ES1064805U - Filtro para conducciones hidraulicas. - Google Patents

Abstract

1. Filtro para conducciones hidráulicas, del tipo de los que incorporan un cuerpo cilíndrico con bridas extremas destinadas a su intercalación entre dos tramos de una conducción, cuerpo en cuyo seno se establece un disco filtrante dotado de medios de auto-limpieza, caracterizado porque el citado elemento filtrante (4) incorpora un eje de giro central (5) y una pluralidad de radios rigidizadores (6) a los que son solidarios álabes (7) que por la propia circulación del agua convierten al elemento filtrante (4) en una turbina que gira sobre el citado eje (5), habiéndose previsto que aguas arriba a dicho elemento filtrante (4) se establezca un rodete (8) que a través de un reductor de engranajes (9) suministra el movimiento giratorio de la turbina a una dinamo (10) que convierte la energía mecánica en eléctrica y que la suministra a un acumulador de baterías, que a su vez y en su momento suministra energía a la citada dinamo, que pasa a actuar como motor, durante las maniobras de auto-lavado del filtro.

Description

Filtro para conducciones hidráulicas.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un filtro, de los utilizados por ejemplo para la filtración de agua para riego, para la protección de boquillas, protección de bombas, etc, y más concretamente a un filtro auto-limpiante, es decir de los que periódicamente y mediante una inversión de flujo con salida de agua al exterior, eliminan las partículas sólidas que se depositan sobre los mismos.

El objeto de la invención es conseguir un filtro auto-suficiente, capaz de generar la energía necesaria para su propia auto-limpieza.

Antecedentes de la invención

En aplicaciones prácticas como las anteriormente citadas, es decir en filtración de agua para riego, protección de boquillas, protección de bombas, etc, se utilizan filtros en línea de malla, usados como elementos de protección insertados en una carcasa que es intercalada en una tubería.

Dentro de los filtros en línea, son comunes los filtros auto-limpiantes mediante un sistema de succión. El principio de funcionamiento consiste en limpiar una fracción del filtro obligando al agua ya filtrada a retornar aguas arriba, conectándolo a la atmósfera a través de una tubería de evacuación, y evacuando agua con sólidos a través de la misma, mientras la superficie que no está siendo limpiada en aquel instante continua con el proceso de filtración.

Son conocidos también filtros de disco, consistentes en una rueda que gira alrededor de un eje y que lleva adosado a sus radios un elemento filtrante. El agua a filtrar, que puede ser agua de una toma de río, de mar o un vertido de aguas residuales, atraviesa el disco filtrante y los sólidos quedan adheridos a la superficie del filtro.

Mediante la acción de los propios radios de la rueda y por la propia adherencia de los sólidos retenidos, se transportan éstos hasta una canaleta de evacuación, en donde son evacuados mediante un sistema de contra-lavado.

Este sistema de contra-lavado consiste, bien en instalar un tubo de lavado a presión aguas abajo del filtro, que desprenda los sólidos y los introduzca en la canaleta de evacuación, para los filtros en canal abierto, o bien, en el caso de que estos filtros de disco queden insertados en una tubería, aprovechar la presión existente aguas a bajo del elemento filtrante para provocar un flujo de contra-lavado.

Todos estos sistemas, cuyo propósito final es la filtración de sólidos, requieren al menos de un motor de accionamiento que debe ser alimentado mediante su conexión a la red eléctrica, lo que además de un apreciable consumo energético y de una dependencia de dicha red, en muchas ocasiones crea graves problemas de conexión debido al distanciamiento físico entre el filtro y la red.

Descripción de la invención

El filtro para conducciones hidráulicas que la invención propone ha sido concebido y estructurado en orden a resolver de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, de manera que los elementos motrices que participan en el mismo y que deben ser alimentados eléctricamente, lo sean a expensas de energía generada por el propio filtro, con lo que éste resulta auto-suficiente, sin ningún tipo de dependencia.

Para ello y de forma más concreta el filtro que se preconiza parte de la estructuración básica y convencional de un filtro de disco, que además de actuar como tal constituye una turbina generadora de electricidad.

De forma más concreta la invención consiste en disponer un rodete axial del palas inclinadas, montadas sobre rodamientos estancos dentro del cuerpo cilíndrico del filtro, rodete al que se adosa en su cara de aguas abajo un elemento filtrante de alto rendimiento, capaz de retener partículas de grado medio, así como unos álabes fijados a los radios del rodete axial a su vez aguas abajo del elemento filtrante.

Estos álabes obligan al fluido a efectuar un cambio de dirección, concretamente en un fragmento de la vena líquida, de manera que el propio fluido hace girar los alabes y consecuentemente el rodete axial asociado a los mismos.

El movimiento giratorio del rodete genera una energía que es debidamente canalizada a un motor/dinamo de corriente continua a través de un sistema de engranajes, convertida por dicha dinamo en corriente continua y almacenada en un acumulador de baterías para su posterior utilización, cuando sea necesario que la dinamo funcione como motor para auto-limpieza del filtro.

Los sólidos progresivamente retenidos por el elemento filtrante acaban formando un manto sobre la superficie del mismo y provocan un aumento en la diferencia de presión registrada entre la cara anterior y posterior del rodete filtrante, como consecuencia de la colmatación. Cuando esta diferencia de presión alcanza un valor preestablecido, se pone en marcha el sistema de limpieza.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral de un filtro para conducciones hidráulicas realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista axial aguas abajo del mismo filtro.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como el filtro que se preconiza está constituido, como es convencional, a partir de un cuerpo cilíndrico (1) rematado en sendas bridas extremas (2-2') a través de las que puede ser intercalado, como un módulo mas, en la conducción de que se trate, mediante orificios (3) de dichas bridas, respectivos conjuntos tornillo-tuerca y juntas de estanqueidad, cuerpo (1) en cuyo seno se establece un disco o elemento filtrante (4) provisto de un eje central (5), coaxial con el propio cuerpo (1) y reforzado mediante una pluralidad de radios (6) equiangularmente distribuidos.

Aguas abajo del elemento filtrante (4) y preferentemente sobre los citados radios rigidizadores (6), se establecen álabes (7) sobre los que incide el agua tras su paso a través del elemento filtrante (4), de manera que la adecuada inclinación de los álabes (7) provoca un movimiento giratorio de los radios (6) alrededor del eje (5), con la consecuente generación de energía.

De forma más concreta al eje (5), aguas arriba con respecto al elemento filtrante (4), está asociado un rodote (8), que a través de una transmisión reductora y de engranajes (9) moviliza un generador o dinamo (10), capaz de transformar la energía mecánica del giro en energía eléctrica, y suministrarla a un acumulador de baterías, no representado en los dibujos, de manera que en los momentos en los que se hace necesaria la auto-limpieza del filtro el citado generador o dinamo (10) actúa como motor a expensas de la energía acumulada en las baterías, para que se produzca automáticamente la auto-limpieza del filtro.

Específicamente los productos retenidos por el filtro, tales como algas, moluscos, hojarasca, insectos, etc, acaban formando un manto sobre la superficie filtrante (4) y provocan un aumento en la diferencia de presión registrada a uno y otro lado de dicho elemento filtrante. Como es convencional, cuando la diferencia de presión alcanza un valor preestablecido la válvula de evacuación de desechos se abre y el rodete axial es obligado a efectuar paradas temporizadas, confrontando los espacios libres definidos entre radios (6) adyacentes a la turbina con un semi-cono hueco y provocando un lavado a contra-corriente. Para ello debe existir presión positiva aguas abajo de la turbina filtrante.

Como complemento de la estructura descrita y ante un caso de falta de presión, se ha previsto la disposición de un tubo de lavado auxiliar (11) que permite inyectar agua a presión desde la cara aguas abajo de la turbina, mediante una bomba, provocando un flujo de retro-lavado por efecto Venturi con salida (12) al exterior.

Se ha previsto también que el sistema de engranaje (9) permita contabilizar las fracciones de vuelta que realiza la turbina filtrante, disponiendo el motor (10) de un freno electromagnético, en orden a conseguir las paradas intermedia de limpieza por sectores en la posición exacta entre dos álabes de la turbina.

Claims (3)

1. Filtro para conducciones hidráulicas, del tipo de los que incorporan un cuerpo cilíndrico con bridas extremas destinadas a su intercalación entre dos tramos de una conducción, cuerpo en cuyo seno se establece un disco filtrante dotado de medios de auto-limpieza, caracterizado porque el citado elemento filtrante (4) incorpora un eje de giro central (5) y una pluralidad de radios rigidizadores (6) a los que son solidarios álabes (7) que por la propia circulación del agua convierten al elemento filtrante (4) en una turbina que gira sobre el citado eje (5), habiéndose previsto que aguas arriba a dicho elemento filtrante (4) se establezca un rodete (8) que a través de un reductor de engranajes (9) suministra el movimiento giratorio de la turbina a una dinamo (10) que convierte la energía mecánica en eléctrica y que la suministra a un acumulador de baterías, que a su vez y en su momento suministra energía a la citada dinamo, que pasa a actuar como motor, durante las maniobras de auto-lavado del filtro.

2. Filtro para conducciones hidráulicas, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el motor/dinamo (10) está provisto de un freno electromagnético que bloquea la turbina durante el auto-lavado, efectuando paradas intermedias de limpieza por sectores entre álabes contiguos de dicha turbina.

3. Filtro para conducciones hidráulicas, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un tubo de limpieza auxiliar (11) en ausencia de presión, asistido por una bomba que provoca un flujo de retro-lavado por efecto Venturi hacia una salida (12) del agua de lavado.