ES2287015T3 - Tela de filtro y modulo de filtro reemplazable. - Google Patents

Abstract

Tela de filtro compuesta de una pluralidad de hilos en las direcciones longitudinal y transversal, comprendiendo la tela de filtro una porción de filtración que tiene una estructura y densidad de acuerdo con las características de filtración deseadas para separar líquido de una mezcla que consiste en sólidos y un líquido, tela de filtro que se ha disponer contra un elemento filtrante (10) de un aparato de filtración y en la que la estructura de la cara inferior de la tela de filtro, esto es, la porción que mira hacia el elemento filtrante, comprende hilos más gruesos que la porción que mira hacia la cara superior de la tela para el flujo del líquido filtrado por la tela, caracterizada porque la cara inferior de la tela de filtro comprende hilos sustancialmente paralelos (8) que son más gruesos que el resto de los hilos de la tela y porque los hilos más gruesos forman entre sí canales paralelos (9) que permiten que el líquido filtrado fluya en la dirección de la superficie del elemento filtrante (10) entre la porción de filtración de la tela de filtro y el elemento filtrante.

Description

Tela de filtro y módulo de filtro reemplazable.

La invención se refiere a una tela de filtro compuesta de una pluralidad de hilos en las direcciones longitudinal y transversal, comprendiendo la tela de filtro una porción de filtración que tiene una estructura y densidad de acuerdo con las características de filtración deseadas para separar líquido de una mezcla que consiste en sólidos y un líquido, tela de filtro que se ha de disponer contra el elemento filtrante de un aparato de filtración y en la que la estructura de la cara inferior de la tela de filtro, esto es, la porción que mira hacia el elemento filtrante, comprende hilos más gruesos que la porción de la cara superior de la tela para el flujo del líquido filtrado por la tela.

La invención se refiere además a un módulo filtrante que se ha de disponer como superficie de filtración sobre un elemento filtrante cuando se separa líquido de una mezcla que consiste en sólidos y un líquido por medio de un aparato de filtración, módulo filtrante que está hecho de tela de filtro que comprende una capa de filtración compuesta de hilos en las direcciones longitudinal y transversal, habiéndose dispuesto en el fondo de la tela de filtro, cuando se fabrica la tela, hilos más gruesos que el resto de los hilos de la tela para el flujo de líquido.

Para separar líquido de una mezcla que consiste en un líquido y sólidos secos se usan diferentes tamices de máquinas, como filtros de disco y filtros de tambor. Un filtro de disco comprende típicamente una pluralidad de segmentos triangulares del filtro dispuestos en un bastidor giratorio, segmentos sobre los que están dispuestos bolsas del filtro hechas de tela de filtro. El líquido de la mezcla a filtrar penetra a través de la tela del filtro y después en un segmento a través de orificios que se extienden a la superficie del segmento del filtro. Además de los segmentos, dependiendo de la estructura del filtro, se usan diferentes piezas en forma de caja y en forma de cilindro y otros elementos sobre los que una bolsa o un módulo filtrante similar hecho de tela de filtro se estira por medio de diferentes partes mecánicas de estiramiento o, en la actualidad cada vez más frecuentemente, por contracción térmica. Se ha encontrado que si se prensa herméticamente una tela compacta de filtro contra la superficie del elemento filtrante, se impide el flujo del líquido entre la tela de filtración y el elemento a los orificios del elemento. Para evitar este problema, se ha introducido una "bolsa metálica adicional" distinta entre la bolsa real de filtración y el elemento filtrante. La bolsa metálica de refuerzo está hecha de una textura reticular que forma una capa suelta muy permeable en la dirección transversal de la superficie de la tela entre la bolsa compacta de filtración y la superficie del elemento. Aunque dicha bolsa metálica de refuerzo no funciona relativamente bien en la práctica, montar la bolsa metálica de refuerzo es, sin embargo, una fase adicional de operación. Además, la fabricación origina también costes adicionales.

El documento SE 431 826 describe una tela de filtro para separar partículas sólidas y líquido, que comprende por los menos dos capas entrelazadas: una capa de filtración y una capa soporte. En la capa soporte, esto es, en la porción que mira hacia el elemento filtrante, se han de usar hilos más gruesos para conseguir un fondo más basto. Sin embargo, un inconveniente de la solución descrita es que el líquido que ya ha pasado por la capa de filtración en la dirección de la superficie del elemento filtrante fluye dentro de la textura soporte de la tela de filtro. Normalmente la textura comprende hilos dirigidos transversalmente y que tienen direcciones diferentes, con lo que los hilos forman obstáculos para un flujo eficiente de líquido.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una tela de filtro y un módulo filtrante fabricado de aquélla que eviten inconvenientes de las soluciones conocidas.

La tela de filtro de la invención se caracteriza porque la cara inferior de la tela de filtro comprende hilos sustancialmente paralelos y más gruesos que el resto de los hilos de la tela y porque los hilos más gruesos forman entre sí canales paralelos que permiten que el líquido filtrado fluya en la dirección de la superficie del elemento filtrante entre la porción de filtración de la tela de filtro y el elemento filtrante.

El módulo filtrante de la invención se caracteriza además porque el módulo filtrante se fabrica de tela de filtro cuya cara inferior, esto es, la superficie que está contra el elemento filtrante, comprende hilos sustancialmente paralelos y más gruesos que el resto de los hilos de la tela y porque se forman canales entre los hilos más gruesos, canales en los que el líquido filtrado por la tela fluye en la dirección de la superficie del elemento filtrante.

La idea en la que se basa la invención es que la tela de filtro se produce de modo que, cuando se teje la tela, en la cara inferior de la tela, esto es, en la superficie que mira hacia el elemento filtrante, se disponen hilos más gruesos paralelos, formando los hilos entre sí canales paralelos en la cara inferior de la tela que permiten que el líquido filtrado fluya en la dirección de la superficie del elemento filtrante. Los hilos más gruesos paralelos son hilos adicionales con respecto al resto de la estructura de la tela de filtro; por lo tanto, son irrelevantes al resto de la estructura de la tela. Además, los hilos usados en la tela dirigidos en los hilos más gruesos y que tienen la misma dirección que los hilos más gruesos son preferiblemente multifilamentos, con lo que se ajustan herméticamente en la tela en la proximidad de los hilos monofilamentos más gruesos. Por lo tanto, los hilos más gruesos no perjudican a la densidad de la tela. Además, la tela de filtro puede ser dirigida en el módulo filtrante de modo que los canales de flujo de la cara inferior de la tela estén situados de acuerdo con las posiciones de los orificios, esto es, los canales dirigen el líquido a los orificios. Debido a los hilos gruesos, la porción densa de textura de filtración del módulo filtrante está situada a una distancia de la superficie del elemento filtrante.

Una ventaja de la invención es que fabricando a partir de la tela de filtro de la invención bolsas de filtro a montar en diferentes elementos filtrantes y módulos filtrantes similares reemplazables, se evita el uso de bolsas metálicas de refuerzo. Por lo tanto, es más fácil y más rápido cambiar las bolsas del filtro y no se originan más costes de bolsas adicionales. Además, se puede hacer rígida una tela de filtro más fina gracias a los hilos gruesos del fondo de la tela. Un módulo filtrante rígido se mantiene mejor en su posición y, por lo tanto, tiene una duración de uso mayor. Además, los hilos gruesos del fondo protegen la capa real de filtración de la tela con lo que los bordes agudos del elemento filtrante no pueden dañar la tela. Con respecto al documento SE mencionado en la descripción de la técnica anterior, la tela de filtro de la invención se puede limpiar más fácilmente durante su uso puesto que la suciedad no obstruye los canales abiertos del fondo de la tela de la invención de la manera en la que la suciedad puede obstruir diferentes estructuras de texturas. Una ventaja sustancial es que ahora el líquido filtrado no fluye dentro de la estructura de la textura sino en los canales de flujo formados para este fin, en los que no hay hilos en la dirección transversal de los canales que bloqueen el flujo. Además, el flujo de líquido puede ser dirigido de una manera deseada cuando el módulo filtrante se fabrica de modo que los canales de flujo paralelos del fondo de la tela de filtro están dispuestos de acuerdo con las posiciones de los orificios y con el funcionamiento del elemento filtrante. Entonces es posible disponer los orificios del elemento filtrante y de los canales de la tela de filtro de tal manera que el líquido entra en los orificios del elemento filtrante lo más eficientemente posible. Considerándolo todo, usando la tela de filtro de la invención, se pueden reducir los costes operativos del aparato de filtración y mejorar la eficiencia de filtración.

La invención será descrita con más detalle en los siguientes dibujos en los que:

la figura 1 muestra esquemáticamente el principio de un aparato de filtración en el que se puede usar preferiblemente un módulo filtrante fabricado de tela de filtro de la invención,

la figura 2 muestra esquemáticamente la estructura de una tela de filtro de la invención, y

la figura 3 muestra esquemáticamente un módulo filtrante hecho de tela de filtro de la invención y montado en un elemento filtrante.

La figura 1 es una vista simplificada del principio de un filtro de disco (2) que comprende una pluralidad de segmentos filtrantes (1a a 1h). El disco del filtro gira en una cubeta (no mostrada) que contiene líquido y sólidos, con lo que el líquido de la mezcla pasa a través de la tela del filtro estirada sobre los segmentos. Los sólidos permanecen sobre la superficie exterior de la tela del filtro desde la que son separados por medio de cuchillas, chorros de agua o algún aparato similar de lavado. El líquido que ha pasado a través de la tela del filtro fluye a orificios (3) dispuestos en un segmento filtrante y después al elemento filtrante, desde el que es dirigido hacia adelante por un conducto (4). Por claridad, los orificios (3) están dibujados muy aumentados en la figura. Por la misma razón, los otros segmentos (1b a 1h) se representan en líneas de puntos y totalmente sin orificios. Como se puede ver en la figura, los orificios tienen la misma dirección que el eje central del segmento pero, por supuesto, los orificios pueden estar dispuestos en líneas que tienen una dirección diferente o, alternativamente, todas las superficies de filtración del segmento pueden estar provistas uniformemente de orificios. Cuando los orificios están situados de acuerdo con la figura y el módulo filtrante se ha formado de acuerdo con la línea formada por los orificios, los canales de flujo formados por los hilos gruesos de la cara inferior del módulo tienen la misma dirección que los orificios. Por motivos ilustrativos, la dirección de los hilos gruesos del fondo del módulo ha sido indicada en líneas de puntos (5) en la figura. Cuando los orificios y los canales de flujo se forman de esta manera, el líquido que ha pasado a través de la tela fluye eficientemente a los orificios y después al segmento debido a la rotación del aparato de filtración y a la gravedad.

De una manera muy simplificada, la figura 2 muestra la estructura en sección transversal de una tela de filtro de la invención. La tela de filtro de acuerdo con la figura es una tela de filtro de una sola capa que comprende hilos de urdimbre (6) e hilos de trama (7). Además, en la superficie del fondo de la tela se han tejido hilos más gruesos (8) que tienen la dirección de la trama. Los hilos más gruesos son hilos adicionales, esto es, cada hilo más grueso ha sido dispuesto paralelo y contra un hilo de trama (7a) situado en el hilo más grueso. Los hilos más gruesos paralelos forman entre sí canales de flujo (9) con lo que el líquido filtrado por la tela fluye por los canales y es dirigido por los canales a los orificios (3) dispuestos en un elemento del filtro (10). Los hilos más gruesos son monofilamentos muy tolerantes a la compresión. A su vez, los hilos de urdimbre y trama son multifilamentos porque permiten más fácilmente la formación de una textura densa. Además, en la tela de la invención, se aplanan y moldean apropiadamente en los hilos más gruesos con lo que la tela se vuelve compacta con independencia de los hilos más gruesos del fondo. Esto se puede ver en la figura 2 examinando particularmente los hilos de trama (7a) situados en los hilos más gruesos (8). En la porción de filtración se puede usar también hilo hilado. Además, la estructura puede comprender hilos monofilamentos distintos de los hilos gruesos del fondo. En la figura se indica con el número de referencia 11 un monofilamento que tiene la misma dirección que los hilos gruesos y mejora la rigidez de la tela. Sin embargo, los hilos paralelos adyacentes a los hilos gruesos son preferiblemente, debido a su compactibilidad, multifilamentos o hilos hilados. Gracias a los hilos más gruesos, la tela es rígida incluso si la capa real de filtración fuera extremadamente fina. Gracias a su estructura más rígida, el módulo filtrante se mantiene mejor en su posición con independencia de las fuerzas de filtración y limpieza a la que es sometido y, en consecuencia, dura más. Por otro lado, una capa más fina de filtración no se obstruye tan fácilmente como una capa gruesa y puede ser lavada más fácilmente. Además, los hilos gruesos del fondo protegen la capa real de filtración, por ejemplo, en las esquinas del elemento filtrante, en las que la tela de filtro está sometida a tensión alta mientras está siendo estirada.

La figura 2 muestra también que los hilos más gruesos (8) pueden estar dispuestos en la tela a intervalos deseados. El número de hilos más gruesos con respecto a otros hilos paralelos del fondo puede ser determinado de acuerdo con el uso y las características deseadas requeridas de la tela, por ejemplo, rigidez.

El módulo filtrante puede ser estirado sobre el elemento filtrante por medio de diferentes partes mecánicas de estiramiento conocidas per se o el estiramiento puede ser realizado por contracción térmica, en cuyo caso por lo menos algunos de los hilos de la tela del filtro deben ser termocontráctiles. A este respecto, hilos termocontráctiles se refiere a hilos usados en la fabricación de telas de filtros que pueden ser acortados por calentamiento en tal extensión que el cambio resultante de longitud puede ser utilizado de una manera deseada para estirar herméticamente bolsas de filtros, mallas de filtros, etc., en su sitio. El estiramiento puede ser controlado seleccionando apropiadamente los hilos. Como los hilos más gruesos sólo se contraen sustancialmente en su dirección longitudinal y no con respecto a su diámetro, los canales, cuando se contraen, conservan sustancialmente su forma; en consecuencia, la contracción no perjudica el flujo de líquido. Por otro lado, los hilos más gruesos no tienen que ser contráctiles; usualmente es suficiente que sean contráctiles los hilos transversales a los hilos más gruesos. También en dicho caso, los canales conservan su estructura con independencia de la contracción.

La figura 3 es una vista en sección de una parte de un módulo filtrante que ha sido montado en su posición. En este caso, el elemento filtrante (10) es un cilindro, estando dispuestos orificios (3) por toda la superficie del cilindro. Los hilos más gruesos (8) del fondo de la tela forman canales (9) en los orificios de la manera mostrada en la figura. Por claridad, en la figura se muestra de una manera muy simplificada una tela de filtro de dos capas. A este respecto, se cree que los expertos en la técnica pueden seleccionar el tipo apropiado de unión, material de los hilos, tipo de los hilos, etc. Así, la tela del filtro puede ser de una textura de una sola capa o de varias capas y puede estar hecha de hilos que tienen diferente sección transversal siempre que el material del hilo sea duradero y tenga estabilidad dimensional bajo las condiciones de trabajo planificadas. Los hilos gruesos no afectan per se a las características de la capa de filtración por lo que, en este sentido, son hilos adicionales de la tela. La diferencia de diámetro entre los otros hilos y los hilos más gruesos es preferiblemente entre 1:1,4 y 1:6, con lo que se proporciona un canal suficientemente grande entre la capa de filtración de la tela y la superficie del elemento en lo referente al flujo de líquido. Los expertos en la técnica pueden determinar, por ejemplo por cálculo, la diferencia de espesor entre los multi- y monofilamentos.

Los dibujos y la descripción relacionada sólo pretenden ilustrar la idea de la invención. En sus detalles, la invención puede variar dentro del alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, la capa real de filtración de la tela de filtro se puede formar espesando mediante cosido bloque fibroso en la textura del cuerpo. El efecto de espesamiento también se puede conseguir mediante una capa apropiada de recubrimiento dispuesta sobre la superficie superior de la tela. En principio, también es posible usar un cuerpo formado a partir de disposiciones no tejidas de hilos. Además, a partir de la tela de filtro de la invención también se pueden fabricar elementos conocidos como mallas contráctiles a disponer sobre diferentes filtros de tambor, etc. Además, dirigiendo apropiadamente la tela de filtro, se pueden hacer rígidos puntos deseados del módulo por medio de los hilos gruesos del fondo. Curvada transversalmente a los hilos gruesos, la tela es rígida pero cuando la tela se curva en la dirección de los hilos gruesos, se curva fácilmente sobre una sección entre los hilos gruesos. Además, la tela se puede fabricar de modo que los hilos más gruesos de la estructura de la superficie del fondo de la tela tengan, a diferencia de lo que se ha descrito anteriormente, la misma dirección que la urdimbre.

Claims (10)

1. Tela de filtro compuesta de una pluralidad de hilos en las direcciones longitudinal y transversal, comprendiendo la tela de filtro una porción de filtración que tiene una estructura y densidad de acuerdo con las características de filtración deseadas para separar líquido de una mezcla que consiste en sólidos y un líquido, tela de filtro que se ha disponer contra un elemento filtrante (10) de un aparato de filtración y en la que la estructura de la cara inferior de la tela de filtro, esto es, la porción que mira hacia el elemento filtrante, comprende hilos más gruesos que la porción que mira hacia la cara superior de la tela para el flujo del líquido filtrado por la tela, caracterizada porque la cara inferior de la tela de filtro comprende hilos sustancialmente paralelos (8) que son más gruesos que el resto de los hilos de la tela y porque los hilos más gruesos forman entre sí canales paralelos (9) que permiten que el líquido filtrado fluya en la dirección de la superficie del elemento filtrante (10) entre la porción de filtración de la tela de filtro y el elemento filtrante.

2. Tela de filtro de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los hilos más gruesos (8) son monofilamentos y porque por lo menos los hilos de la tela de filtro que son paralelos a los hilos más gruesos del fondo y están situados en los hilos más gruesos son multifilamentos, en la que los hilos multifilamentos han sido moldeados en los hilos más gruesos y forman así una tela densa también en los hilos más gruesos.

3. Tela de filtro de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la diferencia de diámetro entre los otros hilos (6, 7, 7a) y los hilos más gruesos (8) de la tela de filtro es por lo menos 1:1,4 o más.

4. Tela de filtro de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los hilos más gruesos (8) del fondo de la tela de filtro tienen la misma dirección que la trama.

5. Tela de filtro de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque por lo menos algunos de los hilos usados en la tela de filtro son termocontráctiles.

6. Tela de filtro de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, para conseguir una estructura más densa, se ha cosido un bloque fibroso a la porción filtrante de la superficie superior de la tela de filtro.

7. Módulo filtrante a disponer en un elemento filtrante (10) como superficie filtrante cuando se separa líquido de una mezcla que consiste en sólidos y un líquido por medio de un aparato de filtración, módulo filtrante hecho de tela de filtro que comprende una capa filtrante compuesta de hilos en las direcciones longitudinal y transversal, habiéndose dispuesto, cuando se fabrica la tela, en el fondo de la tela de filtro hilos más gruesos que el resto de los hilos de la tela para el flujo de líquido, caracterizado porque el módulo filtrante está hecho de tela de filtro cuya cara inferior, esto es, la superficie que está contra el elemento filtrante, comprende hilos sustancialmente paralelos (8) que son más gruesos que los otros hilos de la tela y porque se forman canales (9) entre los hilos más gruesos, en los que el líquido filtrado por la tela fluye en la dirección de la superficie del elemento filtrante (10).

8. Módulo filtrante de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque en el módulo filtrante final, la tela de filtro está dispuesta de modo que los canales (9) del fondo de la tela están dirigidos de acuerdo con la estructura del módulo filtrante.

9. Módulo filtrante de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque en el módulo filtrante final, la tela de filtro está dispuesta de modo que los canales (9) del fondo de la tela están dirigidos de modo que los canales conducen el líquido filtrado a orificios (3) del elemento filtrante (10).

10. Módulo filtrante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el módulo filtrante comprende hilos termocontráctiles con lo que el módulo filtrante puede ser estirado sobre el elemento filtrante por tratamiento térmico.