ES2230454T3 - Procedimiento y dispositivo de limpieza de un filtro de particulas de un vehiculo automovil. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de limpieza de un filtro de particulas de un vehiculo automovil.Info
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Abstract
Procedimiento de limpieza de un filtro de partículas (5) de un vehículo automóvil, que comprende un soporte filtrante (21) de una estructura porosa, eventualmente asociado a un catalizador, fijado dentro de una envoltura metálica (20), quedando montado el filtro, en servicio, en una línea de escape del vehículo automóvil, para ser atravesado, entre un extremo de entrada (20b) y un extremo de salida (20a), por una corriente de gas de escape del motor del vehículo automóvil que contenga partículas de hollines, sufriendo una parte por lo menos de ello que queda retenida por el soporte filtrante (21) una combustión, eventualmente catalizada, en el soporte filtrante (21) bajo el efecto de un calentamiento por los gases de escape del motor, para regenerar el filtro en la línea de escape.
Description
Procedimiento y dispositivo de limpieza de un
filtro de partículas de un vehículo automóvil.
Se refiere la invención a un procedimiento y un
dispositivo de limpieza de un filtro de partículas de un vehículo
automóvil.
Los gases de escape de los motores diesel que
utilizan gasoil como carburante contienen al mismo tiempo
contaminantes gaseosos tales como hidrocarburos no quemados y óxidos
de nitrógeno o de carbono y contaminantes sólidos que están
principalmente constituidos por partículas de hollín. Las normas de
anticontaminación aplicadas a los motores Diesel necesitan una
eliminación cada vez más perfecta de las emisiones de partículas de
hollín en los gases de escape de estos motores.
A fin de asegurar la eliminación de las
partículas de hollín, es necesario un
post-tratamiento de los gases de escape utilizados
un filtro de partículas.
Tal filtro de partículas se instala en la línea
de escape del motor y comprende por lo menos un elemento de filtro
constituido por un soporte filtrante de estructura porosa
eventualmente asociado a otro elemento de descontaminación, fijado
dentro de una envoltura metálica que queda comunicada con la línea
de escape. El soporte filtrante o los elementos filtrantes
dispuestos en la envoltura metálica del filtro, denominados
"canning", están generalmente constituidos por unos elementos
hechos con materia cerámica porosa. El soporte filtrante es
atravesado por los gases de escape entre un extremo de entrada y un
extremo de salida del filtro, lo cual permite retener las partículas
sólidas de hollín en suspensión en los gases de escape, a fin de
obtener en la salida un gas depurado. El filtro de partículas puede
estar dispuesto más allá de un catalizador.
En el curso del funcionamiento del motor, el
soporte filtrante se carga de partículas de hollín que se depositan
en el interior de sus porosidades, de modo que el filtro se va
atascando progresivamente. El desatasco del filtro puede obtenerse
haciendo que se quemen los hollines depositados en las porosidades
del soporte filtrante, en la propia línea de escape, durante la
utilización del vehículo automóvil.
Los hollines, en presencia de oxígeno, arden a
temperaturas del orden de 550º a 600ºC. Tales niveles térmicos no se
alcanzan más que raras veces por parte de los gases de escape de un
motor Diesel de un vehículo de turismo. Así pues, es necesario
favorecer la iniciación de la regeneración de los elementos de
filtro añadiendo al carburante un aditivo que permita bajar la
temperatura de combustión de los hollines.
Los aditivos están generalmente constituidos por
compuestos órgano-metálicos que, mezclados en
proporciones determinadas al gasóleo, siguen el circuito de éste.
Son así inyectados en la cámara de combustión, por el sistema de
inyección y sus residuos de combustión se encuentran después en los
gases de escape.
La presencia de estos aditivos en el filtro de
partículas donde son mezclados íntimamente con las partículas de
hollines, les permite desempeñar una misión catalizadora al
producirse la combustión de las partículas de hollín y descender las
temperaturas de inflamación de los hollines a aproximadamente de
350º a 550ºC.
La combustión, eventualmente catalizada, de los
hollines en el filtro de partículas permite eliminar los compuestos
orgánicos y el carbono contenido en estos hollines. Sin embargo,
tras la regeneración del filtro por combustión, subsisten residuos
minerales que quedan retenidos en los poros y los canales del
elemento filtrante. Estos residuos minerales están constituidos en
particular por residuos procedentes de los aditivos de ayuda a la
combustión de los hollines, de otros aditivos incorporados al
gasóleo o también de lubricante; tales residuos pueden estar
constituidos igualmente por partículas debidas al desgaste del motor
o procedentes del ambiente exterior, cuando tales partículas no
quedan retenidas por el filtro de aire del motor. Todos estos
residuos quedan almacenados en los poros y en los canales del
elemento filtrante del filtro de partículas. Desde el punto de vista
de la composición química, pueden estar presentes numerosas especies
en estos residuos, por ejemplo óxidos, sulfatos, nitratos o fosfatos
de elementos tales como el cerio, el cinc, el calcio, el cobre, el
hierro o el níquel.
El filtro de partículas se va ensuciando
progresivamente y, tras cierta duración de funcionamiento en la
línea de escape, el atasco del elemento filtrante puede ser tal que
se produzca un deterioro de las funciones del motor y un aumento del
consumo de carburante. Es entonces necesario, para restaurar
condiciones de funcionamiento satisfactorias del filtro, o bien
reemplazar el filtro por un filtro nuevo, o bien de limpiar el
filtro.
Debido al elevado coste de los filtros de
partículas, puede ser interesante económicamente evitar una
sustitución del filtro.
Se ha propuesto, en el documento FR 2.794.992, un
procedimiento y un dispositivo de limpieza de un filtro de
partículas en el cual se desmonta por lo menos una parte de la línea
de escape que comprende el filtro de partículas y se hace pasar a
través del soporte filtrante del filtro de partículas por lo menos
una corriente de fluido de limpieza a una presión y a un caudal
regulados, para disociar y arrastrar los residuos contenidos en el
soporte filtrante.
El procedimiento se aplica utilizando una tobera
o boquilla alimentada con líquido de limpieza bajo presión,
generalmente agua, y con gas a presión, generalmente aire, para
producir por lo menos un chorro de limpieza, de enjuague o de
secado, que se dirige sobre una cara de extremo de salida del
soporte filtrante del filtro de partículas, para atravesar el
soporte filtrante, entre su extremo de salida y su extremo de
entrada. La tobera de inyección de flúido de limpieza o de enjuague
debe quedar montada sobre un conjunto mecánico móvil para poder
barrer el conjunto de la superficie de extremo de salida del soporte
filtrante y la presión del chorro producido por la tobera debe ser
suficiente para que los fluidos atraviesen el conjunto del soporte
filtrante.
Los elementos mecánicos utilizados para el
soporte y el desplazamiento de la tobera en el curso del barrido
pueden deteriorarse, en el curso del tiempo, por los fluidos
utilizados para la limpieza y el enjuague de filtros, en particular
cuando estos fluidos contienen aditivos de limpieza.
En general, la utilización y el mantenimiento de
la instalación de limpieza pueden ser delicados y poco compatibles
con una utilización intensiva, en un taller de conservación.
La finalidad de la invención es la de proponer un
procedimiento de limpieza de un filtro de partículas de un vehículo
automóvil que comprende un soporte filtrante de una estructura
porosa, eventualmente asociado a un catalizador, fijado dentro de
una envoltura metálica, estando montado el filtro en servicio en una
línea de escape del vehículo automóvil, para ser atravesado, entre
un extremo de entrada y un extremo de salida, por una corriente de
gas de escape del motor del vehículo automóvil que contiene
partículas de hollín, una parte por lo menos de las cuales, que
queda retenido por el soporte filtrante sufre una combustión,
eventualmente catalizado, en el soporte filtrante, bajo el efecto de
un calentamiento por los gases de escape del motor para regenerar el
filtro de la línea de escape, consistiendo el procedimiento de
limpieza en desmontar por lo menos una parte de la línea de escape
que comprende el filtro de partículas para separarla del vehículo
automóvil y hacer pasar, a través del soporte filtrante, una
corriente de un líquido de limpieza, a fin de disociar y arrastrar
residuos minerales retenidos en el soporte filtrante, pudiendo
aplicarse este procedimiento de manera simple y fácilmente
automatizable en el taller de conservación.
Con este fin, se realiza sucesivamente una
pluralidad de ciclos de humectación del soporte filtrante, en el
curso de cada uno de los cuales se pone en contacto con el conjunto
de una cara de salida del soporte filtrante, un líquido de limpieza
a una presión de alimentación superior a la presión atmosférica;
después se ejerce sobre el líquido de limpieza en contacto con la
cara de salida del soporte filtrante, una presión de humectación por
intermedio de un gas a una primera presión P1 superior a la presión
atmosférica, y a continuación, una pluralidad de ciclos de limpieza
en el curso de cada uno de los cuales se pone en contacto con el
conjunto de la cara de salida del soporte filtrante, el líquido de
limpieza a la presión de alimentación, y después se ejerce sobre el
líquido de limpieza en contacto con la cara de salida del filtro,
una presión de limpieza, por intermedio de un gas a una segunda
presión P2 superior a la primera presión P1, para expulsar el
líquido de limpieza y los residuos a través del soporte filtrante,
hasta un extremo de entrada. Después se recuperan el líquido de
limpieza y los residuos.
Para hacer comprender bien la invención,
describiremos a titulo de ejemplo, con referencia a las figuras
adjuntas, una forma de realización de un dispositivo que permite
realizar el procedimiento según la invención y un ejemplo de
aplicación de este procedimiento.
La figura 1 es una vista en alzado de una
instalación industrial de limpieza de filtros de partículas de un
vehículo automóvil.
La figura 2 es una vista en perspectiva de un
dispositivo de limpieza de filtro de partículas que puede utilizarse
aisladamente o en una instalación tal como la representada en la
figura 1.
La figura 3 es una vista en corte de una parte
del dispositivo de limpieza representado en la figura 2.
La figura 4 es un esquema que muestra la presión
de los fluidos utilizados en el curso de los diversos ciclos de un
procedimiento de limpieza según la invención.
Las figuras 5A y 5B son vistas en corte axial de
un filtro de partículas en el curso de dos etapas del procedimiento
de limpieza según la invención.
Las figuras 6A y 6B son vistas en perspectiva y
en despiece del filtro de partículas en el curso de dos etapas
sucesivas del procedimiento de eliminación de los residuos del
filtro.
En la figura 1, se ve una instalación industrial
de limpieza y de secado de filtros de partículas, que comprende
sucesivamente un horno 1 para realizar la combustión de hollines
residuales en los filtros de partículas, un depósito de aire a
presión 2, un dispositivo de limpieza de los filtros 3 y una estufa
de secado 4.
El horno 1 es un horno eléctrico en el cual se
puede calentar una carga constituida por filtros de partículas
separadas de la línea de escape de un vehículo automóvil, tras
cierto tiempo de funcionamiento.
En el interior del horno 1, los filtros de
partículas que comprenden un soporte filtrante hecho de cerámica,
montado en el interior de una envoltura metálica se calientan a una
temperatura del orden de 700ºC que permite realizar la combustión de
los hollines residuales contenidos en los soportes filtrantes de los
filtros de partículas, cuando estos filtros no se han regenerado o
no se han regenerado completamente, en el momento de su
desmontaje.
Cada uno de los filtros de partículas 5
regenerados en el horno 1 es montado, después de enfriarse, sobre el
dispositivo de limpieza 3, con el cual se realiza la limpieza del
filtro por el procedimiento según la invención, por intermedio de
una tubería de salida del filtro de partículas, eventualmente
curva.
El depósito 2 contiene aire a una presión
superior a la presión atmosférica, que puede llegar hasta los 10
bares, pudiendo asegurarse la puesta en presión del aire dentro del
recipiente 2 por un compresor. El dispositivo de limpieza 3
comprende un cabezal de limpieza 6 que está comunicado por un
conducto 7 con el depósito de aire a presión 2, a fin de alimentar
en aire a presión el cabezal de limpieza 6 al cual queda comunicado
el filtro de partículas 5.
El cabezal de limpieza 6 está igualmente
comunicado con un circuito 8 que comprende una bomba y un filtro que
aseguran el reciclado del agua utilizada para la limpieza,
recuperada en un recipiente de recuperación de efluentes 9.
En la figura 2 se ha representado el dispositivo
de limpieza 3, que puede estar integrado en una instalación de
limpieza industrial tal como la representada en la figura 1 o
utilizarse independientemente de tal instalación para realizar la
limpieza de filtros de partículas que hayan quedado separados de una
línea de escape de vehículo automóvil, después de una regeneración
realizada in situ en la línea de escape.
Los elementos de la instalación representados en
la figura 2 que corresponden a los elementos representados en la
figura 1 se han designado con las mismas referencias.
En particular, la instalación de limpieza
representada en la figura 2 está designada por la referencia 3, el
cabezal de limpieza con la referencia 6 y el recipiente de
recuperación de efluentes con la referencia 9.
El dispositivo de limpieza 3 representado en la
figura 2 comprende una armadura 10 sobre la cual se encuentran
fijados los diferentes elementos del dispositivo de limpieza que
describiremos a continuación.
La armadura 10 comprende una base de sustentación
11 que puede estar realizada bajo la forma de un carro que comprenda
unas ruedas, para ser desplazado sobre el suelo del taller en el
cual se efectúe la limpieza de los filtros de partículas, una
columna vertical 12 montada sobre la base de sustentación 11 y un
brazo horizontal 14 de soporte del cabezal de limpieza 6 que queda
montado en disposición móvil en la dirección vertical y regulable
sobre la columna 12.
La columna 12 puede quedar sujeta sobre la base
de sustentación, por unos dispositivos tales como unos tirantes
13.
En el caso del dispositivo de limpieza de la
instalación industrial representada en la figura 1, el cabezal de
limpieza 6 está alimentado de aire a presión por intermedio del
conducto 7, desde un depósito de aire a presión 2 de gran capacidad,
de la instalación industrial.
Como se ha representado en la figura 2, es
igualmente posible utilizar un depósito 15 de aire a presión fijado
sobre la base de sustentación 11 realizada bajo la forma de un carro
y unida al cabezal de limpieza 6 por el conducto 7.
En lugar de utilizar un circuito de recuperación
de líquido de limpieza tal como 8, representado en la figura 1, se
puede llevar agua de limpieza al cabezal de limpieza 6 por un
conducto 16 comunicado con una instalación de distribución de agua a
una presión, por ejemplo, de 3 a 7 bares.
Hay un cajetín de accionamiento 17 del
dispositivo de limpieza fijado sobre la columna 12 de la armadura
10.
Como es visible en las figuras 2 y 3, el cabezal
de limpieza 6 comprende un soporte 18 que está fijado al extremo del
brazo 14 y atravesado por una abertura 18a que tiene un eje
geométrico vertical en la posición de servicio del cabezal de
limpieza 6 fijado al extremo del brazo horizontal 14.
El soporte 18 del cabezal de limpieza 6
comprende, sobre su cara inferior, en la periferia de la abertura
desembocante 18a, una ensambladura circular en la cual puede
ajustarse, para su fijación, una parte de extremo 20a de la
envoltura metálica 20 del filtro de partículas 5 para limpiar o de
un conducto de salida del filtro.
La fijación de la envoltura metálica del filtro
bajo el soporte 18 del cabezal de limpieza 6 se realiza por
intermedio de una placa 19 que presenta una abertura de ajuste del
extremo 20a de la envoltura metálica 20 y fijada por tornillos sobre
la cara inferior del soporte 18.
El filtro de partículas 5 queda fijado sobre el
cabezal de limpieza 6 por intermedio de su extremo de salida,
constituyendo el collarín de extremo 20a de la envoltura metálica 20
el collarín de unión del filtro de partículas a la parte posterior
de la línea de escape donde son evacuados los gases filtrados en el
filtro de partículas.
La envoltura metálica 20 del filtro contiene el
soporte filtrando 21 que puede estar constituido por un bloque de
cerámica atravesado por canales de paso y de filtro de los gases de
escape. El soporte filtrante 21 comprende una cara de salida 21a
situada por detrás de la parte de salida de la envoltura metálica
del filtro de diámetro reducido que comprende el collarín de unión
20a.
La limpieza del filtro de partículas se realiza,
como explicaremos después, por circulación forzada a presión de
líquido o de gas desde la cara de salida 21a del soporte filtrante,
hasta la cara de entrada opuesta del soporte filtrante (no
representado en la figura 3).
Sobre la cara superior del soporte 18 quedan
fijados los componentes hidráulicos y neumáticos del cabezal de
limpieza 6 conectados respectivamente al conducto de líquido de
limpieza 16 y al conducto de aire 7 y que constituyen el conjunto
hidráulico del cabezal de limpieza.
El conjunto hidráulico del cabezal de limpieza
comprende un primer cajetín de válvula 22 al cual se une el conducto
de líquido de limpieza 16, un segundo cajetín de válvula 24 al cual
se une el conducto de aire 7, una tubería de conexión 23 entre los
cajetines 22 y 24 y un conducto 25 comunicado con la salida del
cajetín 24 dispuesto en serie con el cajetín 22 introducido
axialmente en el interior de la abertura 18a del soporte 18, para
desembocar, por una tobera de flujo 25a, en el interior de la
envoltura de filtro 20 fijada al cabezal de limpieza 6, a cierta
distancia por encima de la cara de salida 21a del soporte filtrante
21 del filtro de partículas.
Los cajetines de válvula 22 y 24 contienen cada
uno un descompresor y una electroválvula que permiten regular la
presión de los fluidos de limpieza, para introducirlos a una presión
determinada y de manera regulada, por ejemplo una presión de 2
bares, en la cámara superior de la envoltura metálica 20 del filtro
de partículas, por encima de la cara de salida 21a del soporte
filtrante.
Sobre los cajetines 22 y 24 quedan igualmente
fijados unos manómetros que permiten medir la presión de los fluidos
de limpieza y de los conductos respectivos 26 y 27 de evacuación de
líquido de limpieza o de aire introducido en exceso en la parte
hidráulica del cabezal de limpieza 6.
Las electroválvulas permiten inyectar el líquido
de limpieza y el aire a presión, por el conducto 25, por fases
sucesivas, pudiendo regularse la presión del aire en una u otra de
dos presiones de inyección, por ejemplo 1 bar y 2 bares, para
realizar sucesivamente una etapa de humectación del soporte
filtrante del filtro de partículas y una etapa de limpieza por
barrido utilizando líquido de limpieza a través del soporte
filtrante del filtro de partículas.
En la figura 4, se han representado ciclos
sucesivos de una primera etapa 28, de una segunda etapa 29 y de una
tercera etapa 30 del procedimiento de limpieza según la
invención.
La primera etapa 28 es una etapa de humectación
del soporte filtrante del filtro de partículas, que se realiza
aplicando ciclos idénticos sucesivos cada uno de los cuales tiene
una primera fase A de inyección de agua a presión en la parte
superior de la envoltura del filtro de partículas, una segunda fase
B de inyección de aire y una tercera fase C de reposo, antes de
volver a empezar un ciclo que comprende tres fases A, B y C.
Típicamente, la presión del agua inyectada en la
parte superior de la envoltura del filtro durante la fase A es de 2
bares, la duración t1 de la fase A es de 0,5 segundo, la presión del
aire inyectado en la fase B (presión P1) es de 1 bar, la duración t2
de la fase B es de 0,3 segundo y la duración t3 de la fase C es de
0,7 segundo.
La humectación del soporte filtrante del filtro
de partículas de materia cerámica porosa puede realizarse
generalmente, en el curso de n ciclos sucesivos, pudiendo ser n
igual a 5.
Tras la fase de humectación, estando la porosidad
del soporte filtrante 21 del filtro de partículas 5 llena de agua,
se realiza la fase 29 de limpieza, efectuando N ciclos sucesivos
idénticos (pudiendo ser N igual a 25), comprendiendo cada uno una
fase A' de in-
yección de agua a presión superior a la presión atmosférica, por ejemplo 2 bares, un ciclo B' de inyección de aire a presión a una presión P2 (por ejemplo 2 bares) y una fase de reposo C'.
yección de agua a presión superior a la presión atmosférica, por ejemplo 2 bares, un ciclo B' de inyección de aire a presión a una presión P2 (por ejemplo 2 bares) y una fase de reposo C'.
Típicamente, la duración de las fases A' es de
0,5 segundo, la duración de las fases B', de 0,3 segundo y la
duración de las fases C', de 0,7 segundo.
Por oposición a los ciclos A, B, C efectuados
durante la fase de humectación, llamados ciclos blandos,
designaremos como ciclos duros los ciclos A', B', C' de la fase de
limpieza, ya que la presión de inyección del aire en el curso de los
ciclos blandos P1 es sensiblemente inferior a la presión de
inyección del aire P2 en el curso de los ciclos duros.
Durante la etapa de limpieza, el agua contenida
en el soporte filtrante del filtro y el agua introducida a presión
en la parte superior de la envoltura de filtro es expulsada a través
del filtro por el aire a presión inyectado durante las fases B'.
El agua o el líquido de limpieza que impregna el
filtro atraviesa el filtro y realiza el despegue o la disolución de
los residuos depositados en el soporte filtrante, de manera que el
agua a la salida del filtro contiene residuos en estado disuelto o
en suspensión.
El agua que sale del soporte filtrante por la
cara de entrada fluye al depósito de recuperación 9.
Durante la fase de previo secado 30, se realizan
unas fases sucesivas B'' de inyección de aire separadas por fases de
reposo C''. El aire es inyectado a la presión P2, por ejemplo a una
presión de dos bares.
El secado previo del soporte filtrante del filtro
de partículas se obtiene tras cierto número de ciclos de inyección
de aire que puede ser por ejemplo de cuatro o cinco ciclos.
A continuación se seca el filtro de partículas,
por ejemplo en la estufa 4 de la instalación representada en la
figura 1.
El filtro de partículas puede a continuación
subirse en un vehículo automóvil.
En las figuras 5A y 5B, se ha representado, en
corte, el filtro de partículas 5, durante la etapa inicial de
humectación y durante la fase de limpieza, respectivamente.
La envoltura metálica 20 del filtro de partículas
5 comprende una proyección de extremo 20a que constituye la parte de
salida del filtro de partículas conectada al cabezal de limpieza 6,
por intermedio de una parte de extremo de un conducto de conexión
del filtro de partículas.
La parte de extremo 20a de la envoltura metálica
20 del filtro delimita, con la cara de salida 21a del soporte
filtrante 21, una cámara 31.
En su extremo opuesto a la parte 20a, la
envoltura metálica 20 del filtro comprende una parte 20b que
constituye la parte de entrada del filtro de partículas comunicada
con la parte de entrada de la línea de escape sobre el vehículo
automóvil.
Durante la etapa de humectación del filtro, se
introduce agua en la cámara 31 del filtro de partículas, por
intermedio del cabezal de limpieza y del conducto de conexión del
filtro de partículas, para constituir una capa de agua 32 en
contacto con toda la superficie 21a del soporte filtrante 21,
durante una fase A del ciclo de humectación.
La inyección de aire a presión en la fase
ulterior B de un ciclo de la etapa de humectación permite hacer
penetrar el agua al interior del soporte filtrante, de modo que,
tras cierto tiempo de la etapa de humectación, el agua impregna el
conjunto de la masa porosa, del elemento filtrante 21, como aparece
en 32'.
Como es visible en la figura 6A, se desprenden
partículas de residuos contenidos en el soporte filtrante 21 y
fluyen con la corriente de agua 32' que atraviesa el soporte
filtrante 22, para llegar a una cámara de la envoltura metálica del
filtro delimitada por la parte de extremo 20b de la envoltura
metálica del filtro, como se ha representado por las flechas 33 en
la figura 6A.
El agua y los residuos que atraviesan el soporte
filtrante 21 fluyen por gravedad hasta el recipiente de recuperación
de efluentes 9.
Como es visible en la figura 5B, durante la etapa
de limpieza, el agua a presión introducida en la cámara 31 de la
envoltura del filtro durante una fase A' es empujada, durante la
fase siguiente B', por el aire a presión (flecha 34) al interior del
soporte filtrante, de manera que en el curso de toda la etapa de
limpieza, hay agua (u otro líquido de limpieza) que atraviesa el
soporte filtrante entre su cara de salida 21a y su cara de entrada
opuesta 21b, arrastrando residuos en forma disuelta o en forma de
partículas, fluyendo el agua o el líquido de limpieza y las
partículas a la cámara de la envoltura del filtro delimitada por la
segunda parte de extremo 20b de la envoltura metálica, como se ha
representado por las flechas 35 en la figura 6B.
El filtro de partículas puede estar asociado a un
catalizador de descontaminación situado en serie por delante del
filtro de partículas, dentro de una envoltura metálica común.
El procedimiento según la invención permite pues
realizar una limpieza eficaz del conjunto del soporte filtrante sin
utilizar toberas o boquillas móviles o chorros de flúido de limpieza
a fuerte presión.
El procedimiento puede aplicarse conectando al
cabezal de limpieza una parte de extremo de salida del filtro de
partículas o un conducto de evacuación de cualquier forma (en
particular un conducto de evacuación de gas de forma curva) ya que
el procedimiento no utiliza chorros a presión dirigidos.
No se limita la invención a la forma de
realización descrita.
Así, las etapas de humectación y de limpieza
pueden realizarse en cualquier número de ciclos y las presiones de
agua o líquido de limpieza y de aire, así como las duraciones de las
diferentes fases sucesivas de las etapas de humectación y de
limpieza pueden ser diferentes de lo indicado más arriba.
El líquido de limpieza puede ser no solamente
agua sino también todo líquido que permita desprender o disolver los
residuos en el soporte filtrante del filtro sin deteriorar el
soporte filtrante.
Se puede utilizar la invención tanto en una
instalación de proceso industrial como en una instalación de
importancia más modesta empleada en un garaje o en un taller
accesible a los particulares.
Claims (10)
1. Procedimiento de limpieza de un filtro de
partículas (5) de un vehículo automóvil, que comprende un soporte
filtrante (21) de una estructura porosa, eventualmente asociado a un
catalizador, fijado dentro de una envoltura metálica (20), quedando
montado el filtro, en servicio, en una línea de escape del vehículo
automóvil, para ser atravesado, entre un extremo de entrada (20b) y
un extremo de salida (20a), por una corriente de gas de escape del
motor del vehículo automóvil que contenga partículas de hollines,
sufriendo una parte por lo menos de ello que queda retenida por el
soporte filtrante (21) una combustión, eventualmente catalizada, en
el soporte filtrante (21) bajo el efecto de un calentamiento por los
gases de escape del motor, para regenerar el filtro en la línea de
escape, consistiendo el procedimiento de limpieza en desmontar por
lo menos una parte de la línea de escape que comprende el filtro de
partículas (5) para separarla del vehículo automóvil y hacer pasar,
a través del soporte filtrante (21), una corriente de un líquido de
limpieza en un sentido del extremo de salida (21a) hacia el extremo
de entrada (21b) del soporte filtrante, a fin de disociar y
arrastrar residuos minerales retenidos en el soporte filtrante (21),
caracterizado por el hecho de que se realiza, sucesivamente,
una pluralidad de ciclos de humectación del soporte filtrante (21),
en el curso de cada uno de los cuales se pone en contacto con el
conjunto de una cara de salida (21a) del soporte filtrante (21), un
líquido de limpieza a una presión de alimentación superior a la
presión atmosférica, después se ejerce sobre el líquido de limpieza
en contacto con la cara de salida (21a) del soporte filtrante (21),
una presión de humectación, por intermedio de un gas a una primera
presión (P1) superior a la presión atmosférica y, a continuación,
una pluralidad de ciclos de limpieza en el curso de cada uno de los
cuales se pone en contacto con el conjunto de la cara de salida
(21a) del soporte filtrante (21), el líquido de limpieza a la
presión de alimentación; después se ejerce sobre el líquido de
limpieza en contacto con la cara de salida (21a) del soporte
filtrante (21) una presión de limpieza, por intermedio de un gas a
una segunda presión (P2) superior a la primera presión (P1), para
expulsar el líquido de limpieza y los residuos a través del soporte
filtrante, hasta un extremo de entrada (21b) del soporte filtrante
(21), y después se recupera el líquido de limpieza y los
residuos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el líquido de limpieza es
agua y el gas a la primera presión (P1) y a la segunda presión (P2)
es aire comprimido.
3. Procedimiento de limpieza según la
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que se
introduce el agua en el filtro a una presión de 2 bares y el aire a
una primera presión (P1) de 1 bar durante la etapa de humectación y
a una segunda presión (P2) de 2 bares, durante la etapa de
limpieza.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que
cada uno de los ciclos de la etapa de humectación y cada uno de los
ciclos de la etapa de limpieza comprenden una primera fase de
inyección de agua a presión (A, A'), una segunda fase de inyección
de aire a presión (B, B') en el filtro y una tercera fase (C, C') de
reposo sin inyección de agua ni de aire en el filtro.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que la etapa de humectación
comprende cinco ciclos sucesivos y la etapa de limpieza veinticinco
ciclos sucesivos.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que se
realiza, tras la etapa de limpieza, una fase de secado previo (30)
del filtro de partículas, en la cual se introduce, por fases
sucesivas (B'') separadas por unas fases de reposo (C''), del aire a
la presión (P2).
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que la etapa de secado previo
comprende cuatro o cinco ciclos sucesivos.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que se efectúa, tras la etapa
de secado previo (30), una etapa de secado del filtro en una
estufa.
9. Dispositivo de limpieza de un filtro de
partículas (5) de un vehículo automóvil, que comprende un soporte
filtrante (21) dotado de una estructura porosa, eventualmente
asociado a un catalizador, fijado dentro de una envoltura metálica
(20), estando montado el filtro, en servicio, en una línea de escape
del vehículo automóvil para ser atravesado, entre un extremo de
entrada (20b) y un extremo de salida (20a) por una corriente de gas
de escape del motor del vehículo automóvil que contiene partículas
de hollines una parte por lo menos de la cual que queda retenida por
el soporte filtrante (21) sufre una combustión, eventualmente
catalizada, en el soporte filtrante (21) bajo el efecto de un
calentamiento por los gases de escape del motor, para regenerar el
filtro en la línea de escape, caracterizado por el hecho de
que comprende un cabezal de limpieza (6) que comprende un soporte
(18) y unos medios de fijación de una parte de salida (20a) de la
envoltura metálica (20) del filtro de partículas (5) sobre el
soporte (18), al nivel de una abertura atravesante (18a) del soporte
(18) y un conjunto hidráulico (22, 24, 25) de introducción de
líquido de limpieza bajo presión o de aire, a través del soporte
(18) del cabezal de limpieza (6) que comprende un conducto (25) que
desemboca en una cámara (31) delimitada por la parte de salida (20a)
de la envoltura metálica del filtro y una cara de salida (21a) del
soporte filtrante (21).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que el conjunto hidráulico de
introducción de líquido de limpieza y de gas a presión dentro de la
cámara (31) de la parte de extremo de salida del filtro de
partículas (5) comprende un conducto de introducción (25) que
atraviesa el soporte de filtro (18) siguiendo una abertura (18a) del
soporte de filtro, un primer soporte de válvula (22) comunicado con
una conducción (16) de alimentación de líquido de limpieza, un
segundo soporte de válvula (24) comunicado con una conducción (7) de
alimentación de aire a presión, quedando el conducto de introducción
(25) comunicado en el primer soporte de válvula (22) y con el
segundo soporte de válvula (24) que comprenden unas electroválvulas
de accionamiento de introducción de líquido de limpieza y de aire a
presión en el conducto de introducción (25).
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