Casete de filtrado, dispositivo de filtrado y turbina de gas con dicho casete de filtrado.

Casete de filtrado (1) para la eliminación de partículas de un flujo de aire,

teniendo dicho casete de filtrado un extremo de más arriba (14) y un extremo de más abajo (16) y comprendiendo un armazón de montaje (8) al cual está acoplado un medio de filtrado (4) y que tiene una cara de montaje (5) adaptada para montar el casete de filtrado en una abertura de un tabique (6), en que dicha cara de montaje (5) está situada entre los extremos de más arriba y de más abajo (14, 16) del casete de filtrado, a una primera distancia (Darriba) de dicho extremo de más arriba (14) y a una segunda distancia (Dabajo) de dicho extremo de más abajo (16), llegando cada una de dichas primera y segunda distancias (Darriba, Dabajo) a más del 10% de la longitud total (L) del casete de filtrado, en el que dicho medio de filtrado (4) comprende una serie de paneles (2) que se extienden en una dirección de arriba hacia abajo, en el que dichos paneles de filtrado (2) están interconectados de forma alternada en sus extremos de arriba y de abajo (14, 16) y están dispuestas paredes laterales (10) que conectan los paneles de filtrado (2) adyacentes, de tal modo que el fluido que pasa a través del casete de filtrado es forzado a pasar a través de dichos filtros, caracterizado porque dicho armazón de montaje (8) está cerrado de forma hermética al aire, a dichos paneles de filtrado (2) en una zona del panel de filtrado (1), en la que el casete de filtrado debe ser montado en dicho tabique (6) por medio de dicha cara de montaje (5) .

Casete de filtrado, dispositivo de filtrado y turbina de gas con dicho casete de filtrado Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a un casete de filtrado para la eliminación de partículas de un flujo de aire y, concretamente, se refiere a un dispositivo de filtrado que comprende un tabique con una abertura en la que está montado el casete de filtrado. La invención se refiere en particular asimismo a la utilización del casete de filtrado para la eliminación de partículas de un flujo de gas que entra en una turbina de gas, así como a la propia turbina de gas, como una aplicación específica. No obstante, la presente invención puede ser utilizada igualmente en una diversidad de otras aplicaciones, tales como en generadores de energía de emergencia, compresores de gas, sistemas HVAC, operaciones de minería de gases en las que se extrae gas procedente de yacimientos salinos, y similares.

Antecedentes de la invención

Las aplicaciones mencionadas anteriormente tienen en común que requieren que se filtre una gran cantidad de aire con una elevada eficiencia en el filtrado de las partículas. Aunque un único casete de filtrado tiene una capacidad para filtrar más de 1.000 m3 por hora con un tamaño típico de filtrado de 592 mm x 592 mm x 300 mm, o de 610 mm x 610 mm x 300 mm, para filtrar unos 2.500 a 5.000 m3 por hora, con el objeto de filtrar unas cantidades de aire superiores a 10.000 m3 por hora, o incluso más de 50.000 m3 por hora y algunas veces incluso mucho más, se utiliza un gran número de casetes de filtrado en paralelo. El casete o casetes de filtrado están montados en un tabique que separa un volumen de arriba, generalmente denominado como la “sección de aire sucio” y un volumen de abajo generalmente denominado como la “sección de aire limpio”. El tabique puede adoptar la forma de una pared con aberturas en las que están montados los casetes de filtrado o puede adoptar la forma de un armazón que define una serie de aberturas en las que están montados los casetes de filtrado, de tal manera que crean un tabique substancialmente hermético entre las secciones de aire sucio y de aire limpio. En determinadas aplicaciones, la gran cantidad de casetes de filtrado está dispuesta en una caja de filtros suficientemente grande para que el personal operativo pueda andar por encima y desmontar y sustituir los casetes de filtrado individuales cuando están obstruidos o son defectuosos.

El documento US 6.368.386 se refiere a un sistema de filtrado de aire en el flujo de entrada de aire de una turbina de gas. El material en partículas es filtrado del aire de entrada en una primera etapa de limpieza del aire y son dirigidas a una segunda etapa de limpieza del aire, donde se elimina la humedad y, en particular, la sal del aire de entrada. La segunda etapa de limpieza del aire incluye habitualmente los casetes de filtrado mencionados anteriormente. El material filtrante que puede ser utilizado de manera ventajosa como medio de filtrado en la segunda etapa de limpieza del aire está descrito, por ejemplo, en el documento EP 1 674 144 A1. La estructura de los casetes de filtrado habituales está descrita, por ejemplo, en los documentos WO 2007/103408, EP 0 560 012 B1 y EP 0 723 800 B1. En consecuencia, los casetes de filtrado comprenden habitualmente una serie de paneles de filtrado dispuestos de tal modo que las parejas de paneles de filtrado forman bolsas en forma de V que se extienden desde el extremo de arriba del casete de filtrado hasta el extremo de abajo del casete de filtrado. Cada panel de filtrado está compuesto de una serie de pliegues del medio filtrante que se extienden generalmente paralelos a la trayectoria general de filtrado, de tal manera que el aire o el gas a filtrar pasa a través de los pliegues de una manera generalmente recta. Los paneles de filtrado están montados en una envolvente y están dispuestos de forma hermética en un armazón de montaje en el extremo de más arriba del casete de filtrado o, en algunas aplicaciones, en el extremo de más abajo del casete de filtrado. El armazón de montaje proporciona una cara de montaje para instalar el casete de filtrado en la cara de montaje correspondiente del tabique, de tal manera que el casete de filtrado se extiende por el interior y a través de la abertura del tabique hasta la sección de aire limpio. El personal puede entonces desmontar y sustituir fácilmente el casete de filtrado de la sección de aire sucio.

El documento EP 0 479 114 A1 da a conocer una unidad de filtrado plegable. La serie de paneles de filtrado que forman bolsas en forma de V está fabricada a partir de un único medio de filtrado plegado en zig-zag, de tal manera que la conexión entre los paneles de filtrado adyacentes está formada por un pliegue de filtrado. Esto permite que las bolsas en V puedan estar plegadas juntas para una mayor facilidad de envío. En el lugar de la instalación, se despliegan las bolsas en V y el extremo de más arriba de la unidad de filtrado queda acoplado de forma ajustada a un armazón de montaje por medio de cuatro bandas unidas a los bordes de más arriba del armazón de montaje. El armazón de montaje se extiende a una cierta distancia, del extremo de más arriba de la unidad de filtrado hacia el extremo de más abajo, para ser sujetado por su extremo de más abajo a la correspondiente segunda parte del armazón de montaje, que está fijado a un tabique de la pared.

El objetivo de la presente invención es la mejora de los casetes de filtrado conocidos y de la disposición de los filtros, en particular, con respecto a la eficiencia del filtrado, a la duración y a la caída de presión.

Características de la invención

Por consiguiente, el casete de filtrado de la presente invención, según la reivindicación 1, tiene un extremo de más arriba y un extremo de más abajo y comprende un armazón de montaje en el cual está acoplado un medio de filtrado, y tiene una cara de montaje adaptada para montar el casete de filtrado en una abertura del tabique, tal como se ha descrito anteriormente en esta memoria en relación con la técnica anterior. De acuerdo con la invención, la cara de montaje está situada entre los extremos de más arriba y de más abajo del casete de filtrado, a una primera distancia de dicho extremo de más arriba y a una segunda distancia de dicho extremo de más abajo, ascendiendo la primera y la segunda distancias a más del 10 por ciento de la longitud total del casete de filtrado. En particular, la primera y la segunda distancias son, como mínimo, de 40 mm, más preferentemente de 100 mm o superiores. Esta disposición reduce la propensión a generar un par de torsión del casete de filtrado en el tabique, pudiendo conducir dicho par a una presión de cierre incorrecta y hacer que el aire sobrepase la junta del armazón. Asimismo, puede impedirse un par que supere la integridad estructural del tabique.

En realizaciones preferentes, la distancia de la cara de montaje de los extremos de más arriba y de más abajo del casete de filtrado asciende a más del 15 por ciento de la longitud total del casete de filtrado, preferentemente más del 20 por ciento e incluso, más preferentemente, superior al 25 por ciento. El valor absoluto de dicha distancia es preferentemente de 100 mm o más. Muy preferentemente, la cara de montaje está situada en la línea del centro de gravedad del casete de filtrado con respecto a dichos extremos de más arriba y de más abajo. De este modo, suponiendo que el casete de filtrado tiene una estructura simétrica, la cara de montaje está situada ventajosamente en la posición central entre dichos extremos de más arriba y de más abajo.

Otra ventaja que se consigue con la estructura propuesta es que se puede incrementar el área superficial efectiva del medio de filtrado sin aumentar la longitud en que el casete de filtrado sobresale en el interior de la sección de aire limpio. Esto es, según la presente invención, el casete de filtrado se extiende por el contrario parcialmente en la sección de aire sucio. De esta manera, los casetes de filtrado actuales pueden ser sustituidos por los casetes de filtrado propuestos que tienen una mayor superficie de filtrado, sin ser necesario adaptar el tabique o caja en el que están montados los casetes de filtrado. Como resultado del incremento de la superficie del área de filtrado, aumentará la duración de filtrado debido a que debe pasar menos aire por cada área parcial de la superficie de filtrado y debido a que el aire pasa a través del medio de filtrado a una velocidad menor.

La disposición propuesta de la cara de montaje del armazón de montaje en una posición entre los... [Seguir leyendo]

1. Casete de filtrado (1) para la eliminación de partículas de un flujo de aire, teniendo dicho casete de filtrado un extremo de más arriba (14) y un extremo de más abajo (16) y comprendiendo un armazón de montaje (8) al cual está acoplado un medio de filtrado (4) y que tiene una cara de montaje (5) adaptada para montar el casete de filtrado en una abertura de un tabique (6) , en que dicha cara de montaje (5) está situada entre los extremos de más arriba y de más abajo (14, 16) del casete de filtrado, a una primera distancia (Darriba) de dicho extremo de más arriba (14) y a una segunda distancia (Dabajo) de dicho extremo de más abajo (16) , llegando cada una de dichas primera y segunda distancias (Darriba, Dabajo) a más del 10% de la longitud total (L) del casete de filtrado, en el que dicho medio de filtrado (4) comprende una serie de paneles (2) que se extienden en una dirección de arriba hacia abajo, en el que dichos paneles de filtrado (2) están interconectados de forma alternada en sus extremos de arriba y de abajo (14, 16) y están dispuestas paredes laterales (10) que conectan los paneles de filtrado (2) adyacentes, de tal modo que el fluido que pasa a través del casete de filtrado es forzado a pasar a través de dichos filtros, caracterizado porque dicho armazón de montaje (8) está cerrado de forma hermética al aire, a dichos paneles de filtrado (2) en una zona del panel de filtrado (1) , en la que el casete de filtrado debe ser montado en dicho tabique (6) por medio de dicha cara de montaje (5) .

2. Casete de filtrado (1) , según la reivindicación 1, en el que dichas primera y segunda distancias (Darriba, Dabajo) son, como mínimo, de 40 mm, más preferentemente de 100 mm, o superiores.

3. Casete de filtrado (1) , según la reivindicación 1 ó 2, en el que dichas primera y segunda distancias (Darriba, Dabajo) ascienden cada una de ellas a más del 25%.

4. Casete de filtrado (1) , según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha cara de montaje (5) está situada en una posición central entre dichos extremos de más arriba y de más abajo (14, 16) con respecto a dicha longitud total (L) del casete de filtrado.

5. Casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha cara de montaje (5) está situada en la línea del centro de gravedad del casete de filtrado con respecto a dichos extremos de arriba y de abajo (14, 16) .

6. Casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que más arriba de dicho armazón de montaje (8) , dichas paredes laterales (10) , están dispuestas solamente entre los lados (18) de más abajo de las superficies de los paneles de filtrado (2) adyacentes.

7. Casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que más abajo de dicho armazón de montaje (8) , dichas paredes laterales (10) están dispuestas solamente entre los lados (17) de más arriba de las superficies de los paneles de filtrado (2) adyacentes.

8. Casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que más arriba de dicho armazón de montaje (8) , dichas paredes laterales (10) están dispuestas solamente entre los lados (18) de las superficies de más abajo de los paneles de filtrado (2) adyacentes, y más abajo de dicho armazón de montaje (8) dichas paredes laterales (10) solamente están dispuestas entre los lados (17) de las superficies de más arriba de los paneles de filtrado (2) adyacentes.

9. Casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los dos paneles de filtrado más exteriores se extienden desde dichos extremos (14, 16) de arriba y/o de abajo hasta dicha cara de montaje (5) y tienen una función de filtrado.

10. Casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el medio de filtrado (4) tiene una eficiencia de filtrado de partículas tal que el casete de filtrado es, como mínimo, un filtro de clase H10, preferentemente de clase H12, según la norma EN 1822, produciendo el casete de filtrado una caída de presión inferior a 200 Pa con un caudal de aire de 3.400 m3 por hora.

11. Casete de filtrado (1) , según la reivindicación 10, en el que la caída de presión con un caudal de aire de 3.400 m3 por hora es menor de 180 Pa, preferentemente menor de 160 Pa, más preferentemente menor de 140 Pa, incluso más preferentemente menor de 120 Pa, y muy preferentemente menor de 100 Pa.

12. Disposición de filtrado que comprende un tabique (6) que tiene una abertura (15) y una cara de montaje (13) que rodea dicha abertura (15) , en la que un casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, está montado en dicha cara de montaje (13) del tabique, de tal modo que dicho medio de filtrado (4) del casete de filtrado sobresale a ambos lados de dicha cara de montaje (13) del tabique.

13. Turbina de gas, que comprende un casete de filtrado (1) , o más de uno, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, dispuesto para eliminar partículas de un flujo de gas que entra en la turbina de gas.

14. Turbina de gas, según la reivindicación 13, que tiene una capacidad para un caudal de aire, como mínimo, de

1.000 m3 por hora, preferentemente más de 4.000 m3 por hora, más preferentemente más de 10.000 m3 por hora.

15. Turbina de gas, según la reivindicación 13 ó 14, en la que, por lo menos, un casete de filtrado (1) tiene 5 capacidad para un caudal de aire comprendido entre 500 y 6.000 m3 por hora.

16. Utilización del casete de filtrado (1) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, para la eliminación de partículas de un flujo de gas que entra en una turbina de gas.

17. Utilización del casete de filtrado (1) , según la reivindicación 16, en la toma de aire de una turbina de gas que tiene una capacidad para un caudal de aire, como mínimo, de 1.000 m3 por hora, preferentemente de más de 4.000 m3 por hora, más preferentemente de más de 10.000 m3 por hora.