BRPI0612927A2 - aparelho e método para a distribuição de gás e de lìquido durante a contra-lavagem nos filtros das calhas inferiores de escoamento usando uma separação dupla - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE DISTRIBUIçãO DE CONTRA-LAVAGEM E MéTODO PARA A INTRODUçãO DE UMA CONTRA-LAVAGEM DE GáS NA PRESENçA DE UMA CONTRA-LAVAGEM DE LìQUIDO A UM FILTRO TENDO UM TANQUE DE FILTRAGEM. A presente invenção refere-se a um aparelho de distribuição de contra-lavagem para um filtro tendo um tanque de filtragem e uma pluralidade de laterais de escoamento inferior inclui um primeiro dispositivo de separação e um segundo dispositivo de separação posicionados em um conduto principal comum para definir uma primeira calha auxiliar e uma segunda calha auxiliar. A primeira calha auxiliar e a segunda calha auxiliar se encontram em comunicação fluida com o conduto principal comum e com as laterais de escoamento inferior. O primeiro dispositivo de separação tem pelo menos um orifício de medição de líquido na calha, preferivelmente localizado próximo a parte inferior do primeiro dispositivo de separação, de tal maneira a estar abaixo da interface de gás/líquido na primeira calha auxiliar. O segundo dispositivo de separação tem tanto uma borda de vertedouro ou uma pluralidade de orifícios de medição (ou ambos) para passar o líquido de contra-lavagem a partir do conduto principal comum para o interior da segunda calha auxiliar. O segundo dispositivo de separação cria uma poça de líquido adequada no conduto principal comum para prevenir contra o curto circuito de gás no interior de uma abertura de líquido para o conduto principal comum e também proporciona um fluxo desobstruído de gás de contra-lavagem. O segundo dispositivo de separação também controla a distribuição do líquido e/ ou do gás de contra-lavagem no lado de dentro do conduto principal comum. Um método para a contra-lavagem de gás na presença de um líquido de acordo com a invenção também é revelado.
Description
"APARELHO DE DISTRIBUIÇÃO DE CONTRA-LAVAGEM E MÉTODO PARA A INTRODUÇÃO DE UMA CONTRA-LAVAGEM DE GÁS NA PRESENÇA DE UMA CONTRA-LAVAGEM DE LÍQUIDO A UM FILTRO TENDO UM TANQUE DE
FILTRAGEM"
Referência Cruzada a Pedidos de Patente Relacionados
O presente pedido de patente reivindica os benefícios do pedido de patente provisório norte-americano Número de Série 60/681,592 depositado no dia 17 de maio de 2005. Antecedentes da Invenção
Campo da Invenção
Esta invenção está relacionada a um aparelho para a distribuição de gás e de líquido, separadamente e ao mesmo tempo, a partir de um conduto principal comum para os filtros das calhas inferiores de escoamento para a contra-lavagem de um meio de filtragem.
Descrição da Técnica Correlacionada
Em um filtro de gravidade típico para filtrar água e águas servidas, um ou mais tanques de filtragem são arranjados de forma adjacente ou em baterias opostas. As laterais de filtros inferiores de escoamento são posicionadas sobre o chão do tanque de filtragem, uma ao lado da outra em fileiras paralelas para definir os condutos de fluxo de gás e de líquido embaixo de um leito de um meio de filtragem.
Os condutos tornam possível a coleta do líquido filtrado durante a filtração e a distribuição de gás e de líquido para a contra-lavagem. Um conduto principal comum (conhecido como uma "calha") está localizado imediatamente próximo ao tanque de filtragem para coletar o líquido filtrado a partir das laterais inferiores de escoamento durante a filtração e para distribuir gás e/ ou líquido para as laterais inferiores de escoamento 2/15
durante a contra-lavagem de gás (tipicamente ar) ou a contra- lavagem de liquido (tipicamente água). O conduto principal comum também distribui gás e liquido separadamente e/ou simultaneamente para cada uma das laterais inferiores de escoamento durante a contra-lavagem. Em algumas instalações, o conduto principal comum tem o seu chão localizado de alguma maneira mais baixo do que a elevação do chão do filtro ou até mesmo sobre a mesma elevação do chão do filtro. Os engenheiros consultores e os contratantes preferem estes arranjos porque os mesmos são mais fáceis de instalar e mais baratos para a instalação. No retroa juste de filtros velhos com novos escoamentos inferiores, é preferível manter a estrutura de calhas existente com o objetivo da redução de custos.
As patentes norte-americanas Nos. 6.306.310 e 6.312.611, ambas concedidas a Bergmann et al. e ambas intituladas "APARELHO PARA A DISTRIBUIÇÃO DE GÁS E DE LÍQUIDO DURANTE A CONTRA-LAVAGEM CONCORRENTE DE GÁS/LÍQUIDO EM CALHAS INFERIORES DE ESCOAMENTO DE FILTRAGEM" são aqui incorporados por referência nas suas totalidades. Cada um destes pedidos de patente é direcionado para proporcionar mais espaço nos sistemas de filtragem tendo calhas pela elevação da interface de gás e de líquido durante a contra-lavagem, enquanto ao mesmo tempo proporcionar passagens desobstruídas no lado de dentro do conduto principal comum para o fluxo de gás para as laterais inferiores de escoamento.
Todavia, em algumas instalações, foi descoberto que é desejável prevenir contra ou limitar o ar que entra na abertura de líquido da contra-lavagem na calha de filtragem principal durante a contra-lavagem concorrente de gás/ líquido. Também foi descoberto que é desejável limitar o deslocamento de água a partir da calha de filtragem no tanque de filtragem durante a contra-lavagem concorrente de ar e de água, de tal maneira que a elevação de água no lado de dentro do tanque de filtragem é mantida sob controle. Também foi descoberto que é desejável controlar em adição a velocidade do liquido na calha primária para assegurar uma distribuição de contra-lavagem de liquido uniforme.
A presente invenção é direcionada a estes e a outros objetivos, algo que será aparente a partir da descrição abaixo mencionada. Sumário da Invenção
A invenção proporciona um aparelho de distribuição de contra-lavagem tendo um filtro com um tanque de filtragem. Uma calha é posicionada adjacente ao tanque de filtragem e em comunicação com o tanque de filtragem. A calha tem uma abertura para o liquido de contra-lavagem. Um primeiro dispositivo de separação é posicionado na calha de tal maneira para definir uma primeira calha auxiliar entre o primeiro dispositivo de separação e o tanque de filtragem. A primeira calha auxiliar encontra-se em comunicação fluida com a calha e com o tanque de filtragem. 0 primeiro dispositivo de separação tem pelo menos um orifício de medição na calha de liquido localizado no primeiro dispositivo de separação. 0 orifício de medição na calha de líquido é posicionado para levar o líquido na primeira calha auxiliar durante uma operação de contra-lavagem concorrente de gás/ líquido no filtro.
Um segundo dispositivo de separação é posicionado na calha e é espaçado a partir do primeiro dispositivo de separação para definir uma segunda calha auxiliar. 0 segundo dispositivo de separação estende acima da abertura para a contra-lavagem de líquido. Durante a contra-lavagem concorrente de gás/ líquido, o liquido flui a partir calha sobre ou através do segundo dispositivo de separação na segunda calha auxiliar. 0 liquido então flui através de pelo menos um orifício de medição de líquido na primeira calha auxiliar. A partir dali, o líquido flui para o interior do tanque de filtragem.
0 líquido pode entrar a segunda calha auxiliar passando sobre uma borda superior do segundo dispositivo de separação. Alternativamente, o líquido pode fluir através de pelo menos um orifício de medição de líquido no segundo dispositivo de separação para o interior da segunda calha auxiliar. Este orifício de medição de líquido está preferivelmente localizado em uma região superior do segundo dispositivo de separação. Como será aparente para aqueles indivíduos com especialização na técnica, o tanque de filtragem pode incluir uma pluralidade de laterais inferiores de escoamento no tanque de filtragem, com um leito de meio de filtragem posicionado acima das laterais inferiores de filtragem. As laterais inferiores de escoamento podem ser na forma de blocos inferiores de escoamento ou outros arranjos de laterais inferiores de escoamento adequados. A invenção também é aplicável onde o líquido encontra-se presente simplesmente na calha principal, mas não se encontra fluindo (por exemplo, durante a contra-lavagem apenas de gás). O escoamento inferior pode ser um arranjo de chão falso e de bocal, ou qualquer outro arranjo de escoamento inferior adaptado para a contra-lavagem de gás e de líquido.
0 primeiro dispositivo de separação pode compreender um defletor, por exemplo, de aço inoxidável, o qual estende até uma altura que é menor do que a altura da calha para definir um espaço livre acima do defletor. De uma maneira similar, o segundo dispositivo de separação também pode compreender um defletor de aço inoxidável estendendo até uma altura a qual é menor do que a altura da calha. Alternativamente, o segundo dispositivo de separação pode estender por toda a altura da calha dai, portanto, não proporcionando um espaço livre acima do segundo dispositivo de separação. 0 primeiro dispositivo de separação e o segundo dispositivo de separação são separados por uma distância apropriada, por exemplo, de 3 a 8 polegadas, dai, portanto definindo a segunda calha auxiliar entre os mesmos. Como uma alternativa em adição, o primeiro dispositivo de separação pode estender até uma altura a qual é maior do que a altura do segundo dispositivo de separação, para prevenir contra o transbordamento.
0 filtro inclui uma parede de tanque de filtragem separando a primeira calha auxiliar e o tanque de filtragem. A parede do tanque de filtragem tem pelo menos uma abertura na mesma para conectar de uma maneira fluida a primeira calha auxiliar com o tanque de filtragem. Esta abertura pode ser conhecida como uma "manga de parede".
0 orifício de medição de líquido na calha no primeiro dispositivo de separação está preferivelmente localizado em uma região mais baixa do primeiro dispositivo de separação. 0 segundo dispositivo de separação pode incluir duas fileiras de orifícios de medição em uma porção superior do mesmo. Uma fileira superior compreenderia os orifícios de medição de gás e/ ou de líquido e uma fileira inferior compreendendo os orifícios de medição de líquido. Ainda mais, o segundo dispositivo de separação pode conter uma pluralidade de orifícios de drenagem próxima à borda inferior do mesmo.
Uma alternativa ainda mais em adição para o segundo dispositivo de separação seria incluir uma pluralidade de orifícios de medição cônicos ao longo do comprimento do mesmo. Os orifícios cônicos seriam tipicamente posicionados em uma região superior do segundo dispositivo de separação e os mesmos diminuiriam em tamanho ao longo do comprimento do segundo dispositivo de separação.
Esta invenção também inclui um método para a introdução uma contra-lavagem de gás na presença de uma contra- lavagem de líquido para um filtro tendo um tanque de filtragem. 0 método compreende as etapas de introduzir uma contra-lavagem de gás na presença de uma contra-lavagem de líquido no interior de uma calha inclusa. Uma primeira interface de gás/ líquido é estabelecida na calha inclusa acima de uma abertura que serve para a introdução de uma contra-lavagem de líquido para a calha, e uma segunda interface de gás/ líquido é estabelecida na calha inclusa. Uma terceira interface de gás/ líquido é estabelecida na calha inclusa, com a terceira interface de gás/ líquido sendo posicionada abaixo da primeira interface de gás/ líquido. A segunda interface de gás/ líquido está localizada espacialmente entre a primeira interface e a terceira interface.
A contra-lavagem de líquido pode então ser passada no interior do tanque de filtragem a partir de abaixo da segunda interface de gás/ líquido. 0 gás da contra-lavagem é passado através de uma abertura a qual encontra-se acima da terceira interface de gás/ líquido, a partir da calha inclusa para o interior do tanque de filtragem separadamente ou simultaneamente com o líquido de contra-lavagem. Ainda mais, a segunda interface de gás/ líquido pode ser posicionada abaixo ou na mesma altura da primeira interface de gás/ líquido, com a terceira interface de gás/ líquido posicionada abaixo da segunda interface de gás/ líquido.
Breve Descrição dos Desenhos a Fig. 1 é uma vista em elevação de uma calha e de um tanque de filtragem durante a contra-lavagem concorrente de gás/ liquido, de acordo com uma primeira realização da presente invenção;
a Fig. 2 é uma vista em elevação, boleada, para mostrar um primeiro dispositivo de separação tipico de acordo com a presente invenção;
a Fig. 3 é uma vista em elevação, boleada, mostrando um segundo dispositivo de separação tipico de acordo com, a presente invenção;
a Fig. 4 é uma vista em elevação de uma calha e de um tanque de filtragem de acordo com a segunda realização da invenção, durante uma contra-lavagem concorrente de gás/ líquido;
a Fig. 5 é uma vista em elevação, boleada, de um segundo dispositivo de separação de acordo com uma segunda realização da invenção;
a Fig. 6 é uma vista em elevação de uma calha e de um tanque de filtragem de acordo com uma terceira realização da invenção, durante uma contra-lavagem concorrente de gás/liquido;
a Fig. 7 é uma vista em elevação, boleada, mostrando um segundo dispositivo de separação alternativo de acordo com a invenção;
a Fig. 8 é uma vista em elevação mostrando uma calha e um tanque de filtragem de acordo com uma quarta realização da invenção, durante uma contra-lavagem concorrente de gás/líquido; e
a Fig. 9 é uma vista em elevação de uma calha e de um tanque de filtragem de acordo com uma quinta realização da invenção, durante uma contra-lavagem concorrente de gás/ líquido. Descrição Detalhada das realizações Preferidas Com referência a Fig. 1, a invenção inclui um primeiro dispositivo de separação 10, o qual pode ser um defletor, posicionado no lado de dentro de um conduto principal comum (ou algo similar a uma calha, parte interna de um canalete, canal, tubo de distribuição ou câmara) 12 para criar uma primeira calha auxiliar 14 no interior do conduto principal. 0 conduto principal 12 é formado em um filtro 11 e é posicionado próximo a uma caixa de filtragem 13. O conduto principal 12 é incluso, por exemplo, não é aberto à atmosfera. O conduto principal 12 e o tanque de filtragem 13 compartilham um chão de filtragem comum .15, de tal maneira que o chão do conduto principal 12 e o chão do tanque de filtragem 13 se encontram na mesma elevação. Alternativamente, embora não mostrado, a parte inferior ou o chão do conduto principal 12 pode ser de alguma maneira mais baixo do que a elevação do chão para o tanque de filtragem 13. Este último arranjo é conhecido como "calha de recesso". Em uma outra alternativa (embora não seja comum) o chão do filtro pode se encontrar abaixo do chão da calha.
Os orifícios da calha de medição de liquido 16 (veja a Fig. 2) são preferivelmente localizados em uma parte mais baixa do primeiro dispositivo de separação 10 para o fluxo do liquido a partir do conduto principal 12 para a calha auxiliar 14 durante a contra-lavagem concorrente de gás/ liquido. A calha auxiliar 14 funciona como uma passagem para o gás e para o liquido durante a contra-lavagem concorrente de gás e de liquido. Geralmente, o liquido fluirá através da calha auxiliar 14 e então através da manga da parede 17 para dentro do escoamento inferior 18. De uma maneira similar, o gás fluirá através da mangas da parede e para dentro do escoamento inferior 18. Conforme acima mencionado, o liquido é introduzido durante a contra-lavagem concorrente a 9/15
calha auxiliar 14 através dos orifícios de medição de líquido 16.
Durante a contra-lavagem de gás/ líquido, uma interface 20 é formada na primeira calha auxiliar 14. Isto pode ou não ocorrer como no nível exato da interface 21 formada no interior do escoamento inferior 18.
A abertura de líquido 24 introduz o líquido de contra-lavagem no interior do conduto principal 12. É importante que interface 2 6 no conduto principal 12 não caia abaixo do nível da abertura 24. De outra maneira, o gás será direcionado de volta ao interior do sistema de tubulação de líquido, com um efeito negativo. Com esta finalidade, um segundo dispositivo de separação 28, de acordo com a invenção, é instalado no conduto principal 12. 0 segundo dispositivo de separação 28 também pode assumir a forma de um defletor, similar ao primeiro dispositivo de separação 10. 0 segundo dispositivo de separação 28 tem um espaçamento apropriado a partir do primeiro dispositivo de separação 10, por exemplo, de 3 a 8 polegadas. No espaço de intervenção, uma segunda calha auxiliar 30 é definida. Entre outras funções, o segundo dispositivo de separação 28 assegura que a interface 26 seja mantida em um nível acima da abertura de líquido 24, para prevenir um curto circuito de gás no interior do sistema de tubulação de líquido. 0 segundo dispositivo de separação 28 pode se encontrar na mesma altura que, estendendo acima ou estendendo abaixo do primeiro dispositivo de separação 10, conforme é descrito abaixo em maiores detalhes. 0 segundo dispositivo de separação 28 é normalmente mais alto do que a abertura de líquido 24, para prevenir contra um curto circuito.
Conforme é mostrado na Fig. 1, o segundo dispositivo de separação 28 prevenirá o deslocamento de uma grande parte do líquido no conduto principal 12 no interior do tanque de filtragem 13. Isto pode ser importante em desenhos de filtro em particular quando a distância vertical para a elevação do liquido no lado de dentro do tanque de filtragem 13 tem que ser reservada para uma elevação do nivel de líquido com a contra-lavagem combinada de filtro de gás e de liquido. Ainda mais, o segundo dispositivo de separação 2 8 mantém um nivel máximo de água no interior do conduto principal.12 daí, portanto proporcionando uma área máxima de seção transversal do fluxo da água, e isto matem a velocidade da água no conduto principal 12 em um mínimo aceitável. A velocidade da água no conduto principal 12, durante a contra-lavagem de gás/ líquido seria geralmente dentro de uma taxa de 0.5 - 1 ft. por segundo (em uma taxa normal de contra- lavagem). Durante apenas a contra-lavagem de líquido, a velocidade do líquido no interior do conduto principal 12 deveria estar dentro da taxa de 2 - 3 ft. por segundo (em uma taxa normal de contra-lavagem).
O segundo dispositivo de separação 28 pode ser fabricado com aço inoxidável ou com outro material adequado, e o seu espaçamento a partir do primeiro dispositivo de separação 10 deveria ser distante o bastante de tal maneira que o líquido que entra na segunda calha auxiliar 30 a partir do conduto principal .12 não ultrapasse o segundo dispositivo de separação 28 e o primeiro dispositivo de separação 10.
Com referência a Fig. 3, o Segundo dispositivo de separação 2 8 pode, opcionalmente, incluir orifícios de drenagem na parte inferior do segundo dispositivo de separação, por exemplo, orifícios de H polegada sobre centros de 1 ft. , para prevenir contra a criação de poças de água no lado de dentro da segunda calha auxiliar 30.
Com referência a Fig. 4, uma segunda realização da invenção é mostrada. 0 segundo dispositivo de separação 28' estende por toda a altura do conduto principal 12 e contém duas fileiras de orifícios de medição. Particularmente, os orifícios de medição superiores 34, durante a contra-lavagem concorrente de gás/ liquido, medirá o gás (talvez junto com algum liquido) a partir do conduto principal 12 no interior da calha auxiliar 14. Os orifícios de medição inferiores 36 medirão o liquido a partir do conduto principal 12 no interior da segunda calha auxiliar 30. Conforme a primeira realização, é importante que o liquido que entra na segunda calha auxiliar 30 não ultrapasse o primeiro dispositivo de separação 10, de tal maneira que a interface de gás/ liquido 20 na primeira calha auxiliar 14 não seja perturbada.
Uma abertura de drenagem 32 pode ser posicionada em uma parede frontal do conduto principal 12, entre o primeiro dispositivo de separação 10 e o segundo dispositivo de separação .28' , com o propósito de drenar o liquido a partir da segunda calha auxiliar 30.
Com referência a Fig. 5, os orifícios de medição superiores 34 são mostrados como uma forma circular. Todavia, qualquer formato é aceitável contanto que os mesmos tenham o espaçamento e a área de seção transversal apropriadas. O tamanho e o espaçamento dos orifícios superiores 3 4 dependerão da parte hidráulica do sistema em particular, uma vez que será algo determinado por um indivíduo com especialização na técnica. Os orifícios de medição inferiores 36 permitem com que o liquido passe através dos mesmos em taxas baixas de contra-lavagem. Os orifícios de medição inferiores 36 geralmente têm uma abertura de seção transversal menor do que os orifícios de medição superiores .34 . 12/15
Com referência a Fig. 6, uma terceira realização da invenção é mostrada. 0 segundo dispositivo de separação 28" estende até uma altura a qual é menor do que a borda superior do primeiro dispositivo cie separação 10'. Isto evita com que o liquido ultrapasse o segundo dispositivo de separação 28' e que entre Ana primeira calha auxiliar 14. A interface de gás/ liquido 26 a ou 26 b pode ser estabelecida no conduto principal 12. Ambos o primeiro dispositivo de separação 10' e o segundo dispositivo de separação 28' estendem até uma altura a qual é menor do que a altura total do conduto principal 12 de tal maneira que há um espaço livre acima da borda superior de cada um dos dispositivo de separação 10' e dispositivo de separação 28'. Isto permite um fluxo de gás de uma maneira desobstruída a partir do conduto principal 12 para o interior da primeira calha auxiliar 14 e eventualmente para o interior do escoamento inferior 18. Os orifícios de medição 38 podem ser cônicos conforme é mostrado na Fig. 7, de tal maneira que as aberturas de seção transversal dos orifícios 38 serão reduzidas ao longo do comprimento do segundo dispositivo de separação 28'. Isto proporciona uma distribuição igual de líquido durante a contra-lavagem de líquido de alta taxa. 0 dimensionamento e o espaçamento dos orifícios cônicos 38 dependerá da parte hidráulica do filtro em particular no qual os mesmos são usados, algo que será aparente para aqueles indivíduos com especialização na técnica. É previsto que este arranjo (FIG. 7} será algo particularmente útil em conexão com o dispositivo de separação 28 da Fig. 4.
Geralmente, o arranjo de separação dupla de acordo com a primeira realização até a terceira realização da invenção acima descritas permitirá aos engenheiros e aos contratantes minimizar o tamanho do conduto principal 12 (em novas construções) e também permitirá um retroajuste efetivo das calhas existentes tendo seções transversais pequenas/ enquanto ao mesmo tempo assegurará uma parte hidráulica apropriada e uma distribuição igual de contra-lavagem de líquidos e de gases. Por "separação dupla" nós queremos que se faça entendido que o líquido de contra-lavagem é separado duas vezes a partir do conduto principal 12, antes de passar através da manga de parede 17 e entrar no escoamento inferior 18. Como é do conhecimento daqueles indivíduos com especialização na técnica, um leito de um meio de filtragem (não mostrado) é posicionado acima do escoamento inferior 18 e geralmente embaixo da superfície de líquido notada nas FIGS. 1, 4 e 6. Este leito é regularmente contra-lavado para limpar e para desagregar partículas de sujeira sobre o meio de filtragem, assegurando uma operação apropriada do filtro.
Em operação, a contra-lavagem de líquido, comumente água, é introduzida através da abertura de líquido 2 4 para o conduto principal 12. Às vezes, somente água será introduzida no conduto principal 12 para uma contra-lavagem de água de alta taxa. Também, somente gás pode ser introduzido. Todavia, é comumente necessária a introdução de água de contra-lavagem e de gás de contra-lavagem, comumente ar, de uma maneira concorrente, para intensificar a ação do método úmido de limpar por processo químico ou mecânico ou por ambos do leito do meio de filtragem. Neste caso, o gás é introduzido concorrentemente no conduto principal 12 por vários meios conhecidos por aqueles indivíduos com especialização na técnica. Com ambos os fluidos no interior do conduto principal 12 ao mesmo tempo (tanto durante a contra- lavagem concorrente ou apenas de gás) , a interface de gás/ líquido 2 6 é formada no conduto principal 12. De uma maneira importante, de acordo com a invenção, a interface de gás/ liquido .26 é mantida na maior parte acima da abertura de liquido 26, de tal maneira que um gás substancial não entre na abertura de liquido 26. De acordo com a realização na Fig. 1, o liquido de contra-lavagem flui sobre uma borda superior do segundo dispositivo de separação 28 e no interior da segunda calha auxiliar 30. Uma outra interface de gás/ liquido 27 é dai, portanto formada na segunda calha auxiliar 30. A interface de gás/ liquido 27 pode ou não ser localizada abaixo do nivel da interface de gás/ liquido 26.
O liquido de contra-lavagem então flui através dos orifícios de medição de calha 16 no primeiro dispositivo de separação 10 para o interior da primeira calha auxiliar 14. A partir dali, o líquido de contra-lavagem procede através das mangas da parede 17 para o interior do escoamento inferior 18. 0 gás de contra-lavagem procede a partir do conduto principal 12 e para o interior da primeira calha auxiliar 14. Uma interface de gás/ líquido 20 é, portanto formada na primeira calha auxiliar .14. O gás passa através da manga de parede 17 para o interior do escoamento inferior 18. A interface de gás/ líquido 20 é posicionada abaixo da interface 26 e da interface 27. A interface .27 é localizada de forma espacial (por exemplo, olhando a partir da esquerda para a direita na Fig. 1) entre as interfaces 26 e .20.
Durante uma contra-lavagem de alta taxa apenas de água, o conduto principal 12, a primeira calha auxiliar 14 e a segunda calha auxiliar 30 são todos preenchidos com água.
Com referência a Fig. 4, esta realização da invenção opera de uma maneira similar aquela descrita em conexão com a Fig. 1. Todavia, o segundo dispositivo de separação 28 estende por toda a altura do conduto principal 12 de tal maneira que a contra-lavagem de gás (talvez acompanhada por algum liquido) deve passar através dos orifícios de medição superiores 34 para o interior da primeira calha auxiliar 14. 0 liquido de contra- lavagem passa através dos orifícios de medição inferiores 36 para o interior da segunda calha auxiliar 30 e a partir dali através dos orifícios de medição 16 para o interior da primeira calha auxiliar 14. As posições das interfaces relativas de gás/ líquido são as mesmas conforme as descritas em conexão com a Fig. 1.
Com referência a Fig. 6, o líquido de contra-lavagem pode ser introduzido na segunda calha auxiliar 30 tanto através de orifícios cônicos 38 ou pela passagem sobre a borda superior do segundo dispositivo de separação 2 8" ou por ambos. Uma outra vez, as interfaces de gás/ líquido durante a contra-lavagem concorrente de gás/ líquido serão, geralmente, as mesmas conforme as descritas em conexão com a Fig. 1 acima mencionada.
As FIGS. 8 e 9 mostram arranjos alternativos de acordo com a quarta realização e a quinta realização da invenção. Particularmente a Fig. 8 mostra o Segundo dispositivo de separação 28 deslocado a partir do primeiro dispositivo de separação 10, em um formato de L. Na Fig. 9, uma base de concreto 29 é posicionada entre o primeiro dispositivo de separação 10 e o segundo dispositivo de separação 28. Neste arranjo, o segundo dispositivo de separação 28 pode ou não estender inteiramente até o chão do conduto principal 12.
Enquanto as realizações preferidas da invenção foram aqui descritas, deverá ser aparente para aqueles com especialização na técnica que modificações e adições a invenção podem ser feitas sem partir a partir do escopo e do espírito da mesma.
Claims (24)
1. Aparelho de distribuição de contra-lavagem caracterizado pelo fato que compreende: um filtro tendo um tanque de filtragem; uma calha posicionada adjacente ao tanque de filtragem e em comunicação fluida com o tanque de filtragem e tendo uma abertura de líquido para a introdução de liquido de contra-lavagem na calha; um primeiro dispositivo de separação posicionado na calha de tal maneira a definir uma primeira calha auxiliar entre o primeiro dispositivo de separação e o tanque de filtragem, a primeira calha auxiliar em comunicação fluida com a calha e com o tanque de filtragem, o primeiro dispositivo de separação tendo pelo menos um orifício de medição de líquido na calha localizado no primeiro dispositivo de separação, o orifício de medição de líquido na calha posicionado para levar o líquido para o interior da primeira calha auxiliar durante uma operação de contra-lavagem concorrente de gás/ líquido no filtro; e um segundo dispositivo de separação posicionado na calha e espaçado a partir do primeiro dispositivo de separação de tal maneira a definir uma segunda calha auxiliar entre o primeiro dispositivo de separação e o segundo dispositivo de separação, ambos os dispositivos de separação sendo localizados sobre o mesmo lado da abertura de líquido, o referido segundo dispositivo de separação estendendo até uma altura acima da referida abertura de líquido; no qual durante a contra-lavagem de gás, quando o líquido está presente na calha, uma interface de gás/ líquido na calha é mantida acima da abertura de líquido.
1/6 Reivindicações
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que durante a operação de contra-lavagem concorrente de gás/ liquido, o referido liquido flui sobre uma borda superior do referido segundo dispositivo de separação para o interior da referida segunda calha auxiliar.
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que durante a operação de contra-lavagem concorrente de gás/liquido, o liquido flui através de pelo menos um orifício de medição de líquido no referido segundo dispositivo de separação para o interior da referida segunda calha auxiliar.
4. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que o referido orifício de medição de líquido no referido segundo dispositivo de separação é posicionado em uma região superior do mesmo.
5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que inclui uma pluralidade de laterais de escoamentos inferiores posicionados no tanque de filtragem e um leito de meio de filtragem posicionado acima das laterais de escoamento inferiores.
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o primeiro dispositivo de separação compreende um defletor o qual estende até uma altura a qual é menor do que uma altura da calha para definir um espaço livre acima do defletor.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação If caracterizado pelo fato que o segundo dispositivo de separação compreende um defletor o qual estende até uma altura a qual é menor do que uma altura da calha para definir um espaço livre acima do defletor.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido primeiro dispositivo de separação e o segundo dispositivo de separação são separados por uma distância dentro de uma taxa de três a oito polegadas.
9. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que inclui uma parede de tanque de filtragem separando a primeira calha auxiliar e o tanque de filtragem, a parede do tanque de filtragem tendo pelo menos uma abertura na mesma para conectar de uma forma fluida a primeira calha auxiliar com o tanque de filtragem.
10. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido orifício de medição de liquido na calha está localizado em uma região mais baixa do referido primeiro dispositivo de separação.
11. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido segundo dispositivo de separação inclui duas fileiras de orifícios de medição em uma porção superior do mesmo, uma fileira superior compreendendo orifícios de medição de gás e uma fileira inferior compreendendo orifícios de medição de líquido.
12. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido Segundo dispositivo de separação contém uma pluralidade de orifícios de drenagem próximos a uma borda inferior do mesmo.
13. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido segundo dispositivo separador inclui uma pluralidade de orifícios de medição de líquido em uma região superior do mesmo, os referidos orifícios de medição de líquido reduzindo em tamanho ao longo de um comprimento do referido segundo dispositivo de separação.
14. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido segundo dispositivo separador estende pela altura completa da referida calha e contém uma pluralidade de orifícios de medição de liquido junto com uma pluralidade de orifícios de medição de gás.
15. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o referido primeiro dispositivo separador estende até uma altura que é maior do que a altura do referido segundo dispositivo de separação.
16. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que adicionalmente inclui uma saída de drenagem em comunicação fluida com a referida segunda calha auxiliar.
17. Método para a introdução de uma contra-lavagem de gás na presença de uma contra-lavagem de líquido a um filtro tendo um tanque de filtragem, o método caracterizado pelo fato que compreende as etapas de: introduzir o gás de contra-lavagem na presença do líquido de contra-lavagem no interior de uma calha inclusa; estabelecer uma primeira interface de gás/líquido na calha inclusa, a referida primeira interface de gás/líquido sendo acima de uma abertura de líquido no interior da referida calha inclusa; estabelecer uma segunda interface de gás/líquido na calha inclusa; estabelecer uma terceira interface de gás/líquido, a referida terceira interface posicionada abaixo da primeira interface de gás/líquido na calha inclusa, a referida segunda interface de gás/líquido sendo localizada entre a referida primeira interface e a referida terceira interface; passar o gás de contra-lavagem através de uma abertura a qual é acima da referida terceira interface de gás/liquido a partir da calha inclusa no interior do tanque de filtragem simultaneamente com a contra-lavagem de liquido.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que a referida segunda interface de gás/ liquido é estabelecida pela passagem de liquido de contra-lavagem através de um orifício de medição em um dispositivo de separação posicionado na referida calha.
19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que a referida terceira interface de gás/líquido é estabelecida pela passagem de liquido de contra- lavagem através de pelo menos um orifício de medição posicionado abaixo da referida segunda interface de gás/ líquido.
20. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que a referida segunda interface de gás/líquido é posicionada na aproximadamente mesma altura da referida primeira interface de gás/líquido.
21. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que a referida segunda interface de gás/ líquido é estabelecida pelo fluxo de líquido de contra-lavagem sobre uma borda superior de um dispositivo de separação posicionado na referida calha, o referido dispositivo de separação localizado entre a referida primeira interface de gás/líquido e a referida segunda interface de gás/ líquido.
22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende uma etapa de passar o referido líquido de contra-lavagem através de um dispositivo de separação subseqüente posicionado na referida calha, o referido dispositivo de separação subseqüente localizado entre a referida segunda interface de gás/líquido e o referido tanque de filtragem.
23. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que a referida segunda interface de gás/liquido é posicionada abaixo da primeira interface de gás/liquido.
24. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende uma etapa de passar o liquido de contra-lavagem concorrentemente com o gás de contra-lavagem no interior do tanque de filtragem a partir debaixo da segunda interface de gás/liquido.
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