ES2244817T3 - Procedimiento y dispositivo para limpiar filtros de extraccion de polvo. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para limpiar filtros de extraccion de polvo.Info
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Abstract
Dispositivo para limpiar filtros de extracción de polvo, que comprende - mini tanques (9) de energía neumática (aire comprimido), colocados encima de manguitos de dichos filtros o cartuchos (M), en donde los mini tanques (9) se asocian individualmente a los filtros y se conectan en serie, y en donde cada mini tanque está provisto de una válvula con un sistema de membrana o con una junta de labios, y - tubos cónicos (19) provistos entre los mini tanques (9) y los manguitos o cartuchos (M).
Description
Procedimiento y dispositivo para limpiar filtros
de extracción de polvo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para limpiar filtros de extracción
de polvo por medio del uso de mini tanques de aire comprimido
individuales provistos de una válvula con sistema de membrana o de
junta de labios, colocada en la cabeza del manguito o del cartucho,
que funciona con un sistema en cascada.
El estado de la técnica ilustrado en la Fig. 1 en
la construcción actual de filtros de extracción de polvo con
manguitos o cartucho está formado por un sistema muy complejo con
rendimiento energético muy bajo.
El sistema comprende (Fig. 1) un tanque 2 redondo
o cuadrado normalmente con un diámetro de 12,7 cm - 15,24 cm - 20,32
cm - 25,4 cm
(5''-6''-8''-10'')
que tiene instalado a bordo un número de válvulas de descarga (1)
igual al número de filas de manguitos en el filtro.
Las válvulas de solenoide tienen un diámetro
nominal que puede estar en el intervalo de 1,90 cm a 5,08 cm o 7,62
cm (¾'' a 2'' o 3'').
Las válvulas de solenoide (o controles servo
neumáticos controlados remotamente por válvulas de solenoide piloto)
extraen aire comprimido del tanque (2) y a través de adaptadores (3)
pasantes estancos adecuados insertan un chorro de aire comprimido en
el tubo eyector/distribuidor (3) que normalmente tiene el diámetro
de las válvulas de descarga y que tiene un número de agujeros
radiales orientados hacia los manguitos igual al número de manguitos
por fila
(6).
(6).
Normalmente las válvulas de solenoide se
controlan cíclicamente por un programador electrónico que regula su
tiempo de descarga y el intervalo entre una descarga y la
siguiente.
El sistema descrito anteriormente tiene
inconvenientes considerables.
Para cada diseño hay que conseguir un tanque
certificado dependiendo del tipo de filtro; además, hay un número
muy alto de variables como, por ejemplo, el diámetro del tanque, el
diámetro de las válvulas instaladas, el número de válvulas
instaladas, el paso entre las válvulas instaladas, etc.
Un inconveniente adicional es la necesidad de
introducir el filtro con numerosos adaptadores pasantes que son muy
costosos, grandes, estancos y con un número igual al de filas de
manguitos, así como el consumo considerable de aire comprimido, ya
que resulta claro y evidente que descargar un chorro de aire
comprimido dentro de un tubo con fondo cerrado (eyector/distribuidor
4) y usar sus orificios de salida radiales es un proceso que tiene
un rendimiento muy bajo, y la caída de presión y la consiguiente
pérdida de energía es muy alta.
Otra desventaja consiste en el hecho de que el
tubo eyector/distribuidor (4) no distribuye homogéneamente la
presión a lo largo de su longitud; por consiguiente, los manguitos
(normalmente 6 - 10 - 14 por fila) no se limpian de la misma forma
por el aire radial 6: algunos se limpian apropiadamente, mientras
que otros permanecen parcialmente sucios.
Por lo tanto, para una limpieza homogénea, es
necesario incrementar la presión de funcionamiento con un coste
adicional debido a un consumo adicional de aire comprimido y con el
peligro de que los manguitos se puedan romper.
Además de las consideraciones anteriores, también
se percibirá que las válvulas de descarga (1) limpian una fila de
manguitos (5) a través del tubo eyector/distribuidor (4), de modo
que la presión de limpieza que sale simultáneamente de los numerosos
manguitos va a afectar y a interactuar con los manguitos de la misma
fila, empeorando por ello el resultado del proceso de limpieza.
La presente invención tiene el objetivo de
superar los inconvenientes descritos anteriormente.
El concepto principal de esta invención consiste
en colocar sobre cada manguito (o cartucho) un mini tanque de
energía neumática (aire comprimido) similar a una carga explosiva,
listo para funcionar en la cabeza del manguito filtrante accionado
en forma de cascada (efecto dominó) por una señal externa (señal de
filtro obstruido), en el que cada tanque está provisto de una
válvula con sistema de membrana o con junta de labios.
El procedimiento de la invención no necesita un
tanque externo, de modo que el fabricante ya no necesita de
intervenciones por compañías externas especializadas en la
construcción de tanques presurizados certificados. Una adquisición
adecuada de los mini tanques normalizados en cuestión proporciona al
fabricante la capacidad de diseñar y finalizar su propio filtro con
un único producto normalizado de su almacén, sin tener en cuenta las
dimensiones del propio filtro.
El filtro se introduce con una única adaptación
de placa pasante de pequeño tamaño 0,635 cm - 1,27 cm (¼'' - ½'')
para suministrar aire comprimido a los numerosos mini tanques
normalizados conectados en serie (Figs. 3 y 4).
El consumo de aire comprimido es
considerablemente menor; en el caso de la aplicación de los mini
tanques normalizados tenemos una carga de energía neumática (aire
comprimido) situada en el manquito (M) (o cartucho) lista para ser
empleada, de acuerdo con la Fig. 2. Cuando el mini tanque
normalizado ejecuta la operación de descarga, el aire comprimido no
encuentra obstáculos, y este se traslada en un tubo cónico largo
(19) que incrementa considerablemente su velocidad y a continuación
se descarga dentro del manguito a través de un sistema Venturi que
introduce aire adicional, aspirado desde el exterior, dentro del
sistema. Con una pequeña cantidad de aire comprimido se consiguen
excelentes resultados de
limpieza.
limpieza.
Ya que cada manguito tiene su propio sistema de
limpieza independiente y siempre funciona en forma de cascada para
que un manguito nunca funcione simultáneamente con otro, los
manguitos se limpian de forma 100% homogénea y, de hecho, la presión
de limpieza se puede optimizar fácilmente con ahorros considerables
de energía, de acuerdo con la Fig. 2.
El funcionamiento de los mini tanques
normalizados instalados encima de cada manguito del filtro es la
siguiente:
Durante la fase de carga, el suministro de aire
comprimido se introduce dentro del sistema a través del tubo de
suministro (7) que a través del orificio de salida (8) alimenta el
segundo mini tanque normalizado a través del tubo de suministro (7)
y a través del orificio de salida (8) alimenta el siguiente mini
tanque a través del tubo (7) y así sucesivamente para el número
requerido de mini tanques normalizados necesarios para construir el
filtro y por ello con un número que es idéntico al de los
manguitos.
En esencia, cada uno de los manguitos de los
filtros tiene instalado el mini tanque normalizado en su vertical y
todos estos dispositivos están conectados mutuamente en serie por
unidades, decenas y centenas de elementos.
A una señal externa (señal de filtro obstruido),
se retira la presión del tubo de suministro (7), que se disminuye a
presión atmosférica (a través de una válvula de 3 vías).
La cámara (9) se lleva a presión atmosférica por
medio del sistema de funcionamiento del mini tanque normalizado
(explicado más adelante), lo que induce el mismo efecto en forma de
cascada a las cámaras adicionales (9).
El aire comprimido contenido en los mini tanques
normalizados se descarga dentro de los manguitos subyacentes con una
secuencia de cascada.
La válvula insertada del mini tanque normalizado
(Figs. 3 y 4) se puede construir con un sistema de junta de labios
funcionando como una válvula neumática unidireccional o con una
membrana fabricada apropiadamente.
El funcionamiento del sistema con junta de
labios, de acuerdo con la Fig. 3, es el siguiente:
- a través del agujero de suministro (17) se inyecta aire comprimido dentro de la cámara (10) que, a través de la junta de labios (13), con hermeticidad unidireccional, presuriza la cámara de acumulación de aire comprimido (11); la diferencia de presión inicial entre las cámaras (10) y la cámara de acumulación de aire comprimido (11) hace que la válvula (12) se comprima sobre la corona (19) con el cierre hermético proporcionado por la junta (15); el cierre hermético entre la tapa (14) y el cuerpo (18) lo proporciona la junta (16).
La caída de presión en el tubo de suministro (17)
(hasta la presión atmosférica, lograda normalmente con una válvula
de 3 vías) provoca el desplazamiento hacia arriba de la válvula
(12), de modo que la presión del tanque 11 sale violentamente a
través de la corona cónica (19).
Ya que el mini tanque 11 también está bajo la
presión atmosférica y también está conectado en forma de cascada (en
serie) con el mini tanque subsiguiente a través del acoplamiento
(20), todos los mini tanques conectados descargarán el aire
comprimido que contienen dentro de los manguitos filtrantes, con un
pequeño intervalo de tiempo entre una operación de vaciado y la
subsiguiente.
El funcionamiento del sistema con membrana, de
acuerdo con la Fig. 4, es la siguiente:
- a través del agujero (17) se inyecta el aire comprimido dentro de la cámara de suministro (21) que a través del conducto (23) presuriza la cámara de acumulación (11);
- la diferencia de presión inicial entre la cámara de suministro (21) y la cámara de acumulación (11) provoca que la membrana (22) se comprima sobre la corona (19);
- el cierre hermético entre la tapa (14) y el cuerpo (18) se consigue con la parte periférica de la membrana (22).
La caída de presión en el tubo de suministro (17)
(hasta la presión atmosférica, lograda normalmente con una válvula
de 3 vías) provoca el desplazamiento hacia arriba de la membrana
(12), de modo que la presión del tanque (11) sale violentamente a
través de la corona cónica (19) y ya que el mini tanque (11) también
está bajo la presión atmosférica y también está conectado en forma
de cascada (en serie) con el mini tanque subsiguiente a través del
acoplamiento (20), todos los mini tanques conectados descargarán el
aire comprimido que contienen dentro de los manguitos filtrantes,
con un pequeño intervalo de tiempo entre una operación de vaciado y
la subsiguiente.
La presente invención tiene las siguientes
ventajas:
- -
- Ahorros de energía, ya que el consumo de aire comprimido es considerablemente más bajo que en los sistemas tradicionales;
- -
- Flexibilidad de almacenamiento, ya que ya no es necesario diseñar el tanque certificado o el tubo eyector; ya no tiene sentido hablar de válvulas de descarga; el sistema es altamente modular y se puede aplicar tanto a filtros muy pequeños como a filtros muy grandes.
- -
- Rendimiento, ya que cada manguito es totalmente autónomo e independiente y el sistema de limpieza es 100% homogéneo e idéntico para todos los manguitos;
- -
- Ya que todos los manguitos se limpian exactamente de la misma manera y sin ninguna interferencia entre ellos, se puede encontrar fácilmente una presión de trabajo óptima, evitando así tensiones mecánicas innecesarias y la subsiguiente rotura en los manguitos.
- -
- La instalación resulta más ventajosa, ya que todo el sistema está dentro del filtro y el filtro está en un contenedor flexible e independiente, autónomo, sin tanques exteriores, ni tubos eyectores que perforen la pared del filtro;
- -
- Efecto dominó, es decir, el sistema de limpieza no necesita programadores cíclicos electrónicos. El sistema se activa por el sistema de filtro obstruido que inicia el primer elemento que automáticamente acciona el segundo, a continuación el tercero, etc.
- -
- Ya no se necesitan los tanques de acumulación externos al filtro. Cada manguito tiene su propia pequeña carga de aire comprimido colocada sobre la cabeza del manguito y lista para usarse (similar a una carga explosiva en reserva).
- -
- El sistema no requiere válvulas de descarga. Ya no tiene sentido hablar de diámetros, de tipos ni de números de válvulas.
- -
- El sistema no requiere tubos eyectores, boquillas, adaptadores pasantes ni sistemas estancos para la entrada dentro del filtro;
- -
- El sistema no requiere tubos Venturi, ya que prevé un Venturi incorporado y también tiene un sistema muy efectivo para acelerar el aire.
Claims (8)
1. Dispositivo para limpiar filtros de extracción
de polvo, que comprende
- -
- mini tanques (9) de energía neumática (aire comprimido), colocados encima de manguitos de dichos filtros o cartuchos (M),
- en donde los mini tanques (9) se asocian individualmente a los filtros y se conectan en serie, y en donde cada mini tanque está provisto de una válvula con un sistema de membrana o con una junta de labios, y
- -
- tubos cónicos (19) provistos entre los mini tanques (9) y los manguitos o cartuchos (M).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque se prevé una única adaptación de placa
pasante (7) para suministrar aire comprimido a los mini tanques
(9).
3. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una
válvula con una junta de labios (13), que sirve como una válvula
neumática unidireccional, se inserta en un mini tanque (9).
4. El dispositivo según la reivindicación 3, que
además comprende
- -
- una primera cámara (10) conectada a un agujero de suministro (7);
- -
- una segunda cámara (11) que sirve como cámara de acumulación de aire (11),
- -
- una válvula (12) y una corona, por las que la diferencia de presión inicial entre la primera cámara (10) y la segunda cámara (11) provoca que se comprima la válvula (12) sobre la corona.
5. Procedimiento para limpiar filtros de
extracción de polvo por medio de un dispositivo, que comprende
- -
- mini tanques (9) de energía neumática (aire comprimido), colocados encima de manguitos de dichos filtros o cartuchos (M),
- en donde los mini tanques (9) se asocian individualmente a los filtros y se conectan en serie, y en donde cada mini tanque está provisto de una válvula con un sistema de membrana o con una junta de labios, y
- -
- tubos cónicos (19) provistos entre los mini tanques (9) y los manguitos o cartuchos (M)
- en donde la ejecución del procedimiento se inicia por una señal externa que provoca que se expulse aire comprimido contenido en los mini tanques (9) a través de los tubos cónicos (19) hasta los manguitos de los filtros.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el aire comprimido contenido en los mini
tanques (9) conectados en serie se expulsa a los manguitos de los
filtros en una secuencia de
cascada.
cascada.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5 ó
6, caracterizado porque durante un proceso de carga de un
dispositivo que comprende mini tanques (9) conectados en serie
posteriormente se introduce aire comprimido dentro de los mini
tanques.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 5, 6
ó 7, caracterizado porque en un dispositivo que comprende una
primera cámara (10) conectada a un agujero de suministro (7), una
segunda cámara (11) que sirve como cámara de acumulación de aire,
una válvula (12) y una corona, se inserta aire comprimido dentro de
la primera cámara que a través de una junta de labios presuriza la
segunda cámara, la diferencia de presión inicial entre la primera
cámara y la segunda provoca que una membrana se comprima sobre la
corona.
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