Un aparato de limpieza sumergible en agua para una pluralidad de conjuntos (120) de fuente de radiación de un sistema (10) de tratamiento de fluidos,

comprendiendo el aparato de limpieza sumergible en agua: una camisa (145) de limpieza que comprende una pluralidad de anillos (150) de limpieza, enganchando cada uno de los anillos (150) de limpieza de la pluralidad de anillos (150) de limpieza con una porción del exterior de un conjunto (120) de fuente de radiación de la pluralidad de conjuntos (120) de fuente de radiación; un elemento deslizante (155) conectado a la camisa (145) de limpieza, estando dispuesto el elemento deslizante (155) en, y siendo deslizante con respecto a, un cilindro (140) sin vástago, teniendo el cilindro (140) sin vástago una longitud total que es menor del doble de la longitud de carrera máxima del elemento deslizante (155); un medio motriz para trasladar el elemento deslizante (155) a lo largo del cilindro (140) sin vástago de manera que la camisa (145) de limpieza sea trasladada sobre el exterior del conjunto (120) de fuente de radiación; y un elemento motriz (180) dispuesto en el cilindro (140) sin vástago y acoplado magnéticamente al elemento deslizante (155), siendo el elemento motriz (180) axialmente deslizante dentro del cilindro (140) sin vástago

Módulo de fuente de radiación y aparato de limpieza para el mismo

Campo técnico

En uno de sus aspectos, la presente invención se refiere a un aparato de limpieza para su uso en un módulo de tratamiento de fluidos. En otro de sus aspectos, la presente invención se refiere a un módulo de fuente de radiación que comprende el sistema de limpieza.

Técnica antecedente Los sistemas de tratamiento de fluidos son generalmente conocidos en la técnica.

Por ejemplo, las patentes Estadounidenses 4.482.809, 4.872.980 y 5.006.244 (todas a nombre de Maarschalkerweerd y todas cedidas al cesionario de la presente invención, y en adelante denominadas las Patentes #1 de Maarschalkerweerd) , describen sistemas de tratamiento de fluidos suministrados por gravedad que emplean radiación ultravioleta (UV) .

Tales sistemas incluyen un conjunto de bastidores de lámpara UV que incluyen diversas lámparas UV, cada una de las cuales está montada dentro de una camisa que se extiende entre, y está soportada por, una pareja de patas que están sujetas a una pieza transversal. Las camisas soportadas (que contienen las lámparas UV) están inmersas en un fluido a tratar que luego será irradiado según se precise. La cantidad de radiación a la que el fluido es expuesto se determina por la proximidad del fluido a las lámparas, la potencia de salida de las lámparas y el caudal de fluido que pasa por las lámparas. Típicamente, pueden emplearse uno o más sensores UV para monitorizar la salida UV de las lámparas y el nivel del fluido típicamente se controla, en cierto grado, corriente abajo del dispositivo de tratamiento por medio de compuertas de nivel o similares.

Sin embargo, los sistemas anteriormente descritos presentan desventajas. Dependiendo de la calidad del fluido a tratar, periódicamente las camisas que rodean las lámparas UV se ensucian con materiales extraños, lo que inhibe su capacidad para transmitir radiación UV al fluido. Para una instalación particular, dicho ensuciamiento puede ser determinado a partir del histórico de datos operativos o mediante mediciones de los sensores UV. Una vez que el ensuciamiento ha alcanzado determinados niveles, las camisas deben ser limpiadas para eliminar los materiales que originan la suciedad y optimizar el rendimiento del sistema.

Si se emplean los módulos de lámpara UV en un sistema abierto, de tipo canal (p. ej., como el descrito e ilustrado en las Patentes #1 de Maarschalkerweerd) , pueden retirarse uno o más módulos mientras el sistema continúa operativo, y pueden sumergirse los bastidores retirados en un baño de una solución limpiadora adecuada (p. ej., un ácido suave) que puede ser agitada con aire para eliminar los materiales que generan la suciedad. Naturalmente esto exige la provisión de fuentes de radiación UV suplementarias o redundantes (usualmente incluyendo unos módulos de lámparas UV) para asegurar una irradiación adecuada del fluido que se está tratando mientras uno o más de los bastidores está retirado para su limpieza. Esta capacidad UV suplementaria requerida aumenta el coste de instalación del sistema de tratamiento. Adicionalmente, también debe proporcionarse y mantenerse una vasija de limpieza para recibir los módulos de lámpara UV. Dependiendo del número de módulos que deban ponerse en limpieza a la vez y la frecuencia con la que precisen dicha limpieza, el coste operativo y de mantenimiento del sistema de tratamiento puede aumentar significativamente. Adicionalmente, dicho régimen de limpieza requiere unos costes laborales relativamente elevados para atender las requeridas retirada y reinstalación de los módulos y la retirada y rellenado de la solución limpiadora de la vasija de limpieza. Adicionalmente, tal manejo de los módulos resulta en un aumento del riesgo de daños o roturas de las lámparas del módulo.

Si se emplean los módulos de lámpara UV en un sistema cerrado (p. ej., tal como la cámara de tratamiento descrita en la patente Estadounidense 5.504.335 (a nombre de Maarschalkerweerd y cedida al cesionario de la presente invención) , retirar los bastidores del fluido para su limpieza usualmente no resulta práctico. En este caso, las camisas deben ser limpiadas suspendiendo el tratamiento del fluido, cerrando las válvulas de entrada y de salida del recipiente de tratamiento y llenando todo el recipiente de tratamiento con la solución limpiadora, y agitando con aire el fluido para eliminar los materiales que generan la suciedad. Limpiar tales sistemas cerrados presenta las desventajas de que debe pararse el sistema de tratamiento mientras se procede a la limpieza, y de que debe emplearse una gran cantidad de solución limpiadora para llenar el recipiente de tratamiento. Existe el problema adicional de que manejar grandes cantidades de fluido limpiador es peligroso, y desechar grandes cantidades del fluido limpiador usado resulta difícil y/o costoso. Por supuesto los sistemas abiertos sufren de estos dos problemas, aunque en menor grado.

De hecho, es la creencia de los presentes inventores que, una vez instalados, uno de los mayores costes de mantenimiento asociados con los sistemas de tratamiento de fluidos de la técnica anterior es a menudo el coste de la limpieza de las camisas que rodean las fuentes de radiación.

El documento US 4.367.410 está dirigido a un aparato purificador de desechos para purificar por radiación ultravioleta efluente secundario de agua de desechos, en el cual una pluralidad de lámparas ultravioleta están montadas concéntricamente dentro de unas vainas de soporte dispuestas en paralelo y que se extienden transversalmente a través de la ruta de flujo de fluido del agua de desecho a tratar. Dado que el efluente secundario con base de agua incluye partículas suspendidas en el mismo que tienden a acumularse en las superficies exteriores de las vainas para bloquear los rayos ultravioletas, se proporciona un limpiador para eliminar la materia en partículas de las vainas para lámpara. El limpiador incluye una placa limpiadora de acero inoxidable que está formada con una pluralidad de aberturas. La placa es deslizable a lo largo de las vainas. Cada abertura está provista de un retén anular de elastómero para el limpiador. Para soportar la placa del limpiador y permitir que deslice a lo largo de la vaina, se proporcionan unas barras de soporte. En cada barra de soporte se proporcionan unas camisas. Se proporciona un motor para mover alternativamente la placa del limpiador. El motor incluye un pistón alternativo. Un cable de acero inoxidable está conectado a un extremo del lado izquierdo del pistón y se extiende alrededor de unas poleas.

Las Patentes Estadounidenses 5.418.370, 5.539.210 y 5.590.390 (todas a nombre de Maarschalkerweerd y todas cedidas al cesionario de la presente invención, y en adelante denominadas las Patentes #2 de Maarschalkerweerd) , describen un sistema de limpieza mejorado, particularmente ventajoso para su uso en sistemas de tratamiento de fluidos suministrados por gravedad que emplean radiación UV. Generalmente, el sistema de limpieza comprende una camisa de limpieza que engancha con una porción del exterior de un conjunto de fuente de radiación que incluye una fuente de radiación (p. ej., una lámpara UV) . La camisa de limpieza es móvil entre: (i) una posición retraída en la que una primera porción del conjunto de fuente de radiación está expuesta al flujo de un fluido a tratar, y (ii) una posición extendida en la que la primera porción del conjunto de fuente de radiación está completa, o parcialmente, cubierta por la camisa de limpieza. La camisa de limpieza incluye una cámara en contacto con la primera porción del conjunto de fuente de radiación. En la cámara se suministra una solución limpiadora adecuada para eliminar materiales no deseados de la primera porción del conjunto de fuente de radiación.

El sistema de limpieza descrito en las Patentes #2 de Maarschalkerweerd representa un avance significativo en la técnica, especialmente cuando es implementado en el módulo de fuente de radiación y el sistema de tratamiento de fluidos ilustrados en dichas patentes. Sin embargo, la implementación del sistema de limpieza ilustrado en un módulo de tratamiento de fluidos, tal como el ilustrado en las Patentes #1 de Maarschalkerweerd, es problemática. La razón de esto es que el sistema específico ilustrado en las Patentes #2 de Maarschalkerweerd está basado en un diseño de vástago y cilindro (véase especialmente la Figura 6 y el texto que la acompaña en las Patentes #2 de Maarschalkerweerd) . Específicamente, los anillos (308) de limpieza están conectados a un vástago (328) dispuesto en un cilindro... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de limpieza sumergible en agua para una pluralidad de conjuntos (120) de fuente de radiación de un sistema (10) de tratamiento de fluidos, comprendiendo el aparato de limpieza sumergible en agua:

una camisa (145) de limpieza que comprende una pluralidad de anillos (150) de limpieza, enganchando cada uno de los anillos (150) de limpieza de la pluralidad de anillos (150) de limpieza con una porción del exterior de un conjunto (120) de fuente de radiación de la pluralidad de conjuntos (120) de fuente de radiación;

un elemento deslizante (155) conectado a la camisa (145) de limpieza, estando dispuesto el elemento deslizante (155) en, y siendo deslizante con respecto a, un cilindro (140) sin vástago, teniendo el cilindro (140) sin vástago una longitud total que es menor del doble de la longitud de carrera máxima del elemento deslizante (155) ;

un medio motriz para trasladar el elemento deslizante (155) a lo largo del cilindro (140) sin vástago de manera que la camisa (145) de limpieza sea trasladada sobre el exterior del conjunto (120) de fuente de radiación; y un elemento motriz (180) dispuesto en el cilindro (140) sin vástago y acoplado magnéticamente al elemento deslizante (155) , siendo el elemento motriz (180) axialmente deslizante dentro del cilindro (140) sin vástago.

2. El aparato de limpieza definido en la reivindicación 1, en el cual el elemento motriz (180) comprende una pluralidad de imanes motrices (181) y el elemento deslizante (155) comprende una pluralidad de imanes conducidos (182) .

3. El aparato de limpieza definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el cual el medio motriz comprende una fuente de presurización de fluido o de puesta en vacío de un fluido.

4. El aparato de limpieza definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el cual la camisa (145) de limpieza comprende una primera pluralidad de anillos (150) de limpieza y una segunda pluralidad de anillos (150) de limpieza que están opuestos con respecto al cilindro (140) sin vástago.

5. El aparato de limpieza definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el cual la camisa (145) de limpieza comprende una cámara para rodear una porción del exterior del conjunto (120) de fuente de radiación.

6. El aparato de limpieza definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el cual cada uno de los anillos (150) de limpieza comprende una junta de estanqueidad (185) para realizar un contacto estanco con la porción del exterior del conjunto (120) de fuente de radiación, eliminando la junta de estanqueidad una porción de materiales no deseados del exterior del conjunto (120) de fuente de radiación cuando el elemento deslizante (155) es trasladado a lo largo del cilindro (140) sin vástago.

7. Un módulo (100) de fuente de radiación para su uso en un sistema (10) de tratamiento de fluidos, comprendiendo el módulo (100) :

un bastidor con un primer elemento (105) de soporte;

una pluralidad de conjuntos (120) de fuente de radiación, cada uno de los conjuntos (120) de fuente de radiación:

(i) se extiende desde, y en contacto estanco con, el primer elemento (105) de soporte, y

(ii) comprende una fuente de radiación;

el aparato de limpieza definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1-6; y un medio para posicionar el módulo (100) de fuente de radiación en el sistema (10) de tratamiento de fluidos.

8. El módulo (100) de fuente de radiación definido en la reivindicación 7, en el cual el bastidor comprende adicionalmente un segundo elemento (110) de soporte opuesto a, y separado lateralmente de, el primer elemento 45 (105) de soporte, estando dispuesto el al menos un conjunto (120) de fuente de radiación entre el primer elemento (105) de soporte y el segundo elemento (110) de soporte.

9. El módulo (100) de fuente de radiación definido en una cualquiera de las reivindicaciones 7-8, en el cual el bastidor comprende adicionalmente una reactancia para controlar la fuente de radiación.