Dispositivo para la medición de la perdida de carga en contenedores de membranas de ósmosis inversa.

Una instalación de ósmosis inversa (1) con membranas formando dos grupos (2) y (2'') por las que es pasante un tubo de permeado de agua (3), comprende un interconector (7) acoplado en dicho tubo (3) separando de los dos grupos 2 y 2'' de membranas. El interconector (7) presenta un extremo (8) abierto y un extremo (9) cerrado, y una zona afectada de orificios (10) que comunican con una cámara axial (11) en cuyo extremo abierto (8) incorpora un conector (12) para un tubo de presión (13) que discurre por el tramo de tubo (3) correspondiente al grupo de membranas (2), emergiendo al exterior de la tapa (4) de cierre del extremo (5) de alimentación del tubo de presión (1), hasta alcanzar una conexión (15) en la que se ha previsto un medidor de presión (16) que permite la medida de presión en el punto (17) donde está montado el interconector (7)

Dispositivo para la medición de la pérdida de carga en contenedores de membranas de ósmosis inversa.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere un dispositivo para la medición de la pérdida de carga en contenedores de membranas de ósmosis inversa, previsto para su aplicación concreta en aquéllas situaciones en las que se establece la separación de grupos de membranas que determinan etapas diferentes de ósmosis. El dispositivo se basa en la incorporación de un interconector ciego intercalado en el tramo de tubo de permeado que separa las membranas correspondientes a las etapas establecidas en la instalación entre las propias membranas.

El objeto de la invención es permitir efectuar una medición de la pérdida de carga de cada etapa, es decir de los diferentes grupos de membranas que se establezcan en la instalación así como medir otros parámetros tales como la presión de rechazo, conductividad y temperatura.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, las instalaciones desaladoras en las que se realiza una ósmosis inversa a base de membranas mediante las que se realiza el permeado del agua salada y por lo tanto la obtención de agua apta para el consumo para ciertos usos, presenta la particularidad de que las membranas se alojan en un contenedor de presión y se conectan correlativamente entre sí, efectuando la interconexión mediante un tubo de recogida de agua permeada, que es pasante a través de todas las membranas para que el agua que circule por el interior del contenedor y pase a través de dichas membranas alcance el referido tubo y el agua permeada obtenida en éste, sea recogida en su correspondiente extremo de salida establecido al final del contenedor propiamente dicho.

En instalaciones normales, el contenedor por el que circula el agua a tratar y que contiene las membranas permeables, presenta en uno de sus extremos la alimentación del agua a tratar, mientras que el extremo opuesto presenta la salida para le agua de rechazo o no tratada, así como la salida del tubo de recogida de agua permeada.

Pues bien, en algunos casos es preciso establecer dentro del mismo contenedor de presión dos grupos de membranas, permitiendo establecer dentro de tal contenedor un sistema de ósmosis inversa con dos etapas, estando separadas ambas etapas por un interconector ciego intercalado en el tubo de recogida de agua permeada, y concretamente entre las membranas que separan las dos consideradas etapas o grupos.

De esta forma, se pueden obtener dos calidades de agua permeada de las membranas, pudiéndose realizar posteriormente un tratamiento de afino de cada una de dichas aguas permeadas según las necesidades y/o uso para que se destine el agua en cuestión.

Ahora bien, el montaje en dos etapas o grupos dentro del mismo contenedor presenta el inconveniente de que no permite conocer ni la composición ni la presión de la corriente de agua no tratada procedente de la membrana última correspondiente al primer grupo, cuya membrana va situada con anterioridad a la primera membrana del segundo grupo, con lo que no es posible conocer la presión neta que alimenta a la comentada primera membrana del segundo grupo.

Por otro lado, y como inconveniente más importante, cabe destacar que el montaje según las dos referidas etapas o grupos no permite conocer la pérdida de carga de cada grupo de membranas establecido en el contenedor de presión, por lo que no es posible establecer un modelo completo de funcionamiento del sistema de ósmosis inversa.

Descripción de la invención

Mediante el dispositivo de la invención es posible medir las variables citadas en el apartado anterior, basándose en que la interconexión entre los dos grupos de membranas establecidos en el contenedor de presión, se efectúa mediante un interconector que presenta la particularidad de que uno de sus extremos es abierto, siendo el otro extremo cerrado.

Dicho interconector, intercalado en el tubo de recogida de agua permeada, presenta otra característica particular consistente en que sobre un tramo intermedio en zonas determinadas de la periferia del citado tubo, se ha previsto una alineación circunferencial de orificios que comunican con una cámara establecida hacia el extremo abierto de dicho interconector, incorporando en este extremo un racor sobre el que se conecta un tubo de presión, de pequeño diámetro, que discurre axialmente por el interior del tramo de tubo de agua permeada correspondiente al grupo de membranas cuya medición de pérdida de carga se pretende medir, así como poder realizar la medida de otros parámetros, tales como presión de rechazo o el agua no tratada, conductividad y temperatura.

El comentado tubo de presión de pequeño diámetro se prolonga al exterior del contenedor de presión, atravesando la respectiva tapa extrema de éste, pasando por el interior del tramo exterior correspondiente al tubo de recogida de agua permeada, hasta alcanzar una conexión en "T" donde está instalado un sensor de presión del agua no permeada o de rechazo, en la parte de montaje del interconector. Además, se han previsto unos medios de contrapresión extremos, así como unos medios de caudal, también extremos, y respectivas válvulas reguladoras de caudal, montadas en los tramos de agua permeada de los dos grupos de membranas.

Por otro lado, se ha previsto también que en la entrada del agua de alimentación al contenedor de presión vaya montado un sensor de presión que mide la presión de entrada al sistema, mientras que en la conducción de agua de rechazo o no tratada va montado otro medidor de la presión de dicha agua no tratada.

Finalmente, se ha previsto que en ambos tramos del tubo de agua permeada se incluyan, a continuación de los medidores de presión, una válvula reguladora de caudal que colabora en ver el efecto del interconector que separa los dos grupos de membranas, permitiendo crear una contrapresión en cada extremo de dichos tramos de agua permeada, permitiendo observar la influencia de las contrapresiones aplicadas en los puntos de montaje de tales válvulas reguladoras, para regular el flujo de agua permeada que pasa a través de las membranas y por lo tanto observar la presión en el punto de montaje del interconector.

Mediante una toma de muestras de agua de rechazo no tratada, es posible realizar analíticas de dicho agua de rechazo en la membrana última del primer grupo de membranas, para poder calcular la presión osmótica y con ello calcular la presión neta que alimenta al segundo grupo de membranas, lo que posibilita prever el comportamiento de esas membranas del segundo grupo.

Es decir, en base al dispositivo de la invención, una instalación o contenedor de presión con membranas de ósmosis inversa de agua salada montadas en dos grupos, se pueden conseguir los siguientes datos:

1°.- Se puede medir la pérdida de carga de los distintos grupos de membranas montados en el contenedor de presión en una instalación de ósmosis inversa.

2°.- Es posible medir la presión de la cámara establecida en el interconector, así como recoger muestras del agua en ese punto para realizar analíticas químicas.

3°.- Es posible recoger muestras de agua de rechazo y alimentación de las membranas en las que se encuentra instalado el interconector.

4°.- Es posible conocer las contrapresiones en el extremo de cada uno de los tramos del tubo de recogida de agua permeada de cada uno de los grupos de membranas.

5°.- Es posible conocer los caudales del agua permeada en cada extremo del conjunto de membranas.

6°.- Permite variar las contrapresiones del agua permeada de forma independiente en cada uno de los extremos de los correspondientes tramos de tubo de recogida de agua permeada de cada grupo de membranas, y observar además la influencia de éstas en la pérdida de carga de los dos grupos de membranas donde se encuentra instalado el conector.

7°.- Es posible calcular presiones osmóticas y netas del agua de rechazo no tratada y de alimentación del punto donde está instalado el interconector.

8°.- Permite medir la temperatura en todas las corrientes de agua, alimentación general, rechazo y alimentación de las membranas donde se encuentra instalado el interconector, así como de la circulación de rechazo general, determinados...

1. Dispositivo para la medición de la pérdida de carga en contenedores de membranas de ósmosis, que siendo aplicable en aquel tipo de instalaciones prevista para el desalado del agua del mar o salubre, utilizando una pluralidad de membranas permeables y montadas en el interior de un contenedor de presión (1) que a través de uno de sus extremos (5) se alimenta el agua a tratar, estando las membranas conectadas correlativamente entre sí a través de un tubo de recogida del agua permeada (3), incluyendo un interconector (7) entre dos membranas consecutivas que establece dos grupos de membranas (2) y (2') a uno y otro lado del mismo, en el interior del propio contenedor de presión (1), se caracteriza porque el interconector (7) acoplado en el tubo de agua permeada (3), para establecer los dos grupos de membranas (2) y (2'), presenta uno de sus extremos (8) abierto y el extremo opuesto (9) cerrado, además de presentar en una zona periférica correspondiente a un tramo aproximadamente intermedio de dicho interconector (7), una pluralidad de orificios (10) realizados de forma circunferencial, a través de los cuales se establece la comunicación con una cámara axial (11) determinada en el propio interconector (7), hacia el extremo abierto (8) de éste, habiéndose previsto que en dicho extremo (8) un racor (12) de conexión para un tubo de presión (13) de pequeño diámetro que discurre por el interior del tramo de tubo de agua permeada (3) comprendido entre el interconector (7) y el extremo (5) de alimentación del agua a tratar; cuyo tubo de presión (13) se continúa exteriormente al contenedor de presión (1) tras atravesar la tapa de cierre (4) del extremo de tal contenedor de presión (1); con la particularidad de que dicho tubo de presión (13) finaliza en una conexión en "T" (15) en la que se ha previsto un sensor (16) para medición de la presión del agua de rechazo no tratada correspondiente al grupo de membranas (2) establecido entre el extremo de alimentación (5) del agua a tratar y el punto (17) de montaje del propio interconector (7).

2. Dispositivo para la medición de la pérdida de carga en contenedores de membranas de ósmosis inversa, según reivindicación 1, caracterizado porque el extremo de salida de ambos tramos del tubo de agua permeada (3) correspondiente a los dos grupos de membranas (2) y (2'), incluyen sendos medidores de presión (18), así como sendos medidores de caudal (19) y respectivas válvulas reguladoras de caudal (20).

3. Dispositivo para la medición de la pérdida de carga en contenedores de membranas de ósmosis inversa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en correspondencia con el extremo (5) de alimentación del agua a tratar en el interior del contenedor de presión (1), se ha previsto un medidor (21) de la presión del agua de entrada, mientras que en el extremo de salida (6) del agua de rechazo no tratada, se incluye un medidor (22) de la presión del agua no tratada.