WO2008071814A1 - Filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática - Google Patents

Filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática Download PDF

Info

Publication number
WO2008071814A1
WO2008071814A1 PCT/ES2007/000709 ES2007000709W WO2008071814A1 WO 2008071814 A1 WO2008071814 A1 WO 2008071814A1 ES 2007000709 W ES2007000709 W ES 2007000709W WO 2008071814 A1 WO2008071814 A1 WO 2008071814A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
tube
liquids according
liquid
outer shell
Prior art date
Application number
PCT/ES2007/000709
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfonso Cobos De La Fuente
Original Assignee
Universidad Politécnica de Madrid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Politécnica de Madrid filed Critical Universidad Politécnica de Madrid
Priority to US12/517,478 priority Critical patent/US8354031B2/en
Priority to ES07866339.0T priority patent/ES2549431T3/es
Priority to EP07866339.0A priority patent/EP2090348B9/en
Publication of WO2008071814A1 publication Critical patent/WO2008071814A1/es
Priority to MA31949A priority patent/MA31279B1/fr
Priority to IL199117A priority patent/IL199117A/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/114—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13—Supported filter elements
    • B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
    • B01D29/46—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of flat, stacked bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/56—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in series connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B01D29/902—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding containing fixed liquid displacement elements or cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
    • B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
    • B01D29/908—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding provoking a tangential stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006—Cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/02—Fluid flow conditions
    • C02F2301/024—Turbulent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/02—Fluid flow conditions
    • C02F2301/026—Spiral, helicoidal, radial
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters

Definitions

  • the present invention relates to a filter for water and other liquids, which includes different stages of filtering in the same body, its cleaning being performed automatically by a new procedure.
  • the filter object of this invention has a diverse scope of application, being very suitable in the agricultural sector, industrial sector, desalination plants, urban sector and. environmental.
  • Liquids normally contain various undesirable solid particles in suspension. Thus, different types of filters are used to remove the particles contained in water and other liquids.
  • European patent ES 2 200 901 T3 deals with a single-filter mesh filter with mechanical cleaning by motor; the invention patent
  • the present invention places the filter elements successively in a single metal enclosure, which greatly simplifies the installation, with the least loss of energy.
  • the ease of cleaning, even automatic resolves existing problems, providing new advantages that will be evident throughout this description.
  • the present invention comprises a filter for liquids and its automatic cleaning procedure.
  • the device is composed of the following essential parts:
  • the filter is therefore composed of a vertical cylindrical outer shell inside which the necessary filter elements are housed to perform the removal of solid impurities from the liquid in several successive phases.
  • a tube that penetrates tangentially on the lower base of the cylindrical outer shell, continuing with a piece of adaptation of the flow that makes the gradual change of the section to a rectangular section that produces circular paths, by whose motive the heavy particles descend and approach the periphery, when acting on them the gravity and centrifugal forces.
  • a trapdoor is placed to collect said heavy particles, which are stored in a lower chamber of impurities.
  • the fluid stream follows a warped solid surface arranged to propel the fluid with an ascending helical motion.
  • the current with helical movement is used to drag the dirt towards the periphery and higher areas of the device, removing it from the most active filter parts, which thus receive additional cleaning.
  • the following stages in the filtration are produced by the successive interposition to the flow of different filter elements with concentric cylindrical or circular crown surface shapes for the ring packages.
  • Said cover has several concentric circular notches to fix the filter elements; a cylindrical mesh panel is fixed on the one with the largest diameter and on the smaller one of these notches a spring is centered that produces the compression of a pack of grooved rings placed concentric to the inner collector tube.
  • This spring acts on an omega-shaped piece that guides the spring and whose inner part fits the top of the inner tube concentric to the outer shell, leaving a variable volume chamber between the two parts, connected by a small tube diameter directly at the outlet of said inner tube collector.
  • the lower part of the filter comprises a chamber through which all impurities are drained, supporting, in addition, the filter elements.
  • Unidirectional gates allow the flow to this chamber of the flow, with dirty particles that have not passed through the filter elements, but never flow in the opposite direction.
  • filters are installed forming teams of several units. All filters are connected in parallel between the general pipe with raw inlet liquid and the general outlet manifold of filtered clean liquid. Another collector will drain dirt from the lower chambers. Each of these three pipes will be equipped with a valve to regulate the flow.
  • the raw liquid that reaches the filter equipment passes through each of them through its different stages, leaving the solid particles retained, and leaving the clean liquid to the general collector of filtered liquid.
  • a set of jets are produced at the same time from the holes of the perforated collector inner tube, which have been drilled with an appropriate angle and arrangement so that when they collide on the inside of the ring pack they produce rotation and disunity thereof, favoring the cleaning of retained particles between their grooves.
  • the reverse flow drags the impurities through the unidirectional gates into the lower chamber of impurities and together with the dense solids trapped in the gravity stage, they all go outside.
  • the filter filling and emptying operations are repeated by operating the valve of the filtered liquid collector as many times as deemed necessary, according to the degree of cleaning required, at which time the inlet flow of raw liquid is restored and, closing the drain outlet , the inlet pressure in the filter and its filtration operations are recovered.
  • Both processes can always be sorted manually, but in equipment consisting of several filter units, the automated way for the proper functioning of the supplied network is recommended, always ensuring a correct outlet pressure by means of a regulating valve located in the last filter. When this pressure is minimal, the filter wash sequence starts, normally controlled by a programmer.
  • Figure 1 represents the elevation of the filter, sectioned to a quarter.
  • Figure 2 shows the filter plant
  • Figures 3 and 4 schematize the flow directions in filtration and cleaning.
  • the device is composed of a vertical cylindrical outer shell (1), the lower base of which is closed by a hermetic circular cap on which a tube (2) is arranged tangentially that conducts the raw liquid inlet to the filter.
  • This tube is extended by a piece that makes the gradual change of the circular section of the tube to a rectangular one (4) and adapting to the periphery of the indicated base in an approximate half-circle path.
  • a trapdoor (5) distributed on the bottom, catches the heavy particles that have been concentrated there, by the action of gravity and centrifugal force, being stored in a lower chamber of impurities (6).
  • This trapdoor is formed by a warped surface (7), whose special shape, the liquid stream, which arrives from the semicircular piece, receives an ascending helical movement that is tangential to a Cylindrical mesh panel (8) interposed below. This helical movement of the liquid drags the solid particles to the periphery and upper parts less active for filtration.
  • the filter comprises, here, three stages of filtration, the cyclonic for the separation of dense solids (5), that of meshes (8) for those of medium volume and that of rings (9) for those of small volume, leaving the solid impurities separated in different zones, which means less clogging and a reduction in the number of washes needed per filter.
  • the upper base of the cylindrical outer shell is closed by a piece (11) as a removable cover with sealing and closing elements, generally by lever clamp, one or more ball suction cups (12) being arranged on said lid, thus as several concentric notches.
  • the larger diameter notch serves to fix the mesh panel and the smaller one centers a compression spring (13) of the ring pack, which acts on a piece made of omega-shaped thermoplastic, whose central part (14) guides the compression spring and slides on the outer part of the inner manifold tube (10) leaving between both pieces a variable chamber (15) connected to the bottom of the inner manifold tube by another small diameter tube (16).
  • the gravity stage is carried out by closing the valves located on the inlet of the tangential tube to the lower base of the cylindrical shell (2) and the two-way valve located at the outlet of the inner collector tube (10), a the pair that opens the valve located at the outlet (18) of the lower impurity chamber, said impurities descending by gravity through the unidirectional gates (19) carried by the water that is discharged from the filter.
  • These unidirectional gates are kept closed by simple mechanisms, for example a spring, and since the pressure gradient is positive they will not tend to open during filtration.
  • the reverse flow or backwash cleaning step is carried out.
  • the valve (25) that communicates with the filtered liquid connector is opened.
  • the small diameter tube (16) brings water to the variable chamber (15) at the maximum pressure so that the spring action is overcome and the ring pack released.
  • the jets coming from the orifices, inclined from the inner collecting tube (10) produce in the rings a rotating movement with multiple displacements to release the retained particles between their slots.
  • Cleaning operations are favored by the action of two floating brushes (17) that scratch the meshes and rings when they move when the level of the liquid in the filter rises and falls.
  • each filter has another outlet that collects the cleaning water to the drain manifold (22).
  • the flow of all manifolds is regulated by the corresponding valves.
  • the general output of the liquid must remain at an approximately constant pressure, which does not usually happen in the currently commercialized filtration equipment, since the output pressure is higher when the filters are clean and low when the filters are they fill up, becoming minimal when cleaning begins, because it also has to derive a flow of backwash.
  • a downstream pressure regulating mechanism will be installed on one or more of the outlet valves (23), which guarantees a constant operating pressure in the network, even when entering the backwash process. In this way, only the filters fitted at their valve outlet with a regulating device will work at a variable flow, the remaining ones at optimum flow, which facilitates the better dirt drag to the peripheral and upper areas by the helical movement of the liquid.
  • valves (23 and 25) are closed, except the drain valve (24), in which arrangement the liquid contained in the filter is discharged

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un filtro para agua y otros líquidos, que incluye diferentes etapas de filtración en un mismo cuerpo, siendo su limpieza realizada automáticamente por un nuevo procedimiento. El filtro comprende un cuerpo exterior cilíndrico por cuya base inferior penetra tangencialmente la conducción de agua a filtrar, utilizándose la fuerza centrífuga en una primera etapa de filtrado para separar las partículas de mayor densidad. A continuación el líquido adquiere una trayectoria helicoidal y pasa por diversos dispositivos filtrantes, como mallas, anillas, etc., siendo recogida finalmente el agua filtrada, y por tanto ya limpia, en un tubo central convenientemente perforado que sale del filtro por el centro de su base inferior. Se utiliza para la limpieza de líquidos, fundamentalmente agua, en agricultura para riego localizado, en industria, medioambiente, etc.

Description

FILTRO PARA LÍQUIDOS Y SU PROCEDIMIENTO DE LIMPIEZA
AUTOMÁTICA
Título
Filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un filtro para agua y otros líquidos, que incluye diferentes etapas de filtrado en un mismo cuerpo, siendo su limpieza realizada automáticamente por un nuevo procedimiento.
Sector Técnico
El filtro objeto de esta invención tiene un ámbito de aplicación diverso, siendo muy indicado en el sector agrícola, sector industrial, plantas desalinizadoras, sector urbano y. medioambiental.
Antecedentes de la invención
Los líquidos contienen, normalmente, en suspensión diversas partículas sólidas no deseables. Así, para eliminar las partículas que contiene el agua y otros líquidos se utilizan diferentes tipos de filtros.
En agricultura, la limpieza física del agua se hace necesaria en el procedimiento de riego localizado, para lo cual se requiere la utilización de diversos filtros, que son conocidos como de arena, de mallas y de anillas, según su elemento filtrante. También son usados los ciclones, así llamados por estar en la fuerza centrífuga su principio de filtración. La industria también utiliza filtros, bien en procesos o para el vertido a cauces públicos de aguas contaminadas que, tras pasar por ellos, resultan más tolerables medioambientalmente.
Conocidas son las siguientes patentes: la patente europea ES 2 200 901 T3 trata de un filtro monotamiz de malla con limpieza mecánica por motor; la patente de invención
69206 se refiere a un filtro con paletas de limpieza; el modelo de utilidad U 9900677
• muestra un filtro de anillas simple, así como el U 200201423 presenta un filtro con doble alojamiento de cartucho de anillas.
Los diferentes tipos de filtros existentes pretenden obtener agua carente de partículas sólidas con diámetro superior a un valor determinado, y con facilidad de lavado cuando se colmaten. Estos objetivos no son fácilmente conseguidos. Normalmente se colocan diversos filtros en serie, dentro de casetas construidas al efecto, requiriendo gran espacio y piezas de conexión. Las pérdidas de energía son elevadas, como consecuencia de diseños poco cuidadosos con este concepto y de sus instalaciones.
La presente invención coloca los elementos filtrantes sucesivamente en una única envolvente metálica, lo que simplifica enormemente la instalación, con la menor pérdida de energía. Además, la facilidad de limpieza, incluso automática, resuelve los problemas existentes, aportando ventajas nuevas que quedarán patentes a lo largo de la presente descripción.
Descripción de la invención
Comprende la presente invención un filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática. El dispositivo está compuesto por las siguientes partes esenciales:
• Un cuerpo exterior envolvente cilindrico vertical en cuyo interior se alojan los elementos filtrantes necesarios para realizar la eliminación de impurezas sólidas del líquido en diversas fases sucesivas.
• Un tubo que penetra tangencialmente sobre la base inferior del cuerpo exterior envolvente cilindrico anterior por el que entra el líquido a filtrar. • Un tubo interior colector concéntrico al cuerpo exterior envolvente con salida inferior para el líquido filtrado.
• Una tapa desmontable hermética colocada en la base superior del cuerpo exterior envolvente cilindrico.
El filtro se compone, pues, de un cuerpo exterior envolvente cilindrico vertical en cuyo interior se alojan los elementos filtrantes necesarios para realizar la eliminación de impurezas sólidas del líquido en diversas fases sucesivas. Para la entrada del líquido a filtrar se dispone de un tubo que penetra tangencialmente sobre la base inferior del cuerpo exterior envolvente cilindrico continuando con una pieza de adaptación del flujo que efectúa el cambio gradual de la sección hasta una sección rectangular que produce trayectorias circulares, por cuyo motivo las partículas pesadas descienden y se aproximan a la periferia, al actuar sobre ellas las fuerzas de gravedad y centrífuga. En esta zona inferior se coloca una trampilla para recoger dichas partículas pesadas, las cuales quedan almacenadas en una cámara inferior de impurezas. A continuación de esta primera etapa de filtración, la corriente fluida sigue una superficie sólida alabeada dispuesta para impulsar al fluido con un movimiento helicoidal ascendente.
La corriente con movimiento helicoidal, se utiliza para arrastrar la suciedad hacia la periferia y zonas más altas del dispositivo, retirándola de las partes filtrantes más activas, las cuales reciben, así, una limpieza adicional.'
Las siguientes etapas en la filtración se producen por la interposición sucesiva al flujo de diferentes elementos filtrantes con formas de superficies cilindricas concéntricas o de corona circular para los paquetes de anillas.
Esta disposición es conveniente, en primer lugar, porque todos los elementos filtrantes quedan dentro de la misma envolvente, con una considerable reducción de espacio y de piezas de conexión. En segundo lugar, el paso del fluido se realiza hidrodinámicamente, quedando los elementos filtrantes interpuestos sucesivamente en el camino del líquido, sin cambios bruscos en su desplazamiento, y produciéndose la menor pérdida de carga. En la base superior del citado cuerpo exterior envolvente cilindrico se dispone una tapa desmontable hermética. En esta tapa se sitúan uno o varios mecanismos de ventosa de bola para facilitar la salida y entrada de aire en el llenado y vaciado del filtro. Dicha tapa tiene varias entallas circulares concéntricas para fijar los elementos filtrantes; sobre la de mayor diámetro se fija un panel cilindrico de mallas y en la menor de dichas entallas se centra un muelle que produce la compresión de un paquete de anillas ranuradas colocadas concéntricas al tubo interior colector. Este muelle actúa sobre una pieza en forma de omega que guía el muelle y cuya parte interior se ajusta a la parte superior del tubo interior colector concéntrico al cuerpo exterior envolvente, dejando entre ambas partes una cámara de volumen variable, conectada mediante un tubo de pequeño diámetro directamente a la salida del referido tubo interior colector.
La parte inferior del filtro comprende una cámara por la que se realiza el drenaje de todas las impurezas, soportando, además, los elementos filtrantes. Unas compuertas unidireccionales permiten la salida hacia esta cámara del flujo, con las partículas sucias que no han atravesado los elementos filtrantes, pero nunca el flujo en sentido contrario.
Normalmente, los filtros se instalan formando equipos de varias unidades. Todos los filtros se conectan en paralelo entre la tubería general con líquido bruto de entrada y el colector general de salida de líquido limpio filtrado. Otro colector drenará la suciedad de las cámaras inferiores. Cada una de estas tres conducciones estará dotada de una válvula para regular el flujo.
El funcionamiento del dispositivo propuesto se entiende claramente después de la descripción anterior y comprende dos procesos bien diferenciados: la filtración y la limpieza.
Durante el proceso de filtración el líquido bruto que llega al equipo de filtros atraviesa cada uno de ellos por sus diferentes etapas, dejando las partículas sólidas retenidas, y saliendo el líquido limpio al colector general de líquido filtrado.
Pero la suciedad acumulada durante el filtrado colmata los elementos filtrantes y ha de ser retirada en algún momento. Este proceso de limpieza se inicia con el cierre de la válvula situada sobre la entrada del tubo tangencial a la base inferior del cuerpo envolvente cilindrico y la válvula de dos vías situada a la salida del tubo interior colector, a la par que se abre la válvula situada a la salida de la cámara inferior de impurezas, así se descarga el líquido a través de esta cámara arrastrando la suciedad, colaborando a ello dos cepillos flotantes albergados entre los elementos filtrantes, los cuales se desplazan al subir y bajar el nivel del líquido en el filtro y rascan las superficies filtrantes y arrastran así la suciedad. El retorno de las válvulas a su posición de filtrado pondría el filtro nuevamente en funcionamiento con un tiempo mínimo inactivo.
Una limpieza más exhaustiva se llevaría a efecto a partir de la anterior etapa de gravedad, mediante la etapa de limpieza por flujo inverso. En este proceso se abre la válvula que conecta al colector de líquido filtrado, que ahora procederá del resto de los filtros, el cual penetra por el tubo interior colector, dando inicio a la limpieza del conjunto con flujo inverso o, también llamado, contralavado. En esta situación la presión máxima, que se halla en la conexión al colector de líquido filtrado, es transmitida por un tubo de pequeño diámetro a la cámara variable comprendida entre la pieza en forma de omega y la parte superior del tubo interior colector, venciéndose, así, la acción del muelle y descomprimiéndose el paquete de anillas. Se producen a la par un conjunto de chorros procedentes de los orificios del tubo interior colector perforado, que han sido taladrados con un ángulo y disposición adecuados para que al chocar sobre el interior del paquete de anillas produzcan el giro y la desunión de las mismas, favoreciéndose la limpieza de las partículas retenidas entre sus ranuras. El flujo inverso arrastra las impurezas pasando por las compuertas unidireccionales a la cámara inferior de impurezas y junto con los sólidos densos atrapados en la etapa de gravedad, salen todos hacia el exterior.
Se repiten las operaciones de llenado y vaciado del filtro accionando la válvula del colector de líquido filtrado cuantas veces se estimen necesarias, según el grado de limpieza exigido, en cuyo momento se restablece el flujo de entrada de líquido bruto y, cerrándose la salida de drenaje, se recupera la presión de entrada en el filtro y sus operaciones de filtración. Ambos procesos siempre pueden ordenarse manualmente, pero en los equipos compuestos por varias unidades de filtros se recomienda la forma automatizada para el buen funcionamiento de la red abastecida, asegurando siempre una presión correcta de salida mediante válvula reguladora situada en el filtro último. Cuando esta presión es mínima se inicia la secuencia de lavado de filtros, normalmente controlada por un programador.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 representa el alzado del filtro, seccionado a un cuarto.
La Figura 2 muestra la planta del filtro.
Las Figuras 3 y 4 esquematizan las direcciones del flujo en filtración y en limpieza.
Descripción de una forma de realización preferente de la invención
A continuación se hace una descripción completa de una realización preferente del aludido dispositivo, la cual se hará a título de ejemplo, con carácter no limitativo y susceptible de todas aquellas modificaciones de detalle que no alteren fundamentalmente sus características esenciales.
El dispositivo se compone de un cuerpo exterior envolvente cilindrico vertical (1), cuya base inferior se cierra por una tapa circular hermética sobre la cual se dispone tangencialmente un tubo (2) que conduce el líquido bruto de entrada al filtro. Este tubo se prolonga mediante una pieza que efectúa el cambio gradual de la sección circular del tubo a otra rectangular (4) y adaptándose a la periferia de la base indicada en un trayecto aproximado a media circunferencia. A continuación una trampilla (5), repartida por la parte inferior, atrapa las partículas pesadas que han sido allí concentradas, por la acción de la gravedad y de la fuerza centrífuga, quedando almacenadas en una cámara inferior de impurezas (6). La parte superior de esta trampilla la forma una superficie alabeada (7), por cuya especial forma, la corriente de líquido, que llega procedente de la pieza semicircular, recibe un movimiento helicoidal ascendente que resulta tangencial a un panel cilindrico de mallas (8) interpuesto a continuación. Este movimiento helicoidal del líquido arrastra las partículas sólidas hasta la periferia y partes superiores menos activas para la filtración.
A un menor radio se dispone un paquete de anillas ranuradas (9) concéntricas a un tubo interior colector concéntrico al cuerpo exterior envolvente (10), que está perforado y soldado a la tapa inferior, atravesándola para servir de elemento final de salida del líquido filtrado. Una rosca terminal u otro elemento de unión permite el acoplamiento entre el filtro y dicho tubo interior colector.
El filtro comprende, aquí, tres etapas de filtración, la ciclónica para la separación de los sólidos densos (5), la de mallas (8) para los de volumen medio y la de anillas (9) para los de pequeño volumen, quedando las impurezas sólidas separadas en zonas diferentes, lo cual supone menos colmatación y una reducción del número de lavados necesarios por filtro.
La base superior del cuerpo exterior envolvente cilindrico se cierra por una pieza (11) a modo de tapa desmontable con elementos de estanqueidad y cierre, generalmente, por abrazadera de palanca, disponiéndose sobre dicha tapa una o varias ventosas (12) de bola, así como varias entallas concéntricas.. La entalla de mayor diámetro sirve para fijar el panel de mallas y la menor centra un muelle (13) de compresión del paquete de anillas, que actúa sobre una pieza fabricada con termoplástico con forma de omega, cuya parte central (14) guía el muelle de compresión y desliza sobre la parte exterior del tubo interior colector (10) dejando entre ambas piezas una cámara variable (15) conectada a la parte inferior del tubo interior colector por otro tubo de pequeño diámetro (16).
Cuando se utiliza un solo filtro la limpieza se realiza manualmente quitando la tapa superior por donde salen todos los elementos a limpiar, pero cuando son varias unidades las que forman el equipo de filtración, pueden limpiarse secuencialmente los filtros de dos maneras complementarias. La etapa de gravedad se realiza cerrando las válvulas situadas sobre la entrada del tubo tangencial a la base inferior del cuerpo envolvente cilindrico (2) y la válvula de dos vías situada a la salida del tubo interior colector (10), a la par que se abre la válvula situada a la salida (18) de la cámara inferior de impurezas, descendiendo dichas impurezas por gravedad a través de las compuertas unidireccionales (19) arrastradas por el agua que se descarga del filtro. Estas compuertas unidireccionales se mantienen cerradas por mecanismos sencillos, por ejemplo un muelle, y como el gradiente de presión es positivo no tenderán a abrirse durante la filtración.
A continuación se lleva a cabo la etapa de limpieza por flujo inverso o contralavado. En este proceso se abre la válvula (25) que comunica con el conector de líquido filtrado. Entonces, el tubo de pequeño diámetro (16) aporta agua a la cámara variable (15) a la presión máxima para que sea vencida la acción del muelle y liberado el paquete de anillas. En esta operación de flujo invertido, los chorros procedentes de los orificios, inclinados del tubo interior colector (10) producen en las anillas un movimiento giratorio con desplazamientos múltiples para liberar las partículas retenidas entre sus ranuras. Las operaciones de limpieza se ven favorecidas por la acción de dos cepillos flotantes (17) que rascan las mallas y las anillas cuando se desplazan al subir y bajar el nivel del líquido en el filtro.
Entre el colector general de llegada de líquido bruto (20) y el colector general de salida de líquido filtrado (21) se disponen los filtros en paralelo. Cada filtro tiene otra salida que recoge el agua de limpieza hacia el colector de drenaje (22). El flujo de todos los colectores se regula mediante las correspondientes válvulas.
En el proceso, de filtración la salida general del líquido debe permanecer a una presión aproximadamente constante, lo cual no suele suceder en los equipos de filtrado actualmente comercializados, pues la presión de salida es mayor cuando los filtros están limpios y baja cuando los filtros se van colmatando, llegando a ser mínima cuando se inicia la limpieza, pues además hay que derivar un caudal de contralavado. Para evitar esto, se instalará en una o varias de las válvulas de salida (23) un mecanismo regulador de presión aguas abajo, que garantice una presión constante de funcionamiento en la red, incluso cuando se entre en el proceso de contralavado. De esta manera sólo los filtros dotados en su salida de válvula con dispositivo regulador trabajarán a caudal variable, siendo el funcionamiento de los restantes a caudal óptimo, lo cual facilita el mejor arrastre de suciedad hacia las zonas periféricas y superiores por el movimiento helicoidal del líquido.
Dada la orden de limpieza, por presión diferencial mínima, por caudal o por tiempo, se procede secuencialmente en cada filtro, dejando para el final los filtros con válvulas reguladoras, si los hubiera. En primer lugar, se cierran válvulas (23 y 25), excepto la de drenaje (24), en cuya disposición el líquido contenido en el filtro se descarga
» » arrastrando la suciedad por el colector de drenaje. A continuación se abre la válvula de líquido filtrado (23), dejando entrar suficiente cantidad para realizar el proceso de contralavado, seguidamente se corta esta entrada y se deja desaguar el filtro a drenaje, repitiendo la operación cuantas veces se requiera según el grado de limpieza exigido.
El cambio de válvulas, paso de líquido bruto y cierre de drenaje, deja el filtro en su operación de filtración. Toda la secuencia de operaciones para instalaciones complejas debe encomendarse a un programador automático.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Filtro para líquidos caracterizado por estar compuesto de las siguientes partes esenciales: « Un cuerpo exterior envolvente cilindrico vertical en cuyo interior se alojan los elementos filtrantes necesarios para realizar la eliminación de impurezas sólidas del líquido en diversas fases sucesivas.
• Un tubo que penetra tangencialmente sobre la base inferior del cuerpo exterior envolvente cilindrico anterior por el que entra el líquido a filtrar. • Un tubo interior colector concéntrico al cuerpo exterior envolvente con salida inferior para el líquido filtrado.
• Una tapa desmontable hermética colocada en la base superior del cuerpo exterior envolvente cilindrico.
2.- Filtro para líquidos según reivindicación 1 caracterizado por que el tubo que penetra tangencialmente sobre la base inferior del cuerpo envolvente cilindrico continúa con una pieza de adaptación del flujo que efectúa el cambio gradual de la sección hasta una sección rectangular que produce trayectorias circulares, por cuyo motivo las partículas pesadas descienden y se aproximan a la periferia, al actuar sobre ellas las fuerzas de gravedad y centrífuga.
3.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 y 2 caracterizado por que el tubo interior colector concéntrico al cuerpo exterior envolvente está perforado y soldado a la tapa inferior, atravesándola para servir de elemento final de salida del líquido filtrado.
4,- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por que en la zona inferior se coloca una trampilla para recoger las partículas pesadas que quedan almacenadas en una cámara inferior de impurezas que contiene compuertas unidireccionales accionadas por un muelle.
5.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que en la base superior del cuerpo exterior envolvente cilindrico se dispone una tapa desmontable hermética en la que se sitúan uno o varios mecanismos de ventosa de bola para facilitar la salida y entrada de aire en el llenado y vaciado del filtro.
6.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por que la tapa desmontable hermética tiene entallas circulares concéntricas para fijar los elementos filtrantes.
7.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que sobre la entalla circular concéntrica de mayor diámetro se fija un panel cilindrico de mallas:
8.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por que en la entalla de menor diámetro se centra un muelle que produce la compresión de un paquete de anillas ranuradas colocadas concéntricas al tubo interior colector.
9.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que una pieza en forma de omega guía el muelle y se ajusta a la parte superior del tubo interior colector concéntrico al cuerpo exterior envolvente, dejando entre ambas partes una cámara de volumen variable conectada a la parte inferior del tubo interior colector por un tubo de pequeño diámetro.
10.- Filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 9 caracterizado por que alberga cepillos flotantes entre los elementos filtrantes, los cuales se desplazan al subir y bajar el nivel del líquido en el filtro y rascan las superficies filtrantes arrastrando así la suciedad.
11.- Procedimiento de limpieza del filtro para líquidos descrito en las reivindicaciones 1 a lO que comprende una etapa de gravedad y una segunda etapa de limpieza por flujo inverso.
12.- Procedimiento de limpieza del filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 11 caracterizado por que la etapa de gravedad comprende las siguientes subetapas: • Se cierra la válvula situada sobre la entrada del tubo tangencial a la base inferior del cuerpo envolvente cilindrico y la válvula de dos vías situada a la salida del tubo interior colector.
• Se abre la válvula situada en la salida de la cámara inferior de impurezas. • Las impurezas descienden por gravedad a través de las compuertas unidireccionales, arrastradas por el líquido, se descarga del filtro.
13.- Procedimiento de limpieza del filtro para líquidos según reivindicaciones 1 a 11 caracterizado por que la etapa de limpieza por flujo inverso comprende las siguientes subetapas:
• Se abre la válvula de dos vías situada a la salida del tubo interior colector.
• El tubo de pequeño diámetro que conecta la cámara de volumen variable a la parte inferior del tubo interior colector aporta agua a dicha cámara variable a la presión máxima para que sea vencida la acción del muelle y liberado el paquete de anillas.
• Los chorros procedentes de los orificios del tubo interior colector producen en las anillas un movimiento giratorio con desplazamientos múltiples para liberar las partículas retenidas entre sus ranuras.
• El flujo inverso arrastra las impurezas pasando por las compuertas unidireccionales a la cámara inferior de impurezas y junto con los sólidos densos atrapados en la etapa de gravedad salen hacia el exterior.
PCT/ES2007/000709 2006-12-05 2007-12-04 Filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática WO2008071814A1 (es)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/517,478 US8354031B2 (en) 2006-12-05 2007-12-04 Liquid filtering system and its automatic cleaning procedure
ES07866339.0T ES2549431T3 (es) 2006-12-05 2007-12-04 Filtro de líquido y método automático para limpiar el mismo
EP07866339.0A EP2090348B9 (en) 2006-12-05 2007-12-04 Liquid filter and automatic method for cleaning same
MA31949A MA31279B1 (fr) 2006-12-05 2009-06-03 Filtre a liquides et son procede de nettoyage automatique
IL199117A IL199117A (en) 2006-12-05 2009-06-03 Fluid filter and automatic cleaning method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200603116A ES2277792B2 (es) 2006-12-05 2006-12-05 Filtro para liquidos y su procedimiento de limpieza automatica.
ESP200603116 2006-12-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008071814A1 true WO2008071814A1 (es) 2008-06-19

Family

ID=38330867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2007/000709 WO2008071814A1 (es) 2006-12-05 2007-12-04 Filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8354031B2 (es)
EP (1) EP2090348B9 (es)
ES (2) ES2277792B2 (es)
IL (1) IL199117A (es)
MA (1) MA31279B1 (es)
PT (1) PT2090348E (es)
WO (1) WO2008071814A1 (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100140183A1 (en) * 2006-12-05 2010-06-10 Universidad Politecnica De Madrid Liquid filtering system and its automatic cleaning procedure
CN104944517A (zh) * 2015-06-03 2015-09-30 中国水利水电科学研究院 一种自排污离心过滤器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102698484B (zh) * 2012-05-24 2015-11-25 靖江康爱特环境工程有限公司 全自动滤饼层过滤器及其过滤方法
US20150336037A1 (en) * 2013-01-08 2015-11-26 United Technologies Corporation Fuel System with Ice and Large Debris Separator Filter
CN107080994B (zh) * 2017-06-20 2018-03-02 湖北君集水处理有限公司 一种自清洗罐式过滤分离器
CN112169414A (zh) * 2020-10-21 2021-01-05 恒河材料科技股份有限公司 一种石油化工产品过滤除杂设备
CN112174252A (zh) * 2020-11-10 2021-01-05 中科瑞丽分离科技无锡有限公司 一种处理含乳化油的油水分离器
CN113731003B (zh) * 2021-09-23 2023-01-20 延安地丰石油工程技术服务有限公司 一种石油开采振动式过滤设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES1040967U (es) * 1998-07-22 1999-06-01 Wind S A Filtro autolimpiante perfeccionado.
ES1048818U (es) * 2001-03-30 2001-10-01 Filtromatic S L Filtro de cartucho perfeccionado.
ES1052105U (es) * 2002-06-04 2002-11-01 Sist Azud S A Cuerpo para filtro de multiples cartuchos.
EP1275427A2 (en) * 2001-07-11 2003-01-15 Water Creations, Inc. Multi-stage filter
ES2190905T1 (es) * 2000-06-09 2003-09-01 Agricultural Products Inc Filtro rotatorio, agricola o industrial, y metodo de funcionamiento del mismo.
ES2200901T3 (es) 1999-08-11 2004-03-16 Odis Irrigation Equipment Ltd. Aparato para el filtrado continuo de liquidos, con elemento de filtro sinterizado de varias capas provisto de un sistema electromecanico de autolimpieza.

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1345705A (fr) * 1962-10-30 1963-12-13 élément filtrant pourvu d'une ou plusieurs gaines de préfiltrage
US3400820A (en) * 1965-03-30 1968-09-10 Bird Machine Co Screening apparatus with rotary pulsing member
IL74527A0 (en) 1985-03-07 1985-06-30 Amiad Sinon Vehashkaya Fluid filtering device
AU642545B2 (en) * 1991-11-01 1993-10-21 Tsung-Hai Chen Filter automatic cleansing water cleaner
US5490924A (en) * 1994-07-20 1996-02-13 Control Systems Innovations, Inc. Filtration system
FR2772635B1 (fr) * 1997-12-18 2000-06-16 Snecma Dispositif autolavable de separation et de filtration de particules solides dans un debit de liquide et application a un circuit d'injection en carburant comportant un tel dispositif
EP1110591B1 (en) * 1998-07-24 2003-01-15 Wind, S.L. Self-cleaning filter
ES1042502Y (es) 1999-03-16 2000-02-01 Sistema Azud S A Filtro de discos ranurados perfeccionado.
NO312945B1 (no) * 2000-02-24 2002-07-22 Trygve Lunde Anordning for separasjon av partikler i en v¶ske
DE20106755U1 (de) * 2001-04-19 2001-08-16 Runge, Eberhard, 22419 Hamburg Tiefenfeinfilter
US6869782B2 (en) 2001-07-10 2005-03-22 Canon Kabushiki Kaisha Polyhydroxyalkanoate that comprises unit having (methylsulfanyl) phenoxy structure in side chain thereof and process for producing the same
EP1308195A1 (en) * 2001-11-05 2003-05-07 Joseph Kuo Laminated modular water filter
ES2277792B2 (es) * 2006-12-05 2008-06-16 Universidad Politecnica De Madrid Filtro para liquidos y su procedimiento de limpieza automatica.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES1040967U (es) * 1998-07-22 1999-06-01 Wind S A Filtro autolimpiante perfeccionado.
ES2200901T3 (es) 1999-08-11 2004-03-16 Odis Irrigation Equipment Ltd. Aparato para el filtrado continuo de liquidos, con elemento de filtro sinterizado de varias capas provisto de un sistema electromecanico de autolimpieza.
ES2190905T1 (es) * 2000-06-09 2003-09-01 Agricultural Products Inc Filtro rotatorio, agricola o industrial, y metodo de funcionamiento del mismo.
ES1048818U (es) * 2001-03-30 2001-10-01 Filtromatic S L Filtro de cartucho perfeccionado.
EP1275427A2 (en) * 2001-07-11 2003-01-15 Water Creations, Inc. Multi-stage filter
ES1052105U (es) * 2002-06-04 2002-11-01 Sist Azud S A Cuerpo para filtro de multiples cartuchos.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2090348A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100140183A1 (en) * 2006-12-05 2010-06-10 Universidad Politecnica De Madrid Liquid filtering system and its automatic cleaning procedure
US8354031B2 (en) * 2006-12-05 2013-01-15 Universidad Politecnica De Madrid Liquid filtering system and its automatic cleaning procedure
CN104944517A (zh) * 2015-06-03 2015-09-30 中国水利水电科学研究院 一种自排污离心过滤器

Also Published As

Publication number Publication date
ES2549431T3 (es) 2015-10-28
US8354031B2 (en) 2013-01-15
EP2090348B1 (en) 2015-07-08
MA31279B1 (fr) 2010-04-01
US20100140183A1 (en) 2010-06-10
IL199117A (en) 2015-04-30
ES2277792A1 (es) 2007-07-16
ES2277792B2 (es) 2008-06-16
EP2090348A1 (en) 2009-08-19
EP2090348A4 (en) 2010-09-29
PT2090348E (pt) 2015-10-26
EP2090348B9 (en) 2016-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008071814A1 (es) Filtro para líquidos y su procedimiento de limpieza automática
ES2661731T3 (es) Filtro de limpieza automática de cepillo y tobera con motoreductor
CN105413284A (zh) 一种液体过滤方法及过滤装置
CN117225071B (zh) 一种建设工程用的污水处理装置
CN109432959A (zh) 一种逆流式多级喷淋装置
CN104724370B (zh) 水容器及具有其的净水设备和饮水机
JPS5951843B2 (ja) 濾過装置
RU2503622C1 (ru) Установка для очистки промышленных сточных вод
CN105003244A (zh) 石油过滤净油器
CZ83898A3 (cs) Filtrační ústrojí
KR101168947B1 (ko) 다단 스크린을 구비한 디캔터
RU2617779C1 (ru) Устройство очистки жидкости
JP3763302B2 (ja) 異物分離装置
CN102107098A (zh) 微孔滤布过滤机
US4412919A (en) Water purification device
KR102351729B1 (ko) 비점 초기우수 여과 및 저류장치
RU158792U1 (ru) Центробежно-сорбционный сепаратор
KR102210822B1 (ko) 부유식 디스크 필터
RU57628U1 (ru) Фильтр для очистки воды
KR102194546B1 (ko) 나선관을 이용한 분리막
CN212334685U (zh) 一种自清洗净水器
CN112871478B (zh) 一种旋风分离器
KR101289689B1 (ko) 원심분리와 여과기술을 이용한 고효율 인공함양수 처리장치
CN105452175B (zh) 净水系统以及净水系统所使用的切换阀
CN206658871U (zh) 一种新型鱼池过滤器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07866339

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007866339

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009060846

Country of ref document: EG

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12517478

Country of ref document: US