ES2828044T3 - Dispositivo de filtración tangencial - Google Patents

Abstract

Dispositivo de filtración tangencial (1), particularmente para alimentos fluidos, comprendiendo: - un filtro tangencial (3) esencialmente dispuesto verticalmente y provisto de una pluralidad de membranas de filtración (4) que presentan una extensión longitudinal y se disponen esencialmente verticalmente, estando provisto también dicho filtro tangencial (3) de al menos una entrada (11) para el producto que se va a filtrar, con al menos una salida (13) del retenido y con al menos una salida del permeado, estando provista dicha al menos una entrada (11) para el producto que se va a filtrar en la porción inferior de dicho filtro tangencial (3), de manera que las membranas de filtración (4) sean atravesadas longitudinalmente, desde abajo hacia arriba, por el producto que se va a procesar; - una bomba (16) para enviar el producto que se va a filtrar a una cámara (70) que se comunica con la entrada (11) de dicho filtro tangencial (3); - un aparato de limpieza (50) que comprende un elemento giratorio (51) provisto de al menos un miembro (52, 53) solidario en rotación a dicho elemento giratorio (51) y que actúa en y/o sobre las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de dichas membranas de filtración (4), estando provisto también dicho elemento giratorio (51) de al menos una tobera (80) que se comunica fluídicamente con dicha cámara (70) y/o con dicha entrada (11) para enviar un chorro de producto que se va a filtrar en y/o sobre las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de dichas membranas de filtración (4); y - al menos una zona (79, 74) para la recogida de los residuos que se retiran de las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de dichas membranas de filtración (4) mediante dicho aparato de limpieza (50) y/o mediante el chorro procedente de dicha al menos una tobera (80), estando provista dicha al menos una zona de recogida (79, 74) dentro de dicha cámara (70) y/o dentro de dicho filtro tangencial (3) y estando debajo con respecto a dicho al menos un miembro (52, 53) y a dicha tobera (80).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de filtración tangencial

[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo de filtración tangencial mejorado, particularmente para alimentos líquidos.

[0002] Se conocen dispositivos de filtración que comprenden una cámara de filtración que contiene una pluralidad de elementos filtrantes y está conectada, en un lado, a un tanque para introducir el producto que se va a filtrar y, en el otro lado, a un tanque para recoger el líquido filtrado.

[0003] Los elementos filtrantes alojados en la cámara de filtración efectúan la separación entre la fracción líquida del producto y la sólida, y están conectados a dos salidas: una primera salida para el líquido filtrado, o «permeado», que se envía a un tanque colector, y una segunda salida para el producto no completamente filtrado, o «concentrado» o «retenido», que todavía contiene una fracción sólida en suspensión.

[0004] Entre los elementos filtrantes conocidos que se utilizan en la industria alimentaria, particularmente en plantas de procesamiento de líquidos (vinos, mostos, zumos, etc.) para separar las partículas sólidas de la matriz líquida, se encuentran los que emplean el principio operativo de la filtración tangencial. En concreto, este tipo de filtración implica el paso del líquido que se va a filtrar en paralelo a una o más membranas permeables, y la creación de una diferencia de presión entre los dos entornos separados de este modo, de tal manera que una parte de la matriz líquida pueda atravesar las propias membranas que, a su vez, retienen las partículas sólidas.

[0005] En definitiva, con este tipo de filtración el líquido que se va a filtrar circula/fluye tangencialmente hacia la membrana o membranas permeable(s), y la filtración se consigue gracias a la diferencia de presión existente entre el interior y el exterior de la pared de la membrana. Más detalladamente, el líquido que se va a procesar envuelve a una membrana que retiene las partículas que exceden un determinado tamaño y permite que pasen los componentes líquidos, así como las partículas más pequeñas, por el efecto de la presión suministrada por el propio líquido que se va a procesar.

[0006] Este método de filtración resulta especialmente ventajoso, ya que el flujo tangencial del líquido que circula durante el proceso de filtración permite limpiar continuamente la superficie interna de la membrana.

[0007] Más detalladamente, en dicho contexto, ya se conocen filtros tangenciales que consisten en un revestimiento cilíndrico, dentro del cual se aloja un haz de membranas tubulares de material poroso, constreñidas por sus extremos que están abiertos mediante divisiones perforadas, sujetas a su vez, por su borde, a la pared interior del revestimiento cilíndrico. Asimismo, esta última está cerrada en sus extremos por dos cabezales, que delimitan dos cámaras principales con dos divisiones y, más concretamente, una cámara superior para la entrada del líquido que se va a filtrar y una cámara inferior para la salida del líquido que ha atravesado longitudinalmente las membranas tubulares y, por lo tanto, no se ha sometido al proceso de filtración.

[0008] Según lo dicho, puesto que el líquido que recorre interna y longitudinalmente las membranas tubulares tiene una presión más elevada que la presión existente fuera de las propias membranas, se produce la filtración parcial conforme pasa del interior al exterior de las mismas, depositándose las partículas sólidas sobre su pared interior.

[0009] Por otra parte, convenientemente, el revestimiento cilíndrico del filtro tangencial está provisto de un apéndice para un conducto de extracción, desde el cual brota el líquido filtrado (o «permeado»), mientras que el líquido no completamente filtrado (o «concentrado» o «retenido»), que todavía contiene una fracción sólida en suspensión y que ha atravesado completa y longitudinalmente las membranas tubulares, sale a través del cabezal inferior del filtro para volver a introducirse después en la circulación.

[0010] Un inconveniente de dichas soluciones conocidas se refiere al hecho de que los residuos sólidos presentes en el producto que se va a filtrar (y, en concreto, los desechos fibrosos, como materiales celulósicos) se detienen y se depositan con el tiempo en y sobre la abertura de entrada superior de las membranas tubulares, impidiendo así una filtración tangencial efectiva.

[0011] Por lo tanto, es necesario bloquear el sistema y lavarlo con agua y otros componentes, provocando así una pérdida de tiempo no deseada.

[0012] En el documento FR2909008 se describe un dispositivo de filtración tangencial que comprende un revestimiento cilíndrico formado por una pluralidad de membranas tubulares dispuestas verticalmente. El líquido que se va a filtrar se envía y entra en los extremos superiores de las membranas tubulares, las cuales, por lo tanto, son atravesadas longitudinalmente de arriba a abajo. El dispositivo también comprende un elemento de raspado giratorio que actúa en los bordes exteriores de los extremos superiores de las membranas tubulares para desplazar y retirar (así como para cortar) los desechos fibrosos que se depositan en dichos bordes. En particular, en el dispositivo que se describe en el documento FR2909008, el tamaño y la anchura de la parte del elemento giratorio que entra en contacto con los bordes de los extremos superiores de las membranas tubulares es más pequeño con respecto al diámetro de dichas membranas, con el fin de evitar la interrupción completa de la entrada del líquido que se va a filtrar en las membranas tubulares. Asimismo, para la retirada de los residuos presentes en los bordes superiores de las membranas tubulares, el documento FR2909008 también describe el uso de medios para generar al menos un chorro de un líquido que se dirige tangencialmente al plano en el que se encuentran los extremos de entrada de todas las membranas tubulares.

[0013] El objeto de la invención es eliminar dichos inconvenientes y proponer un dispositivo de filtración que permita retirar de forma simple, rápida y fácil los residuos sólidos que se depositan en las aberturas de entrada de las membranas.

[0014] Otro objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que permita evitar la interrupción frecuente de su funcionamiento para limpiar las membranas de filtración en sus aberturas de entrada y que, al mismo tiempo, permita evitar una limpieza final larga y laboriosa de las mismas.

[0015] Otro objeto de la invención es proporcionar un dispositivo en el que la filtración es efectiva y completa.

[0016] Otro objeto de la invención es proponer un dispositivo en el que la limpieza en las aberturas de entrada de las membranas de filtración se realiza automáticamente, sin ninguna intervención del operario.

[0017] Otro objeto de la invención es proponer un dispositivo cuya fabricación es sencilla y económica.

[0018] Otro objeto de la invención es proponer un dispositivo que presenta características alternativas y/o mejoradas, tanto en términos constructivos como funcionales, con respecto a las características convencionales.

[0019] Todos estos objetos, tanto solos como combinados, así como otros que se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción, se consiguen, de acuerdo con la invención, mediante un dispositivo mejorado de filtración tangencial con las características de la reivindicación 1.

[0020] En concreto, el dispositivo de filtración tangencial, especialmente para alimentos fluidos, comprende:

- un filtro tangencial esencialmente dispuesto verticalmente y provisto de una pluralidad de membranas de filtración que presentan una extensión longitudinal y se disponen esencialmente verticalmente, estando provisto también dicho filtro tangencial de al menos una entrada para el producto que se va a filtrar, con al menos una salida del retenido y con al menos una salida del permeado, estando provista dicha al menos una entrada para el producto que se va a filtrar en la porción inferior de dicho filtro tangencial, de manera que las membranas de filtración sean atravesadas longitudinalmente, desde abajo hacia arriba, por el producto que se va a procesar;

- una bomba para enviar el producto que se va a filtrar a una cámara que se comunica con la entrada de dicho filtro tangencial;

- un aparato de limpieza que comprende un elemento giratorio provisto de al menos un miembro solidario en rotación con dicho elemento giratorio y que actúa en y/o sobre las aberturas de entrada de los extremos inferiores de dichas membranas de filtración, estando provisto también dicho elemento giratorio de al menos una tobera que se comunica fluídicamente con dicha cámara y/o con dicha entrada para enviar un chorro de producto que se va a filtrar en y/o sobre las aberturas de entrada de los extremos inferiores de dichas membranas de filtración; y - al menos una zona para la recogida de los residuos que se retiran de las aberturas de entrada de los extremos inferiores de dichas membranas de filtración mediante dicho aparato de limpieza y/o mediante el chorro procedente de dicha al menos una tobera, estando provista dicha al menos una zona de recogida dentro de dicha cámara y/o dentro de dicho filtro tangencial y estando debajo con respecto a dicho al menos un miembro y a dicha tobera.

[0021] Ventajosamente, el dispositivo comprende, además, una trituradora que está dispuesta en el segmento de circuito aguas abajo de la bomba y aguas arriba de la entrada del filtro tangencial y que comprende cuchillas de corte accionadas en rotación por un motor, estando dichas cuchillas de corte esencialmente en contacto con una placa perforada.

[0022] Ventajosamente, el elemento giratorio comprende un cuerpo que presenta una extensión vertical que define y/o comprende en el interior un tubo que está en conexión fluida con dicha cámara y con el segmento de circuito aguas abajo de la bomba. Preferentemente, el cuerpo de dicho elemento giratorio es interiormente hueco y presenta al menos un agujero pasante obtenido en las paredes laterales del mismo para la conexión fluida de dicho tubo, definido dentro del elemento giratorio, con dicha cámara.

[0023] Ventajosamente, dicho primer y/o dicho segundo miembro presentan una extensión radial con respecto a dicho cuerpo, que tiene una extensión vertical, de dicho elemento giratorio.

[0024] Ventajosamente, dicho cuerpo es solidario, en su fondo, a un accionador motorizado.

[0025] Ventajosamente, el dispositivo comprende, además, una división anular ajustada alrededor del elemento giratorio para dividir la cámara en dos zonas superpuestas.

[0026] En adelante, la presente invención se precisa aún más en algunas de las formas de realización preferidas de la misma, que se exponen únicamente a modo de explicación y no a modo de limitación con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 muestra una primera vista en perspectiva parcialmente seccionada del dispositivo según la invención, la figura 2 muestra un detalle de la parte inferior del dispositivo de la figura 1,

la figura 3 muestra el detalle de la figura 2 en una forma de realización diferente,

la figura 4 muestra, de acuerdo con una sección vertical que atraviesa el centro de rotación del elemento giratorio, el detalle de la parte inferior del dispositivo de la figura 1,

la figura 5 muestra un detalle ampliado de la figura 4,

la figura 6 muestra una segunda vista en perspectiva del detalle parcialmente seccionado de la parte inferior del dispositivo de la figura 1,

la figura 7 muestra una tercera vista en perspectiva del detalle de la parte inferior del dispositivo de la figura 1 solo con el cepillo,

la figura 8 muestra un detalle ampliado de la figura 7.

[0027] Como se muestra en las figuras, el dispositivo de filtración de acuerdo con la invención, indicado en conjunto con el número 1, comprende un filtro tangencial 3 que tiene una extensión vertical y se dispone esencialmente verticalmente. En concreto, el filtro 3 es de tipo convencional y comprende un revestimiento cilíndrico 2 con un eje vertical que está cerrado por debajo mediante un primer cabezal 8’ y por encima mediante un segundo cabezal 8".

[0028] Convenientemente, el filtro tangencial 3 está provisto de una entrada 11 para el producto que se va a filtrar, con una salida 13 para el retenido y con una salida para el permeado/filtrado (no representada).

[0029] Una pluralidad de membranas de filtración 4 se alojan dentro del revestimiento cilíndrico 2. En concreto, las membranas de filtración 4 del filtro tangencial 3 presentan una extensión longitudinal, preferentemente tubular, están dispuestas esencialmente verticalmente y están convenientemente configuradas para la filtración del producto (fluido y/o líquido) bajo presión que se va a filtrar. En concreto, las membranas verticales 4 son convenientemente porosas y constituyen los elementos filtrantes del filtro tangencial 3.

[0030] Convenientemente, las membranas de filtración 4 están sujetas, en sus extremos, a divisiones 6 que, a su vez, están sujetas al revestimiento 2 y a los dos cabezales 8', 8" entre rebordes solidarios a estos. Preferentemente, se proporcionan ventanas, respectivamente 15' y 15", en los cabezales 8', 8" para permitir que los operarios observen el interior del filtro tangencial 3 en las porciones entre las divisiones y los correspondientes cabezales.

[0031] El dispositivo 2 está configurado para que el producto que se va a filtrar entre en una entrada 11 que se proporciona en la porción inferior del filtro tangencial 3 y, tras haber atravesado longitudinalmente las membranas de filtración 4 del propio filtro desde abajo hacia arriba, el retenido resultante sale del filtro tangencial 3 en una salida 13 proporcionada en la parte superior de este. En concreto, la entrada 11 para el producto que se va a filtrar se proporciona en la porción inferior del filtro tangencial 3 y, más detalladamente, se proporciona en las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4 que, por lo tanto, son atravesadas longitudinalmente por el producto que se va a procesar desde abajo hacia arriba.

[0032] En concreto, se entiende por «inferior» que es de menor altura y/o que, verticalmente, tiene una menor distancia definida con respecto a la base sobre la que se pretende que descanse el dispositivo de acuerdo con la invención. En consecuencia, en adelante, se entiende por «superior» que es de mayor altura y/o que, verticalmente, tiene una mayor distancia definida con respecto a la base sobre la que se pretende que descanse el dispositivo de acuerdo con la invención.

[0033] Convenientemente, a tal efecto, se proporciona una primera abertura 10 para la entrada del producto que se va a filtrar en el cabezal inferior 8', mientras que en el cabezal superior 8" se proporciona una segunda abertura 12 para la salida del retenido, esto es, del producto que se va a procesar, que ha atravesado longitudinalmente las membranas tubulares 4 de abajo a arriba sin someterse a filtración.

[0034] La entrada 11 del filtro 3 y la salida 13 del retenido están conectadas entre sí, externamente al filtro 3, mediante un circuito 5 que, convenientemente, actúa como un circuito para la recirculación del retenido. Convenientemente, dicho circuito 5 también está conectado, en una unión (no representada), a un circuito para la introducción de un nuevo producto que se va a filtrar, que se introduce continuamente.

[0035] En concreto, se entiende que, en adelante, el «producto que se va a procesar» que circula dentro del circuito 5 y que se introduce dentro del filtro 3 implica el retenido que ya ha atravesado el filtro 3 al menos una vez y/o el nuevo producto que nunca ha atravesado el filtro 3 y que procede de un circuito de alimentación (no representado). En particular, dentro del filtro 3, el producto que se va a procesar fluye y avanza, desde la entrada inferior 11 hasta la salida superior 13, en paralelo con respecto a la extensión longitudinal, preferentemente vertical, de las membranas de filtración 4, es decir, superponiéndose tangencialmente a la superficie de filtración de estas.

[0036] El dispositivo 2 comprende una bomba 16 para enviar el producto que se va a procesar hacia la entrada 11 proporcionada en la porción inferior del filtro tangencial 3. Convenientemente, la bomba 16 se inserta dentro del circuito 5. Ventajosamente, el dispositivo 1 también comprende un motor 14 a cuyo eje es solidario el eje de la bomba 16.

[0037] Ventajosamente, un primer conducto de unión 62, conectado a su vez a un intercambiador de refrigeración 64 de múltiples tubos conectado a la entrada de la bomba 16 a través de un segundo conducto de unión 66, se ramifica desde el cabezal superior 8".

[0038] Ventajosamente, en el segmento de circuito 5 aguas abajo de la bomba 16 y aguas arriba de la entrada 11 del filtro tangencial 3, se proporciona una trituradora 18, preferentemente un molino triturador.

[0039] En concreto, preferentemente, la trituradora 18 consiste en dos cuerpos 20, 22 constreñidos entre sí por medio de rebordes 24. Más detalladamente, un conducto radial 26, conectado a la salida de la bomba 16, se inserta en el primer cuerpo 20, y un eje 30, accionado por un motorreductor 32, se extiende desde la pared inferior 28 del primer cuerpo 20.

[0040] Convenientemente, en el extremo del eje 30, hay montadas tres cuchillas equidistantes 34 con una cuchilla de corte, que se extienden hasta los bordes de los rebordes 24. Preferentemente, el segundo cuerpo 22 consiste en una carcasa en forma de embudo 36 que termina en un conducto 38. Preferentemente, se dispone una placa perforada 40 en la zona de sujeción de los dos rebordes 24.

[0041] En la entrada 11 del filtro tangencial 3, se proporciona un aparato, indicado en conjunto con el número 50, para limpiar las aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4 y, por lo tanto, para retirar la capa superficial sólida y/o los residuos sólidos que se depositan en dichas aberturas 40 durante la filtración. Las aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4 están definidas en y/o sobre los extremos inferiores 41 de dichas membranas.

[0042] El aparato de limpieza 50 comprende un elemento 51 que gira alrededor de un eje de rotación esencialmente vertical y paralelo al eje de extensión del filtro 3. El elemento giratorio 51 está provisto, por encima, de al menos un miembro 52 o 53 que actúa en las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4. Convenientemente, el elemento giratorio 51 se acciona en rotación mediante un accionador motorizado 56 que, preferentemente, está asociado a la porción inferior de dicho elemento.

[0043] En concreto, los miembros 52 o 53 están sujetos al elemento giratorio 51 y, por lo tanto, rotan con este.

[0044] Ventajosamente, se puede proporcionar un primer miembro 52, que esté configurado de manera que presente un borde y/o una porción 54 en contacto con las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4 para retirar los residuos sólidos que se depositan en y sobre dichas aberturas. En definitiva, dicho primer miembro 52 actúa esencialmente como un cepillo para retirar residuos sólidos desde las aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4.

[0045] Preferentemente, dicho primer miembro 52 comprende al menos parcialmente una porción en forma de peine 55 en la que las terminaciones de los dientes del propio peine están en contacto con las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4. Preferentemente, dicho primer miembro 52 consiste en un peine de plástico.

[0046] Convenientemente, el primer miembro 52 (que está asociado y es solidario en rotación al elemento giratorio 51) envuelve continuamente las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4, retirando así la capa superficial sólida y/o los residuos sólidos que se depositan sobre dichas aberturas durante la filtración.

[0047] Ventajosamente, además de dicho primer miembro 52 o en lugar de este, se puede proporcionar un segundo miembro 53 configurado de tal manera que, frente a su movimiento en rotación provocado por el elemento giratorio 51, cierra temporalmente las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de una o más membranas de filtración 4.

[0048] Preferentemente, el segundo miembro 53 comprende al menos una cuchilla 57, esencialmente plana y que presenta una extensión radial, que es esencialmente adherente y paralela/orientada al plano en el que se encuentran las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4.

[0049] Preferentemente, el segundo miembro 53 comprende una sección de perfil con una sección transversal esencialmente en forma de L en la que un segmento 58 está sujeto por encima al elemento giratorio 51, mientras que el otro segmento define y constituye dicha cuchilla 57 esencialmente plana. Preferentemente, dicho segundo miembro 52 consiste en una sección de perfil de metal o plástico.

[0050] Preferentemente, la cuchilla 57 esencialmente plana presenta una anchura 90 igual o ligeramente superior al diámetro 91 de las membranas de filtración tubulares 4 (véase la figura 5) y, en concreto, es superior al diámetro 91 de las aberturas de entrada 40 de dichas membranas de filtración, de manera que puedan cerrarse temporalmente durante su rotación.

[0051] Más detalladamente, convenientemente, la rotación del segundo miembro 52, que está sujeto al elemento giratorio 51, provoca que la cuchilla plana 57 cierre o tapone temporalmente la abertura de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4, impidiendo así que el producto que se va a filtrar entre dentro de los canales 43 de las membranas de filtración 4. En definitiva, de este modo, la cuchilla 57 actúa fundamentalmente como una válvula on-off, modificando el flujo de producto que se va a filtrar que entra dentro de los canales 43 de las membranas de filtración 4 y mejorando así el rendimiento de filtración de las membranas. Más detalladamente, cuando (siguiendo la rotación del elemento giratorio 51) la cuchilla 57 está orientada hacia una o más aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4, alineadas radialmente con respecto al eje de rotación del elemento giratorio 51, la propia cuchilla 57 cierra/tapona los canales 43 de dichas membranas por debajo y, por lo tanto, el líquido presente dentro de los propios canales se detiene; cuando, inmediatamente después, la cuchilla 57 cambia su posición angular (siguiendo la rotación adicional del elemento giratorio 51), la propia cuchilla ya no estará orientada hacia las aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4 previamente taponadas/cerradas y, por lo tanto, los canales 43 de estas se verán afectados por un flujo de producto que se va a filtrar a gran velocidad. En definitiva, la alternancia de velocidad de flujo alta y baja del producto que se va a filtrar, que entra y atraviesa los canales 43 de las membranas 4, limpia las superficies internas 44 de los propios canales, mejorando así el rendimiento de la membrana tanto a nivel de velocidad de flujo de filtración como a nivel de duración del ciclo de filtración.

[0052] Ventajosamente, el elemento giratorio 51 está alojado al menos parcialmente dentro de una cámara 70, presentando una extensión esencialmente vertical, conectada a la entrada 11 del filtro tangencial 3.

[0053] Preferentemente, el elemento giratorio 51 está alojado parcialmente en dicha cámara 70 y parcialmente en dicha porción del filtro tangencial 3 comprendida entre los extremos inferiores de las membranas de filtración 4 y el cabezal inferior 8'.

[0054] Ventajosamente, el elemento giratorio 51 comprende un cuerpo 71, preferentemente cilíndrico, que presenta una extensión vertical, que define o comprende en el interior un tubo 72 que está en conexión fluida con el segmento de circuito 5 aguas abajo de la bomba 16 y/o de la trituradora 18. Convenientemente, el fondo del cuerpo 71 es solidario al eje 58 asociado al accionador motorizado 56. En concreto, el conducto 38 del circuito de recirculación 5 conduce al interior de dicha cámara 70 en la que está alojado el elemento giratorio 51.

[0055] Convenientemente, el cuerpo 71 presenta al menos un agujero 73, preferentemente una pluralidad de agujeros pasantes 73, obtenidos en las paredes laterales de dicho cuerpo, que definen la conexión fluida del conducto 38 del circuito 5 hasta el tubo 72 definido dentro del elemento giratorio 51.

[0056] Convenientemente, el primer miembro 52 y/o el segundo miembro 53 presentan una extensión radial con respecto a dicho cuerpo 71, que presenta una extensión vertical, de dicho elemento giratorio 51.

[0057] Ventajosamente, en la forma de realización que se muestra en la figura 3, se puede proporcionar una división anular 74 que se sitúa coaxialmente/ajustada alrededor del cuerpo 71 del elemento giratorio 51 para dividir la cámara 70 en dos zonas superpuestas. Convenientemente, la división anular 74 no rota con el elemento giratorio 51.

[0058] El elemento giratorio 51 está provisto, por encima, de al menos una tobera 80 configurada y dispuesta para que el chorro de líquido que se va a filtrar y que sale de la propia tobera actúe en las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4.

[0059] Convenientemente, dicha al menos una tobera 80 está en comunicación fluida con el tubo 72 definido dentro del elemento giratorio 51 que, a su vez, está en comunicación fluida con la cámara 70 y el circuito 5. Preferentemente, el tubo 72 se extiende por encima en un segmento tubular 75 que termina con un brazo 76, interiormente hueco, que se extiende radialmente con respecto al cuerpo 71. Preferentemente, el brazo 76 presenta una ranura 81 por encima, que también tiene una extensión radial, que define dicha tobera 80. En concreto, la ranura 81 está esencialmente orientada, aunque esté ligeramente separada, hacia las aberturas de entrada 40 de los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4.

[0060] Preferentemente, el primer 51 y/o el segundo miembro 52 están sujetos a dicho segmento tubular 75.

[0061] Ventajosamente, en el fondo 79 de la cámara 70 y/o en su pared lateral, pero siempre en el fondo de dicha cámara, se proporciona una abertura 82 que está conectada fluídicamente (de forma controlada) a un circuito 83 para descargar/retirar los residuos sólidos que, una vez retirados de las aberturas de entrada 41 de las membranas de filtración 4 por medio de la acción del aparato de limpieza 50 y del chorro de producto que se va a procesar y que sale de la tobera 80, caen y se acumulan por efecto de la gravedad en una zona de recogida proporcionada en dicha cámara 70. Ventajosamente, en la forma de realización de la figura 2, la zona de recogida está definida por el fondo de dicha cámara 70, mientras que en la forma de realización de la figura 4 la zona de recogida está definida por la superficie superior de la división anular 74.

[0062] Convenientemente, se entiende que la zona de recogida de los residuos, que se retiran de las aberturas de entrada 40 de los bordes inferiores 41 de dichas membranas de filtración 4, se pueden proporcionar dentro de la cámara 70 y/o dentro del filtro tangencial 3 y, en cualquier caso, se sitúan por debajo (esto es, a un nivel de altura inferior con respecto a la base en la que se apoya el dispositivo) con respecto al miembro 52 y/o 53 y a dicha tobera 80, de manera que los residuos retirados de las aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4 puedan caer por efecto de la gravedad en dicha zona. En particular, por ejemplo, la zona de recogida también puede estar definida en el fondo de dicho cabezal inferior 8", alrededor de la abertura de entrada 10.

[0063] En concreto, el circuito para descargar/retirar 83 los residuos sólidos está provisto de un conjunto de válvula 84 que, una vez abierto, provoca (debido a la diferencia de presión presente entre la cámara 70 y dicho circuito) la succión y el paso dentro del circuito de descarga 83 de los residuos sólidos presentes en dicha zona de recogida.

[0064] El funcionamiento del dispositivo 1 de acuerdo con la invención se deduce claramente de lo que se ha descrito. En concreto, el producto (líquido o fluido) que se va a filtrar, procedente del circuito de alimentación, entra en el dispositivo 1 y se envía mediante la bomba 16 hacia el filtro tangencial 3. Preferentemente, antes de llegar al filtro tangencial 3, el producto que se va a procesar atraviesa la trituradora 18, que aplasta, mediante la placa perforada 40, los cuerpos en suspensión, retenidos por esta y que son finamente triturados por la acción de las cuchillas de corte 34.

[0065] Por lo tanto, el producto que se va a filtrar (que contiene líquido y las suspensiones trituradas) abandona a continuación la trituradora 18 y, a través del conducto 38, entra en la cámara 70 y entra también (preferentemente a través de los agujeros 73) en el tubo 72 proporcionado dentro del elemento giratorio 51 que es accionado en rotación por el accionador motorizado 56.

[0066] En concreto, el producto que se va a filtrar que procede del conducto 38 y entra en la cámara 70 se divide en dos flujos: un primer flujo entra y atraviesa el tubo interno 72 y brota de la tobera 80; en cambio, el otro entra y atraviesa el espacio anular (definido entre las paredes interiores de la cámara 70 y las paredes exteriores del cuerpo 71), atraviesa a continuación la abertura de entrada inferior 10, entra en la porción inferior del filtro 3 (es decir, la que está definida entre el cabezal inferior 8’ y los extremos inferiores 41 de las membranas de filtración 4) y afecta directamente a las aberturas de entrada 40 de dichas membranas de filtración 4.

[0067] Ventajosamente, la acción combinada de eliminación y raspado llevada a cabo por el primer miembro 52, junto con el chorro de producto que se va a filtrar procedente de la tobera 80, retira los residuos sólidos presentes en las aberturas de entrada 40 de las membranas de filtración 4, reduciendo así su obstrucción y mejorando de este modo la capacidad de filtración del filtro tangencial 3. Asimismo, los residuos retirados de esta forma caen por efecto de la gravedad en la zona de recogida definida por el fondo 79 de la cámara 70, desde donde son retirados a continuación y transportados fuera del filtro 3 a través del circuito de descarga 83. Convenientemente, se entiende que (en la forma de realización de la figura 3) los residuos sólidos caen por efecto de la gravedad sobre la superficie superior de la división anular 74, desde donde son retirados a continuación y transportados fuera del filtro 3 a través del circuito de descarga 82.

[0068] Ventajosamente, la variación de la velocidad de flujo dentro de los canales 43 de las membranas de filtración 4, variación que se obtiene por medio de la acción del segundo miembro 53, permite retirar los residuos sólidos presentes a lo largo de las paredes interiores 44 de dichos canales, y mejora de este modo la capacidad de filtración del filtro tangencial 3.

[0069] Convenientemente, durante el ascenso del producto que se va a filtrar dentro de las membranas de filtración 4, su naturaleza porosa provoca la filtración de una parte del líquido que las atraviesa, y esta parte filtrada se recoge en los espacios existentes entre las membranas 4 del revestimiento 2, y después se lleva desde aquí al exterior por medio de la salida del retenido (no representada). En definitiva, la parte de producto que atraviesa tangencialmente las membranas 4 y que, por lo tanto, se filtra, sale del filtro tangencial en la salida proporcionada para el retenido (no representada). La parte de producto que, por el contrario, no atraviesa tangencialmente las membranas 4 sale en los extremos superiores de estas, atraviesa la abertura de salida superior 12 y entra en el circuito de recirculación 5 para ser enviada a continuación a la bomba 16, desde la que se vuelve a introducir después en la circulación dentro del filtro tangencial 3.

[0070] Preferentemente, el dispositivo 1 de acuerdo con la invención está adaptado y destinado para utilizarse en el sector alimentario para la filtración de productos fluidos orgánicos, como, por ejemplo, para la filtración del vino en la industria vitivinícola.

[0071] A partir de lo anterior, queda claro que el dispositivo de acuerdo con la invención es más ventajoso con respecto a los convencionales, ya que:

- permite evitar, gracias a la limpieza continua de las membranas, las interrupciones del proceso de filtración, el cual, por lo tanto, resulta más eficiente,

- permite evitar la obstrucción completa de las membranas y, por lo tanto, las dificultades relacionadas con su limpieza, y

- permite evitar la presencia de una bomba de succión para succionar los residuos que se depositan en las aberturas de entrada de las membranas.

[0072] En concreto, la presente solución difiere del documento FR2909008 en que la alimentación del filtro tangencial se realiza en los extremos inferiores de las membranas y, además, para retirar los residuos sólidos de dichos extremos, se proporciona un chorro del mismo producto que se va a filtrar (generado por la tobera proporcionada en el elemento giratorio), evitando así la necesidad de proporcionar circuitos para otros líquidos o gases. Asimismo, esto resulta ventajoso, ya que los residuos retirados de los extremos de las membranas tubulares caen por efecto de la gravedad en el fondo de la cámara que aloja el elemento giratorio, y/o en una división anular presente en dicha cámara y/o en el cabezal inferior del filtro tangencial, desde donde después se descargan y se llevan fuera del propio filtro, sin que sea necesario integrar un circuito conectado a una bomba de succión en el elemento giratorio.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de filtración tangencial (1), particularmente para alimentos fluidos, comprendiendo:

- un filtro tangencial (3) esencialmente dispuesto verticalmente y provisto de una pluralidad de membranas de filtración (4) que presentan una extensión longitudinal y se disponen esencialmente verticalmente, estando provisto también dicho filtro tangencial (3) de al menos una entrada (11) para el producto que se va a filtrar, con al menos una salida (13) del retenido y con al menos una salida del permeado, estando provista dicha al menos una entrada (11) para el producto que se va a filtrar en la porción inferior de dicho filtro tangencial (3), de manera que las membranas de filtración (4) sean atravesadas longitudinalmente, desde abajo hacia arriba, por el producto que se va a procesar;

- una bomba (16) para enviar el producto que se va a filtrar a una cámara (70) que se comunica con la entrada (11) de dicho filtro tangencial (3);

- un aparato de limpieza (50) que comprende un elemento giratorio (51) provisto de al menos un miembro (52, 53) solidario en rotación a dicho elemento giratorio (51) y que actúa en y/o sobre las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de dichas membranas de filtración (4), estando provisto también dicho elemento giratorio (51) de al menos una tobera (80) que se comunica fluídicamente con dicha cámara (70) y/o con dicha entrada (11) para enviar un chorro de producto que se va a filtrar en y/o sobre las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de dichas membranas de filtración (4); y

- al menos una zona (79, 74) para la recogida de los residuos que se retiran de las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de dichas membranas de filtración (4) mediante dicho aparato de limpieza (50) y/o mediante el chorro procedente de dicha al menos una tobera (80), estando provista dicha al menos una zona de recogida (79, 74) dentro de dicha cámara (70) y/o dentro de dicho filtro tangencial (3) y estando debajo con respecto a dicho al menos un miembro (52, 53) y a dicha tobera (80).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho al menos un elemento giratorio (51) está alojado al menos parcialmente dentro de dicha cámara (70).

3. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además, un circuito (5) para la circulación del producto que se va a procesar (16) que conecta, externamente al filtro tangencial (3), dicha entrada (11) del filtro tangencial (3) a dicha salida (13) del retenido.

4. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además, una trituradora (18) dispuesta en el segmento de circuito aguas abajo de la bomba (16) y aguas arriba de la entrada (11) del filtro tangencial (3).

5. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho elemento giratorio (51) está provisto, por encima, de un primer miembro (52) que está configurado para presentar un borde y/o una porción (54), que presenta una extensión radial, en contacto con las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de las membranas de filtración (4) para retirar los residuos que se depositan en y/o sobre dichas aberturas (40).

6. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho primer miembro (52) comprende al menos parcialmente una porción en forma de peine (55) donde las terminaciones de los dientes de dicha porción en forma de peine están en contacto con las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de las membranas de filtración (4).

7. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho elemento giratorio (51) está provisto, por encima, de un segundo miembro (53) configurado de tal manera que, debido a su movimiento en rotación provocado por el elemento giratorio (51), cierra temporalmente las aberturas de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de una o más membranas de filtración (4).

8. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho segundo miembro (53) comprende al menos una cuchilla (57) esencialmente plana y que presenta una extensión radial que es esencialmente adherente, y está orientada, a al menos una abertura de entrada (40) de los extremos inferiores (41) de las membranas de filtración (4).

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que dicha cuchilla (57) esencialmente plana tiene una anchura (90) igual o ligeramente mayor que el diámetro (91) de las aberturas de entrada (40) de dichas membranas de filtración (4) para cerrarlas temporalmente.

10. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho elemento giratorio (51) comprende un cuerpo (71) que presenta una extensión vertical que define y/o comprende en el interior un tubo (72) que está en conexión fluida con dicha cámara (70) y con el segmento de circuito aguas abajo de la bomba (16).

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que dicha tobera (80) provista en la terminación superior de dicho elemento giratorio (51) está en comunicación fluida con dicha cámara (70) a través de dicho tubo (72) proporcionado dentro de dicho elemento giratorio (51).

12. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha tobera (80) comprende una ranura (81) que presenta una extensión radial obtenida en un brazo (76), que también presenta una extensión radial, asociado, por encima, al cuerpo (71) del elemento giratorio (51).

13. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha zona de recogida está definida en el fondo (79) de dicha cámara (70) y/o está definida en el fondo del cabezal inferior (8') de dicho filtro tangencial (3) y/o está definida por la superficie de una división anular (74) ajustada alrededor del cuerpo (71) de dicho elemento giratorio (51).

14. Dispositivo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en o sobre dicha zona de recogida (70, 74), se proporciona una abertura, que está conectada, de forma controlada, a un circuito (83) para descargar/retirar residuos sólidos que, una vez retirados, caen y se acumulan en dicha zona de recogida (74, 79).

15. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que dicho circuito (83) para descargar/retirar residuos comprende un conjunto de válvula (84) que, una vez abierto, provoca la succión y el paso de los residuos sólidos presentes en dicha zona de recogida (74, 79) hacia el circuito de descarga (83).