ES2311332B1

ES2311332B1 - Sistema de bomba de presion con intercambiador de presion para instalaciones de desalacion de agua salada.

Info

Publication number: ES2311332B1
Application number: ES200600190A
Authority: ES
Inventors: Bjorn Lyng
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: ES2311332A1

Abstract

Sistema de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada por el método de ósmosis inversa. El sistema se compone de una bomba de alta presión (2) de aceite, la cual está conectada a un intercambiador de presión, que está constituido por dos cámaras (3,3'), las cuales están equipadas en su extremo superior con una válvula monoguía de entrada/salida de aceite (5), y en su parte inferior con una válvula monoguía de entrada/salida de agua salada.

Description

Sistema de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada.

La presente invención se refiere a un sistema de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada por el método de ósmosis inversa.

Técnica de antecedentes

En los sistemas de desalación de agua de mar por ósmosis inversa actualmente conocidos, la parte más importante la constituye la bomba de presión y el transporte del agua de alimentación a un sistema de membranas a través de tuberías de acero capaces de soportar presiones de 50-100 bar, teniendo el agua un alto contenido en sal.

Todas las bombas de presión actualmente conocidas, destinadas a ser incorporadas en sistemas de desalación de agua de mar, tienen un bajo rendimiento y están sometidas a un estricto control de mantenimiento, debido a las altas presiones de funcionamiento y a la agresividad del agua salada. La robustez de estas bombas y el empleo de aceros de muy alta calidad para vencer las corrosiones encarecen considerablemente el precio de estas bombas de presión, además del coste del mantenimiento de las mismas y el bajo rendimiento, lo cual contribuye en definitiva a un incremento del coste de desalación.

Para atenuar estos inconvenientes, el solicitante ha diseñado un nuevo concepto de bomba de presión que reduce considerablemente los costes antes comentados.

Descripción detallada de la invención

Es objeto de la invención nueva bomba de presión, la cual utiliza aceite en los contactos con las zonas de acero, y el agua salada no tiene ningún contacto con la bomba ni con las conducciones y solamente lo tiene con un material del tipo carbono-composit.

De acuerdo con la invención, el sistema de sistema de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada por el método de ósmosis inversa se caracteriza porque se compone de una bomba de alta presión de aceite, interpuesta entre un depósito de aceite y un intercambiador de presión, la cual genera la presión del sistema, bomba que está conectada al intercambiador de presión el cual está constituido por dos cámaras, las cuales van equipadas en su extremo superior con una válvula monoguía de entrada/salida de aceite, y por su parte inferior con una válvula monoguía de entrada/salida de agua salada.

De acuerdo con la invención, las dos cámaras disponen en su interior de una membrana de silicona unida a la entrada de aceite.

Conforme a la invención, la membrana de silicona de las dos cámaras no sufre desgaste por fatiga en sus operaciones de expansión y contracción al ser la presión interior igual a la exterior.

Asimismo, de acuerdo con la invención, las dos cámaras están conectadas a la bomba de presión a través de sendas conducciones hechas de un material compuesto de carbono.

Conforme a la invención, la bomba de presión utiliza aceite en los contactos con las zonas de acero del sistema, y el agua salada no entra en contacto ni con la bomba de presión ni con las conducciones del sistema.

Seguidamente se describirá una forma de realización preferida del sistema de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada de acuerdo con la presente invención, haciendo referencia para ello a la única figura de los dibujos, la cual representa una vista esquemática del sistema objeto de la presente invención.

Como se puede observar por la figura, el sistema consta de una bomba de alta presión (2), la cual genera la presión del sistema, y cuyo rendimiento en superior a una bomba de presión de agua salada de las actualmente utilizadas. A continuación de la bomba de alta presión (2) están dispuestas dos cámaras (3,3'), que constituyen el intercambiador de presión y que están construidas con un material compuesto de carbono. Estas dos cámaras disponen en su interior de una membrana de silicona (7) unida a la entrada de aceite. Esta membrana de silicona (7) no sufre ningún desgaste de fatiga en sus operaciones de expansión y contracción debido a que la presión interior y exterior siempre es la misma.

Las dos cámaras (3) y (3'), la primera de aceite y la segunda de agua, están conectadas a la bomba de alta presión (2) y a un tanque de aceite (1), así como un sistema de membranas (6) a través de conducciones construidas igualmente con un material compuesto de carbono.

Las dos cámaras (3, 3') van equipadas por el extremo superior con una válvula de entrada/salida de aceite (5a, 5a', 5c, 5c'), y por la parte inferior con una válvula en cada esfera de entrada/salida de agua salada (4a, 4a', 4c, 4c'), tal como se representa en el esquema. La apertura/cierre de todas estas válvulas se realiza por una bomba de alimentación (8).

El sistema objeto de la invención funciona de la siguiente manera: partiendo de la situación mostrada en la figura 1, el ciclo comienza con la apertura de las válvulas (5a, 4a), para la entrada de aceite a la cámara (3') y el desalojo de agua salada a través de la válvula (4a) hacia un sistema de membranas (6). Al propio tiempo que se han abierto las válvulas (5a'), el aceite retorna de la cámara (3) al tanque de aceite (1), abriéndose la válvula (4a') y cerrándose las válvulas (4c) y (4c') para la entrada de agua salada a la cámara (3) para desalojar el aceite. En este proceso permanecen cerradas las válvulas de aceite (5) y (5c'). Una vez concluido el proceso comienza nuevamente, pero operando las válvulas en sentido contrario al descrito.

En definitiva, las mejoras alcanzadas con el nuevo sistema de bomba de presión objeto de la presente invención serían las siguientes:

-: Mejora del rendimiento global del sistema de alta presión, con el consiguiente ahorro;

-: mejora del sistema de mantenimiento al suprimir el contacto del agua salada con elementos de acero y evitar la corrosión de los circuitos y de la propia banda con la introducción de la bomba de aceite y el intercambiador de material compuesto de carbono;

-: descenso considerable de los niveles de ruido dentro del recinto de desalación, con el consiguiente ahorro del sistema de aislamiento acústico y de refrigeración forzada del receptáculo de alta presión;

-: debido a su bajo peso, la bomba de presión objeto de la invención se puede instalar en cualquier lugar de la planta de desalación, lo que permite una utilización más reducida de los espacios a ocupar, ya que puede instalarse en altura en plataformas adecuadas;

-: utilización en los sistemas de desalación de agua por el uso directo de la energía eólica, pudiendo montarse la bomba de presión de esta invención en la parte superior del molino y llevar las conducciones al intercambiador, con lo cual se evita el problema de los ejes de transmisión vertical que encarecen la construcción de estos aerogeneradores tales como se recogen en las solicitudes de patente españolas números P200302059 y P200205951; y

-: aplicación del sistema en barcos monocasco para la desalación de agua, equipados con aerogeneradores, según la solicitud de patente española 200403059.

Ha de entenderse que lo que antecede constituye una explicación meramente a título de ejemplo de un sistema preferido de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada por ósmosis inversa, debiéndose entender que por parte de los expertos en la materia podrán encontrarse modificaciones y variaciones al sistema descrito, las cuales han de considerarse incluidas dentro del alcance de la presente invención, la cual queda delimitada exclusivamente por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Sistema de bomba de presión con intercambiador de presión para instalaciones de desalación de agua salada por el método de ósmosis inversa, caracterizado porque se compone de una bomba de alta presión (2) de aceite, interpuesta entre un tanque de aceite (1) y un intercambiador de presión, bomba que genera la presión del sistema y que está conectada a dicho intercambiador de presión el cual está constituido por dos cámaras (3,3'), las cuales van equipadas en su extremo superior con una válvula monoguía de entrada/salida de aceite (5), y por su parte inferior con una válvula monoguía de entrada/salida de agua salada.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque las dos cámaras disponen en su interior de una membrana de silicona unida a la entrada de aceite (5).

3. Sistema según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la membrana de silicona de las dos cámaras (3,3') no sufre desgaste por fatiga en sus operaciones de expansión y contracción al ser la presión interior igual a la exterior.

4. Sistema según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las cámaras (3,3') están conectadas a la bomba (2) a través de sendas conducciones hechas de un material compuesto de carbono.

5. Sistema según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la bomba de presión (2) utiliza aceite en los contactos con las zonas de acero, y el agua salada no entra en contacto ni con la bomba (2) ni con las conducciones del sistema.