Aparato de filtro de limpieza automática.

Aparato que comprende un sistema de filtro de disco de anillo que tiene una carcasa (10,

12), un apilamiento deelementos (32) de filtro de disco de anillo en la carcasa (10, 12), con una entrada (16) y una salida (18) para lacirculación de fluido desde la entrada (16), a través del apilamiento de elementos (32) de filtro, y hacia fuera, hacia lasalida (18), un desviador (41) de fluido para dirigir fluido durante o peraciones de filtrado normales desde la entrada(16) a través de los elementos (32) de filtro de disco de anillo para crear una acción de filtrado, un tubo (36) depulverización que tiene una pluralidad de orificios (38) de fluido a través del mismo orientados axialmente a lo largode su longitud; estando dispuesto dicho tubo (36) de pulverización interiormente con respecto a dicho apilamiento deelementos (32) de filtro de disco de anillo para dirigir fluido hacia fuera a través de dichos elementos (32) de filtro dedisco de anillo para purgar impurezas al interior de la carcasa (10, 12); una abertura (25) en la carcasa (10, 12), enel que el tubo (36) de pulverización es móvil hacia arriba y hacia abajo en el interior de la abertura (25); y una placa(30) de compresión montada en dicho tubo (36) de pulverización para comprimir normalmente los elementos (32) defiltro entre sí para filtrar impurezas en el fluido; y siendo móviles conjuntamente dicha placa (30) de compresión ydicho tubo (36) de pulverización, caracterizado porque el aparato incluye una pluralidad de patas (34a) de columnainteriores con respecto a dicho apilamiento de elementos (32) de disco de anillo, y porque, cuando fluido de purgapasa a través del tubo de pulverización, colocado interiormente con respecto a dichas patas (34a) de columna, lapresión de dicho fluido contra la placa de compresión reduce la compresión en los elementos (32) de filtro para abrirde este modo los espacios entre los elementos (32) de filtro para facilitar la acción de purga.

Aparato de filtro de limpieza automática

Campo técnico

La presente invención se refiere a filtros y, de forma más específica, a sistemas de filtro de limpieza automática. El 5 sistema de filtro de limpieza automática limpia el medio de disco de anillo de forma eficaz sin que sea necesario abrir y limpiar el filtro manualmente.

Técnica anterior

Los elementos de filtro de disco de anillo se desarrollaron originalmente para filtrar fluido hidráulico en aviones militares y, gradualmente, han encontrado uso general en irrigación para agricultura y aplicaciones industriales. Los discos de anillo son muy eficaces en lo que respecta a su capacidad para filtrar partículas en fluidos. Los discos de anillo presentan unas ranuras diagonales en ambos lados con un tamaño específico en el orden de micras. Una serie de discos de anillo se apilan y comprimen a continuación en una columna. Al apilarse, las ranuras situadas sobre cada disco discurren de forma opuesta con respecto a las ranuras situadas debajo del mismo, creando un sistema de filtración que tiene una serie de ranuras y sifones para sólidos.

Los sistemas de irrigación para agricultura que utilizan filtros de disco de anillo son de forma típica de gran escala y requieren filtros de gran caudal y gran volumen. En filtros usados en sistemas de irrigación de agricultura de gran escala es típico exceder un caudal de 6, 82 m3/h (25 galones por minuto) . Los filtros de disco de anillo de gran escala que tienen capacidad de purga inversa de los discos de anillo tienden a incluir mecanismos complejos. Por ejemplo, en las patentes US 4.655.910 y 4.655.911 se muestran válvulas de tipo charnela complejas para controlar la dirección de circulación. Otros filtros de disco de anillo complejos de purga inversa utilizan un manguito de caucho en forma de embudo para controlar la dirección de circulación. Ver, por ejemplo, la patente US 6.398.037. Un sistema de válvula desviada por muelle es otra aproximación compleja mostrada en la patente US 6.419.826.

Debido a la eficacia de los sistemas de filtro de disco de anillo, su uso se ha generalizado a aplicaciones más pequeñas, tal como viveros de plantas, invernaderos y sistemas de tratamiento de aguas residuales. En la actualidad, los mismos también están siendo usados en industrias tales como la alimentaria y de bebidas, de pulpa y papel, minera, textil, química, farmacéutica, electrónica, de refinería, de generación de energía y de acuicultura. De forma típica, en aplicaciones a pequeña escala, los filtros de disco de anillo son manuales y sin capacidad de purga inversa. La purga inversa reduce la frecuencia necesaria de desmontaje del filtro y de los discos de anillo, mejora el funcionamiento del sistema de filtro y reduce los costes de mano de obra.

Debido a que la mayor parte de sistemas de filtro de limpieza automática están limitados a aplicaciones en las que los caudales exceden de forma típica 6, 82 m3/h (25 galones por minuto) , los sistemas con caudales inferiores deben basarse en filtros manuales o filtros de purga automática parcial.

Los filtros manuales no tienen ningún mecanismo de purga inversa, mientras que los filtros de purga automática parcial se usan conjuntamente con válvulas que invierten la dirección de la circulación del fluido para purgar material 35 en partículas del medio de disco de anillo. Los filtros de purga automática parcial constituyen una mejora con respecto a los filtros manuales, aunque debido a la estructura del medio de filtro de disco de anillo, los mismos tienden a no resultar eficaces en la eliminación de material en partículas. Las partículas pueden quedar alojadas en las ranuras en las superficies de los discos de anillo, y el agua que se utiliza simplemente para purgar de forma inversa a través de las mismas en dirección inversa no pasa a suficiente velocidad por las ranuras de los discos para retirar las partículas. Además, los discos de anillo tienden a permanecer compactados entre sí y el caudal generalizado no separa los discos de anillo suficientemente para permitir que el caudal sea dirigido a las ranuras en los discos de anillo o alrededor de las superficies con ranuras de los discos de anillo.

Las empresas de fabricación de filtros de disco de anillo no han considerado que sea económico fabricar filtros pequeños y de limpieza automática. En consecuencia, existe la necesidad de un filtro de volumen reducido, caudal

reducido y de limpieza automática.

US 4.123.356 describe las características del preámbulo de las reivindicaciones independientes.

Descripción de la invención Según la presente invención, un aparato y un método se caracterizan por las características descritas en la parte característica de las reivindicaciones independientes.

La invención se refiere a un sistema de filtro de limpieza automática. Los sistemas de filtro manuales incluyen un cuerpo de filtro con una entrada y una salida, una cubierta de filtro y elementos de filtro de disco de anillo. La mejora incluye un accesorio de entrada adaptado para su introducción en el cuerpo de filtro. Un tubo de pulverización que tiene una pluralidad de orificios está unido de forma deslizable al accesorio de entrada. El tubo de pulverización está colocado en el interior de los discos de anillo contenidos en la cubierta de filtro. Un elemento de compresión próximo 55 a un extremo de los discos de anillo aplica una fuerza de compresión en los discos de anillo. Cuando el fluido circula en el interior del cuerpo de filtro a través del tubo de pulverización para limpiar los discos de anillo, el fluido circula a través del tubo de pulverización y contra el elemento de compresión. La presión que actúa contra el elemento de compresión reduce la compresión en los discos de anillo, permitiendo que se separen entre sí. Durante el proceso de limpieza, la circulación de fluido inversa sale de los orificios en el tubo de pulverización hacia los discos de anillo.

Las salidas en el tubo de pulverización forman un ángulo oblicuo con respecto a la pared del tubo de pulverización. El fluido que es forzado a pasar a través de las salidas en un ángulo oblicuo dirige presión contra los discos de anillo también en un ángulo oblicuo. Esto provoca que los discos de anillo giren, lo que ayuda a agitar las partículas en las ranuras en los discos de anillo. Las salidas también pueden estar inclinadas hacia arriba para forzar los discos de anillo hacia arriba. Al forzar los discos de anillo hacia arriba, los discos de anillo se separan de forma eficaz, incluso los discos de anillo situados en la parte inferior del apilamiento.

Es posible aplicar la compresión en los discos de anillo de varias maneras distintas. En una realización preferida, un compresor exterior está colocado en el exterior de la cubierta de filtro, unido a un vástago de compresión para aplicar compresión en una placa de compresión situada sobre los discos de anillo. El compresor exterior puede usar un compresor de muelle o un compresor hidráulico. En otra realización preferida, un muelle está colocado en el interior de la cubierta de filtro, aplicando presión sobre una placa de compresión. En otra realización alternativa, el muelle interior y un compresor exterior se usan para comprimir la placa de compresión y los discos de anillo.

También es posible usar la invención para transformar un filtro manual existente en un filtro de purga automática, de modo que es posible usar los filtros manuales transformados resultantes de forma económica en aplicaciones con volúmenes reducidos y caudales reducidos. A diferencia de la técnica anterior, la invención no requiere un mecanismo interior complejo.

El tubo de pulverización de la invención dirige fluido a alta velocidad a espacios entre los discos de anillo para limpiar las partículas y los materiales residuales en las ranuras de los discos de anillo. Después de instalar el kit de limpieza automática, el filtro resultante funciona de manera más eficaz que un filtro manual, no requiere una limpieza regular y, por lo tanto, requiere menos costes de mano de obra para funcionar.

Para limpiar el sistema de filtro de limpieza automática, el operario simplemente dirige el flujo a través del tubo de pulverización, limita el flujo que sale por la salida y permite que el flujo salga por la entrada. El control del flujo puede conseguirse mediante métodos convencionales de válvulas manuales o válvulas eléctricas. Es posible automatizar el procedimiento mediante el uso de un sistema de control por ordenador asociado a las válvulas eléctricas u otros dispositivos de control de flujo.

Debido a que la frecuencia de limpieza necesaria de los discos de anillo está determinada... [Seguir leyendo]

1. Aparato que comprende un sistema de filtro de disco de anillo que tiene una carcasa (10, 12) , un apilamiento de elementos (32) de filtro de disco de anillo en la carcasa (10, 12) , con una entrada (16) y una salida (18) para la circulación de fluido desde la entrada (16) , a través del apilamiento de elementos (32) de filtro, y hacia fuera, hacia la salida (18) , un desviador (41) de fluido para dirigir fluido durante operaciones de filtrado normales desde la entrada (16) a través de los elementos (32) de filtro de disco de anillo para crear una acción de filtrado, un tubo (36) de pulverización que tiene una pluralidad de orificios (38) de fluido a través del mismo orientados axialmente a lo largo de su longitud; estando dispuesto dicho tubo (36) de pulverización interiormente con respecto a dicho apilamiento de elementos (32) de filtro de disco de anillo para dirigir fluido hacia fuera a través de dichos elementos (32) de filtro de disco de anillo para purgar impurezas al interior de la carcasa (10, 12) ; una abertura (25) en la carcasa (10, 12) , en el que el tubo (36) de pulverización es móvil hacia arriba y hacia abajo en el interior de la abertura (25) ; y una placa (30) de compresión montada en dicho tubo (36) de pulverización para comprimir normalmente los elementos (32) de filtro entre sí para filtrar impurezas en el fluido; y siendo móviles conjuntamente dicha placa (30) de compresión y dicho tubo (36) de pulverización, caracterizado porque el aparato incluye una pluralidad de patas (34a) de columna interiores con respecto a dicho apilamiento de elementos (32) de disco de anillo, y porque, cuando fluido de purga pasa a través del tubo de pulverización, colocado interiormente con respecto a dichas patas (34a) de columna, la presión de dicho fluido contra la placa de compresión reduce la compresión en los elementos (32) de filtro para abrir de este modo los espacios entre los elementos (32) de filtro para facilitar la acción de purga.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que un accesorio (40) de entrada está colocado entre la abertura (25) y el 20 tubo (36) de pulverización.

3. Aparato según la reivindicación 2, en el que al menos un extremo de dicho tubo (36) de pulverización está unido de forma estanca a dicho accesorio (40) de entrada.

4. Aparato según la reivindicación 1, que incluye un sistema de control para controlar la dirección de circulación de fluido a filtrar y a purgar de forma inversa a través de la entrada (16) y la salida (18) del aparato.

5. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de orificios (38) en dicho tubo (36) de pulverización son sustancialmente tangenciales con respecto a la pared de dicho tubo (36) de pulverización.

6. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de orificios (38) de dicho tubo (36) de pulverización están inclinados hacia arriba (38a) , de modo que el fluido que circula a través de dichos orificios (38) dirige una fuerza de fluido hacia arriba simultáneamente a través de múltiples capas de elementos (32) de disco de anillo.

7. Aparato según la reivindicación 6, en el que dicha inclinación (38a) hacia arriba es entre 1 y 3 grados.

8. Aparato según la reivindicación 1, que tiene un compresor sobre dicha placa (30) de compresión para comprimir los elementos (32) de disco de anillo entre sí.

9. Aparato según la reivindicación 8, en el que dicho compresor está dentro de la carcasa (10, 12) .

10. Aparato según la reivindicación 9, en el que dicho compresor comprende un elemento (50) de muelle.

11. Aparato según la reivindicación 10, en el que dicho elemento (50) de muelle está colocado con un elemento (55) de botón unido a un elemento (53) de eje en dicha placa (30) de compresión.

12. Aparato según la reivindicación 8, en el que dicho compresor está fuera de la carcasa (10, 12) y en el que un elemento (58) de vástago se extiende en el interior de la carcasa (10, 12) desde dicho compresor.

13. Aparato según la reivindicación 12, en el que dicho compresor comprende un elemento hidráulico (56) .

14. Método de transformación de un sistema de filtro de disco de anillo manual existente que tiene una carcasa, un apilamiento de elementos de filtro de disco de anillo en la carcasa, con una entrada y una salida para la circulación de fluido desde la entrada, a través del apilamiento de elementos de filtro, y hacia fuera, hacia la salida, una pluralidad de patas de columna interiores con respecto a dicho apilamiento de elementos de disco de anillo, y un desviador de fluido para dirigir fluido durante operaciones de filtrado normales desde la entrada a través de los 45 elementos de filtro de disco de anillo para crear una acción de filtrado, en un sistema de filtro de disco de anillo de limpieza automática, caracterizándose el método porque comprende las etapas de:

a. colocar un tubo (36) de pulverización que tiene una pluralidad de orificios (38) de fluido a través del mismo orientados axialmente a lo largo de su longitud interiormente con respecto a dichas patas (34a) de columna;

b. disponer dicho tubo (36) de pulverización interiormente con respecto a dicho apilamiento de elementos (32) de filtro de disco de anillo para dirigir fluido hacia fuera a través de dichos elementos (32) de filtro de disco de anillo para purgar impurezas al interior de la carcasa (10, 12) ;

c. disponer una abertura (25) en la carcasa (10, 12) , en el que el tubo (36) de pulverización es móvil hacia arriba y hacia abajo en el interior de la abertura (25) ; y

d. montar una placa (30) de compresión en dicho tubo (36) de pulverización para comprimir normalmente los elementos (32) de filtro entre sí para filtrar impurezas en el fluido; siendo móviles conjuntamente dicha placa (30) de compresión y dicho tubo (36) de pulverización, en el que la presión provocada por el fluido de purga que circula a través del tubo (36) de pulverización y contra la placa (30) de compresión reduce la compresión en los elementos (32) de filtro para abrir de este modo los espacios entre los elementos (32) de filtro para facilitar la acción de purga.

(TÉCNICA ANTERIOR)

(TÉCNICA ANTERIOR)