ES2277262T3 - Sistema de bomba con convertidor de presion para osmosis inversa. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de bomba (10) para el tratamiento de líquidos según el principio de ósmosis inversa, en el que dos bombas están unidas a un árbol y accionadas por un motor común, y una primera bomba impele al cuerpo de una segunda bomba, siendo la primera bomba una bomba centrífuga multietapa (1.1) que impele un líquido a alta presión a un espacio colector (17), presentando dicho espacio colector (17) una abertura de entrada (18) para la alimentación adicional (14) de un líquido altamente presurizado y siendo la segunda bomba una bomba centrífuga (6.1) diseñada para grandes caudales y pequeños aumentos de presión, que comunica con el espacio colector (17) y aspira del mismo (17) a través de un orificio de aspiración (19), caracterizado porque la abertura de entrada (18) del espacio colector (17) comunica con un convertidor de presión (3).
Description
Sistema de bomba con convertidor de presión para
ósmosis inversa.
La invención se refiere a un dispositivo de
bomba unido a un convertidor de presión para el tratamiento de
líquidos según el principio de ósmosis inversa, en el que dos bombas
están unidas a un árbol y son accionadas por un motor común, y una
primera bomba impele al cuerpo de una segunda bomba.
Por el documento DE 37 19 292 C1 se conoce un
dispositivo de bomba del mismo género, cuya solución prevé la
utilización de un motor de rotor húmedo con regulador de
revoluciones. Acoplada al cárter del motor, se encuentra una bomba
de paletas a la que está acoplada, a su vez, una bomba centrífuga
con la ayuda de una prolongación del eje del motor. Este
dispositivo de bomba está concebido para su conexión a una red de
suministro pública y se alimenta con el agua extraída de la misma.
La bomba de paletas, que pertenece al tipo de bombas de
desplazamiento positivo o volumétricas, genera la alta presión
osmótica que se necesita para el funcionamiento de un dispositivo
de ósmosis inversa. Para el dispositivo de ósmosis inversa funciona
como bomba de alimentación, mientras que la bomba centrífuga
montada a continuación sólo actúa como bomba de recirculación que
genera solamente un mínimo aumento de la presión. La alta presión
osmótica es producida exclusivamente por la bomba volumétrica, cuyo
caudal de suministro es inyectado en el cuerpo de la bomba
centrífuga en la zona de la salida del impulsor de la bomba
centrífuga. Debido a este modo de construcción, el agua que entra en
el cuerpo de la bomba centrífuga fluye inmediatamente a la salida
del mismo sin pasar por el impulsor correspondiente y, de ahí, es
impulsada por la alta presión generada por la bomba volumétrica al
dispositivo de ósmosis inversa.
Debido a la presión osmótica, una parte del agua
inyectada en el dispositivo de ósmosis inversa penetra a través de
la membrana y sale de dicho dispositivo como agua depurada y
potable. La otra parte del agua inyectada, sin embargo, fluye a
menor presión y sale del dispositivo de ósmosis inversa con una
mayor concentración de contaminantes. Esta parte de agua, que
presenta un nivel de contaminantes más elevado, refluye parcial o
completamente hacia el orificio de aspiración de la bomba
centrífuga realizada en forma de bomba de recirculación. El impulsor
de la bomba centrífuga vuelve a impeler esta parte de agua, que
ahora presenta un nivel de contaminantes más elevado, hacia atrás a
la entrada del dispositivo de ósmosis inversa. El aumento de presión
generado por el impulsor de la bomba centrífuga compensa la
diferencia con respecto a la presión, que se va reduciendo dentro
del dispositivo de ósmosis inversa.
Este dispositivo de bomba presenta el gran
inconveniente de que sólo es apto para la depuración de agua
extraída de una red pública de suministro de agua potable. Dado que
el líquido suministrado por la misma ya ha sido tratado y está en
gran medida libre de sólidos y/o partículas en suspensión, la bomba
volumétrica en forma de bomba de paletas puede impeler esta agua
sin problemas. Dicho dispositivo de bomba no es apto, sin embargo,
para impeler otros líquidos a depurar como agua de mar salada, agua
salobre u otros líquidos contaminados, ya que dichas
contaminaciones acabarían por destruirlo en muy poco tiempo. Además,
tiene el grave inconveniente de que aquella parte de agua que
circula constantemente por el dispositivo de ósmosis inversa va
acumulando poco a poco una concentración cada vez más elevada de
sustancias nocivas, corrosivas o abrasivas. Este incremento de la
concentración de contaminantes tampoco puede ser compensado por el
agua a depurar suministrada por la bomba volumétrica para sustituir
el agua depurada que sale de dicho dispositivo.
La extracción de agua no depurada y que
presenta, además, una concentración de contaminantes más elevada se
realiza para otros fines que los de suministrar agua potable. Una
extracción de este tipo se lleva a cabo mediante la interposición
de dos válvulas de regulación a continuación del dispositivo de
ósmosis inversa y/o a continuación del motor de rotor húmedo del
dispositivo de bomba. Las válvulas de regulación sirven para que
dentro del dispositivo de ósmosis inversa la presión no caiga por
debajo del nivel necesario para su funcionamiento. Debido a ello,
no se aprovecha la alta presión que existe tras pasar por el
dispositivo de ósmosis inversa, sino que la misma es eliminada por
las válvulas de regulación. Esto constituye una desventaja en cuanto
a la rentabilidad de una instalación de este tipo. Otro
inconveniente esencial consiste en la posterior utilización de la
parte de agua con alta concentración de sustancias nocivas en los
puntos de consumo. En este caso, sería más oportuno utilizar en su
lugar el agua natural directamente extraída de la red pública de
suministro. Esto es debido a que ésta presenta una contaminación
considerablemente más baja antes de pasar por el dispositivo de
ósmosis inversa que después de su paso por el mismo.
Un trazado análogo del flujo, utilizando otra
forma de construcción de la bomba, se muestra también en la patente
US 5 567 312, la cual se considera un dispositivo del mismo género.
Esta construcción de una bomba centrífuga parte del tipo de
construcción de una motobomba sumergible multietapa. La parte del
motor de esta motobomba sumergible está rodeada por una denominada
camisa de succión y dotada de una conexión para el suministro de
una solución a impeler. Dicha solución fluye sobre la superficie del
motor, refrigerando el mismo, en cuyo otro extremo penetra en una
primera parte de la bomba. Entre la primera parte y la segunda parte
de la bomba está dispuesto un elemento guía. La solución circula a
través de ambas partes de la bomba, siendo inyectada con alta
presión en un módulo de ósmosis inversa. Allí tiene lugar la
separación de una parte del líquido, en este caso agua, que sale
del otro lado de la membrana, siendo eliminada. La solución
inyectada inicialmente, reducida por la cantidad de agua eliminada,
refluye hacia el dispositivo de bomba y penetra con alta presión
restante en el elemento guía. La pérdida de presión en el módulo de
ósmosis inversa queda compensada por la segunda parte de la bomba,
y la pérdida de agua es restituida por una solución fresca
procedente de la primera parte de la bomba. La recirculación
repetida de la solución entre la segunda parte de la bomba y el
módulo de ósmosis inversa, da lugar a un líquido con mayor
concentración, en este caso, jarabe de arce. Cuando éste alcanza su
concentración de azúcar deseada, se extrae el jarabe de arce acabado
del circuito. Este dispositivo sirve exclusivamente para espesar
una solución, en este caso, jarabe de arce, teniendo lugar el
suministro de solución fresca y la mezcla de solución fresca con
jarabe concentrado en la zona de los elementos de guía, una especie
de cámara de mezcla. La segunda parte de la bomba sólo tiene una
función de recirculación para la parte de líquido a concentrar o
espesar, que ha de circular varias veces a través del módulo de
ósmosis inversa, para perder su contenido en agua. Ya no es la
generación de calor que extrae el contenido en agua del jarabe de
arce, sino la utilización de membranas de ósmosis inversa. En este
caso, existen los mismos inconvenientes que en la patente DE 37 19
292 C1.
En grandes plantas de ósmosis inversa, sin
embargo, que han de suministrar agua potable a hoteles, ciudades o
islas enteras, además de la seguridad de funcionamiento de una
instalación de estas características es la rentabilidad la que
constituye el factor decisivo. El líquido que sale de un módulo de
ósmosis inversa, el llamado "brine" o salmuera presenta,
además de un nivel de contaminantes más elevado, todavía una presión
muy alta del orden de aproximadamente 60 bar. Esta presión es
recuperada, por ejemplo, con la ayuda de una turbina, siendo la
misma destinada a accionar una bomba de alta presión con cuya ayuda
se inyecta el líquido a depurar en un módulo de ósmosis inversa. La
salmuera que tras la reducción de la presión en la turbina presenta
baja tensión superficial refluye sin presión al mar o a otros
lugares de eliminación adecuados.
Otra posibilidad para conseguir que el
funcionamiento de la planta de ósmosis inversa sea rentable y ahorre
energía consiste en utilizar un denominado convertidor de presión
como se conoce, por ejemplo, por la patente US 5 306 428. En este
caso, la salmuera, que sale con alta presión del módulo de ósmosis
inversa y presenta una concentración de contaminantes más elevada,
transfiere la alta presión con la ayuda de los convertidores de
presión a un líquido todavía a depurar. Por lo tanto, la potencia
motriz de la bomba, que se requiere para inyectar este líquido con
la presión necesaria para que el procedimiento de ósmosis inversa
pueda funcionar correctamente, queda reducida en la medida en la
que se transfirió el aumento de presión. Instalaciones de este tipo
utilizan dos bombas separadas, es decir, una primera bomba con la
ayuda de la que se presuriza una porción de un líquido a depurar a
la alta presión osmótica de aproximadamente 65 bar, que es necesaria
para su funcionamiento. Y una segunda bomba con la ayuda de la que
se aumenta la presión en el resto de líquido a depurar, que
corresponde en cantidad a la parte de líquido no depurado que sale
del módulo de ósmosis inversa. Esta segunda bomba tan sólo genera
la diferencia de presión, es decir, la parte que corresponde a la
reducción de presión dentro del módulo de ósmosis inversa.
La invención tiene como objetivo desarrollar una
unidad de bomba con la que sea posible, con un alto grado de
seguridad de funcionamiento, realizar una producción rentable de
agua potable o ultrapura.
Para resolver este problema se prevé que una
primera bomba centrífuga multietapa impele un líquido a gran
presión a un espacio colector, que dicho espacio colector presente
una abertura de entrada para la alimentación adicional de un
líquido a alta presión, la cual está unida con un convertidor de
presión, y que una segunda bomba centrífuga concebida para grandes
caudales y pequeños aumentos de presión comunique con el espacio
colector. Mediante esta solución se da lugar a un grupo muy
compacto de bombas en el que las bombas están dispuestas del modo
en sí conocido sobre un eje común. A tal efecto, el espacio colector
está dispuesto en la zona entre la primera y la segunda bombas
centrífugas.
Debido a la disposición en serie de las bombas,
la segunda bomba centrífuga aspira directamente los flujos de
líquido que se juntan en el espacio colector. Dicho espacio colector
constituye, en este caso, al mismo tiempo una caja de aspiración.
De esta forma, se crea una unidad de bombas centrífugas en la que el
caudal de la primera bomba centrífuga y la porción de otro flujo de
líquido a depurar altamente presurizado, así como las presiones de
estos flujos parciales, están conectados en serie. Por lo tanto, un
líquido que sale del convertidor de presión es inyectado a alta
presión al espacio colector y, una vez allí, es aspirado por la
segunda bomba centrífuga. Tras salir de la última etapa de la unidad
de bomba, la cantidad total de un líquido a depurar fluye hacia un
módulo de ósmosis inversa.
La abertura de entrada del espacio colector está
unida a un convertidor de presión. A tal efecto se pueden
establecer conexiones con todos los modos de construcción conocidos
de convertidores de presión, con cuya ayuda se puede aumentar la
presión del líquido a depurar.
Según otra realización de la invención, se prevé
que la última etapa de la primera bomba centrífuga esté dotada de
un dispositivo de guía regulable o ajustable. En este dispositivo de
guía se puede alterar la energía de presión del líquido que sale de
la primera bomba centrífuga. De ello resulta una posibilidad de
regulación, a efectos de conseguir una adaptación de las
condiciones de presión entre las bombas centrífugas. Esto es
necesario para evitar que en el espacio colector el líquido
inyectado a través de la abertura de entrada con gran energía de
presión pase a la primera bomba centrífuga. De esta manera, se evita
de forma muy sencilla un desequilibrio de los flujos de líquido que
se juntan en el espacio colector.
Para obtener la adaptación del dispositivo de
bomba a diversos estados de funcionamiento de una instalación de
ósmosis inversa, de acuerdo con otra realización, se sitúa un
dispositivo de guía ajustable o regulable en la primera y/o en la
segunda bombas centrífugas regulando, de esta manera, el caudal.
Debido a que los dos tipos de bomba presentan distintas curvas
características y las características de un módulo de ósmosis
inversa cambian durante un proceso de depuración, se requiere una
regulación del caudal. A tal efecto, álabes guía ajustables o
regulables pueden formar el dispositivo de guía. También es posible
que correderas, válvulas de compuerta anulares, arandelas de
estrangulación u otros medios ajustables o regulables que modifican
el diámetro constituyan el dispositivo de guía. O bien, que el
dispositivo de guía esté dotado de un canto de entrada ajustable o
regulable. Esto sería el caso, por ejemplo, en una caja espiral con
espolón ajustable o regulable.
Incorporados en el espacio colector, se
encuentran elementos de construcción que conducen el flujo y hacen
que la conducción y la unión de los flujos de líquido, que se juntan
en el espacio colector, se realicen con pocas pérdidas. Al mismo
tiempo esto sirve para que también la inyección a la segunda bomba
centrífuga, que está montada a continuación y aumenta la presión,
se realice con pocas pérdidas.
El caudal total que circula por la segunda bomba
está formado en un 50 - 30% por el caudal procedente de la primera
bomba centrífuga y en un 50 - 70% por una porción de caudal que
corresponde a una cantidad inyectada adicionalmente al espacio
colector. Esto dependerá del nivel de suministro respectivo del
módulo de ósmosis inversa al que está conectado, el cual puede
sufrir variaciones a medida que se prolonga el tiempo de
funcionamiento y debido al envejecimiento de las membranas
utilizadas.
Para ajustar el caudal total del dispositivo de
bomba, se puede utilizar también una regulación por estrangulación
que está dispuesta en un conducto que comunica con la abertura de
entrada para la alimentación adicional. Ello facilita una
adaptación sencilla de los caudales parciales a impeler.
De acuerdo con otras realizaciones, la segunda
bomba centrífuga está dotada de un dispositivo de flujo y/o de guía
ajustable o regulable y presenta impulsores con una velocidad
específica de nq = 40 - 200 min^{-1}. La primera bomba centrífuga
del dispositivo de bomba se elige en función del caudal de agua pura
o permeada, que debe suministrar una planta de ósmosis inversa en
funcionamiento. Dependiendo del caudal de esta primera bomba
centrífuga, se empleará en la segunda bomba centrífuga un impulsor
con una velocidad específica de nq \sim 40 - 60 min^{-1} para
un caudal de permeado a suministrar a partir de Q_{opt} \sim 60
m^{3}/h. Para un caudal de permeado o de agua pura a suministrar
con Q_{opt} \sim 800 m^{3}/h, se empleará en la segunda bomba
centrífuga un impulsor con una velocidad específica de nq \sim 150
- 200 min^{-1}. La elección de la velocidad específica de la
segunda bomba centrífuga dependerá de la tasa de recuperación
correspondiente con la que trabaja la planta de ósmosis inversa. De
dicha tasa de recuperación resulta la parte porcentual de agua pura
o permeada con respecto a la cantidad de fluido a depurar. En
plantas que tienen una tasa de recuperación de 30% se emplearán en
la segunda bomba centrífuga impulsores con un valor alto de nq,
mientras que con tasas de recuperación de 50% se utilizarán
impulsores con valores nq más bajos. Tasas de recuperación situadas
entre los valores indicados requerirán análogamente impulsores con
valores nq modificados adecuadamente.
De acuerdo con otra realización de la invención,
se prevé que una prebomba adicional esté integrada en el
dispositivo de bomba delante de la primera bomba centrífuga. Al
utilizar convertidores de presión, estas prebombas son necesarias
para impeler al mismo convertidor de presión aquella parte del
caudal que se provee de una mayor energía dentro de dicho
convertidor, así como para garantizar su funcionamiento. Por
ejemplo: cuando en un módulo de ósmosis inversa se obtiene
aproximadamente un 40% de agua pura o permeada a partir del 100% de
un líquido a depurar, el 60% restante constituye agua residual o
salmuera de mayor concentración. Una prebomba impele, por lo tanto,
aproximadamente 60% de un líquido a depurar al convertidor de
presión. En dicho convertidor de presión se traslada la presión más
alta de la salmuera a este caudal, el cual fluye a mayor presión
del convertidor de presión al dispositivo de bomba. Por lo tanto,
una bomba de este tipo destinada a un convertidor de presión
también puede estar integrada en el dispositivo de bomba como
prebomba adicional. La misma estaría dispuesta delante de la
primera bomba centrífuga y sería accionada por el mismo motor.
Mediante una toma en sí conocida en el cuerpo de la bomba se extrae
de la prebomba, a tal efecto, la porción de 60% del caudal total,
que es lo que se requiere aproximadamente para el convertidor de
presión, y se deriva a éste.
Asimismo, la regulación del caudal del
dispositivo de bomba también se puede realizar porque un flujo
retorcido existente en el espacio colector es alterado por un
suministro variable de los flujos parciales que entran en el
espacio colector. De esta forma, se dan otras condiciones de
alimentación de la segunda bomba, alterándose su curva
característica.
A continuación, se explican con más detalle
ejemplos de realización de la invención, que se muestran en los
dibujos. Éstos muestran:
En la figura 1, un principio del convertidor de
presión en sí conocido, según la patente US 5 306 428;
en la figura 2, un esquema de conexiones de un
dispositivo de bomba, según la invención;
en la figura 3, un esquema de conexiones de un
dispositivo de bomba, según la invención, con una prebomba
integrada; y
en la figura 4, una sección a través de un
dispositivo de bomba, según la figura 2.
En la figura 1 se muestra una planta de ósmosis
inversa, de acuerdo con el estado de la técnica. Una bomba de alta
presión (1) impele un fluido a depurar, habitualmente agua en forma
de agua de mar o de lago, agua salobre o también agua residual,
hacia un módulo o varios módulos de ósmosis inversa (2). Debido a la
alta presión osmótica dentro de estos módulos (2), se produce un
efecto de separación en las membranas dispuestas en ellos. Detrás
de las membranas sale agua depurada, el denominado permeado, con
poca presión de los módulos (2), esta agua se colecta para su
posterior utilización.
Un fluido no depurado que sale de los módulos de
ósmosis inversa (2), el denominado "brine" o salmuera, presenta
tras el proceso de separación una mayor concentración de
contaminantes, habitualmente sales, y es reconducido a la fuente
original. Debido a su alto contenido energético en forma de energía
de presión, la salmuera es conducida a través de una válvula (7)
para la recuperación de energía a un convertidor de presión de 2
cámaras. En sus cámaras tubulares (3) están dispuestos pistones de
separación (4) desplazables a presión que constituyen una
separación entre dos espacios presurizados cada uno a una presión
diferente. También se conocen instalaciones con cámaras tubulares
sin pistones de separación, pero en este caso pueden producirse
mezclas indeseadas entre los diferentes líquidos, cuando el sistema
se encuentra desequilibrado o los tiempos de control están
desajustados.
En la figura 1, la alta presión de la salmuera
ha presionado un pistón (4), que se encuentra en la primera cámara
tubular superior (3), al lado opuesto a la válvula (7). De esta
forma, la presión de la salmuera ha sido transferida a un fluido
aún no depurado y de menos presión, que se encuentra en la cámara
tubular a la izquierda de dicho pistón. Dicho fluido, que se
encuentra a la izquierda del pistón, ha salido a alta presión del
lado izquierdo de la cámara tubular superior (3) y ha fluido a
través de válvulas de retención (5) a una bomba amplificadora de
presión (6) separada, que está dispuesta dentro de un segundo
sistema de tuberías. Mediante la bomba amplificadora (6) se
compensa aquella pequeña pérdida de presión que se produce durante
el proceso de depuración osmótico en los módulos (2). Debido a la
recuperación de energía, dicha bomba amplificadora (6) ha de
generar solamente aquella diferencia de presión que se ha perdido en
el interior de los módulos de ósmosis inversa (2). Por esto es
mucho más pequeña y, por tanto, más económica que en una instalación
sin recuperación de energía. Los motores de las bombas (1), (6) no
se muestran en la figura 1.
La integración de la bomba amplificadora
directamente en el cuerpo de la bomba principal da lugar a una
reducción importante del gasto total para la construcción. Además,
se consigue un ahorro al poder prescindir de un cuerpo de bomba
completo y un motor adicional para la bomba amplificadora que, hasta
el momento, ha sido necesaria.
En la figura 2 se muestra el esquema de
dispositivo de bomba (10), según la invención, en combinación con
un convertidor de presión. Dentro del dispositivo de bomba (10)
están dispuestas sobre un eje común una primera bomba centrífuga
multietapa (1.1) como bomba de alta presión y una segunda bomba
centrífuga (6.1) diseñada para grandes caudales.
El accionamiento del dispositivo de bomba (10)
se realiza a través de un motor común (11). La alimentación del
fluido a depurar a la planta de ósmosis inversa se lleva a cabo a
través de una prebomba (12).
En función de la posición de trabajo del pistón
(4) en las cámaras tubulares (3) del convertidor de presión, un
flujo parcial del fluido a depurar fluye a través de una tubería
(13) alternativamente a una u otra de las cámaras tubulares (3). En
estas cámaras (3) tiene lugar el aumento de presión mediante la
transferencia de la presión de la salmuera, que sale de un módulo
de ósmosis inversa (2) a una presión más elevada. Tras la
transferencia de presión, el líquido sale de una de las cámaras
tubulares (3) con más energía y fluye a través de un dispositivo de
alimentación (14) al dispositivo de bomba (10).
El otro flujo parcial del líquido a depurar
fluye de la prebomba (12) a través de una tubería (15) directamente
a la primera bomba centrífuga multietapa (1.1) que está dispuesta,
juntamente con la segunda bomba centrífuga (6.1), dentro del
dispositivo de bomba (10). En el interior del dispositivo de bomba
(10) se unen los dos flujos parciales a depurar, que son
suministrados con la ayuda de la segunda bomba centrífuga (6.1) al
módulo de ósmosis inversa (2).
En la figura 3 se muestra un esquema de
conexiones, en el que adicionalmente la prebomba (12) está integrada
en el dispositivo de bomba (10). La misma es accionada, asimismo,
por el motor (11), oportunamente diseñado, de la primera (1.1) y de
la segunda (6.1) bombas centrífugas. El líquido a depurar fluye
dentro de la planta de ósmosis inversa en su totalidad hacia la
prebomba (12) a través de una tubería (16). Una vez aumentada la
presión por la prebomba (12), un flujo parcial del líquido a depurar
es conducido a través de la tubería (15), que actúa en este caso
como tubería de toma, a una cámara tubular (3) del convertidor de
presión, a efectos de aumentar la presión. La otra parte del caudal
de la prebomba es inyectada directamente a la primera bomba
centrífuga (1.1). Allí tiene lugar el aumento de presión como se
muestra de forma análoga a la representación de la figura 2. Y la
reconducción del fluido dotado de más energía del convertidor de
presión al dispositivo de bomba (10) también se realiza de forma
análoga a la figura 2.
En la figura 4 se muestra una sección de un
ejemplo de realización de bomba (10), según la figura 2. La
referencia (11) señalada en el extremo del eje representa un motor
(11) cuyas fuerzas de accionamiento se transmiten en este punto al
eje del dispositivo de bomba. Un fluido a depurar es inyectado a
través de una tubería (15) a la primera bomba centrífuga multietapa
(1.1). Ésta impele el líquido con mayor presión al espacio colector
(17), que está dotado de una abertura de entrada (18), de un
dispositivo de alimentación adicional (14). A través del
dispositivo de alimentación (14) un líquido altamente presurizado
penetra en el espacio colector (17). Con el espacio colector (17)
comunica con la segunda bomba centrífuga (6.1) que está diseñada
para grandes caudales y un pequeño aumento de presión. El espacio
colector (17) comunica también a través de una orificio de
aspiración (19) con una segunda bomba centrífuga (6.1).
La última etapa (1.5) de la primera bomba
centrífuga (1.1) está dotada de un dispositivo de guía ajustable o
regulable (20). Asimismo, un dispositivo de guía ajustable o
regulable (20) puede regular el caudal en la primera y/o en la
segunda bombas centrífugas. A tal efecto, podrán utilizarse álabes
guía ajustables o regulables (21).
Los elementos de construcción (24) incorporados
en el espacio colector (17) sirven para que la conducción de los
flujos parciales, que se juntan en el interior del espacio colector
(17), se realice con pocas pérdidas.
Alternativamente, en la alimentación (18)
también puede estar dispuesta una regulación por estrangulación
(25), a efectos de coordinar los flujos parciales que se juntan en
el interior del espacio colector (17) para favorecer el flujo. En
la segunda bomba centrífuga (6.1) están dispuestos, preferentemente,
impulsores (25) cuya velocidad específica es nq = 40 - 200
min^{-1}, en función de la tasa de recuperación de la planta de
ósmosis inversa. Con la ayuda de estos impulsores (25), un gran
caudal extraído del espacio colector (17) es transportado al módulo
de ósmosis inversa (2) de forma que favorece el flujo.
Claims (14)
1. Dispositivo de bomba (10) para el tratamiento
de líquidos según el principio de ósmosis inversa, en el que dos
bombas están unidas a un árbol y accionadas por un motor común, y
una primera bomba impele al cuerpo de una segunda bomba, siendo la
primera bomba una bomba centrífuga multietapa (1.1) que impele un
líquido a alta presión a un espacio colector (17), presentando
dicho espacio colector (17) una abertura de entrada (18) para la
alimentación adicional (14) de un líquido altamente presurizado y
siendo la segunda bomba una bomba centrífuga (6.1) diseñada para
grandes caudales y pequeños aumentos de presión, que comunica con el
espacio colector (17) y aspira del mismo (17) a través de un
orificio de aspiración (19), caracterizado porque la
abertura de entrada (18) del espacio colector (17) comunica con un
convertidor de presión (3).
2. Dispositivo de bomba, según la reivindicación
1, caracterizado porque en el interior del dispositivo de
bomba (10) dos flujos de líquido separados se juntan en el espacio
colector (17), y porque la segunda bomba centrífuga (6.1) impele
los flujos parciales como un solo flujo unificado.
3. Dispositivo de bomba, según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque el caudal puede ser regulado
mediante un dispositivo de guía ajustable o regulable (20),
dispuesto en la primera y/o en la segunda bombas centrífugas (1.1,
6.1).
4. Dispositivo de bomba, según la reivindicación
1, 2 ó 3, caracterizado porque la última etapa (1.5) de la
primera bomba centrífuga (1.1) está dotada de un dispositivo de guía
ajustable o regulable (20).
5. Dispositivo de bomba, según la reivindicación
3 ó 4, caracterizado porque álabes guía ajustables o
regulables (21) forman el dispositivo de guía (20).
6. Dispositivo de bomba, según la reivindicación
3, 4 ó 5, caracterizado porque correderas, válvulas compuerta
anulares, arandelas de estrangulación u otros medios ajustables o
regulables que modifican el diámetro constituyen el dispositivo de
guía (20).
7. Dispositivo de bomba, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo
de guía (20) está dotado de un canto de entrada ajustable o
regulable.
8. Dispositivo de bomba, según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el caudal total,
que fluye del espacio colector (17) a la segunda bomba centrífuga
(6.1), puede ser ajustado entre el 50 y el 30% por la primera bomba
centrífuga (1.8) y en el 50 al 70% por la cantidad suministrada por
la alimentación adicional (14).
9. Dispositivo de bomba, según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque una
regulación por estrangulación (26) está dispuesta en una tubería
que comunica con la abertura de entrada (18) de la alimentación
adicional (14).
10. Dispositivo de bomba, según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la segunda
bomba centrífuga (6.1) está dotada de un dispositivo de flujo y/o de
guía ajustable o regulable (20, 21).
11. Dispositivo de bomba, según una o varias de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en la
segunda bomba centrífuga (6.1) están dispuestos impulsores (25) con
una velocidad específica de nq = 40 - 200 min^{-1}.
12. Dispositivo de bomba, según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque una prebomba
adicional (12) está integrada en el dispositivo de bomba (10)
delante de la primera bomba centrífuga (1.1).
13. Dispositivo de bomba, según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque un flujo
retorcido existente en el espacio colector (17) puede ser alterado
por un suministro variable de los flujos parciales que entran en el
espacio colector (17).
14. Dispositivo de bomba, según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque como
accionamiento se utiliza un motor (11) con regulador de
revoluciones.
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