IT201800005264A1 - Apparato per il filtraggio di un fluido comprendente uno scambiatore di pressione a valvola rotante - Google Patents

Description

"Apparato per il filtraggio di un fluido comprendente uno scambiatore di pressione a valvola rotante"

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un apparato per il filtraggio di un fluido del tipo ad osmosi inversa.

È noto nello stato della tecnica un impianto di filtrazione ad osmosi inversa con recupero energetico mediante scambiatori di pressione.

Le membrane di separazione suddividono il fluido da filtrare in una corrente filtrata (permeato) ed una maggiormente concentrata (retentato).

Un esempio di tale impianto di filtrazione è mostrato in figura 1, ed è descritto in “State-of-the-art of reverse osmosis desalination” (C.Fritzmann J.Löwenberg T.Wintgens T.Melin, Desalination Volume 216, Issues 1–3, 5 October 2007).

In dettaglio, l’impianto comprende normalmente una pompa di lancio a bassa pressione, non evidenziata, una pompa ad alta pressione per l’alimentazione delle membrane di separazione, uno scambiatore di pressione ed una pompa booster per equilibrare la pressione di alimentazione alle membrane.

In particolare, la soluzione da trattare in ingresso viene suddivisa tra due rami. Sul ramo superiore, la pompa ad alta pressione innalza la pressione della soluzione da trattare al livello desiderato. Sul ramo inferiore, lo scambiatore di pressione incrementa la pressione della soluzione in ingresso tramite la pressione residua del retentato e la pompa booster garantisce un livello di pressione della soluzione da trattare pari a quello del ramo superiore. Infine i due rami ricongiunti inviano la soluzione ad alta pressione alla membrana.

Con particolare riferimento alla figura 1, lo scambiatore di pressione è un dispositivo volumetrico azionato dalla pressione del fluido retentato, prima del suo smaltimento, e consente di recuperare una considerevole percentuale dell’energia totale di pompaggio, agendo di fatto come una ulteriore pompa ad alta pressione.

Svantaggiosamente, l’impianto di filtrazione osmotica noto presenta una serie di limitazioni dovute agli apparati di pompaggio utilizzati. In particolare, è necessario utilizzare smorzatori di pulsazione (o smorzatori pneumatici) per ottenere portata e pressione di alimentazione costanti in caso di pompe alternative, allo scopo di evitare il danneggiamento delle membrane. È possibile anche ottenere tali condizioni di costanza impiegando pompe centrifughe in serie, che tuttavia presentano un basso rendimento energetico. Come detto sopra, l’impianto necessita almeno di un’ulteriore pompa booster per avere pressioni equivalenti nei due rami e l’insieme dei diversi elementi pompanti presenti all’interno del circuito porta ricadute sul costo energetico per il funzionamento dell’impianto.

RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un apparato per il filtraggio di fluidi che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un apparato per il filtraggio di fluidi in grado di minimizzare le oscillazioni di pressione nel circuito idraulico e, allo stesso tempo, semplificare la struttura di tale circuito.

È ulteriore scopo della presente invenzione mettere a disposizione un apparato per il filtraggio di fluidi in grado di consentire un risparmio energetico.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per il recupero energetico comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Le forme realizzative di un apparato per il filtraggio di un fluido secondo la presente invenzione comprendono una linea di ingresso per un fluido da trattare. Almeno una pompa è collegata a tale linea di ingresso per prelevare il fluido da trattare.

L’apparato per il filtraggio comprende inoltre un elemento filtrante. Tale elemento filtrante, posto a valle della pompa, è configurato per separare detto fluido da trattare in un fluido filtrato e in un fluido di scarto. Una linea di recupero per il fluido di scarto è collegata all’elemento filtrante. Inoltre, un dispositivo di recupero energetico è posto in comunicazione di fluido con la linea di ingresso e con la linea di recupero. Tale dispositivo di recupero energetico è configurato per essere azionato dal fluido di scarto.

Il dispositivo di recupero energetico comprende due corpi pompanti. Tali corpi pompanti sono configurati per alternare fra una fase di aspirazione ed una fase di mandata. In particolare, il dispositivo di recupero energetico è configurato per azionare la fase di aspirazione di un corpo pompante durante la fase di mandata dell’altro corpo pompante e per azionare la fase di aspirazione del secondo corpo pompante durante la fase di mandata del primo corpo pompante.

Il dispositivo di recupero energetico secondo la presente invenzione risolve il problema tecnico legato alle pulsazioni nella portata in quanto il funzionamento alternato dei corpi pompanti garantisce una pressione constante a monte dell’elemento filtrante, per affiancamento di due semionde quadre.

Inoltre, la scelta di corpi pompanti a pistone flottante asimmetrico garantisce un livello di pressione desiderata eliminando la necessità di una pompa booster.

Vantaggiosamente, le forme realizzative proposte consentono di ottenere una semplificazione dell’apparato per il filtraggio di fluidi. Inoltre, in questo modo è possibile ottenere una riduzione dei costi ed un aumento di affidabilità.

ELENCO DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un apparato per il filtraggio di fluidi, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la Figura 1 è uno schema di funzionamento di un apparato per il filtraggio di fluidi appartenente allo stato della tecnica;

- la Figura 2 è uno schema di funzionamento in parallelo di una prima forma di realizzazione di un apparato per il filtraggio di fluidi secondo la presente invenzione;

- la Figura 3 è uno schema di funzionamento in serie di una seconda forma di realizzazione di un apparato per il filtraggio di fluidi secondo la presente invenzione;

- la Figura 4 è uno schema di funzionamento in serie sincronizzato di una terza forma di realizzazione di un apparato per il filtraggio di fluidi secondo la presente invenzione;

- la Figura 5a è una vista laterale in sezione di un primo particolare degli apparati delle Figure 2-4;

- la Figura 5b è una vista prospettica del particolare di Figura 5a;

- la Figura 6 è una vista laterale in sezione di un secondo particolare degli apparati delle Figure 2-4;

- la Figura 7 è una vista laterale in sezione di un terzo particolare degli apparati delle Figure 2-4;

- la Figura 8 è un grafico dell’andamento della portata in funzione del tempo per i corpi pompanti degli apparati delle Figure 2-4.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle figure allegate, con 1 è indicato l’apparato per il filtraggio di un fluido secondo la presente invenzione.

In particolare, nell’apparato di filtraggio 1 che verrà in seguito descritto, la pompa ad alta pressione indicata nelle figure è realizzata in base ai brevetti italiani IT 1262 358 e IT 1 297 087 ed il recupero energetico viene realizzato tramite un sistema a valvola rotante, sostanzialmente analogo a quello della pompa stessa.

In accordo con una prima forma realizzativa, mostrata in Figura 2, la pompa e il sistema di recupero energetico sono disposti in parallelo, e sono quindi vincolati a fornire lo stesso incremento di pressione.

In accordo con una seconda forma realizzativa, mostrata in Figura 3, la pompa e il sistema di recupero energetico sono disposti in serie, e sono quindi vincolati ad operare con la stessa portata di fluido.

In una terza forma realizzativa, mostrata in Figura 4, la pompa e il sistema di recupero energetico sono disposti in serie in modo analogo alla seconda forma realizzativa. In aggiunta, tuttavia, è presente un sistema sincronizzazione fra i giri delle valvole rotanti della pompa e del sistema di recupero energetico. Questo consente di omettere due valvole di non ritorno sul circuito del retentato, consentendo ulteriori risparmi di produzione.

Per la terza forma realizzativa la pompa ad alta pressione è obbligatoriamente quella indicata in figura, basata sul brevetto IT 1 297 087, mentre per le altre due è possibile adottare anche altri tipi di sistemi pompanti comuni, purché in grado di fornire portata e pressione adeguatamente stabilizzate.

In dettaglio, l’apparato per il filtraggio di un fluido 1 comprende una linea di ingresso 2 per prelevare un fluido da trattare. Tale linea di ingresso 2 comprende una linea di aspirazione 2a ed una linea di mandata 2b.

L’apparato 1 comprende inoltre un elemento filtrante 5 posto in comunicazione di fluido con la linea di ingresso 2. Più in dettaglio, la linea di mandata 2b convoglia il fluido da trattare verso l’elemento filtrante 5. Il funzionamento dell’elemento filtrante 5 è preferibilmente del tipo a osmosi inversa e comprende una membrana 6 in grado di separare il fluido da trattare in un fluido filtrato ed un fluido di scarto. Il fluido filtrato fuoriesce dall’elemento filtrante 5 attraverso una linea di esercizio 8.

Poiché l’elemento filtrante 5 e la membrana 6 sono di per sé noti al tecnico del ramo, essi non verranno ulteriormente descritti.

L’apparato 1 comprende inoltre una linea di recupero 7 collegata a valle dell’elemento filtrante 5. Si noti che il fluido di scarto, separato dal fluido filtrato dalla membrana 6, viene convogliato nella linea di recupero 7. La linea di recupero 7 comprende un primo 28 ed un secondo 29 ramo. Una valvola 30 è posta sul secondo ramo 29. Tale valvola 30 è configurata per aprirsi e far passare il fluido di scarto nel caso in cui la pressione superi un valore predeterminato.

L’apparato 1 comprende inoltre un dispositivo di recupero energetico 3, in particolare posto a valle dell’elemento filtrante 5 ed ancor più in particolare collegato alla linea di recupero 7.

In dettaglio, il dispositivo di recupero energetico 3 ha la funzione di incrementare la pressione del fluido da trattare e inviare tale fluido all’elemento filtrante 5, sfruttando la pressione del fluido di scarto. Per svolgere tale funzione, il dispositivo di recupero energetico 3 comprende almeno due corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b, come mostrato nelle figure 2-4. Tali corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b sono posti in comunicazione di fluido con la linea di ingresso 2. Con ulteriore dettaglio, i corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b ricevono il fluido da trattare dalla linea di aspirazione 2a. Inoltre, i corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b sono posti in comunicazione di fluido con la linea di recupero 7 in modo da essere azionati dal fluido di scarto e trasferire la pressione al fluido da trattare.

Si noti che ciascun corpo pompante 9a, 9b, 10a, 10b è configurato per passare reversibilmente da una fase di aspirazione ad una fase di mandata. Il dispositivo di recupero energetico 3 è configurato per azionare la fase di aspirazione di un primo corpo pompante 9a, 10a durante la fase di mandata di un secondo corpo pompante 9b, 10b e per azionare la fase di aspirazione del secondo corpo pompante 9b, 10b durante la fase di mandata del primo corpo pompante 9a, 10a. In questo modo tale dispositivo di recupero energetico 3 invia, con una pressione desiderata ed una portata uniforme, il fluido da trattare all’elemento filtrante 5 tramite la linea di mandata 2b.

Con riferimento particolare alle figure 6-7, i corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b presentano ciascuno una prima estremità 41, 43 ed una seconda estremità 42, 44. La prima estremità 41, 43 è posta in comunicazione di fluido con la linea di recupero 7. Analogamente, la seconda estremità 42, 44 è posta in comunicazione di fluido con la linea di ingresso 2, in particolare con la linea di aspirazione 2a e la linea di mandata 2b.

Ciascun corpo pompante 9a, 9b, 10a, 10b comprende un pistone flottante 13, 16. Il pistone flottante 13, 16 presenta una prima testa 13a, 16a disposta in corrispondenza della prima estremità 41, 43 ed una seconda testa 13b, 16b posta in corrispondenza della seconda estremità 42, 44.

In particolare, nella forma realizzativa di figura 2 la testa a pistone flottante è del tipo mostrato in figura 6, dove il pistone presenta una testa 13a con diametro maggiore rispetto a quello della seconda testa 13b. Vantaggiosamente, questa configurazione, sfruttando la legge di Pascal, consente di raggiungere direttamente la pressione desiderata senza che siano necessari ulteriori componenti, semplificando l’impianto e consentendo di ottenere un risparmio energetico.

Nella forma realizzativa di figure 3 e 4 la testa a pistone flottante è invece nella configurazione mostrata in figura 7, nella quale la prima testa 16a del pistone flottante presenta un diametro minore rispetto a quello della seconda testa 16b. Vantaggiosamente, questa configurazione consente di ottenere una portata maggiore e pari a quella totale di alimentazione al sistema filtrante.

INVERTITORE DI FLUSSO A VALVOLA ROTANTE

Il dispositivo di recupero energetico 3 comprende inoltre un invertitore di flusso 11. In particolare, l’invertitore di flusso 11 è posto in comunicazione di fluido con il primo ramo 28 della linea di recupero 7. L’invertitore di flusso 11 ha la funzione di reindirizzare il fluido di scarto verso la direzione desiderata. A tal fine, l’invertitore di flusso 11 comprende una valvola rotante 12. Più in dettaglio, la valvola rotante 12 è posta in comunicazione di fluido con ciascun corpo pompante 9a, 9b, 10a, 10b sopra descritto.

Si noti che l’invertitore di flusso 11 unitamente ai corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b garantisce un funzionamento a doppio effetto. Vantaggiosamente, tale combinazione produce una pulsazione ad onda quadra, come è mostrato nella figura 8. Inoltre il funzionamento a doppio effetto consente di avvicinare le onde quadre prodotte da ciascun corpo pompante 9a, 9b,10a, 10b ottenendo una portata uniforme.

Più in dettaglio, come mostrato in figura 5, la valvola rotante 12 comprende un corpo cavo 12c. Tale corpo cavo 12c è preferibilmente sostanzialmente cilindrico, e si sviluppa lungo un asse Z-Z. Tale corpo cavo 12c è chiuso ad un estremo da una base 12d, sostanzialmente circolare che presenta un foro 12e nel suo centro.

Il corpo cavo comprende un albero 19. L’ albero 19 è inserito a tenuta nel foro 12e della base 12d del corpo cavo 12c. Tale albero 19 comprende una prima estremità 19a ed una seconda estremità 19b. La prima estremità 19a è esterna al corpo cavo 12c e permette il voluto regime di rotazione dell’albero 19 attorno all’asse Z-Z per mezzo del collegamento ad un organo di movimento esterno non illustrato.

La valvola rotante 12 comprende inoltre un primo disco 12a. Il primo disco 12a è collocato internamente al corpo cavo 12c. In particolare, tale primo disco 12a è calettato sull’ albero 19 ed è inoltre girevole solidalmente con esso attorno all’asse principale Z-Z, ma è in grado di garantire uno spostamento limitato lungo lo stesso asse. Il primo disco 12a comprende due cave cieche 20, 21.

La valvola rotante 12 comprende inoltre un secondo disco 12b fisso. Tale secondo disco 12b è montato solidalmente al corpo cavo 12c. Tale secondo disco 12b comprende quattro passaggi 22, 23, 24, 25 per il fluido di scarto ed una cava cieca centrale 12f dove trova alloggiamento l’estremità 19b dell’ albero rotante 19. Le cave 20, 21 presentano una forma che consente di mettere in comunicazione a due a due i passaggi 22, 23, 24, 25 del secondo disco 12b, durante la rotazione del primo disco 12a attorno all’asse Z-Z. Più in dettaglio, il fluido di scarto proveniente dal dispositivo filtrante, viene convogliato nel passaggio 23 da cui viene deviato alternativamente o sul passaggio 22 o su quello 24, grazie alla forma delle cave 20, 21 e dal loro moto di rotazione continuo attorno all’ asse Z-Z.

Il secondo disco 12b comprende inoltre un canale 26 posto in comunicazione con quello 23. Tale canale 26 ha la funzione di prelevare la pressione più alta disponibile e portarla nell’ intercapedine fra il corpo cavo 12c ed il primo disco 12a, in modo da spingere il disco mobile 12a contro quello fisso 12b, per garantire la tenuta del fluido di scarto in pressione durante la rotazione ed il recupero dei giochi di usura.

Più in dettaglio, ciascun corpo pompante 9a, 9b, 10a, 10b è posto in comunicazione di fluido con la valvola rotante 12 tramite uno dei passaggi 22 e 24 del secondo disco 12b. In particolare, il primo ramo 28 della linea di recupero 7 è posto in comunicazione con la valvola rotante 12 sopra descritta tramite il passaggio 23 del secondo disco 12b.

Il dispositivo di recupero energetico 3 comprende inoltre una linea di scarico 11a. Tale linea di scarico 11a è posta in comunicazione con la valvola rotante 12 tramite il passaggio 25 del secondo disco 12b.

Si noti che la valvola rotante 12 determina una cilindrata dei corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b regolata dalla velocità di rotazione del primo disco 12a. In particolare un giro del primo disco 12a corrisponde a due cicli di pompaggio per ciascun corpo pompante 9a, 9b, 10a, 10b.

Ancor più in dettaglio, la valvola rotante 12 mette in comunicazione di fluido, nel modo sopra descritto, il primo ramo 28 del fluido di scarto, alternativamente con il corpo pompante 9a, 10a oppure 9b, 10b. In particolare, se per esempio, tale valvola rotante 12 invia il fluido di scarto, alla prima estremità 41, 43 del primo corpo pompante 9a, 10a, ne attiva la fase di mandata. Tale primo corpo pompante 9a, 10a durante tale fase di mandata invia il fluido da trattare dalla seconda estremità 42, 44, attraverso la linea di mandata 2b, all’elemento filtrante 5. Contemporaneamente, il secondo corpo pompante 9b, 10b riceve in ingresso, attraverso la seconda estremità 42, 44, il fluido da trattare attivandone la fase di aspirazione. Tale secondo corpo pompante 9b, 10b invia contemporaneamente il fluido di scarto dalla prima estremità 41, 43 al il passaggio 25 della valvola rotante 12 verso la linea di scarico 11a.

Si noti che, al passaggio successivo il primo disco 12a mette in comunicazione di fluido il primo ramo 28 con il secondo corpo pompante 9b, 10b attivandone la fase di mandata e mette in comunicazione di fluido la linea di scarico 11a con il primo corpo pompante 9a, 10a attivandone la fase di aspirazione.

POMPA AD ALTA PRESSIONE

Per prelevare il fluido da trattare, l’apparato 1 comprende una pompa 4, collegata alla linea di ingresso 2. Inoltre la pompa 4 è collegata all’elemento filtrante 5. La pompa 4 ha la funzione di inviare alla pressione desiderata il fluido da trattare all’elemento filtrante 5.

Nelle tre forme realizzative delle figure 2-4, la pompa 4 comprende due ulteriori corpi pompanti 14a, 14b. Tali corpi pompanti 14a, 14b sono collegati alla linea di ingresso 2, comprendono un ulteriore pistone flottante e sono del tipo descritto in figura 7. In questo caso, la prima estremità di ciascun ulteriore corpo pompante 14a, 14b è collegata ad un circuito ausiliario 15 nel quale circola un fluido di lavoro. La seconda estremità di ciascun ulteriore corpo pompante 14a, 14b è collegata alla linea di ingresso 2.

In forme realizzative alternative, non illustrate, i corpi pompanti 14a, 14b hanno il primo diametro della prima testa 16a uguale al secondo diametro della seconda testa 16b. Il circuito ausiliario 15 comprende un’ulteriore linea di mandata 31 ed un’ulteriore linea di aspirazione 32 per il fluido di lavoro.

La pompa 4 comprende mezzi di movimentazione 4a per il fluido di lavoro, montati sul circuito ausiliario 15. Nella forma realizzativa descritta il fluido di lavoro dei mezzi di movimentazione 4a della pompa 4 è preferibilmente olio idraulico. In forme realizzative alternative, non illustrate, il fluido di lavoro può essere qualsivoglia.

Il circuito ausiliario 15 della pompa 4 comprende un serbatoio 4c per il fluido di lavoro usato. Tale serbatoio 4c è montato sull’ulteriore linea di aspirazione 32. Tale serbatoio 4c può essere mantenuto a pressione atmosferica o pressurizzato.

La pompa 4 comprende inoltre un ulteriore invertitore di flusso 4b. Tale invertitore di flusso 4b è collegato ai mezzi di movimentazione 4a della pompa 4 tramite l’ulteriore linea di mandata 31 e l’ulteriore linea di aspirazione 32. Più in dettaglio, la prima estremità di ciascun ulteriore corpo pompante 14a, 14b è in comunicazione di fluido con l’ulteriore invertitore di flusso 4b.

In dettaglio, l’ulteriore invertitore di flusso 4b ha preferibilmente le medesime caratteristiche dell’invertitore di flusso 11 sopra descritto, ma viene percorso dal fluido di lavoro anziché dal fluido di scarto e comprende ulteriori mezzi di rotazione (non illustrati).

L’utilizzo dell’ulteriore invertitore di flusso 4b, sopra descritto, consente l’impiego di mezzi di movimentazione 4a del fluido di lavoro quali ad esempio le pompe a ingranaggi o palette per uso automobilistico al posto delle usuali pompe triplex con vantaggio sui costi.

Dal momento che con questo tipo di pompa ad alta pressione si riesce ad ottenere naturalmente portata e pressione costanti, secondo lo schema di figura 8, è possibile ridurre o eliminare completamente i vasi di espansione e così facendo si ottiene un’ulteriore riduzione dei costi.

SCHEMA IN PARALLELO

Con particolare riferimento alla forma realizzativa mostrata in figura 2, si noti che la pompa 4 e il dispositivo di recupero energetico 3 sono disposti in parallelo. In particolare, la linea di ingresso 2 collega in parallelo il dispositivo di recupero energetico 3 e la pompa 4. Più in dettaglio, la linea di aspirazione 2a distribuisce il fluido da trattare contemporaneamente ai corpi pompanti 9a, 9b del dispositivo di recupero energetico 3 e agli ulteriori corpi pompanti 14a, 14b della pompa 4. Più in dettaglio, la linea di mandata 2b è collegata a ciascun corpo pompante 9a, 9b, 14a, 14b.

Con maggior dettaglio, il dispositivo di recupero energetico 3 e la pompa 4 inviano insieme il fluido da trattare all’elemento filtrante 5 tramite la linea di mandata 2b. In questa forma realizzativa il serbatoio 4c può essere mantenuto a pressione atmosferica.

SCHEMA IN SERIE

Nella forma realizzativa mostrata in Figura 3, la pompa 4 ed il dispositivo di recupero energetico 3 sono disposti in serie. In particolare, la linea di ingresso 2 collega il dispositivo di recupero energetico 3 a monte della pompa 4. Più in dettaglio, la linea di aspirazione 2a distribuisce il fluido da trattare ai corpi pompanti 10a, 10b del dispositivo di recupero energetico 3. Tale dispositivo di recupero energetico 3 invia il fluido da trattare alla pompa 4 tramite un primo condotto ausiliario 2c, appartenente alla linea di ingresso 2. In dettaglio tale primo condotto ausiliario 2c collega i corpi pompanti 10a, 10b con gli ulteriori corpi pompanti 14a, 14b. Tali corpi pompanti 14a, 14b della pompa 4 si incaricano di inviare il fluido, tramite la linea di manata 2b, all’elemento filtrante 5 con la pressione desiderata e portata uniforme. La quantità di fluido da trattare inviata al dispositivo di recupero energetico 3 è la stessa che riceva la pompa 4.

In questa forma realizzativa il serbatoio 4c è preferibilmente pressurizzato, al fine di massimizzare il risparmio energetico.

SCHEMA IN SERIE SINCRONIZZATO

Nella forma realizzativa mostrata in figura 4 la pompa 4 ed il dispositivo di recupero energetico 3 sono disposti secondo uno schema in serie sincronizzato. La pompa 4, il dispositivo di recupero energetico 3 e l’elemento filtrante 5 sono collegati tra loro secondo la stessa modalità della forma realizzativa di figura 3 sopra descritta. Più in dettaglio il primo condotto ausiliario 2c in questa forma realizzativa è sostituito da un secondo 2d ed un terzo 2e condotto ausiliario, appartenenti alla linea di ingresso 2. Tali secondo 2d e terzo 2e condotto ausiliario mettono in comunicazione di fluido i corpi pompanti 10a, 10b e con gli ulteriori corpi pompanti 14a, 14b. In aggiunta, in questa forma realizzativa dell’invenzione l’apparato 1 comprende mezzi di sincronizzazione 17, ad esempio definiti da un albero di collegamento. Tali mezzi di sincronizzazione 17 collegano l’invertitore di flusso 11 del dispositivo di recupero energetico 3 e l’ulteriore invertitore di flusso 4b della pompa 4. Tali mezzi di sincronizzazione 17 sono configurati per sincronizzare le fasi di mandata ed aspirazione della pompa 4 e del recuperatore di energia 3. Con questo schema occorrono solo le 6 valvole di non ritorno 33, 34, 35, 36, 38, 40 collocate sulla linea di ingresso 2 in prossimità dei 4 corpi pompanti a pistone flottante 10a,10b,14a,14b, mentre nelle forme realizzative mostrate nelle figure 2 e 3 ne occorrono otto 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40.

Vantaggiosamente, i mezzi di sincronizzazione 17 semplificano l’impianto, rendendo non più necessarie le due valvole di non ritorno 37, 39. Anche In questo caso, la quantità di fluido da trattare inviata al dispositivo di recupero energetico 3 è la stessa che riceve la pompa 4, in più i corpi pompanti 10a, 10b del dispositivo di recupero energetico 3 e gli ulteriori corpi pompanti 14a, 14b della pompa 4 presentano la stessa cilindrata.

Vantaggiosamente, le forme realizzative di figure 3 e 4 consentono di ottenere un risparmio energetico disponendo il dispositivo di recupero energetico 3 a monte della pompa 4.

CONSIDERAZIONI AGGIUNTIVE

Opzionalmente, la linea di ingresso 2 comprende una pompa di lancio 18, come mostrato nelle figure 2-4. Tale pompa di lancio 18 è configurata per aiutare la pompa 4 e il dispositivo di recupero energetico 3 a prelevare il fluido da trattare.

Opzionalmente, La linea di mandata 2b può comprendere smorzatori di pulsazioni (non illustrati) e di per sé noti. Tali smorzatori di pressione consentono di ottenere un ulteriore miglioramento nell’uniformità della portata di ingresso all’elemento filtrante 5.

In aggiunta ai pistoni flottanti 13, 16, delle figure 6-7, i corpi pompanti 9a, 9b, 10a, 10b possono comprendere ciascuno una membrana pompante (non illustrata). Tale membrana pompante 27 può essere attivata da un ulteriore fluido di lavoro frapposto tra pistone e membrana, per proteggere l’apparato 1 nel caso di trattamento di fluidi pericolosi e/o aggressivi.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per il filtraggio di un fluido comprendente - una linea di ingresso (2) per un fluido da trattare, - almeno una pompa (4) posta in comunicazione di fluido con detta linea di ingresso (2) per prelevare il fluido da trattare, - un elemento filtrante (5) posto su detta linea di ingresso (2) a valle di detta pompa (4) e configurato per separare detto fluido da trattare in un fluido filtrato e in un fluido di scarto; - una linea di recupero (7) di detto fluido di scarto collegata a valle di detto elemento filtrante (5); - un dispositivo di recupero energetico (3) posto in comunicazione di fluido con detta linea di ingresso (2) e detta linea di recupero (7), detto dispositivo di recupero energetico (3) essendo configurato per essere azionato da detto fluido di scarto; caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di recupero energetico (3) comprende un primo (9a, 10a) ed un secondo corpo pompante (9b, 10b) ciascuno configurato per alternare fra una fase di aspirazione ed una fase di mandata, detto dispositivo di recupero energetico (3) essendo configurato per azionare la fase di aspirazione del primo corpo pompante (9a, 10a) durante la fase di mandata del secondo corpo pompante (9b, 10b) e per azionare la fase di aspirazione del secondo corpo pompante (9b, 10b) durante la fase di mandata del primo corpo pompante (9a, 10a).
2. 2. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di recupero energetico comprende un invertitore di flusso posto in comunicazione di fluido con detti corpi pompanti (9a, 10a, 9b, 10b).
3. 3. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto invertitore di flusso (11) comprende una valvola rotante (12).
4. 4. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun corpo pompante (9a, 10a, 9b, 10b) comprende un pistone flottante (13, 16); ciascun corpo pompante (9a, 10a, 9b, 10b) inoltre presenta una prima estremità (41, 43) collegata alla linea di recupero (7) ed una seconda estremità (42, 44) collegata alla linea di ingresso (2), detto pistone flottante (13, 16) comprendendo una prima testa (13a, 16a) affacciata alla prima estremità (41, 43) ed una seconda testa (13b, 16b) affacciata alla seconda estremità (42, 44).
5. 5. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta prima testa (13a) presenta un diametro maggiore del diametro di detta seconda testa (13b).
6. 6. Apparato (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta prima testa (16a) presenta un diametro minore del diametro di detta seconda testa (16b).
7. 7. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 3 caratterizzato dal fatto che detti corpi pompanti (9a, 10a, 9b, 10b) comprendono ciascuno una rispettiva membrana pompante con fluido di lavoro interposto tra pistone e detta membrana.
8. 8. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pompa (4) comprende almeno due ulteriori corpi pompanti (14a, 14b), mezzi di movimentazione (4a) di detti ulteriori corpi pompanti (14a, 14b) e un ulteriore invertitore di flusso (4b).
9. 9. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che gli ulteriori corpi pompanti comprendono ciascuno un rispettivo ulteriore pistone flottante.
10. 10. Apparato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di sincronizzazione (17) collegati a detti corpi pompanti (9a, 10a, 9b, 10b) e a detti ulteriori corpi pompanti (14a, 14b) per sincronizzarli fra loro.
11. 11. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pompa (4) e detto dispositivo di recupero energetico (3) sono disposti in parallelo.
12. 12. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 9, caratterizzato dal fatto che detta pompa (4) e detto dispositivo di recupero energetico (3) sono disposti in serie.