BR112015025927B1 - Equipamento de filtração aberto para estação de tratamento de agua - Google Patents
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Abstract
equipamento de filtração aberto para estação de tratamento de água. equipamento de filtração aberto para estação de tratamento de água, para filtros abertos com leito filtrante tal como areia, carbono, etc., que compreende uma pluralidade de pás de suporte (10), uma pluralidade de caixilhos (20) suportados sobre ditas pás de suporte (10) que apresentam cada um pelo menos uma abertura (22), sendo a dita pluralidade de caixilhos (20) adequada para cobrir o fundo de um filtro, e uma pluralidade de conjuntos de filtração com uma superfície superior plana acopláveis cada um sobre um caixilho (20) cobrindo uma abertura (22) do mesmo e, cada conjunto de filtração apresentando uma rede de filtração (32) para separar por filtração a água do leito filtrante.
Description
[001] A presente invenção se refere ao campo das estações de tratamento de agua, e mais concretamente a um sistema de filtração aberto com leito filtrante tal como areia, carbono, etc. para seu uso em aplicações de filtração aberto.
[002] Os sistemas de filtração usados habitualmente na atualidade nas estações de tratamento de água consistem em placas de concreto que apresentam orifícios uniformemente repartidos. No interior de ditos orifícios são introduzidos uns elementos filtrantes, os bicos, que apresentam redes para filtrar a água que entra através dos mesmos e realizar assim a separação da água do leito filtrante.
[003] O uso de tais sistemas está amplamente estendido neste setor técnico dado que proporcionam rendimentos de funcionamento relativamente bons. No entanto, também apresenta uma desvantagem importante. Por exemplo, os elementos filtrantes de tipo bico, ainda que consigam uma limpeza do leito filtrante homogênea, se rompem com bastante frequência e devem ser substituídos por elementos filtrantes novos, com a conseguinte interrupção do processo de filtração. Outro problema adicional se deve às perdas de leito filtrante devido à falta de ajuste das placas de concreto entre si.
[004] Portanto, segue existindo na técnica a necessidade de um equipamento de filtração que supere as desvantagens mencionadas anteriormente, concretamente um equipamento de filtração que apresente uma vida útil maior
[005] Para solucionar os inconvenientes mencionados anteriormente, a presente invenção dá a conhecer um equipamento de filtração aberto para seu uso em uma estação de tratamento de água habitual, dito equipamento de filtração compreendendo:
[006] uma pluralidade de pás de suporte;
[007] uma pluralidade de caixilhos suportados sobre ditas pás de suporte que apresentam cada um pelo menos uma abertura, sendo a dita pluralidade de caixilhos adequada para cobrir o fundo de um filtro; e
[008] uma pluralidade de conjuntos de filtração com uma superfície superior plana acopláveis cada um sobre um caixilho cobrindo uma abertura do mesmo, apresentando cada conjunto de filtração um rede de filtração para reter o leito filtrante e deixar a água passar.
[009] Portanto, pode ser observado que o equipamento de filtração segundo a presente invenção proporciona um fundo duplo no filtro aberto. A superfície superior proporcionada pelo conjunto do equipamento de filtração é substancialmente plana, sem que sobressalte nenhum elemento como no caso da técnica anterior, evitando desse modo rupturas e aumentando a vida útil do conjunto. Isto é graças igualmente a uma maior resistência das placas de filtração frente aos bicos usados no estado da técnica.
[010] Por outro lado, a característica modular do equipamento de filtração da presente invenção (constituído por uma pluralidade de caixilhos para cobrir o fundo do filtro), permite transportar facilmente os elementos individuais e adaptar o conjunto aos filtros abertos de qualquer tamanho.
[011] A presente invenção será melhor compreendida com referência aos seguintes desenhos que ilustram uma realização preferida da invenção, proporcionada a modo de exemplo, e que não deve ser interpretada como limitativa da invenção de nenhuma maneira.
[012] A figura 1.- Mostra uma vista em perspectiva de uma pá segundo a realização preferida da presente invenção.
[013] A figura 2.- Mostra uma vista em perspectiva de um caixilho segundo a realização preferida da presente invenção.
[014] A figura 3.- Mostra uma vista desde abaixo do caixilho mostrado na figura 2.
[015] A figura 4.- Mostra uma vista em perspectiva de um conjunto de filtração segundo a realização preferida da presente invenção.
[016] A figura 5.- Mostra uma vista lateral do conjunto de filtração mostrado na figura 4.
[017] A figura 6.- Mostra uma vista em perspectiva desde abaixo de uma placa de filtração segundo a realização preferida da presente invenção.
[018] A figura 7.- Mostra uma vista em perspectiva de um corpo de espigão segundo a realização preferida da presente invenção.
[019] Tal como foi mencionado anteriormente, o equipamento de filtração segundo a presente invenção compreende, como elementos principais, uma pluralidade de pás de suporte 10, uma pluralidade de caixilhos 20 e uma pluralidade de conjuntos de filtração.
[020] Fazendo referência em primeiro lugar à figura 1, se mostra uma pá de suporte 10 segundo a realização preferida da invenção. Dita pá de suporte 10 apresenta um corpo prismático retangular, em uma das extremidades a qual compreende um par de projeções 12 e umas lâminas flexíveis 14 para proporcionar um acoplamento a pressão e mediante ancoragem de tipo clip, respectivamente, com um caixilho 20 que se dispõe sobre dita pá de suporte 10 tal como se explica a seguir no presente documento. Portanto, se entende que o objetivo de ditas pás de suporte 10 é o de manter os caixilhos 20 elevados sobre o fundo do filtro, criando desse modo um fundo duplo na mesma pela qual circula a água filtrada.
[021] Passando agora às figuras 2 e 3, pode ser observado um caixilho 20 segundo a realização preferida da invenção. O caixilho 20 apresenta uma forma quadrada, e define quatro aberturas 22 no mesmo. Na periferia de cada abertura 22 há quatro ranhuras 24, que servem para proporcionar uma ancoragem de tipo clip com um conjunto de filtração tal como se descreve a seguir no presente documento.
[022] As bordas das aberturas estão dispostas em um plano ligeiramente abaixo do nível da face superior plana do caixilho, com o propósito de que uma vez dispostos os conjuntos filtrantes apoiados sobre as bordas das aberturas 22 correspondentes, a superfície superior do equipamento de filtração da invenção resulta substancialmente coplanar.
[023] Pode ser observado que o caixilho 20 apresenta ainda uma pluralidade de alojamentos 26 que se projetam para baixo, estando cada um dos quais disposto para alojar uma pá 10 do tipo descrito anteriormente com referência à figura 1. Por último, tal como se observa melhor na figura 3, dos lados contíguos do caixilho 20 apresentam um par de saliências 28a em forma de T cada um, enquanto que os lados opostos apresentam um par de rebaixos 28b cada um, também em forma de T. Ditas saliências 28a e rebaixos 28b permitem, portanto, o acoplamento entre dois caixilhos 20 adjacentes, introduzindo as saliências 28a de um caixilho 20 nos rebaixos 28b do caixilho 20 adjacente. Deste modo é possível acoplar qualquer quantidade de caixilhos 20 requeridos para cobrir completamente o fundo de um filtro aberto dado, proporcionando assim o fundo duplo mencionado anteriormente requerido para a filtração em qualquer material filtrante.
[024] Fazendo agora referência conjunta às figuras 4 e 5, se observa um conjunto de filtração segundo a realização preferida da presente invenção. Ainda que diferentes componentes se mostrem acoplados formando um conjunto de filtração, segundo esta realização da invenção cada conjunto de filtração está realmente constituído por uma placa de filtração 30 e um corpo de espigão 40 da seção transversal fechada.
[025] Fazendo adicionalmente referência à figura 6, cada placa de filtração 30 apresenta uma superfície superior plana e sua grossura é selecionada, de modo que ao acoplar-se às placas 30 sobre os caixilhos 20 para cobrir suas aberturas 22, dita superfície plana se torna coplanar com a face superior do caixilho correspondente de forma que a superfície superior do conjunto do equipamento de filtração seja substancialmente plana sem que nenhum elemento sobressaia verticalmente do falso fundo formado.
[026] Em sua zona central, a placa de filtração 30 apresenta uma rede de filtração 32 mediante a qual separa por filtração a água do leito filtrante. Além disso, a placa de filtração 30 apresenta em sua superfície inferior quatro hastes flexíveis 34, que se acoplam nas ranhuras 24 de um caixilho 20 descritas anteriormente no presente documento. Tal como um técnico no assunto pode entender facilmente, ditas hastes flexíveis 34, graças a seu vão inclinado na extremidade, se deformam ligeiramente aproximando-se entre si ao ser introduzidas nas ranhuras 24. Uma vez introduzidas nas ranhuras 24 recuperam sua forma original e, graças ao degrau proporcionado ao final de dito vão inclinado na extremidade, se impede a extração acidental das hastes 34 de ditas ranhuras 24. Deste modo se proporciona uma ancoragem de tipo clip entre a placa 30 (e, portanto, o conjunto de filtração) e o caixilho 20 correspondente, cobrindo-se a abertura 22 do caixilho 20 pela placa 30, provida na rede de filtração 32.
[027] Por último, tal como se observa mais concretamente na figura 6, a placa 30 compreende uma pluralidade de projeções 36 também em sua superfície inferior (concretamente neste caso oito projeções 36). Ditas projeções 36 tem como função de proporcionar uma solidarização mediante acoplamento a pressão com o corpo de espigão 40, tal como se descreve a seguir no presente documento.
[028] Voltando novamente às figuras 4 e 5, e fazendo referência adicional à figura 7, pode ser observado um corpo de espigão 40 segundo a realização preferida da presente invenção. Dito corpo de espigão 40 está formado por pelo menos uma parede vertical 42 que, neste modo de realização preferida da invenção são um total de quatro paredes que, uma vez acoplado o corpo de espigão 40 à placa 30, se estendem desde a periferia da rede de filtração 32 até abaixo, isto é, até o fundo falso do filtro aberto.
[029] No entanto, de maneira preferível, ditas paredes verticais 42 são mais curtas que as pás de suporte 10 descritas anteriormente e, portanto, não chegam a entrar em contato com o fundo do filtro. Em sua parte superior, tal como se observa na figura 7, dito corpo de espigão 40 apresenta ainda um rebordo periférico plano perpendicular às ditas paredes verticais 42 no qual está disposta uma pluralidade de orifícios 44 (oito neste caso)) em correspondência às projeções 36 da placa 30. Ditos orifícios 44 tem por função receber as projeções 36 da placa 30 descritas anteriormente proporcionando assim a solidarização mediante acoplamento a pressão entre a placa de filtração 30 e o corpo de espigão 40.
[030] Concretamente, na forma de realização representada, o corpo de espigão 40 se mantém suspenso pela placa 30 elevado em relação ao fundo do filtro.
[031] Por último, deve ser observado que o corpo de espigão 40 também apresenta quatro aberturas de ventilação 46 (neste caso circulares); concretamente uma abertura de ventilação 46 em cada uma das quatro paredes verticais 42.
[032] Durante uma fase de limpeza do equipamento de filtração, habitualmente se introduz ar no conjunto de filtração desde sua parte inferior (isto é, desde o espaço formado entre o fundo do filtro e a superfície superior do equipamento de filtração, de forma que através do corpo de espigão 40 alcança a face inferior da rede de filtração 32. O ar introduzido serve para limpar o leito filtrante 32, expulsando para cima o leito filtrante e outras partículas que retidas pelo leito filtrante foram depositadas sobre as placas.
[033] As aberturas de ventilação 46 comunicam o ar introduzido nesta fase de limpeza, permitindo assim que se crê uma câmara de ar logo abaixo dos caixilhos 20 e as placas de filtração 30, de modo que se estabiliza a pressão exercida pelo ar sobre as redes de filtração 32 uniformizando a passagem de ar por todas as redes de filtração 32 e melhorando, portanto, a limpeza do equipamento de filtração em seu conjunto.
[034] Embora tenha sido descrito a presente invenção com referência a uma realização preferida da mesma, deve ser entendido que os técnicos no assunto podem realizar modificações e variações baseadas nos ensinamentos do presente documento sem por isso se afastar do alcance de proteção definido pelas reivindicações adjuntas. Por exemplo, embora tenha sido descrito um meio de solidarização entre a placa de filtração e o corpo de espigão mediante um acoplamento a pressão de projeções em orifícios correspondentes, deve ser entendido que pode ser usado qualquer outro meio conhecido na técnica para obter um resultado similar, tal como por exemplo um acoplamento mediante parafusos entre ambos elementos.
[035] Dessa forma, segundo outra realização preferida da invenção, a placa de filtração e o corpo de espigão são fornecidos como uma peça única, denominada conjunto de filtração, por exemplo unindo ambos elementos mediante soldadura ou fabricando-os diretamente em uma peça única mediante modelagem por injeção ou qualquer outra técnica amplamente conhecida e usada pelos técnicos no assunto.
[036] Do mesmo modo, ditos conjuntos de filtração podem ser fornecidos solidarizados formando uma peça única com os caixilhos anteriormente descritos, sem por isso se afastar do espírito da presente invenção.
[037] Segundo outras realizações preferidas da invenção, são fornecidos meios de acoplamento entre os distintos elementos do equipamento de filtração da presente invenção (pás de suporte e caixilho, conjunto de filtração e caixilho, etc.) distintos das ancoragens do tipo clip descritos anteriormente no presente documento, tais como qualquer meio de acoplamento mecânico conhecido pelos técnicos no assunto (acoplamento embutido, engate a pressão, parafusos, pinos, ...).
[038] Dessa forma, embora na realização preferida da presente invenção descrita com referência às figuras adjuntas os diversos elementos têm principalmente formas quadradas (caixilhos, aberturas, placas de filtração, corpos de espigão, etc.), resulta evidente que estes elementos podem apresentar qualquer outra forma adequada (poligonal, circular, cilíndrica,...) sem por isso se afastar da presente invenção. No entanto, a forma definida pela periferia dos caixilhos é preferencialmente poligonal (quadrada, pentagonal, hexagonal,...), e não circular, para permitir o acoplamento entre uma pluralidade de caixilhos que cubram a totalidade do fundo de um filtro aberto.
[039] Não obstante, a altura e seção de passagem destas aberturas de ventilação, apresentam uns valores preferidos que obtém o efeito técnico benéfico esperado. São, portanto, dados importantes no correto funcionamento destas aberturas, para que o funcionamento das mesmas seja o desejado. Assim então, variar o tamanho, seção ou altura dos orifícios, pode repercutir em um mal funcionamento dos mesmos, que pode se dar por uma dificuldade de passagem de ar ou a possíveis obstruções dos orifícios que podem se encontrar cobertos de água no caso em que se reduza sua altura demasiadamente, em cujo caso, não realizam a função para a qual tenham sido criadas.
[040] O que se pode variar é a seção transversal fechada do corpo do espigão, que neste modo de realização preferida da invenção, apresenta uma seção transversal quadrada, mas que pode se dar o caso de que seja uma seção transversal circular, por exemplo. Neste caso, o corpo do espigão de seção transversal circular, embora somente apresente uma parede vertical cilíndrica, irá compreender pelo menos quatro aberturas de ventilação, situadas de forma equidistante na mesma.
[041] Por último, como também resulta evidente para os técnicos no assunto, o tamanho e número de aberturas dos caixilhos pode variar em realizações alternativas da presente invenção sem se afastar do conceito inventivo da mesma.
Claims (12)
1. Equipamento de filtração aberto para estação de tratamento de água, para filtros abertos com leito filtrante, tal como areia, carbono, e similares, compreendendo: - uma pluralidade de caixilhos (20), cada um apresentando pelo menos uma abertura (22), sendo a referida pluralidade de caixilhos (20) adequada para cobrir o fundo de um filtro; - uma pluralidade de conjuntos de filtragem (30, 40) com uma superfície superior plana, cada um acoplável a uma estrutura (20) cobrindo uma abertura (22), cada conjunto de filtragem (30, 40) apresentando uma grade de filtragem (32) para separar a água do leito do filtro filtrando; e - uma pluralidade de pás de suporte (10) nas quais os caixilhos (20) são suportados caracterizado por as aberturas (22) dos caixilhos (20) serem fornecidas nas bordas das respectivas superfícies de suporte para os conjuntos de filtragem (30, 40), os referidos caixilhos (20), e em que os conjuntos de filtragem (30, 40) e a superfície superior dos caixilhos (20) são projetados de modo que a superfície superior plana dos conjuntos de filtragem (30, 40) seja coplanar com a superfície superior dos caixilhos (20) quando os referidos conjuntos de filtragem (30, 40) são acoplados a uma estrutura correspondente; e em que as pás de suporte (10) compreendem um corpo prismático retangular, este corpo compreendendo em uma extremidade um par de projeções (12) e terminais flexíveis (14) para fornecer um acoplamento de pressão e um grampo, respectivamente, com uma estrutura de caixilho (20 ).
2. Equipamento de filtração aberto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada conjunto de filtragem (30, 40) compreende ainda um corpo de saia com seção transversal fechada formada por pelo menos uma parede vertical (42) que se estende a partir da periferia da grade de filtragem (32) orientada, em uma posição de montagem correta do equipamento de filtragem , em direção ao fundo do filtro, apresentando a dita pelo menos uma parede vertical (42) do corpo da saia pelo menos uma abertura de ventilação (46) para comunicar o ar introduzido em uma fase de limpeza do filtro.
3. Equipamento de filtração aberto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, quando a seção transversal do espigão é tubular, a única parede vertical cilíndrica que a forma compreende pelo menos quatro aberturas de ventilação situadas de forma equidistante (46).
4. Equipamento de filtração aberto de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de que cada conjunto de filtragem (30, 40) é constituído por uma placa de filtração superior substancialmente plana (30) e um corpo de espigão (40) independentes, apresentando ainda meios de acoplamento entre a dita placa de filtração (30) e o dito corpo de espigão (40).
5. Equipamento de filtração aberto de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos de acoplamento consistem em projeções (36) dispostas em uma superfície inferior da placa de filtração (30) na periferia da dita rede de filtração (32), e orifícios (44) dispostos em um superfície superior do dito corpo de espigão (40) adequados para receber as ditas projeções (36) e realizar o acoplamento de pressão entre a placa de filtração (30) e o corpo de espigão (40).
6. Equipamento de filtração aberto para estação de tratamento de água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que cada conjunto de filtragem (30,40) se acopla sobre um caixilho (20) mediante ancoragens do tipo garra ou clip.
7. Equipamento de filtração aberto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que cada caixilho (20) se encontra solidarizado formando uma peça única com os conjuntos de filtragem (30,40) que cobrem cada uma de suas aberturas (22).
8. Equipamento de filtração aberto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que os caixilhos (20) compreendem quatro aberturas (22) cada qual disposta para ser coberta por um conjunto de filtragem (30,40).
9. Equipamento de filtração aberto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que cada caixilho (20) compreende quatro aberturas (22) cada qual disposta para ser coberta por um conjunto de filtragem (30,40).
10. Equipamento de filtração, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada caixilho (20) compreende ainda quatro ranhuras (24) localizadas na periferia de cada abertura (22) para fornecer um grampo de fixação com um conjunto de filtragem (30, 30).
11. Equipamento de filtração, de acordo com as reivindicações 4 e 10, caracterizado pelo fato de que a placa de filtração (30) compreende em sua superfície inferior quatro terminais flexíveis (34) que são fixados nas ranhuras (24) da estrutura (20).
12. Equipamento de filtração, de acordo com as reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada caixilho (20) compreende ainda uma pluralidade de compartimentos (26) pá de suporte (10).
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