ES2277105T3 - Distribuidor para filtro rotativo y filtro rotativo provisto de tal distribuidor. - Google Patents
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Abstract
Distribuidor para filtro rotativo comprendiendo células de filtración (1) girando según un movimiento circular, comprendiendo - una parte colectora fija (8) comprendiendo al menos dos compartimientos (12-14), que presentan cada uno una abertura hacia arriba (17) en forma de arco de círculo y al menos un conducto de evacuación de líquido (11), y una cámara separadora central (9, 9¿), que comprende una abertura hacia abajo poniendo la cámara separadora en comunicación con cada uno de dichos compartimientos y un conducto de salida de gas (25, 31), estando dicha abertura hacia abajo dispuesta a un nivel inferior a dicha abertura hacia arriba (17) de cada uno de los compartimientos, - una parte distribuidora móvil (5) que desliza sobre la parte colectora (8) durante dicho movimiento circular y que comprende, por célula de filtración (1), un alvéolo (6) que presenta una entrada (18) para recibir una mezcla líquida-gas filtrado proviniendo de la célula de filtración y una salida (19) que pasa enfrente de dicha abertura (17) en arco de círculo de cada uno de dichos compartimientos (12-14) durante dicho movimiento circular, permitiendo así el paso de dicha mezcla en dicha parte colectora (8), y - unos medios (10) para poner la cámara separadora (9.9¿) bajo la depresión, de manera a provocar una separación de gas a partir de la mezcla líquido-gas fluyendo en dichos compartimientos (12-14) de la parte colectora, con un movimiento ascensional del gas en la cámara separadora desde su abertura hacia abajo, caracterizado porque, en proyección vertical, la abertura hacia abajo de la cámara separadora central (9, 9¿) y dicha abertura hacia arriba (17) de cada compartimiento (12-14) de la parte colectora (8) se recubren parcialmente.
Description
Distribuidor para filtro rotativo y filtro
rotativo provisto de tal distribuidor.
La presente invención es relativa a un
distribuidor para filtro rotativo comprendiendo células de
filtración girando según un movimiento circular, comprendiendo
- una parte colectora fija comprendiendo al
menos dos compartimientos que presentan cada uno una abertura hacia
arriba en forma de arco de círculo y al menos un conducto de
evacuación de líquido, y una cámara separadora central, que
comprende una abertura hacia abajo poniendo la cámara separadora en
comunicación con cada uno de dichos compartimientos y un conducto
de salida de gas, estando dicha abertura hacia abajo dispuesta a un
nivel inferior a dicha abertura hacia arriba de cada uno de los
compartimientos,
- una parte distribuidora móvil, que se desliza
sobre la parte colectora durante dicho movimiento circular y que
comprende, por célula de filtración, un alveolo presentado una
entrada para recibir una mezcla líquido-gas
filtrado proviniendo de la célula de filtración y una salida que
pasa enfrente de dicha abertura en arco de círculo de cada uno de
dichos compartimientos durante dicho movimiento circular,
permitiendo así el paso de dicha mezcla en dicha parte colectora,
y
- unos medios para poner la cámara separadora
bajo depresión, de manera a provocar una separación de gas a partir
de la mezcla líquido-gas fluyendo en dichos
compartimientos de la parte colectora, con un movimiento
ascensional del gas en la cámara separadora desde su abertura hacia
abajo.
Tales distribuidores están conocidos y descritos
por ejemplo en las patentes
BE-A-847088 y
EP-B-0175702.
Estos dispositivos permiten pues una separación
de los gases existiendo en la mezcla líquido-gas
formando el filtrado separado en las células de filtración por la
disposición de una cámara separadora central en la cual los gases
están aspirados.
Sin embargo, los gases aspirados llevan con
ellos unos gotitas de líquido que deben separarse por gravedad de
los gases durante el movimiento ascensional de éstos que se obtiene
en la cámara separadora central. Para esto, la velocidad
ascensional de los gases a la entrada en la cámara separadora debe
ser con preferencia limitada para aumentar la eficacia de la
separación de las gotitas y por consiguiente la abertura hacia abajo
de la cámara separadora central debe tener una sección mínima, en
función del caudal del filtrado llegando a la parte colectora fija
del distribuidor.
El inconveniente de los distribuidores según el
estado de la técnica es que, dado esta sección mínima de la cámara
separadora central, presentan un volumen global desfavorable en el
medio del filtro rotativo, lo que se traduce por un consumo de
energía de rozamiento más importante y por un coste suplementario de
construcción del aparato.
La presente invención tiene por objetivo poner a
punto un distribuidor para filtro rotativo que permita una
separación eficaz entre líquido y gas en la mezcla filtrada
proviniendo de las células de filtración del filtro rotativo,
ofreciendo a la vez la ventaja de un volumen reducido.
Para resolver estos problemas, se ha previsto
según la invención un distribuidor, tal como descrito a principio,
en el cual, en proyección vertical, la abertura hacia abajo de la
cámara separadora central y dicha abertura hacia arriba de cada
compartimiento de la parte colectora se recubren parcialmente. Por
consiguiente, en la parte colectora fija, en vez de yuxtaponer en
el centro de los compartimientos una cámara separadora central, el
distribuidor según la invención prevé una cámara separadora centra
que sobresale hacia abajo por debajo de las aberturas hacia arriba
en forma de arco de círculo de los compartimientos. Resulta una
disminución notoria del volumen del distribuido en su conjunto,
para la obtención de una eficacia como menos idéntica, si no
aumentada de la separación líquido-gas en la mezcla
filtrada.
Según una forma de realización preferida de la
invención, la cámara separadora central presenta una pared una
pared periférica externa que, al menos a un nivel situado debajo de
cada abertura hacia arriba, se extiende de manera inclinada hacia
abajo y hacia el exterior y forma así, en dichos compartimientos, un
deflector que desvía hacia el exterior de éstos la mezcla
líquido-gas según un primer sentido y permite una
separación del gas a partir de esta mezcla según un segundo sentido
orientado a 180º con relación al primer sentido. La mezcla
líquido-gas proviniendo de los alvéolos de la parte
distribuidora móvil rebota sobre el deflector según un sentido
orientado oblicuamente hacia abajo y hacia el exterior. Los gases
están en cambio aspirados en la cámara central estando orientados
por el deflector en oblicuo hacia arriba y hacia la parte superior
de la cámara central, es decir a 180º con relación al sentido de la
fase líquida. La eficacia de la separación
líquido-gas está así mejorada por una preseparación
debida al impacto sobre el deflector, seguido inmediatamente de una
inversión del sentido de fluidez de los gases a 180º.
Otras formas de realización del distribuidor
según la invención están indicadas en las reivindicaciones
anexas.
Otros detalles y particularidades de la
invención se harán evidentes con la descripción a continuación, a
título no limitativo y con referencia a los dibujos anexos.
La figura 1 representa una vista general
esquemática de un filtro rotativo provisto de un distribuidor.
La figura 2 representa una vista en sección
axial parcial de un distribuidor según la invención, según la línea
II-II de la figura 3.
La figura 3 representa una vista en sección
longitudinal parcial del distribuidor según la figura 2, según la
línea III-III.
Las figuras 4 y 5 son vistas análogas a las
figuras 2 y 3 de una variante de realización de distribuidor según
la invención.
En los diferentes dibujos, los elementos
idénticos o análogos están designados por las mismas
referencias.
Aunque la presente descripción se refiere
particularmente sobre el ejemplo de los filtros conocidos rotativos
de células, con preferencia basculables, la invención no debe
considerarse como limitada a estos filtros continuos rotativos,
pero se aplica en general a los distribuidores de filtros rotativos
bajo vacío de plano de filtración sensiblemente horizontal de otros
tipos.
Los filtros comprenden en general una serie de
unidades de filtración llamadas comúnmente "células" que están
sometidas separadamente, de una manera discontinua, las operaciones
sucesivas de filtración, lavados, tratamientos especiales diversos,
descarga de la torta formada sobre la superficie filtrante, lavado y
secado de las células y de la tela filtrante. El conjunto de estas
diversas operaciones se reproduce durante cada uno de los ciclos
del movimiento, constituyendo el conjunto de los ciclos un proceso
global continuo, integrado en una cadena de filtración.
Un ejemplo de tal cadena de filtración está
esquematizado a la figura 1.
Tal filtro comprende esencialmente:
a) un chasis giratorio conocido, no
representado, que lleva unas células 1 mediante cojinetes, y
desplaza las células según el movimiento circular indicado por la
flecha,
b) un grupo motor, no representado, que
transmite un movimiento de rotación al chasis giratorio, por ejemplo
por una cremallera dentada,
c) unas palancas de guiado conocidas de las
células 1 llevan rodillos que ruedan sobre unos raíles atados a un
armazón periférico ya conocido. Estas palancas arrastran las células
en su movimiento de basculeo que aparece a la figura 1,
d) unas cubetas de repartición 2 y 3,
suspendidas al armazón encima de las células y que reparten en estas
últimas el caldo a filtrar y los licores de lavado,
e) un distribuidor central 4 constituido
esencialmente, por una parte, de una cabeza distribuidora circular
rotativa 5, que comprende unos alvéolos 6 dispuestas en círculo,
unidas respectivamente a las células 1 por unos tubos flexibles 7,
y que gira al mismo tiempo que el chasis y las células 1, y, por
otra parte, por una base colectora fija 8, que comprende cámaras y
compartimientos delimitados por unas paredes, la cabeza
distribuidora rotativa 5 deslizándose en rotación sobre la base
colectora fija 8 mediante una junta de fricción plana estanca.
Las cubetas de repartición, situadas en
correspondencia con las paredes, delimitan unos sectores sucesivos
de filtración y de lavado, los líquidos y gas que han atravesado los
lechos filtrantes de las células de cada uno de estos sectores
están recogidos en unos compartimientos separados.
La base colectora 8 comprende, además
centralmente una cámara separadora 9 en la cual los gases están
aspirados y evacuados por un medio 10 que pone la cámara separadora
9 bajo depresión, mientras que, por gravedad, los líquidos están
recogidos en unos conductos de evacuación 11.
Los ejemplos de realización ilustrados en las
figuras 2 a 5 se han representado de manera esquemática únicamente
por la mitad, puesto que la otra mitad es sea totalmente idéntica,
sea presenta diferencias sin interés para la invención, por ejemplo
en lo que se refiere la parte de la base colectora situada enfrente
de una sección sin filtración, ni lavado, del filtro rotativo.
El distribuidor, según las figuras 2 y 3,
comprende una base colectora fija 8 presentando al menos 3
compartimientos 12, 13 y 14 mutuamente separados por unas paredes
radiales 15 y 16. Estos compartimientos pueden por ejemplo
corresponder a diferentes etapas del proceso: filtración, primer
lavado, segundo lavado, etc… En el ejemplo ilustrado, la base
colectora presenta una abertura hacia arriba en forma de arco de
círculo 17 que cubre todos los compartimientos 12 a 14, y que está
subdividida ella también por las paredes radiales 15 y 16. Cada
compartimiento 12 a 14 comprende también un conducto de evacuación
de líquido 11 dispuesto abajo para recibir los líquidos, bajo el
efecto de la gravedad y eventualmente de una aspiración realizada de
manera conocida en sí en estos conductos 11.
La cabeza distribuidora móvil 5 comprende tantos
alvéolos 6 como de células de filtración. En la figura 2, solo un
alvéolo está representado. Comprende una embocadura de entrada 18, a
la cual puede empalmarse de manera estanca un tubo flexible 7
proviniendo de una de las células, y una salida 19 que está dirigida
hacia abajo. La cabeza distribuidora está provista, con excepción
de los emplazamientos donde se encuentra una salida 19, una junta
de fricción 22 que, durante el movimiento de la cabeza
distribuidora, se desliza sobre los rebordes horizontales 20 y 21
dispuestos por ambas parte de la abertura 17 de la base colectora
8.
En el centro de la base colectora, está además
previsto una cámara separadora central 9. Esta cámara, en el
ejemplo de realización ilustrado en las figuras 2 y 3, comprende una
pared periférica troncocónica 23 que limita la sección de paso de
los gases hacia arriba a partir del borde periférico interno 27 del
reborde horizontal 21, y que está prolongada, debajo del nivel de
la abertura 17, por un deflector 24 en forma de faldón que
sobresale y se extiende de manera inclinada hacia abajo y hacia el
exterior a partir del borde periférico externo 28 del reborde
horizontal 21.
La cámara separadora central 9 comprende así una
abertura hacia abajo circular, delimitada por la extremidad libre
26 del deflector 24. Presenta en este ejemplo una sección anular
abierta de anchura S. En este ejemplo de realización, la cámara
separadora conduce en dirección arriba hacia un conducto de salida
de los gases 25 (figura 1) por el cual los medios 10 para poner la
cámara separadora 9 bajo depresión aspiran los gases fuera de esta
cámara.
Como resulta claramente de la figura 3, en
proyección vertical, la abertura hacia abajo de la cámara separadora
9, que está delimitada por la extremidad libre 26 del deflector 24,
y la abertura hacia arriba 17 de la base colectora, que está
delimitada por el borde periférico externo 28 del reborde horizontal
21 y por el borde periférico interno 29 del reborde horizontal 20,
están parcialmente superpuestas.
El funcionamiento de este distribuidor es el
siguiente;
Durante la filtración, la cabeza colectora 5
acompaña el movimiento circular de las células girando en carrusel
alrededor del distribuidor. Cada alvéolo 6, empalmado al tubo 7 de
una célula, recoge así el filtrado proviniendo de su célula, el
cual está compuesto de una mezcla de líquido y de gas. Para razones
conocidas del especialista, es ventajoso separar de manera eficaz
los gases y los líquidos y recoger éstos separadamente.
Durante la rotación de la cabeza distribuidora
5, cada alvéolo se desliza de manera estanca sobre los rebordes 20
y 21 de la base colectora y se encuentra pues sucesivamente enfrente
de la abertura hacia arriba 17 de cada compartimiento,
distribuyendo la mezcla filtrada recibida en el compartimiento
correspondiente.
Durante esta distribución, la mezcla filtrada
topa contra el deflector 24 y está desviada en oblicuo hacia abajo
y hacia el exterior del compartimiento en el sentido indicado por la
flecha F1.
Abajo del deflector, la mezcla filtrada está
sometida a la depresión que reina en la cámara separadora central 9
y los gases presentes en la mezcla filtrada están aspirados en ésta
según un sentido F2 orientado directamente a 180º con relación al
sentido F1, es decir directamente según un movimiento ascensional,
sin transición por un paso horizontal. Los líquidos continúan al
contrario su caída hacia abajo en el conducto de evacuación 11. No
solamente, se produce al deflector una preseparación de los gases y
de los líquidos a 180º, lo que mejora la separación, pero la
superficie anular de anchura S de la abertura de base de la cámara
separadora 9 está mantenida simultánea y suficientemente grande
para que la velocidad ascensional de los gases esté limitada. Esta
limitación permite en efecto una precipitación más eficaz de las
gotitas de líquido inevitablemente llevadas en los gases aspirados.
Estas gotitas cayendo sobre el plano inclinado 30 están recogidas
igualmente en los conductos 11.
Los gases desprovistos de gotitas de agua están
finalmente aspirados por arriba de la cámara separadora 9 que
desemboca en el conducto de salida 25.
La disposición según la invención permite pues
simultáneamente una mayor eficacia de separación entre líquido y
gas por una anchura de abertura hacia abajo de la cámara separadora
central tan grande o incluso más grande que los distribuidores del
estado anterior de la técnica, y por una inversión de 180º de la
corriente gaseosa, sin paso por etapas de flujo gaseoso horizontal.
Permite simultáneamente la obtención de un aparellaje compacto.
Se puede en efecto prever un distribuidor
compacto según la invención presentando un diámetro exterior del
orden de 2.700 mm. Tal distribuidor puede disponerse en un filtro
rotativo presentando por ejemplo una superficie útil de 230 m^{2}
y un peso de 9,2 T.
Un distribuidor clásico presenta generalmente un
diámetro externo del orden de 3.140 mm. Tal distribuidor más
voluminoso puede equipar filtros de menor gran superficie útil, por
ejemplo de 180 m^{2}, y un peso de 12 T, para un mismo volumen
global.
El distribuidor ilustrado a las figuras 4 y 5 es
una variante de realización según la invención.
Difiere del ejemplo de realización según las
figuras 2 y 3 por la cámara central 9'.
La cámara central 9' presenta aquí la forma de
un tarro volcado cuya pared periférica 23' es cilíndrica. La parte
superior de la cámara 9' está obturada por una tapa 30. En el centro
de la cámara central está dispuesta una tubuladura 31 que está
ensanchada y abierta hacia arriba y que comunica con el conducto de
salida de los gases. En este sitio, los gases libres de gotitas de
líquido se someten a una nueva inversión de sentidos de flujo, de
conformidad con la flecha F. Están pues aspirados en la tubuladura
31 hacia abajo.
Claims (6)
1. Distribuidor para filtro rotativo
comprendiendo células de filtración (1) girando según un movimiento
circular, comprendiendo
- una parte colectora fija (8) comprendiendo al
menos dos compartimientos (12-14), que presentan
cada uno una abertura hacia arriba (17) en forma de arco de círculo
y al menos un conducto de evacuación de líquido (11), y una cámara
separadora central (9,9'), que comprende una abertura hacia abajo
poniendo la cámara separadora en comunicación con cada uno de
dichos compartimientos y un conducto de salida de gas (25,31),
estando dicha abertura hacia abajo dispuesta a un nivel inferior a
dicha abertura hacia arriba (17) de cada uno de los
compartimientos,
- una parte distribuidora móvil (5) que desliza
sobre la parte colectora (8) durante dicho movimiento circular y
que comprende, por célula de filtración (1), un alvéolo (6) que
presenta una entrada (18) para recibir una mezcla
líquida-gas filtrado proviniendo de la célula de
filtración y una salida (19) que pasa enfrente de dicha abertura
(17) en arco de círculo de cada uno de dichos compartimientos
(12-14) durante dicho movimiento circular,
permitiendo así el paso de dicha mezcla en dicha parte colectora
(8), y
- unos medios (10) para poner la cámara
separadora (9.9') bajo la depresión, de manera a provocar una
separación de gas a partir de la mezcla líquido-gas
fluyendo en dichos compartimientos (12-14) de la
parte colectora, con un movimiento ascensional del gas en la cámara
separadora desde su abertura hacia abajo,
caracterizado porque, en proyección
vertical, la abertura hacia abajo de la cámara separadora central
(9,9') y dicha abertura hacia arriba (17) de cada compartimiento
(12-14) de la parte colectora (8) se recubren
parcialmente.
2. Distribuidor según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cámara separadora central (9,9')
presenta una pared periférica externa (23,23') que, al menos a un
nivel situado debajo de cada abertura hacia arriba (17), se
extiende de manera inclinada hacia abajo y hacia el exterior y forma
así, en dichos compartimientos (12, 14), un deflector (24) que
desvía hacia el exterior de éstos la mezcla
líquido-gas según un primer sentido (F1) y permite
una separación del gas a partir de esta mezcla según un segundo
sentido (F2) orientado a 180º con relación al primer sentido
(F1).
3. Distribuidor según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque cada abertura
hacia arriba (17) en forma de arco de círculo susodicha presenta un
borde periférico externo (29) y un borde periférico interno (28) y
porque dicho deflector (24) es una placa en forma de faldón fijada
al borde periférico interno (28) de cada una de dichas aberturas
hacia arriba (17).
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el conducto de
salida de los gases (25) está dispuesto en la parte superior de la
cámara separadora central (9).
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cámara
separadora central (9') está cerrada hacia arriba y porque el
conducto de salida de los gases (31) está dispuesto centralmente
con una entrada arriba de la cámara separadora y una salida hacia
abajo.
6. Filtro rotativo comprendiendo un distribuidor
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
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