 1.583% superior a la del gas entrante.

Publicaciones:
ES2962313 (18/03/2024) - A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica
Eventos:
En fecha 15/08/2022 se realizó Registro Instancia de Solicitud
En fecha 16/08/2022 se realizó Admisión a Trámite
En fecha 16/08/2022 se realizó 1001P_Comunicación Admisión a Trámite
En fecha 25/10/2022 se realizó Concesión solicitud de reducción de tasas
En fecha 02/11/2022 se realizó Publicación concesión reducción de tasas
En fecha 23/11/2022 se realizó Superado examen de oficio
En fecha 24/03/2023 se realizó Realizado IET
En fecha 28/03/2023 se realizó 1109P_Comunicación Traslado del IET
En fecha 31/03/2023 se realizó 5215P_Observaciones del solicitante al IET, Opinión Escrita y/o alegaciones a observaciones de terceros
En fecha 18/03/2024 se realizó Publicación Solicitud
En fecha 18/03/2024 se realizó Publicación Folleto Solicitud con IET (A1)
Pagos:
15/08/2022 - Pago Tasas IET