ES2308475T3 - Tela de filtracion solido/liquido y dispositivo de filtracion. - Google Patents
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Abstract
Un método para fabricar una tela de filtración de sólidos/líquidos, comprendiendo el método: tejer una tela (7) de filtración de sólidos/líquidos que comprende una primera superficie (14) y una segunda superficie (16); emplear una pluralidad de hilos (12) polímeros longitudinales y una pluralidad de hilos (13a, 13b, 13c) polímeros de dirección transversal en el tejido; y proporcionar la tela (7) de filtración de sólidos/líquidos con una permeabilidad que permite que el líquido en una mezcla de sólidos/líquidos filtrada sea permeado a través de la tela y, por otra parte, que impida que los sólidos de la mezcla atraviesen el tejido, caracterizado por tejer una porción (15) de filtración que tiene permeabilidad adecuada para la filtración de sólidos/líquidos al menos sobre el lado de la primera superficie (14) de la tela (7), disponer la primera superficie (14) de la tela (7) para que sea corrugada, de modo que la tela (7) tenga su superficie de contacto más externa proporcionada con corrugaciones que se abren hacia fuera desde la tela (7), y disponer la segunda superficie (16) de la tela (7) sustancialmente uniforme.
Description
Tela de filtración sólido/líquido y dispositivo
de filtración.
La invención se refiere a un método de
fabricación de una tela de filtración de sólidos/líquidos,
comprendiendo el método: tejer una tela de filtración de
sólidos/líquidos que comprende una primera y una segunda
superficies; emplear una pluralidad de hilos polímeros
longitudinales y una pluralidad de hilos polímeros de dirección
transversal en la tejedora; y proporcionar la tela de filtración de
sólidos/líquidos con una permeabilidad que permita que el líquido
de una mezcla sea filtrado de sólidos/líquidos para que pueda
permear la tela y, por otra parte, impedir que sólidos procedentes
de la muestra atraviesen la tela.
La invención se refiere además a una tela
filtración de sólidos/líquidos que comprende: una estructura de
tejido que incluye una primera superficie y una segunda superficie;
una pluralidad de hilos polímeros longitudinales y una pluralidad
de hilos polímeros de dirección transversal; y la tela de filtración
de sólidos/líquidos tiene una permeabilidad que permite que el
líquido de una mezcla sea filtrado de sólidos/líquidos para que
permee la tela y, por otra parte, impedir que los sólidos de la
mezcla atraviesen la tela.
La invención se refiere además a un dispositivo
de filtración de sólidos/líquidos que comprende: al menos una
superficie de filtro que tiene una pluralidad de aberturas; medios
para mover la superficie de filtro en una dirección giratoria
durante la filtración; y una tela de filtración de sólidos/líquidos
dispuesta contra cada superficie de filtro, teniendo la tela de
filtración de sólidos/líquidos una permeabilidad tal que la permite
ser atravesada por el líquido de una mezcla que ha de ser filtrada
de sólidos/líquidos y, por otra parte, dispuesta para impedir que
los sólidos de la muestra atraviesen la tela.
Por ejemplo, en la industria minera, en el
refino de metales, la industria forestal, la industria química, y
los procedimientos de fabricación para productos alimenticios y
farmacéuticos, existe una necesidad de filtración de
sólidos/líquidos para separar el líquido y las partículas sólidas de
una mezcla de sólidos y líquido. Diversos aparatos de filtración
mecánica con diferentes principios de funcionamiento y propiedades
han sido desarrollados para la filtración de sólidos/líquidos. Los
aparatos conocidos incluyen filtros de cámara dispuestos vertical y
horizontalmente, filtros de correa, prensas de doble tela, filtros
horizontales, y filtros de disco y de tambor. En estos aparatos, el
principio de la filtración es separar la fase líquida y la fase
sólida al menos parcialmente una de otra por medio de una
diferencia de presión. Además, en los filtros de sólidos/líquidos
mecánicos, la superficie de filtro del aparato de filtración se
proporciona con una tela de filtración, que funciona como una capa
de filtración. En algunos aparatos de filtración, la tela de
filtración se mueve durante la filtración, controlada por rodillos
adecuados ya sea continuamente o durante ciclos. Además, por
ejemplo, en los filtros de disco y de tambor, una superficie de
filtro proporcionada con una tela de filtración es movida en una
pileta que contiene una mezcla que ha de ser procesada, de modo que
los sólidos se recogen en la superficie de la tela. La superficie
de filtro es movida con respecto a cuchillas fijas o similares, las
cuales guían los sólidos acumulados sobre la superficie exterior de
la tela de filtración fuera de la tela.
Un factor que influencia la capacidad de un
filtro de sólidos/líquidos es el tamaño del área de filtración del
filtro. Por ejemplo, en un filtro de disco o de tambor, el área de
filtración puede ser incrementada incrementando el diámetro. No
obstante, el problema aquí es que el tamaño del filtro y, al mismo
tiempo, su necesidad de espacio aumentan desafortunadamente, por lo
que la eficiencia del espacio de producción por área de suelo puede
ser reducida. Filtros de tambor que tienen lados de elementos de
sector corrugados, es decir, han sido desarrolladas superficies de
filtro, para resolver el problema. Una superficie de filtro
corrugada permite proporcionar una mayor área de filtración en un
filtro de disco que anteriormente. De esta manera, la capacidad de
filtración de un filtro de disco se incremente sin un cambio
significativo en las dimensiones exteriores del filtro. No
obstante, el problema en esta solución es la necesidad de que el
sector de filtro de un filtro de disco sea sustituido con sectores
proporcionados con una superficie de filtro corrugada. La
sustitución de los sectores origina gastos extraordinarios
significativos. En adición, gastos y problemas surgen porque los
cambios en los sectores originan usualmente cambios en otros
componentes y parámetros de control del aparato de filtración.
Consecuentemente, el problema es como incrementar la capacidad de
los aparatos de filtración existentes.
El objeto de la presente invención es
proporcionar una nueva y mejorada tela de filtración de
sólidos/líquidos, un método de fabricación de la tela, y, además,
un dispositivo de filtración proporcionado con una nueva clase de
tela de filtración de sólidos/líquidos.
El método de la invención se caracteriza por
tejer una porción de filtración que tiene permeabilidad adecuada
para la filtración de sólidos/líquidos al menos sobre el lado de la
primera superficie de la tela, disponiendo la primera superficie de
la tela de modo que sea corrugada, por lo que la tela tiene una
superficie de contacto más externa proporcionada con corrugaciones
que se abren fuera de la tela, y disponiendo la segunda superficie
de la tela sustancialmente uniforme.
La tela de filtración de sólidos/líquidos de la
invención se caracteriza porque la tela comprende una porción de
filtración adecuada para la filtración de sólidos/líquidos, siendo
proporcionada la primera superficie de la tela con una superficie
de contacto más exterior corrugada proporcionada con una pluralidad
de corrugaciones que se abren hacia fuera de la tela, y siendo la
segunda superficie de la tela sustancialmente uniforma.
El dispositivo de filtración de la invención se
caracteriza porque la tela comprende una porción de filtración
adecuada para la filtración de sólidos/líquidos, una superficie
exterior de la tela de filtración del líquido de sólidos es
corrugada, por lo que una superficie de contacto dispuesta contra la
mezcla que ha de ser filtrada comprende una pluralidad de
corrugaciones abiertas hacia fuera de la tela de filtro, y una
superficie interior de la tela de filtración de sólidos/líquidos
que tiene una superficie sustancialmente uniforme dispuesta contra
la superficie de filtro.
La idea esencial de la invención es disponer una
tela de filtración de sólidos/líquidos contra la superficie de
filtro de un dispositivo de filtración de sólidos/líquidos mecánico,
comprendiendo la tela al menos una superficie exterior corrugada.
Siendo esto así la tela comprende al menos una superficie de
contacto más exterior proporcionada con una pluralidad de
corrugaciones que se abren hacia fuera de la tela.
Una ventaja de la invención es que la capacidad
de un dispositivo de filtración puede ser aumentada de una manera
económica y sencilla. La tela de filtración de sólidos/líquidos
según la invención puede ser dispuesta contra la superficie de
filtro de un dispositivo de filtro normal, de modo que la superficie
exterior del filtro sea proporcionada con una superficie
corrugada. Típicamente, la superficie de filtro del disco y de los
filtros de tambor es sustancialmente uniforme. La invención permite
que el área de ese tipo de superficie de filtro uniforme sea
aumentada de una manera sencilla. En virtud de la superficie
corrugada el área de la tela puede ser más de un 20% mayor en
comparación con una tela uniforme convencional. En la solución de la
invención, la estructura del dispositivo de filtración no ha de ser
cambiada necesariamente de por sí en absoluto. Además, puesto que
las corrugaciones en la tela se abren hacia fuera, la torta de
sólidos es fácilmente desprendible en la etapa de desprendimiento
del ciclo de filtración.
La idea esencial de una realización de la
invención es que la tela de filtración de sólidos/líquidos comprenda
una pluralidad de hilos cuya longitud se acorta significativamente
después de la etapa de tejer la tela, por lo que el cambio en la
longitud origina que la porción de filtración situada sobre la
superficie de la tela tenga una forma corrugada. Siendo esto así,
los hilos que tienen una longitud que cambia son ligados con la
porción de filtración en los fondos de las corrugaciones.
La idea sustancial de una realización de la
invención es que la tela de filtración de sólidos/líquidos comprenda
una pluralidad de hilos que puedan contraerse por calor
considerablemente, teniendo los hilos un largo recorrido libre, es
decir, la distancia entre los hilos que pueden contraerse y los
hilos en la dirección transversal con relación a estos es
relativamente larga. Una pluralidad de hilos existe por lo tanto
entre los puntos de ligadura. Un hilo térmicamente contráctil tiene
una longitud inicial y está dispuesto para que se acorte
significativamente en la dirección longitudinal cuando sea tratado
térmicamente. El material de ese tipo de hilo puede ser por ejemplo
polipropileno (PP), tereftalato de polietileno (PET) o fluoruro de
polivinilideno (PVDE). Hilos que se contraigan por calor en alto
grado pueden unir los puntos de enlace entre sí bajo la acción del
tratamiento térmico, por lo que la parte de la porción de filtración
de la tela situada entre los puntos de enlace adopta una forma
corrugada. Los hilos altamente contráctiles se extienden por el
fondo de la tela sustancialmente sin plegarse y constituyen un
fondo poco denso o capa intermedia en la tela. Una ventaja de esta
realización es, entre otras, la obtención de una superficie
corrugada relativamente rígida en la tela. Los hilos altamente
contráctiles que pasan por el fondo mantiene la superficie de la
tela corrugada a pesar de las fuerzas dirigidas a la misma. Además,
en virtud de su estructura corrugada, la tela de filtro puede ser
tan rígida que sea capaz de recibir parte de las fuerzas dirigidas
al filtro durante la filtración. En este caso, el bastidor y la
superficie de filtración del filtro no tienen que ser tan sólidos
como normalmente, sino que pueden ser fabricados de un material más
ligero o puede ser usada una construcción distinta más ligera en
los mismos. Esto permite que los gastos de fabricación del
dispositivo de filtración se reduzcan.
La idea esencial de una realización de la
invención es que la tela de filtración de sólidos/líquidos comprenda
una pluralidad de hilos que puedan ser estirados que tengan largos
tramos libres, es decir, la distancia entre los puntos de enlace
entre los hilos extensibles y los hilos en la dirección transversal
relativos a los mismos es relativamente grande. Consecuentemente,
existe una pluralidad de hilos de dirección transversal entre los
puntos de enlace. Un hilo que pueda ser estirado tiene una longitud
en reposo, y esta puede ser estirada longitudinalmente para
incrementar la longitud del hilo en una mayor que la longitud
original. El hilo recupera sustancialmente su longitud original
cuando la fuerza dirigida a un hilo que puede ser estirado
desaparece. El material de ese tipo de hilo puede ser por ejemplo:
poliamida (PA), poliuretano (PU) o el hilo de alta elasticidad según
la publicación US 6.030.905, por ejemplo. Cuando la tela de
filtración de sólidos/líquidos está siendo tejida, los hilos
extensibles son estirados a una primera longitud. Durante el
estirado, cuando la tela está liberada de las fuerzas de tejido que
actúan sobre la misma, los hilos extensibles tienden a recuperar su
longitud de reposo. De ese modo, la longitud de los hilos
extensibles se reduce y como un resultado, la superficie de la tela
de filtro adquiere una forma corrugada. En virtud de su superficie
exterior corrugada ese tipo de tela de filtro tiene un área de
filtración grande. En adición, la estructura de la tela de filtro es
flexible, permitiendo que la tela de filtro sea apretada contra la
superficie de filtro del aparato de filtración. Una tela flexible
permanece bien en posición contra la superficie de filtro. Una
ventaja adicional de la realización es que en los filtros de disco
de la industria minera, un golpe puede ser usado para retirar la
costra sólida, permitiendo que la bolsa de filtro se expanda ya que
los hilos que pueden ser estirados y por tanto contribuir a la
retirada de la torta de sólidos.
La idea esencial de una realización de la
invención es que las superficies sobre el lado de ambos, fondo y
superficie, de la tela de filtración de sólidos/líquidos son
corrugadas. Siendo esto así, los hilos que tienen una longitud que
cambia considerablemente constituyen una porción intermedia que
tiene una estructura débil en el centro de las capas corrugadas.
Las porciones corrugadas sobre la superficie y en el fondo de la
tela pueden estar dispuestas simétricamente o pueden estar
dispuestas diagonalmente. Además, la porción de filtración sobre el
lado de la superficie puede servir como la capa de filtración real y
la porción de filtración sobre el lado del fondo puede servir como
una estructura de soporte. Hilos y enlaces similares o diferentes
pueden ser usados sobre las porciones de filtración de la
superficie y el fondo. Los hilos que tienen una longitud que cambia
son ligados al resto de la estructura de la tela en la porción
interior de la tela, por lo que ellos no pasan a través de la forma
corrugada abierta hacia arriba.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el área de la superficie corrugada de la tela de
filtración de sólidos/líquidos es del 10 al 30% mayor comparada con
el área de la superficie uniforme.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el área de la superficie corrugada comprenda
crestas de corrugación, estando comprendida la distancia lateral
entre dichas crestas entre 10 y 40 mm.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
sea un filtro de tambor, y que la tela de filtración del líquido de
sólidos esté dispuesta de tal manera que las ranuras y crestas en
el mismo pasen en la dirección axial del filtro de tambor.
Consecuentemente, las ranuras y las crestas son respectivamente
transversales a la dirección de máquina. Siendo esto así, los hilos
que tienen una longitud que cambia considerablemente pueden apretar
la tela de filtración de sólidos/líquidos apretadamente alrededor
del perímetro del filtro de tambor.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
sea un filtro de tambor, y que la tela de filtración de
sólidos/líquidos esté disponga de tal manera que las ranuras y
crestas en la misma pasan en la dirección circunferencial del filtro
de tambor. Consecuentemente, las ranuras y crestas son
sustancialmente paralelas respectivamente a la dirección de
máquina. Esta solución puede ser aplicada, por ejemplo, cuando la
torta de sólidos se retira por medio de cuchillas fijas
mecánicas.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
sea un filtro de disco, y que la tela de filtración de
sólidos/líquidos esté dispuesta de tal manera que las ranuras y las
crestas en la misma pasan en la dirección radial del filtro de
tambor. Consecuentemente, las ranuras y las crestas son transversas
con respecto a la dirección de máquina. Siendo esto así, los hilos
que cambien considerablemente de longitud pueden apretar la tela de
filtración de sólidos/líquidos alrededor del elemento de sector del
filtro de disco.
La idea esencial de una realización de la
invención es que el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
sea un filtro de disco, y que la tela de filtración de
sólidos/líquidos sea dispuesta de tal manera que la dirección de
giro de las ranuras y crestas en la misma sea desviada de 1º a 30º
de la dirección radial del filtro de disco. Esto puede mejorar el
desprendimiento de la torta de sólidos en ciertos montajes de
dispositivo.
La idea esencial de una realización de la
invención es que la tela de filtro constituya un elemento de filtro,
que es una pieza separada con relación a la superficie de
filtración del filtro de sólidos/líquidos y que pueda ser dispuesta
apretadamente contra la superficie de filtración del filtro. La tela
de filtro actúa como la capa de filtración real en el montaje,
actuando la superficie de filtro como una capa de soporte.
La invención se describirá con más detalle en
los dibujos que se acompañan, en los que:
la Figura 1 muestra esquemáticamente un
dispositivo de filtración, es decir, un filtro de disco, aplicable
a la filtración de sólidos/líquidos;
la Figura 2 muestra esquemáticamente otro
dispositivo de filtración, es decir, un filtro de tambor aplicable
a la filtración de sólidos/líquidos;
la Figura 3 muestra esquemáticamente la sección
transversal de una tela de filtración de sólidos/líquidos de la
invención después del tejido;
la Figura 4 muestra esquemáticamente la sección
transversal de la tela de filtración de sólidos/líquidos de la
Figura 1 después del tratamiento térmico;
la Figura 5 muestra esquemáticamente el
principio de una segunda filtración de sólidos/líquidos con la tela
en un telar de tejeduría y estirada;
la Figura 6 muestra esquemáticamente la tela de
filtración de sólidos/líquidos de la Figura 5 después de ser
liberada la tela en su posición de reposo;
la Figura 7 muestra esquemáticamente la tela de
filtración de sólidos/líquidos de las Figuras 5 y 6 instalada
contra la superficie de filtro de un filtro;
la Figura 8 muestra esquemáticamente el
principio de todavía otra tela de filtración de sólidos/líquidos en
una situación en la que la longitud de los hilos ha cambiado
considerablemente alcanzando su máxima longitud; y
la Figura 9 muestra esquemáticamente el
principio de la tela de filtración de sólidos/líquidos mostrada en
la Figura 8 en una situación en la que la longitud de los hilos que
han cambiado considerablemente de longitud está significativamente
acortada.
En las Figuras, la invención se muestra de una
manera simplificada por razones de claridad. En las Figuras, las
partes semejantes son designadas con los mismos números de
referencia.
La Figura 1 muestra el principio de un filtro de
disco típico. El filtro de disco comprende un depósito 1, dentro
del cual una solución compuesta por un sólido y un líquido se aplica
desde un canal 2 de alimentación. El filtro de disco comprende una
pieza 3 de bastidor tubular que se hace girar alrededor de un eje
horizontal, una pluralidad de elementos 4 de sectores de forma
sustancialmente triangular dispuestos adyacentes entre sí sobre el
perímetro de la parte de bastidor de tal manera que dichos elementos
4 de sector constituyen una estructura en forma de disco. Las
superficies laterales triangulares de los elementos 4 de sector son
proporcionadas con una pluralidad de aberturas 5, actuando las
superficies laterales como superficies 6 de filtro, contra las
cuales está dispuesta una tela 7 de filtro. Por razones de claridad,
la Figura 1 muestra solamente la tela de filtro dibujada sobre un
elemento 4 de sector, y además, solamente una abertura 5 se muestra
con un tamaño exagerado. Típicamente, un elemento de filtro de tipo
de bolsa se fabrica de una tela 7 de filtro y puede estar dispuesto
apretadamente encima del elemento 4 de sector. En el filtro, la tela
7 de filtro actúa como la capa de filtración real. El filtro de
disco se hace girar en el sentido A en una mezcla 8 en la cuba 1, y
al mismo tiempo se crea una sobrepresión dentro del elemento 4 de
sector. De este modo se permite que el líquido atraviese la tela 7
de filtro y atraviese además las aberturas 5 en la superficie 6 de
filtro dentro del elemento 4 de sector. La torta sólida permanecen
sobre la superficie de la tela 7 de filtro, de la cual es eliminada
por medio de cuchillas fijas 9, de chorros o similares de medios de
presión, en un pozo 10 de descarga antes del ciclo siguiente de
filtración.
La Figura 2 muestra el principio de un filtro de
tambor. Un filtro de tambor difiere del filtro de disco descrito
anteriormente porque las separaciones 11 longitudinales huecas se
proporcionan sobre el perímetro de la parte 3 de bastidor, actuando
el perímetro exterior de las separaciones como la superficie 6 de
filtro. En la Figura 2, se muestra la estructura de solamente una
de tales separaciones 11 por razones de claridad. Como muestra la
figura la superficie 6 de filtro se proporciona con una pluralidad
de aberturas 5. La tela 7 de filtro está dispuesta sobre el
perímetro del filtro de tambor. La tela 7 de filtro puede estar
compuesta de una o más piezas que forman un elemento de filtro
reemplazable. En la Figura 2, la tela 7 de filtro se muestra con
una línea de puntos por razones de claridad. El filtro de tambor se
hace girar en el sentido A alrededor de su eje longitudinal en la
cuba 1 que contiene la mezcla 8 que ha de ser tratada. Una torta
sólida generada sobre la superficie de la tela 7 de filtro puede
ser desprendida por medio de cuchillas fijas o similares en el pozo
10 de descarga antes del ciclo de filtración siguiente.
La Figura 3 muestra una sección transversal muy
simplificada de una tela de filtración de sólidos y líquidos
después de ser tejida, antes del tratamiento térmico. La tela 7 de
filtración de sólidos/líquidos puede ser tejida usando una
pluralidad de hilos longitudinales 12, que enlazan con una
pluralidad de hilos 13 en dirección transversal. En el telar de
tejeduría, los hilos longitudinales 12 pueden estar en la dirección
de la urdimbre, y los hilos en la dirección transversal 13 pueden
estar en la dirección de la trama. Los hilos 13 en la dirección
transversal están en dos capas. Los hilos 13a en la dirección
transversal que pasan sobre el lado de la superficie 14 de la tela
7 de filtro constituyen, junto con los hilos longitudinales 12, una
porción 15 de filtración sobre el lado de la superficie 14 de la
tela 7 de filtro. Los hilos y la estructura tejida de la porción 15
de filtración están diseñados para que tengan una densidad que
permita que el líquido los atraviese pero reteniendo las partículas
sólidas sobre el lado de la superficie 14 de la tela 7. Diferentes
texturas y otras estructuras pueden ser aplicadas al tejido de la
porción 15 de filtración.
En contraste, el lado del fondo 16 del tejido 7
de filtro se proporciona con una pluralidad de hilos 13b de
dirección transversal que pueden contraerse grandemente por calor,
enlazados con los hilos longitudinales 12 constituyen por tanto,
sobre el lado del fondo 16 de la tela 7 de filtro, una capa inferior
17 cuya estructura puede ser muy ligera, es decir, teniendo una
alta permeabilidad. Además, los hilos 13b que se contraen
grandemente tienen un largo recorrido libre, es decir, la distancia
L1 entre los puntos 18 de ligadura es grande. En la práctica, la
distancia L1 entre los puntos 18 de ligadura puede ser a lo largo de
la longitud de más de 15 hilos 12 longitudinales. En algunos casos,
la distancia L1 puede ser de hasta la longitud de 55 hilos
longitudinales 12. En adición, los hilos 13b de elevada contracción
pasan sobre el lado del fondo 16 de la tela 7 tan rectos como es
posible, y no se enrollan con los hilos longitudinales 12.
La Figura 4 muestra, muy simplificada, la tela 7
de filtro de la Figura 3 después del tratamiento térmico posterior
al tejido. Mediante la acción del calor, la longitud de los hilos 13
se acorta grandemente, por lo que los puntos 18 de ligadura se
acercan entre sí, es decir la distancia L2 es evidentemente menor
que la distancia L1 original. Puesto que los hilos 13a de dirección
transversal que pasan sobre el lado de la superficie 14 son
sustancialmente no contráctiles por calor o su contracción es
considerablemente menor que la de los hilos 13b de la capa
inferior, ningún cambio significativo en la longitud se produce en
la porción 15 de filtración mediante la acción del tratamiento
térmico. El cambio significativo en la longitud de los hilos 13b de
la capa inferior 17 se origina en los hilos 13a y consecuentemente
también en la porción 14 de filtración completa que adopta una
forma corrugada como un resultado de las fuerzas generadas por la
contracción. Los puntos 18 de ligadura están situados ahora en los
fondos de las corrugaciones. Las dimensiones de la forma corrugada,
es decir la altura H de las crestas de las corrugaciones y la
distancia M entre las crestas de las corrugaciones dependen, entre
otras cosas, de la magnitud de la contracción y la distancia L1
entre los puntos 18 de ligadura. La altura H de las crestas puede
estar comprendida entre 2 y 12 mm, y la distancia M entre las
crestas puede estar comprendida entre 10 y 40 mm. En un cresta, la
mayor distancia P entre el hilo 13a y el hilo 13b puede estar
comprendida entre 1,5 y 11,5 mm. En adición, la corrugación es
afectada por la magnitud de la diferencia de contracción entre los
hilos 13b de elevada contracción y los otros hilos 13a de dirección
transversal. La contracción de los hilos 13b puede ser varias veces
mayor que la de los hilos 13a. La contracción puede ser
determinada, por ejemplo, según la norma SFS-EN
13844.
En algunos casos, la tela de filtro puede estar
tejida también por los hilos 12 que son de trama y, de modo
correspondiente, por los hilos 13b que tienen un cambio considerable
de longitud en la dirección de la urdimbre durante el tejido.
También es posible disponer hilos longitudinales 12 en la tela, que
puedan contraerse también considerablemente. Tales hilos 12 pueden
ser seleccionados de modo que se contraigan a una temperatura
inferior a la de los hilos 13b de dirección transversal de elevada
contracción. Esto permite por ejemplo, que un elemento de filtro de
tambor sea creado con la tela 7 de filtro, en cuyo elemento los
hilos longitudinales 12 que pueden contraerse están en la dirección
axial del filtro de tambor y los hilos 13b de dirección transversal
están en la dirección circunferencial del tambor. En este caso, el
elemento de filtro puede ser tratado primero térmicamente a una
temperatura inferior, de modo que el elemento de filtro asienta
correctamente en el perímetro del filtro de tambor en la dirección
axial. El tratamiento térmico a una mayor temperatura puede ser
realizado entonces, de modo que los hilos 13b de dirección
transversal se contraigan considerablemente y el elemento de filtro
sea colocado apretadamente sobre el perímetro del filtro de tambor.
Siendo esto así, las ranuras y las crestas se forman en la
dirección axial del filtro de tambor.
Las Figuras 1 y 2 ilustran con líneas 30 de
puntos como las ranuras y crestas de una tela de filtración de
sólido/líquidos corrugada puede pasar en la superficie de
filtro.
Es posible también emplear otras clases de hilos
de elevada contracción en la capa inferior 17 de la tela 7 de
filtro. Los hilos 13b no tienen que ser necesariamente contráctiles
por calor, pueden ser empleados otros hilos cuya contracción
longitudinal se consiga aplicando otro tipo de tratamiento físico o
químico directamente a la tela.
La Figura 3 muestra además que los puntos 18 de
ligadura están sobre el lado opuesto de la superficie de contacto
corrugada de la tela 7. Los puntos 18 de ligadura están situados por
tanto en las partes inferiores de las corrugaciones.
Consecuentemente, los hilos 13b que tienen una longitud que cambia
grandemente no pasan a través de las corrugaciones sobre la
superficie de contacto, pero las corrugaciones se abren libres fuera
de la tela 7. Esto permite que la fijación de la torta de sólidos a
la superficie de contacto de la tela 7 sea evitada, de modo que no
se crean problemas en la etapa de desprendimiento.
Por razones de claridad, las Figuras 5 a 9 no
muestran en absoluto los hilos de dirección transversal. En
adición, las Figuras son también simplificadas de otra manera y los
detalles característicos de la invención son resaltados mejorando
la claridad.
La Figura 5 muestra el principio de otra tela 7
de filtración de líquidos y sólidos en una situación en la que la
tela está todavía en el telar de tejeduría y está por tanto estirada
en la dirección B en toda su longitud. En este caso, se proporciona
una pluralidad de hilos 13b que pueden ser estirados sobre el lado
del fondo 16, por lo que la longitud de los hilos puede ser
incrementada dirigiendo una fuerza longitudinal a estos, siendo
recuperada sustancialmente su longitud con la longitud original
cuando la fuerza que actúa en la dirección B se detiene. Durante el
tejido, se dirige una fuerza longitudinal a los hilos 13b que pueden
ser estirados, puesto que la tela está sujetada por sus bordes al
telar de tejeduría. Cuando la tela 7 es liberada del telar de
tejeduría, adopta la forma correspondiente a la posición de reposo
mostrada en la Figura 6. La distancia L1 inicial entre los puntos
18 de ligadura se transforma en la distancia L2 cuando la fuerza
longitudinal almacenada en los hilos 13b que pueden ser estirados
tienden a acortar la longitud de los hilos 13b que pueden ser
estirados. Como un resultado, la porción 15 de filtración sobre la
superficie 14 de la tela 7 adopta una forma corrugada. La Figura 7
muestra además una situación en la que la tela 7 de filtro está
dispuesta contra la superficie 6 de filtro proporcionada con las
aberturas 5. Un elemento de filtro, dispuesto encima de un sector,
perteneciendo el perímetro de la parte de bastidor similar al
filtro, puede hacerse de la tela 7 de filtro. El elemento de filtro
puede ser dimensionado de modo que en la posición de reposo sea, por
ejemplo, del 10 al 20%, menor que la parte de bastidor del filtro,
de modo que el elemento de filtro ha de ser estirado algo cuando
sea colocado en posición. En este caso, la longitud de los hilos 13b
que pueden ser estirados aumenta y se almacena una fuerza en ellos
que mantiene el elemento de filtro apretado contra la superficie 6
de filtro. Como muestra la Figura 7, la magnitud de la distancia L3
que hay entre los puntos 18 de ligadura está comprendida entre las
distancias L1 y L2. Una ventaja de esa tela 7 de filtro que puede
ser estirada es que es relativamente fácil de instalar en posición
y además permanece bien en posición durante la filtración. El
material de los hilos 13b que pueden ser estirados puede ser, por
ejemplo: poliamida (PA), poliuretano (PU) o el hilo de alta
elasticidad según la publicación UA 6.030.905, por ejemplo.
La Figura 8 muestra además el principio de una
tercera tela 7 de filtración de líquidos y sólidos. En la Figura 8,
la tela 7 se muestra antes del tratamiento térmico y en la Figura 9
después del tratamiento térmico, la longitud de los hilos 13b que
se contraen al ser calentados en la tela se ha acortado
significativamente. En contraste con las soluciones presentadas en
las figuras anteriores, se proporciona una porción 19 de filtración
sobre el lado del fondo, sobre el lado inferior 16 de la tela 7 de
filtración de sólidos/líquidos, de modo que se proporciona una
porción 20 intermedia ligera compuesta de hilos 13b que pueden
contraerse grandemente por calor, entre las porciones 15 y 19 de
filtración, no participando la porción intermedia en la filtración
real. Como muestra la Figura 9, después del tratamiento térmico, la
porción 15 de filtración situada sobre el lado de la superficie 14
de la tela 7 tiene una forma corrugada de la sección transversal. En
consecuencia, la tela 7 de filtro tiene un área de filtración
sustancialmente mayor que las telas de filtro convencionales. El
área puede ser del 10%, incluso del 30%, mayor que la de las telas
que tienen una superficie uniforme. Además, la segunda porción 19
de filtración, sobre el lado inferior 16 de la tela 7 de filtro
tiene también una forma de la sección transversal corrugada. En
este caso, quedan espacios abiertos entre el fondo 16 de la tela 7
y la superficie 6 de filtro sobre las porciones situadas entre las
crestas. En estos espacios, el líquido que ha permeado la tela 7 de
filtro puede circular hacia las aberturas 5 sobre la superficie 6 de
filtro. La segunda porción 19 de filtración puede hacerse más
ligera que la porción 15 de filtración exterior.
En la Figura 9, los puntos 18 de ligadura están
dentro de la tela 7 entre las superficies de contacto corrugadas.
Los puntos 18 de ligadura están situados por tanto en los fondos de
las corrugaciones dentro de la tela 7. Consecuentemente, los hilos
13b que tienen una longitud que cambia considerablemente no pasan a
través de las corrugaciones sobre las superficies de contacto, pero
las corrugaciones se abren sobre cada superficie de contacto libre
fuera de la tela 7.
En la tela 7 de filtración de líquidos y sólidos
según las Figuras 3 a 9, cualquiera de los hilos que pueden ser
estirados, principalmente los hilos que pueden contraerse por calor,
u otro hilo adecuados para el propósito pueden ser empleado, la
longitud del cual puede ser modificada significativamente de la
manera deseada. Como se muestra en las Figuras 5 a 9, la sección
transversal de un hilo que puede ser estirado, un hilo que puede
contraerse considerablemente por calor o como la del hilo 13b puede
ser dimensionada mayor que la de los otros hilos paralelos 13a y
13c. La dimensión de los hilos 13b puede ser seleccionada de una
manera que genere una fuerza suficiente para conseguir una forma
corrugada. En contraste, las dimensiones de los hilos 13a y 13c
pueden ser dispuestas de una manera que permita obtener las
características de filtración deseadas en la tela.
Debe entenderse que la tela 7 puede tener otra
forma corrugada distinta a la mostrada en las Figuras 4 a 9 a modo
de ejemplo. Por ejemplo, en la solución de las Figuras 8 y 9, las
crestas en la porción 15 de filtración sobre el lado de la
superficie pueden ser dispuestas en diferentes puntos que las
crestas en la porción 19 de filtración sobre el lado del fondo 16.
Siendo esto así, la estructura es diagonal.
Además, en una estructura corrugada doble tal
como la de las Figuras 8 y 9, la distancia L1 entre los puntos 18
de ligadura puede ser dimensionada de modo que tenga diferentes
magnitudes sobre el lado del fondo 16 y de la superficie 14 de la
tela, si es necesario.
Aunque anteriormente han sido descritos un
filtro de discos y un filtro de tambor a modo de ejemplo, la
invención es aplicable en relación con filtros de sólidos/líquidos
mecánicos o de otras clases.
Los dibujos y la descripción relacionada con
ellos están destinados solamente a ilustrar la idea de la invención.
Los detalles de la invención pueden variar dentro del alcance de
las reivindicaciones.
Claims (11)
1. Un método para fabricar una tela de
filtración de sólidos/líquidos, comprendiendo el método:
tejer una tela (7) de filtración de
sólidos/líquidos que comprende una primera superficie (14) y una
segunda superficie (16);
emplear una pluralidad de hilos (12) polímeros
longitudinales y una pluralidad de hilos (13a, 13b, 13c) polímeros
de dirección transversal en el tejido; y
proporcionar la tela (7) de filtración de
sólidos/líquidos con una permeabilidad que permite que el líquido
en una mezcla de sólidos/líquidos filtrada sea permeado a través de
la tela y, por otra parte, que impida que los sólidos de la mezcla
atraviesen el tejido,
caracterizado por
tejer una porción (15) de filtración que tiene
permeabilidad adecuada para la filtración de sólidos/líquidos al
menos sobre el lado de la primera superficie (14) de la tela
(7),
disponer la primera superficie (14) de la tela
(7) para que sea corrugada, de modo que la tela (7) tenga su
superficie de contacto más externa proporcionada con corrugaciones
que se abren hacia fuera desde la tela (7), y
disponer la segunda superficie (16) de la tela
(7) sustancialmente uniforme.
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado por:
tejer hilos polímeros (13b) de dirección
transversal que se contraen considerablemente al ser calentados,
que tienen una primera longitud (L1) durante el tejido dentro de la
tela (7),
ligar los hilos (13b) que se contraen
considerablemente al ser calentados con los hilos (12)
longitudinales en los puntos (18) de ligadura,
emplear un recorrido libre de la longitud de
una pluralidad de hilos longitudinales (12), sobre los hilos (13b)
que se contraen considerablemente al ser calentados, entre los
puntos (18) de ligadura,
tratar térmicamente la tela (7) después del
tejido, de modo que después de tratamiento térmico, los hilos
notablemente contraídos tienen una segunda longitud (L2)) que tiene
una magnitud menor que la de la primera longitud (L1), y
permitir que la tela (7) se acorte
considerablemente en proporción con el cambio en la longitud de los
hilos (13b) grandemente contraídos por calor, de modo que la
porción (15) de filtración en la tela (7) adopte una forma
corrugada como un resultado del acortamiento.
3. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado por:
hilos (13b) que pueden ser estirados dentro de
la tela (7), que están sometidos a una fuerza longitudinal durante
el tejido de tal manera que los hilos (13b) que pueden ser estirados
tienen una primera longitud (L1) durante el tejido,
ligar los hilos (13b) que pueden ser estirados
con los hilos (12) longitudinales de la porción (15) de filtración
en los puntos (18) de ligadura,
emplear un recorrido libre de la longitud de una
pluralidad de hilos longitudinales (12) sobre los hilos (13b) que
pueden ser estirados entre los puntos (18) de ligadura,
liberar la tela (7) después del tejido, de modo
que los hilos (13a) que pueden ser estirados obtienen una segunda
longitud (L2) que tiene una magnitud menor que la de la primera
longitud (L1), y
permitir que la tela (7) se acorte
proporcionalmente al cambio en la longitud de los hilos (13b) que
pueden ser estirados, de modo que la porción (15) de filtración en
el tejido (7) adopta una forma corrugada.
4. Una tela de filtración de sólidos/líquidos
que comprende:
una estructura tejida que incluye una primera
superficie (14) y una segunda superficie (16);
una pluralidad de hilos polímeros longitudinales
(12) y una pluralidad de hilos polímeros (13a, 13b, 13c) de
dirección transversal;
y una tela (7) de filtración de sólidos/líquidos
que tiene una permeabilidad que permite que el líquido en una
muestra sea filtrado de sólidos/líquidos para ser permeado en la
tela y, por otra parte, impide que los sólidos de la mezcla pasen a
la tela,
caracterizada porque:
la tela (7) comprende una porción (15) de
filtración adecuada para la filtración de sólidos/líquidos,
la primera superficie (14) de la tela (7) se
proporciona con una superficie de contacto más exterior corrugada,
proporcionada con una pluralidad de corrugaciones que se abren hacia
fuera de la tela (7), y
la segunda superficie (16) de la tela es
sustancialmente uniforme.
5. Una tela de filtración de sólidos/líquidos
según la reivindicación 4, caracterizada porque;
una porción (15) de filtración adecuada para la
filtración de sólidos/líquidos y que comprende una pluralidad de
hilos (13a) de dirección transversal se proporciona sobre el lado de
la primera superficie (14) de la tela (7),
la tela (7) comprende una porción (17, 20)
compuesta de hilos (13b) que tienen una longitud que cambia,
la superficie corrugada se proporciona con
crestas de corrugaciones, y
en las crestas, una distancia máxima (P) entre
los hilos (13a) de dirección transversal y los hilos (13b) que
tienen una longitud que cambia de la porción (15) de filtración es
al menos de 1,5 mm.
6. Una tela de filtración de sólidos/líquidos
según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada porque:
el lado de la primera superficie (14) de la tela
se proporciona con una porción (15) de filtración que tiene una
forma corrugada y que comprende crestas y fondos de
corrugaciones,
la tela (7) comprende hilos (13b) de dirección
transversal que pueden acortarse considerablemente al ser calentados
cuya longitud es acortada en el tratamiento térmico posterior al
tejido,
los hilos (13b) que se contraen
considerablemente al ser calentados están ligados a la porción (15)
de filtración en los puntos (18) de ligadura, y
los puntos (18) de ligadura están situados en
los fondos de las corrugaciones.
7. Una tela de filtración de sólidos/líquidos
según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada porque:
el lado de la primera superficie (14) de la tela
se proporciona con una porción (15) de filtración que tiene una
forma corrugada y que comprende crestas y fondos de
corrugaciones,
la tela (7) comprende hilos (13b) que pueden ser
estirados de dirección transversal que tienen, después del tejido,
una longitud en reposo más corta que la longitud de los hilos
durante el tejido,
los hilos (13b) que pueden ser estirados están
ligados a la porción (15) de filtración en los puntos (18) de
ligadura, y
los puntos (18) de ligadura están situados en
los fondos de las corrugaciones.
8. Un dispositivo de filtración de
sólidos/líquidos que comprende:
al menos una superficie (6) de filtro que tiene
una pluralidad de aberturas (5);
medios para mover la superficie (6) de filtro en
una dirección rotacional (A) durante la filtración; y
una tela (7) de filtración de sólidos/líquidos
tejida dispuesta contra cada superficie (6) de filtro, teniendo la
tela (7) de filtración de sólidos/líquidos una permeabilidad
dispuesta para permitir que entre líquido en una mezcla para que
sea filtrado de sólidos/líquidos y, por otra parte, dispuesta para
impedir que los sólidos de la muestra atraviesen la tela,
caracterizado porque:
la tela (7) comprende una porción (15) de
filtración adecuada para la filtración de sólidos/líquidos,
una superficie exterior (14) de la tela (7) de
filtración de sólidos/líquidos es corrugada, de modo que una
superficie de contacto dispuesta contra la mezcla que ha de ser
filtrada comprende una pluralidad de corrugaciones que se abren
hacia fuera desde la tela (7) de filtro, y
una superficie interior (16) de la tela (7) de
filtración de sólidos/líquidos que tiene una superficie
sustancialmente uniforme dispuesta contra la superficie (6) de
filtro.
9. Un dispositivo de filtración de
sólidos/líquidos según la reivindicación 8, caracterizado
porque:
el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
es un filtro de tambor cuyo perímetro está dispuesto para que sirva
como una superficie de filtro y el cual está dispuesto para ser
girado alrededor de su eje longitudinal en la dirección (A), y
crestas de corrugaciones sobre la superficie
(14) exterior de la tela (7) están dispuestas sustancialmente
paralelas a la dirección (A) de giro de la superficie (6) de
filtro.
10. Un dispositivo de filtración de
sólidos/líquidos según la reivindicación 8, caracterizado
porque:
el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
es un filtro de tambor cuyo perímetro está dispuesto para que sirva
como una superficie de filtro y el cual está dispuesto para ser
girado alrededor de su eje longitudinal en la dirección (A), y
crestas de corrugaciones sobre la superficie
exterior (14) de la tela (7) están dispuestas transversalmente con
relación a la dirección rotacional (A) de la superficie (6) de
filtro.
11. Un dispositivo de filtración de
sólidos/líquidos según la reivindicación 8, caracterizado
porque:
el dispositivo de filtración de sólidos/líquidos
es un filtro de disco, una pluralidad de elementos de sector sobre
cuyo perímetro constituyen una estructura en forma de disco, y en
donde los flancos laterales de los elementos de sector constituyen
las superficies de filtro, y
las crestas de las corrugaciones sobre la
superficie exterior (14) de la tela (7) están dispuestas
sustancialmente en la dirección radial del elemento de sector.
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