WO2022101528A1 - Un sistema de filtración de líquidos - Google Patents
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Definitions
- a liquid filtration system A liquid filtration system.
- the object of the present invention is a liquid filtration system, which comprises a filtration tank with a lower inlet for the liquid to be filtered, an upper outlet for the filtered liquid, and inside it a series of hoses whose outer surface forms a support of a filter medium.
- the system of this invention is applicable in the sector dedicated to the purification of all types of liquids with a low or medium load of contaminants and, mainly, for large flows of water, coming from swimming pools, lagoons, ponds or the like.
- These filters house a filter medium inside that can be flint sand or recycled glass.
- the water enters through the upper part of the container and passes through the filter medium to access tubes with holes or slots allowing the passage of filtered water, which is collected at the bottom of the container.
- the speed at which the water passes through the inside of the filter to achieve good filtering quality varies depending on the use of the water, with a suitable speed for most uses being 30 m 3 /hour for each square meter of filtration area. .
- the polyester filter with flint or glass filter media has certain advantages such as: low cost and diversity of models and sizes, and some drawbacks such as: the use of a large quantity of water in cleaning the filter, or the need to use numerous units for filtering large volumes of water. b) Steel filters with perlite regenerative filter medium.
- filters are much more expensive than a polyester filter and have a vertical circular shape with sizes limited by their main characteristic of having a mobile upper part and housing a mobile ceiling inside from which hundreds of hoses made up of a steel base hang.
- the water enters through the lower part of the filter and exits through the upper part after passing through the perlite filter medium and through the hoses, retaining any dirt larger than 1 to 5 microns inside.
- the useful filtering surface in this case is the area made up of the perlite that adheres to the hundreds of hoses.
- the mobile roof inside has a pneumatic system, called Bump or Bumping, that goes up and down to regenerate the perlite that needs to be removed approximately every 4 hours and renewed approximately once a month. This movement causes the pearlite to detach from the hoses.
- Cleaning the filter requires manual intervention to leave the hoses perfectly clean. This cleaning is done by disassembling a front window of the filter and projecting pressurized water against the hoses, which means the loss of a significant amount of water.
- a steel filter with hoses and regenerative perlite medium can have up to 150 m2 of filtering surface and work at low water flow rates, about 3 m3/hour for each square meter of filtering surface, which makes that with a single filter a flow of about 450 m 3 /hour of filtered water can be obtained.
- a filter for the purification of large flows of water which comprises: a polyester tank with a lower part and an upper part separated by a fixed separating ceiling; a water inlet and distribution collector arranged in the lower part of the tank, with the water outlets facing downwards, and connected to a water inlet; a bottom drain with a valve to remove dirt during filter cleaning; a cleaning device comprising a cleaning manifold, arranged above the water inlet and distribution manifold, consisting of a ring of tubes with small jets oriented towards the upper area of the filter, said cleaning manifold being connected to means of impulsion of pressurized fluid towards the interior during the cleaning phases of the same; a plurality of hoses attached to and suspended from the fixed separating ceiling, said hoses forming a support for the perlite filter medium; a manhole for the assembly and maintenance of interior components; an upper air
- This filter provides different advantages such as: low cost; possibility of having a variety of models and sizes, capacity to filter large volumes of water with a single unit; automatic cleaning using little water and without the need for specialized personnel.
- one aspect to improve in this type of filter is the uncontrolled entry and violent movement of the water to be filtered from the inlet collector towards the hoses, which can cause the perlite filter material to be released from the outer surface of the hoses, nullifying or excessively reducing the filtration capacity of the system.
- This uncontrolled and violent entry of water can also cause the lower ends of the hoses to hit each other and deteriorate, requiring replacement.
- liquid filtration system object of this invention being of the type described in the aforementioned patent application PCT/ES 2018/070356 of the same applicant, incorporates technical characteristics that resolve the aforementioned drawbacks.
- the invention has technical characteristics that allow the aforementioned drawbacks to be satisfactorily resolved, with regard to the uncontrolled entry of the water to be filtered into the area of the tank where the hoses and the perlite filter filler are located. and the difficulty of replacing any one of the hundreds of hoses included in the tank.
- the system of the invention is of the type comprising: a filtration tank provided with a bottom wall, a side wall and a top wall; - a separating roof that divides the interior of the tank into a lower compartment and an upper compartment; - a pressurized inlet conduit for the liquid to be filtered towards an area close to the lower wall of said tank, - a plurality of hoses protruding from the separating ceiling towards the lower compartment, said hoses comprising: an outer surface that forms a support for a filter medium, and an inner surface that defines a conduit, closed at the lower end and open at the upper end, for the circulation of the filtered fluid towards the upper compartment, - a filtered water outlet conduit through the upper area of the tank , and - a medium regeneration circuit filter.
- the invention contemplates the incorporation inside the tank of a fluid distribution plate, arranged between the liquid inlet tube to filter and the lower end of the hoses, said distributor plate comprising a central portion without perforations and a peripheral portion with a plurality of perforations for passage and distribution of the liquid to be filtered towards the hoses.
- the inlet pipe for the liquid to be filtered is arranged horizontally inside the tank and comprises: an upper mouth for supplying liquid to the holes near the central portion of the distributor plate, facing the central portion of the distributor plate, and a lower mouth for supplying liquid to the holes of the peripheral portion of the distributor plate, facing a lower concave surface of the filtration tank.
- the hoses comprise some technical characteristics consisting of the incorporation of reinforcements at their upper and lower ends, also presenting the particularity that all the hoses are divided into independent groups, the hoses of each group being fixed to a mounted support plate removable in the separating roof of the filter tank. This feature allows dismantling any one of the groups of hoses from the separating ceiling and replacing it with another group of hoses, without the need to disassemble the entire separating ceiling, nor the rest of the groups of hoses mounted on it.
- FIG. 1 shows a schematic elevation view of an embodiment of the liquid filtering system according to the invention in which the tank has been sectioned along a vertical plane.
- FIG. 2 shows a perspective view of the distributor plate for the fluid to be filtered, shown in Figure 1 inside the tank.
- FIG. 3 shows a perspective view of one of the independent groups of hoses attached to the corresponding support plate and disassembled from the separating roof of the tank.
- the liquid filtration system comprises a filtration tank 100 made of resin and provided with a lower wall 101, a side wall 102 and an upper wall 103.
- a separating roof 104 is mounted that divides the interior of said tank 100 into a lower compartment 105 and an upper compartment 106.
- the tank 100 has an internal drain opening 107 with a drain valve 108 and an outlet 109 on the upper part with an aeration valve 110.
- it comprises water detection sensors 111 located in the upper compartment and two pressure sensors 112 connected to a control panel 113. Said pressure sensors 112 detect the differential pressure between the lower compartment 105 and the upper compartment 106 of the tank. .
- the tank 100 has at its lower end an inlet duct 200 for the liquid to be filtered towards an area close to the lower wall 101 of said tank, and at its upper end an outlet duct 300 for the filtered water.
- the outlet conduit 300 also has an opening and closing valve 301.
- hoses 401 are arranged that protrude internally from the mentioned separating ceiling 104 towards the lower compartment 105.
- the outer surface of the aforementioned hoses 401 forms a support for a perlite filter medium, not shown.
- the tank 100 comprises inside a fluid distribution plate 500 arranged horizontally between the inlet duct 200 and the lower end of the hoses 401.
- said distributor plate 500 comprises a central portion 501, without perforations, and a peripheral portion 502 with a plurality of perforations for the passage and distribution of the liquid to be filtered supplied by the inlet duct 200 towards the medium. filter attached externally to the hoses 401 .
- the inlet duct 200 has an upper mouth 201 for supplying liquid to the holes of the distributor plate 500 close to the central portion 501 of the distributor plate 500 and a lower mouth 202 for supplying liquid to the holes of the peripheral portion 502 of the distributor plate farthest from the central portion 501.
- This lower mouth 202 faces the lower surface 101 which is concave and guides the liquid projected by said lower mouth 202 towards the holes of the peripheral portion 502 furthest from the central portion 501 of the distributor plate 500.
- Figure 1 shows the trajectory described by the liquid projected by the upper 201 and lower 202 mouths of the inlet duct 200 towards the holes of the distributor plate 500.
- the central portion 501 of the distributor plate 500 does not have holes and preferably has a circular shape and a diameter greater than the diameter of the inlet duct 200, thus ensuring that the flow of water projected by the upper mouth 201 inevitably collides against the aforementioned central portion 501 of the plate that distributes it towards the closest holes of the peripheral portion 502, preventing it from violently or turbulently accessing the lower compartment 105 of the tank, in which the hoses are housed and perlite filter medium.
- the hoses 401 included in the tank which are generally hundreds of hoses to define a large filtration surface, are distributed in independent groups 400, such as the one shown as an example in Figure 3.
- Each group 400 forms a single and inseparable monobloc assembly comprising several hoses 401 joined at their upper end to a support plate 402 removably mounted on the separating roof 104 of the tank 100; so that each group 400 can be individually disassembled and replaced without the need to disassemble the separating ceiling 104, nor to extract the rest of the groups 400 of hoses 401 mounted on said separating ceiling 104.
- the support plate 402 has some through holes for the assembly of fixing screws to the separating roof 104 of the tank 100.
- the hoses 401 are closed at their lower end and have protective coatings 405, 406 on their upper and lower ends, respectively.
- the protective coating 405 of the upper end comprises a retractable polyolefin tube that protects it from possible scratches with the separating ceiling 104; while the protective coating 406 of the lower end comprises a flange to keep the braided fiber that covers each hose 401 taut, a retractable polyolefin tube and a resin coating of a polymeric compound with high resistance to high temperatures and chemical agents.
- the lower end of the hose 401 is closed without the use of a plastic cap or other element that can accidentally disassemble and release from the hose 401.
- This protective coating 406 also prevents the lower end of the hoses 401 from being easily damaged due to, for example, colliding with the other hoses.
- this system comprises a filter medium regeneration circuit, shown in Figure 1.
- Said regeneration circuit comprises an air supply tube 700 connected to a blower pump 701 and provided with an opening and closing valve 702, said air supply tube 700 having a plurality of air outlets 703 located below the 500 distributor plate.
- the filter self-cleaning circuit comprises a water supply tube 600 connected to a cleaning pressure pump 601 and provided with a valve 602, said water supply tube 600 having a plurality of water outlets 603, located above of the distributor plate 500 and below the hoses, and oriented towards the upper area.
- Said water outlets 603 are made up of fan-shaped sprinklers placed in such a way that they access all the corridors located between the hoses 401.
- the filter medium regeneration circuit remains inoperative, keeping the pumps 601, 701 inactive and the valves 602, 702 in the closed position.
- valves 204, 205 are arranged in series in the inlet duct 200, and the valve 301 is also arranged in series in the outlet duct 300, delimiting said valves in the inlet duct. 200 and in the outlet conduit 300 some sections connected by branches 801, 802, provided with corresponding valves 803, 804 for backwashing and for recirculating the filtered water towards the inlet conduit, respectively, inside the tank.
- This system allows different operations and work cycles to be carried out.
- the perlite filter medium adheres to the outer surface of the hoses 401.
- the pump 203 is activated at low speed by means of a frequency variator, taking into account that in each installation the speed will vary and must be adjusted during commissioning of the system. filtration, at a speed lower than the usual working speed.
- the valve 205 and the aeration valve 110 open, when the sensors 111 detect that all the air has left the tank 100, the aeration valve 110 closes and the recirculation valve 804 opens. After a certain time, with the perlite filter material embracing the hoses, the system passes to the filtration phase.
- the aeration valve 110 opens, the blower pump 701 is activated and the valve 702 opens, causing the micronized perlite to completely detach from the hoses 401.
- the emptying valve opens 108 so that the tank 100 empties while the fluid and the perlite continue under the effects of the pressurized air current.
- valve 702 is closed and blower pump 701 is deactivated.
- the self-cleaning sequence continues, opening the valve 602 and activating the cleaning pump 601, the pressurized water comes out through the outlets 603 of the tube 600, cleaning all the hoses 401 and the tank. Once the cleaning is done, the cleaning pump 601 is deactivated and the valve 602 is closed.
- This operation is carried out after cleaning with pressurized air to separate the micronized perlite from the hoses and after rinsing the hoses and the tank with water.
- Backwashing or backwashing allows for a final rinse of the hoses 401 by injecting water upstream.
- the pump 203 is activated at low speed and the backwash valve 803 is opened, keeping the emptying valve 108 open and the aeration valve 110 going to the rest state.
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Abstract
Un sistema de filtración de líquido, comprende un depósito de filtración con: un techo separador en el que se encuentran montados unos grupos de latiguillos fijados a respectivas placas de soporte; una placa distribuidora del fluido que comprende una porción central sin perforaciones, y una porción periférica con una pluralidad de perforaciones, dicha placa distribuidora está situada entre los latiguillos y un conducto inferior de entrada de agua a filtrar que comprende una boca superior de suministro de líquido a los orificios próximos a la porción central de la placa distribuidora y una boca inferior de suministro de líquido a los orificios de la porción periférica más alejados de la porción central. El filtro comprende un material filtrante, un conducto de salida del agua filtrada por la zona superior del depósito, un circuito de regeneración del medio filtrante; un circuito de autolimpieza del filtro y un panel de control.
Description
DESCRIPCIÓN
Un sistema de filtración de líquidos.
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es un sistema de filtración de líquidos, que comprende un depósito de filtración con una entrada inferior del líquido a filtrar, una salida superior del líquido filtrado, y en su interior una serie de latiguillos cuya superficie exterior conforma un soporte de un medio filtrante.
Sector de la técnica
El sistema de esta invención es aplicable en el sector dedicado a la depuración de todo tipo de líquidos con una carga baja o media de contaminantes y, principalmente, para grandes caudales de agua, procedentes de piscinas, lagunas, estanques o similares.
Estado de la técnica
Actualmente son conocidos diferentes tipos de filtros, entre los que cabe mencionar: a) Filtros de agua con recipiente de poliéster, con una superficie de filtración correspondiente con su área o sección.
Estos filtros alojan en su interior un medio filtrante que puede ser arena de sílex o vidrio reciclado. El agua entra por la parte superior del recipiente y pasa a través del medio filtrante para acceder a unos tubos con orificios o ranuras permitiendo el paso del agua filtrada, que es recogida por la parte inferior del recipiente. La velocidad de paso del agua por el interior del filtro para conseguir una buena calidad de filtrado varía en función del uso del agua, siendo una velocidad adecuada para la mayoría de los usos de 30 m3/hora por cada metro cuadrado de área de filtración.
El filtro de poliéster con el medio filtrante de sílex o vidrio presenta determinadas ventajas como: un bajo coste y diversidad de modelos y tamaños, y algunos inconvenientes como:
la utilización de una elevada cantidad de agua en la limpieza del filtro, o la necesidad de utilizar numerosas unidades para el filtrado de grandes caudales de agua. b) Filtros de acero con medio filtrante regenerativo de perlita.
Estos filtros son mucho más caros que un filtro de poliéster y tienen una forma circular vertical con tamaños limitados por su característica principal de tener la parte superior móvil y alojar en su interior un techo móvil del que cuelgan cientos de latiguillos conformados por una base de acero inoxidable y recubiertos de malla de poliéster que sirven de soporte para el medio filtrante regenerativo, denominado perlita, y le dan al filtro una gran superficie de filtración, permitiéndole trabajar a bajas velocidades de paso de agua con grandes caudales.
El agua entra por la parte inferior del filtro y sale por la parte superior después de pasar por el medio filtrante de perlita y por los latiguillos reteniendo en su interior toda suciedad mayor de entre 1 y 5 micrones.
La superficie útil de filtrado en este caso, es el área conformada por la perlita que se adhiere a los cientos de latiguillos. El techo móvil de su interior tiene un sistema neumático, denominado Bump o Bumping, que sube y baja para regenerar la perlita que necesita ser removida aproximadamente cada 4 horas y renovada aproximadamente una vez al mes. Este movimiento provoca que la perlita se desprenda de los latiguillos.
La limpieza del filtro requiere una intervención manual para dejar los latiguillos perfectamente limpios. Esta limpieza se realiza desarmando una ventana frontal del filtro y proyectando agua a presión contra los latiguillos, lo que supone la pérdida de una cantidad importante de agua.
Un filtro de acero con latiguillos y medio regenerativo de perlita puede llegar a tener hasta 150 m2 de superficie de filtración y trabajar a bajas velocidades de paso de agua, unos 3 m3/hora por cada metro cuadrado de superficie filtrante, lo que hace que con un solo filtro se pueda obtener un caudal de unos 450 m3/hora de agua filtrada.
Estos filtros de acero con medio filtrante regenerativo de perlita presentan ciertos
inconvenientes: necesita ser de acero por su techo móvil y esto le hace tener un alto coste; tamaños limitados por sus características mecánicas y necesidad de disponer de registros y elementos desmontables; y la necesaria limpieza manual es difícil, laboriosa y ha de ser realizada por personal adiestrado. c) Filtros de poliéster con medio filtrante regenerativo de perlita.
En la solicitud de patente PCT/ES2018/070356, con prioridad de la patente española ES2690100 B2, del mismo solicitante de la presente invención, se describe un filtro para la depuración de grandes caudales de agua, y que comprende: un depósito de poliéster con una parte inferior y una parte superior separadas por un techo separador fijo; un colector de entrada y distribución del agua dispuesto en la parte inferior del depósito, con las salidas de agua orientadas hacia abajo, y conectado a una entrada de agua; un desagüe inferior con una válvula para eliminar la suciedad durante la limpieza del filtro; un dispositivo de limpieza que comprende un colector de limpieza, dispuesto por encima del colector de entrada y distribución de agua, constituido por un anillo de tubos con pequeños jets orientados hacia la zona superior del filtro, encontrándose conectado dicho colector de limpieza a unos medios de impulsión de fluido a presión hacia el interior durante las fases de limpieza del mismo; una pluralidad de latiguillos sujetos en el techo separador fijo y suspendidos del mismo, conformando dichos latiguillos un soporte del medio filtrante de perlita; una boca de hombre para el montaje y mantenimiento de componentes interiores; una boca superior de salida y purga de aire provista por un lado de unos sensores detectores de aire conectados a un panel de control y por otro de una válvula de apertura y cierre para la evacuación de aire, comandada automáticamente por el panel de control en función de las señales proporcionadas por las sondas y una salida superior de agua filtrada.
Este filtro proporciona diferentes ventajas como: un bajo coste; posibilidad de tener diversidad de modelos y tamaños, capacidad de filtrar grandes caudales de agua con una sola unidad; limpieza automática utilizando poca agua y sin necesidad de personal especializado.
El propio solicitante ha detectado algunos aspectos susceptibles de mejora en este filtro. Concretamente un aspecto a mejorar en este tipo de filtro es la entrada descontrolada y
violenta del agua a filtrar desde el colector de entrada hacia los latiguillos, lo que puede provocar que el material filtrante de perlita se libere de la superficie exterior de los latiguillos, anulando o reduciendo excesivamente la capacidad de filtración del sistema. Esta entrada descontrolada y violenta de agua también puede provocar que los extremos inferiores de los latiguillos se golpeen entre sí y se deterioren siendo preciso realizar su sustitución.
Esta sustitución constituye un problema añadido porque para realizar el cambio de uno cualquiera de los cientos de latiguillos incluidos en el depósito es preciso desmontar el techo separador y extraer la placa que cubre la totalidad de los latiguillos que se encuentran fijados al mismo.
Descripción de la invención
El sistema de filtración de líquido objeto de esta invención, siendo del tipo descrito en la mencionada solicitud de patente PCT/ES 2018/070356 del mismo solicitante, incorpora unas características técnicas que resuelven los inconvenientes mencionados.
Concretamente, la invención presenta unas características técnicas que permiten resolver de forma satisfactoria los inconvenientes mencionados, en lo que se refiere a la entrada incontrolada del agua a filtrar a la zona del depósito en la que se encuentran los latiguillos y el relleno filtrante de perlita, y a la dificultad de sustitución de uno cualquiera de los cientos de latiguillos incluidos en el depósito.
El sistema de la invención es del tipo comprende: un depósito de filtración provisto de una pared inferior, una pared lateral y una pared superior; - un techo separador que divide el interior del depósito en un compartimento inferior y un compartimento superior; - un conducto de entrada a presión del líquido a filtrar hacia una zona próxima a la pared inferior de dicho depósito, - una pluralidad de latiguillos que sobresalen del techo separador hacia el compartimento inferior, comprendiendo dichos latiguillos: una superficie exterior que conforma un soporte de un medio filtrante, y una superficie interior que define un conducto, cerrado por el extremo inferior y abierto por el extremo superior, para la circulación del fluido filtrado hacia el compartimento superior, - un conducto de salida del agua filtrada por la zona superior del depósito, y - un circuito de regeneración del medio
filtrante.
Con el fin de evitar una entrada incontrolada y turbulenta del agua hacia los latiguillos y el medio filtrante comprendido entre los mismos, la invención contempla la incorporación en el interior del depósito de una placa distribuidora del fluido, dispuesta entre el tubo de entrada de líquido a filtrar y el extremo inferior de los latiguillos, comprendiendo dicha placa distribuidora una porción central sin perforaciones y una porción periférica con una pluralidad de perforaciones de paso y distribución del líquido a filtrar hacia los latiguillos.
Para conseguir una distribución prácticamente uniforme del líquido entrante por toda la sección horizontal del depósito, el conducto de entrada de líquido a filtrar se encuentra dispuesto horizontalmente en el interior del depósito y comprende: una boca superior de suministro de líquido a los orificios próximos a la porción central de la placa distribuidora, enfrentada a la porción central de la placa distribuidora, y una boca inferior de suministro de líquido a los orificios de la porción periférica de la placa distribuidora, enfrentada a una superficie inferior cóncava del depósito de filtración.
Los latiguillos comprenden unas características técnicas consistentes en la incorporación de unos refuerzos en sus extremos superior e inferior, presentando además la particularidad de que la totalidad de latiguillos se encuentran repartidos en grupos independientes, encontrándose los latiguillos de cada grupo fijados a una placa de soporte montada de forma extraíble en el techo separador del depósito filtrante. Esta característica permite desmontar uno cualquiera de los grupos de latiguillos del techo separador y sustituirlo por otro grupo de latiguillos, sin necesidad de desmontar la totalidad del techo separador, ni el resto de los grupos de latiguillos montados en el mismo.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de realización del
sistema de filtrado de líquidos según la invención en la que se ha seccionado el depósito por un plano vertical.
- La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la placa distribuidora del fluido a filtrar, representada en la figura 1 en el interior del depósito.
- La figura 3 muestra una vista en perspectiva de uno de los grupos Independientes de latiguillos unidos a la correspondiente placa de soporte y desmontado del techo separador del depósito.
Realización preferida de la invención.
En el ejemplo de realización mostrado en la figura 1 , el sistema de filtración de líquido, comprende un depósito 100 de filtración conformado en resina y provisto de una pared inferior 101 , una pared lateral 102 y una pared superior 103.
En dicho depósito 100 se encuentra montado un techo separador 104 que divide el interior de dicho depósito 100 en un compartimento inferior 105 y un compartimento superior 106.
El depósito 100 dispone interiormente de una boca de vaciado 107 con una válvula de vaciado 108 y superiormente de una salida 109 con una válvula de aireación 110.
Adicionalmente, comprende unos sensores 111 de detección de agua situados en el compartimento superior y dos sensores de presión 112 conectados a un panel de control 113. Dichos sensores de presión 112 detectan la presión diferencial existente entre compartimento inferior 105 y el compartimento superior 106 del depósito.
El depósito 100 dispone en su extremo inferior de un conducto de entrada 200 de líquido a filtrar hacia una zona próxima a la pared inferior 101 de dicho depósito, y en su extremo superior un conducto de salida 300 del agua filtrada.
En el conducto de entrada 200 se encuentran montados, exteriormente al depósito 100, una primera válvula 204, una bomba 203 encargada de impulsar el líquido hacia el interior del depósito 100, y una segunda válvula 205 de apertura y cierre.
El conducto de salida 300 también dispone de una válvula 301 de apertura y cierre.
En el interior de dicho depósito 100 se encuentra dispuesta una pluralidad de latiguillos 401 que sobresalen interiormente del mencionado techo separador 104 hacia el compartimento inferior 105.
La superficie exterior de los mencionados latiguillos 401 conforma un soporte de un medio filtrante de perlita no representado.
El depósito 100 comprende en su interior una placa distribuidora 500 de fluido dispuesta horizontalmente entre el conducto de entrada 200 y el extremo inferior de los latiguillos 401.
Como se puede observar en la figura 2, dicha placa distribuidora 500 comprende una porción central 501 , sin perforaciones, y una porción periférica 502 con una pluralidad de perforaciones de paso y distribución del líquido a filtrar suministrado por el conducto de entrada 200 hacia el medio filtrante fijado exteriormente a los latiguillos 401 .
En la figura 1 el conducto de entrada 200 dispone de una boca superior 201 de suministro de líquido a los orificios de la placa distribuidora 500 próximos a la porción central 501 de la placa distribuidora 500 y una boca inferior 202 de suministro de líquido a los orificios de la porción periférica 502 de la placa distribuidora más alejados de la porción central 501. Esta boca inferior 202 se encuentra enfrentada a la superficie inferior 101 que es cóncava y guía el líquido proyectado por dicha boca inferior 202 hacia los orificios de la porción periférica 502 más alejados de la porción central 501 de la placa distribuidora 500.
En la figura 1 se ha representado con línea de trazos la trayectoria descrita por el líquido proyectado por las bocas superior 201 e inferior 202 del conducto de entrada 200 hacia los orificios de la placa distribuidora 500.
La porción central 501 de la placa distribuidora 500 no tiene orificios y presenta, preferentemente, una forma circular y un diámetro mayor que el diámetro del conducto de entrada 200, con lo que se garantiza que el flujo de agua proyectado por la boca superior
201 choque inevitablemente contra la mencionada porción central 501 de la placa que lo distribuye hacía en los orificios más próximos de la porción periférica 502, evitando que acceda de forma violenta o turbulenta al compartimento inferior 105 del depósito, en el que se encuentran alojados los latiguillos y el medio filtrante de perlita.
Los latiguillos 401 incluidos en el depósito, que generalmente son cientos de latiguillos para definir una gran superficie de filtración, se encuentran distribuidos en grupos 400 independientes, como el representado a título de ejemplo en la figura 3.
Cada grupo 400 forma un conjunto único e inseparable monobloque que comprende varios latiguillos 401 unidos por su extremo superior a una placa de soporte 402 montada de forma extraíble en el techo separador 104 del depósito 100; de modo que cada grupo 400 se puede desmontar y sustituir individualmente sin necesidad de desmontar el techo separador 104, ni de extraer el resto de grupos 400 de latiguillos 401 montados en dicho techo separador 104.
La placa de soporte 402 dispone de unos orificios pasantes para el montaje de tornillos de fijación al techo separador 104 del depósito 100.
Los latiguillos 401 se encuentran cerrados por su extremo inferior y presentan en los extremos superior e inferior unos recubrimientos protectores 405, 406 respectivamente.
En un ejemplo de realización el recubrimiento protector 405 del extremo superior comprende un tubo retráctil de poliolefina que lo protege de posibles rozaduras con el techo separador 104; mientras que el recubrimiento protector 406 del extremo inferior comprende una brida para mantener tensada la fibra trenzada que recubre cada latiguillo 401 , un tubo retráctil de poliolefina y un recubrimiento de resina de un compuesto polimérico de alta resistencia a altas temperaturas y a agentes químicos. Con este recubrimiento protector 406, el extremo inferior del latiguillo 401 queda cerrado sin utilizar un tapón de plástico u otro elemento susceptible de desarmarse y liberarse accidentalmente del latiguillo 401.
Este recubrimiento protector 406 también impide que el extremo inferior de los latiguillos 401 pueda deteriorarse fácilmente debido por ejemplo al choque con los otros latiguillos.
Para realizar la regeneración del medio filtrante alojado en el interior del depósito, este sistema comprende un circuito de regeneración del medio filtrante, representado en la figura 1.
Dicho circuito de regeneración comprende un tubo de suministro de aire 700 conectado a una bomba soplante 701 y provisto de una válvula 702 de apertura y cierre, disponiendo dicho tubo de suministro de aire 700 de una pluralidad de salidas de aire 703 situadas por debajo de la placa distribuidora 500.
El circuito de autolimpieza del filtro comprende un tubo de suministro de agua 600 conectado a una bomba 601 de presión de limpieza y provisto de una válvula 602, disponiendo dicho tubo de suministro de agua 600 de una pluralidad de salidas de agua 603, situadas por encima de la placa distribuidora 500 y por debajo de los latiguillos, y orientadas hacia la zona superior. Dichas salidas de agua 603 están constituidas por unos rociadores en abanico colocados de tal forma que acceden a todos los pasillos localizados entre los latiguillos 401.
Durante la filtración, el circuito de regeneración del medio filtrante permanece inoperante, manteniéndose las bombas 601 , 701 inactivas y las válvulas 602,702 en la posición de cierre.
En la realización mostrada en la figura 1 las válvulas 204, 205 se encuentran dispuestas en serie en el conducto de entrada 200, y la válvula 301 se encuentra dispuesta también en serie en el conducto de salida 300, delimitando dichas válvulas en el conducto de entrada 200 y en el conducto de salida 300 unos tramos conectados por unos ramales 801 , 802, provistos de sendas válvulas 803, 804 de lavado a contracorriente y de recirculación del agua filtrada hacia el conducto de entrada respectivamente por el interior del depósito.
Este sistema permite realizar diferentes operaciones y ciclos de trabajo.
- Precoat: Durante esta operación el medio filtrante de perlita se adhiere a la superficie exterior de los latiguillos 401. En esta fase se activa la bomba 203 a baja velocidad mediante un variador de frecuencia, teniendo en cuenta que en cada instalación la velocidad vahará y deberá ser ajustada durante la puesta en marcha del sistema de
filtración, a una velocidad inferior a la velocidad de trabajo habitual.
Una vez activada la bomba 203 se abre la válvula 205 y la válvula de aireación 110, cuando los sensores 111 detecten que ha salido todo el aire del depósito 100, se cierra la válvula de aireación 110 y se abre la válvula 804 de recirculación. Al cabo de un determinado tiempo, con el material filtrante de perlita abrazando los latiguillos, se pasa el sistema a la fase de filtración.
- Filtración: Una vez realizada la operación anterior de precoat, en la que la perlita se ha colocado alrededor de los latiguillos, se cierra la válvula 804 de recirculación, se abre la válvula 301 y se incrementa la velocidad de la bomba 203 hasta alcanzar el caudal deseado, manteniendo la filtración hasta que el medio filtrante de perlita se sature, es decir, haya retenido en su parte externa tantas partículas de suciedad que se incrementa la presión diferencial entre el compartimento superior 106 y el compartimento inferior 105; siendo detectado este incremento de presión diferencial por los sensores de presión 112 situados en el compartimento superior 106 y en compartimento inferior 105 del depósito.
- Regeneración del medio filtrante (perlita): En esta fase de regeneración se cierran las válvulas 205 y 301 de aspiración e impulsión y se abre la válvula de aireación 110; a continuación, se pone en marcha la bomba soplante 701 y se abre la válvula 702 realizando una inyección de aire presurizado a través de las salidas de aire 703 del conducto de suministro de aire 700 ubicado bajo la placa distribuidora 500. El aire suministrado pasa a través de las perforaciones de la placa distribuidora 500, ascendiendo perfectamente distribuido por la sección del depósito. Al cabo de un tiempo se cierra la válvula 702 y se desconecta la bomba soplante 701. En esta fase de regeneración se remueve todo el medio filtrante de perlita y la suciedad, siendo preciso realizar a continuación una nueva operación de precoat para recolocar la perlita alrededor de los latiguillos 401.
- Auto limpieza del filtro y cambio del medio filtrante: Al cabo de un determinado tiempo de uso, y de vahas regeneraciones del medio filtrante de perlita, es necesario realizar su cambio y la autolimpieza del filtro. El proceso de autolimpieza y cambio de perlita está totalmente automatizado a excepción del llenado de perlita, que por lo general será un proceso manual, pudiendo realizarse de manera automática mediante algún
sistema de alimentación de tolva o similar, y se puede realizar únicamente partiendo desde el estado de reposo, en el cual todas las válvulas están cerradas y todas las bombas apagadas.
En esta fase se abre la válvula de aireación 110, se activa la bomba soplante 701 y se abre la válvula 702 provocando que la perlita micronizada se despegue completamente de los latiguillos 401. Mientras la bomba soplante 701 está actuando, se abre la válvula de vaciado 108 para que el depósito 100 se vaya vaciando mientras el fluido y la perlita siguen bajo los efectos de la corriente de aire presurizado. Cuando el depósito está vacío se cierre la válvula 702 y se desactiva la bomba soplante 701.
Posteriormente, continúa la secuencia de autolimpieza, abriendo la válvula 602 y activando la bomba 601 de limpieza el agua a presión sale por las salidas 603 del tubo 600, limpiando todos los latiguillos 401 y el depósito. Realizada la limpieza se desactiva la bomba 601 de limpieza y se cierra la válvula 602.
- Contralavado: Esta operación se realiza tras una limpieza con aire presurizado para separar la perlita micronizada de los latiguillos y haber realizado un aclarado con agua de los latiguillos y el depósito.
El contralavado o lavado a contracorriente, permite hacer un enjuague final de los latiguillos 401 inyectando agua a contracorriente. Para ello, se activa la bomba 203 a baja velocidad y se abre la válvula de contralavado 803 manteniendo abierta la válvula 108 de vaciado y la válvula 110 de aireación pasando al estado de reposo.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.
Claims
1 . Un sistema de filtración de líquido, comprendiendo:
- un depósito de filtración provisto de una pared inferior, una pared lateral y una pared superior;
- un techo separador que divide el interior del depósito en un compartimento inferior y un compartimento superior;
- un conducto de entrada a presión del líquido a filtrar hacia una zona próxima a la pared inferior de dicho depósito;
- una pluralidad de latiguillos que sobresalen del techo separador hacia el compartimento inferior; comprendiendo dichos latiguillos una superficie exterior que conforma un soporte de un medio filtrante y una superficie interior que define un conducto de circulación del fluido filtrado, cerrado por el extremo inferior y abierto por el extremo superior hacia el compartimento superior;
- un conducto de salida del agua filtrada por la zona superior del depósito;
- un circuito de regeneración del medio filtrante;
- un circuito de autolimpieza del filtro y,
- un panel de control; en el que:
- dicho depósito comprende interiormente una placa distribuidora del fluido, dispuesta horizontalmente entre el conducto de entrada de líquido a filtrar y el extremo inferior de los latiguillos; dicha placa distribuidora comprende una porción central sin perforaciones, y una porción periférica con una pluralidad de perforaciones de paso y distribución del líquido a filtrar hacia los latiguillos,
- el conducto de entrada de líquido a filtrar se encuentra dispuesto horizontalmente en el interior del depósito y comprende: una boca superior de suministro de líquido a los orificios próximos a la porción central de la placa distribuidora, enfrentada a la porción central de la placa distribuidora, y una boca inferior de suministro de líquido a los orificios de la porción periférica de la placa distribuidora más alejados de la porción central, enfrentada a una superficie inferior cóncava del depósito de filtración.
2. Un sistema de filtración de líquido, que incluye las características de la reivindicación 1 , en el que la porción central de la placa distribuidora es circular, y tiene un diámetro mayor que el diámetro del conducto de entrada de líquido a filtrar.
3. Un sistema de filtración de líquido, que incluye las características de la reivindicación 1 , en el que los latiguillos comprenden un muelle recubierto exteriormente por una fibra trenzada fabricada en un compuesto polimérico de alta tenacidad, elevada resistencia a agentes químicos y capaz de soportar elevadas temperaturas, comprendiendo exteriormente dichos latiguillos en los extremos superior e inferior unos recubrimientos protectores que comprenden un tubo retráctil de poliolefina y, adicionalmente, en el extremo inferior, un recubrimiento de resina de un compuesto polimérico de alta resistencia a altas temperaturas y a agentes químicos.
4. Un sistema de filtración de líquido, que incluye las características de la reivindicación 1 , en el que los latiguillos se encuentran repartidos en grupos independientes; y los latiguillos de cada grupo están unidos por su extremo superior a una placa filtrante montada de forma extraíble en el techo separador del depósito filtrante.
5. Un sistema de filtración de líquido, que incluye las características de la reivindicación 1 , en el que el circuito de regeneración del medio filtrante comprende un tubo de suministro de aire conectado a una bomba soplante y provisto de una válvula de apertura y cierre, disponiendo dicho tubo de suministro de aire de una pluralidad de salidas de aire situadas por debajo de la placa distribuidora.
6. Un sistema de filtración de líquido, que incluye las características de la reivindicación 1 , en el que el circuito de autolimpieza del filtro comprende un tubo de suministro de agua conectado a una bomba de impulsión y provisto de una válvula de apertura y cierre, disponiendo dicho tubo de suministro de agua de una pluralidad de salidas de agua situadas por encima de la placa distribuidora y por debajo de los latiguillos.
7. Un sistema de filtración de líquido, que incluye las características de la reivindicación 1 , en el conducto de entrada y el conducto de salida disponen de unas válvulas de apertura y cierre dispuestas en serie delimitando sendos tramos de conducto
de entrada y salida conectados por unos ramales de recirculación del agua filtrada hacia el conducto de entrada y de circulación a contracorriente por el interior del depósito.
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