Dispositivos de filtración por osmosis inversa con caudalímetros y medidores de conductividad alimentados por etiquetas de RFID.

Un procedimiento para mantener un conjunto de dispositivos de filtro de membrana (10,

11, 12) para un sistemade ósmosis inversa (13) que filtra un fluido para obtener un permeado, que comprende:

medir un valor de la conductividad y del flujo de permeado a través de cada uno de una pluralidad de los citadosdispositivos de filtro de membrana encerrados dentro de un tubo de presión en serie (8);

transferir la información relativa a los valores medidos en cada dispositivo de filtro de membrana (10, 11,12) a una etiqueta de RFID (188) montada en cada uno de los dispositivos de filtro de membrana (10, 11,12);

recibir de forma remota la información de la etiqueta de RFID (188);

calcular un valor indicativo del rendimiento de cada uno de los dispositivos de filtro de membrana (10, 11,12) a partir de los valores medidos; y

sustituir cada dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) cuando el valor calculado supera un valor precargado.

Dispositivos de filtración por osmosis inversa con caudalímetros y medidores de conductividad alimentados por etiquetas de RFID

Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a dispositivos de filtración de ósmosis inversa, y más en particular, a dispositivos de filtración que tienen caudalímetros y medidores de conductividad del fluidos alimentados por etiquetas de RFID.

Descripción de la técnica relacionada Los sistemas de filtración de ósmosis inversa ("RO") suelen utilizar filtros de membrana enrollada en espiral. Los sistemas en espiral están escalonados normalmente con de tres a ocho dispositivos de filtro de membrana conectados en serie dentro de un tubo de presión. Los dispositivos de filtro están conectados por medio de adaptadores sobre los tubos de permeado. Los permeados de cada uno de los dispositivos de filtro se combinan unos con los otros como una solución compuesta en el tubo central de los dispositivos de filtro posteriores, conectados en serie, a lo largo del recipiente de presión. Un permeado en cada dispositivo de filtro posterior, que se encuentra situado en la dirección del flujo de permeado, es el permeado compuesto del dispositivo de filtro dado en combinación con los permeados de los dispositivos de filtro situados aguas arriba del mismo. En una unidad de RO comercial, una serie de recipientes de presión están operando en paralelo, teniendo los puertos de conexión de la alimentación, del concentrado y del permeado conectados juntos a los colectores correspondientes.

El rendimiento de los sistemas de ósmosis inversa es monitorizado mediante la recopilación de información sobre flujos, presiones y conductividades de las alimentaciones, de los permeados y de los concentrados de los filtros individuales y del sistema completo. El conocimiento del rendimiento de los dispositivos de filtro individuales con respecto al flujo del producto y a la conductividad del producto es de importancia para tomar decisiones con respecto a la selección de dispositivos de filtro para el reemplazo y para evaluar los fenómenos de ensuciamiento de las membranas en el sistema de filtración de ósmosis inversa. Una parte de la información sobre la conductividad del permeado producido por los dispositivos de filtro individuales se puede conseguir por medio del denominado "sondeo" del recipiente de presión. Durante el procedimiento de sondeo, un tubo de diámetro pequeño es insertado a través del puerto de conexión de permeado del recipiente de presión y es empujado a lo largo de los tubos de permeado de los elementos conectados. Unas muestras de permeado se recogen a distancias predeterminadas y se mide la conductividad. Estos resultados representan la conductividad del permeado compuesto en la localización determinada. Los resultados pueden estar asociados a elementos individuales suponiendo algún valor para el flujo de permeado de los elementos que han contribuido al flujo de permeado compuesto. La conductividad calculada del permeado de los elementos individuales sólo es aproximada y con frecuencia incorrecta, debido principalmente a la incapacidad de medir el flujo de permeado en el punto de recogida de las muestras de agua en el interior del tubo de permeado.

En la actualidad, una información más precisa sobre el rendimiento de los dispositivos de filtro individuales sólo está disponible fuera de línea, y los dispositivos de filtro tiene que ser retirados del recipiente de presión y probados individualmente en la unidad de prueba del dispositivo de filtro único. Tal procedimiento es perjudicial para la operación de la planta y no es práctico en grandes plantas. Por otra parte, los resultados obtenidos en un aparato de prueba de dispositivo de filtro único no se pueden proyectar con exactitud a las condiciones de operación fluctuantes de los sistemas de dispositivos múltiples de filtro más grandes. El documento WO 2005/068043 A1 desvela sistemas, procedimientos y dispositivos para la preparación de agua para diversos usos médicos, incluyendo el tratamiento de la sangre. En realizaciones, el fluido se hace pasar, ya sea por medio de la bomba o pasivamente por alimentación por gravedad, a través de diversos elementos de filtración desde una fuente de fluido a un recipiente de fluido de tratamiento. En una realización descrita, se utiliza un elemento de filtro reemplazable que tiene un portador de datos unido de manera permanente, tal como una RFID, un código de barras, un dispositivo de identificación de tipo de contacto u otros similares. Una vez que es detectada una ruptura de filtro por un sensor de la calidad del agua, el identificador del elemento de filtro es almacenado de forma permanente en el sistema y un controlador del sistema establecerá inoperante el sistema en caso de que se detecte un filtro en el sistema que tenga un identificador que esté almacenado en el sistema. El documento US 6, 609, 070 B1 desvela un aparato de monitorización y control de fluido y un procedimiento que incluye proporcionar una unidad de control programable y reprogramable que comprende una pantalla, entradas de usuario, y conexiones de entrada / salida; colocar un controlador lógico programable en comunicación directa con la unidad de control, siendo programable y reprogramable dicho controlador lógico por medio de la unidad de control; y disponer una pluralidad de sensores de parámetros de fluido en comunicación directa con la unidad de control. La invención es también un aparato y procedimiento de control de fluido que comprende proporcionar una membrana y estimar el rechazo de sal por la membrana. En la realización preferida, el controlador lógico programable no debe tener ninguna entrada excepto las de la unidad de control. Se prefiere una carcasa integral a la cual se encuentran unidos la unidad de control y una pluralidad de sensores y a través de la

cual circula una corriente de fluido cuyos parámetros están siendo detectados por los sensores. Se emplea un colector de detección de presión que realiza ciclos a través de una pluralidad de válvulas de solenoide, pero que solamente requiere una conexión de entrada / salida única a la unidad de control. El documento DE 201 04 481 U1 desvela un elemento de filtro para aire comprimido que comprende un transpondedor. En el transpondedor, se almacenan los datos que describen los parámetros característicos del elemento de filtro, por ejemplo, el tamaño, los costos, los datos técnicos, y el tipo de filtro. Una unidad de control electrónica detecta un parámetro que indica el estado de uso del filtro, por ejemplo, una presión diferencial, y calcula los costes de operación del sistema que comprende el elemento de filtro sobre la base de los datos leídos desde el transpondedor y los costos de energía calculados a partir del estado de uso. Las unidades de control emiten una señal de alarma una vez que la suma de los costos de la energía y los costos de reemplazo alcanzan un mínimo, lo que indica el momento óptimo para la sustitución del elemento de filtro para conseguir el mejor rendimiento económico.

Sumario de la invención Las realizaciones de la presente invención comprenden filtros y sistemas de ósmosis inversa que comprenden dispositivos de medición, incluyendo caudalímetros y medidores de conductividad como se define en la reivindicación 5 anexa, y un procedimiento para mantener un conjunto de dispositivos de filtro de membrana como se define en la reivindicación 1. Los medidores de la presente invención se encuentran preferiblemente en o dentro de los tubos de núcleo del permeado de los dispositivos y sistemas de filtración. Las realizaciones particulares preferidas de la presente invención comprenden etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID) que almacenan y transmiten los datos derivados de los dispositivos de medición. En realizaciones preferidas, la etiqueta de RFID es activada por un lector de etiquetas de RFID; la etiqueta de RFID está configurada para proporcionar energía a los dispositivos de medición durante una activación de este tipo. En realizaciones alternativas, la RFID activada proporciona preferiblemente energía a las baterías recargables, que proporcionan energía a los dispositivos de medición.

Se proporciona una realización de un sistema de ósmosis inversa para el filtrado de un fluido para obtener un permeado, que comprende un dispositivo de filtro de membrana que comprende una etiqueta de identificación por radiofrecuencia (RFID) y un dispositivo de medición configurado para medir un valor de al menos uno de entre la conductividad y el flujo de permeado, estando configurado también el dispositivo de medición para transferir la información relativa al valor a la etiqueta de RFID.

En una realización adicional, el dispositivo de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para mantener un conjunto de dispositivos de filtro de membrana (10, 11, 12) para un sistema de ósmosis inversa (13) que filtra un fluido para obtener un permeado, que comprende:

medir un valor de la conductividad y del flujo de permeado a través de cada uno de una pluralidad de los ci5 tados dispositivos de filtro de membrana encerrados dentro de un tubo de presión en serie (8) ;

transferir la información relativa a los valores medidos en cada dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) a una etiqueta de RFID (188) montada en cada uno de los dispositivos de filtro de membrana (10, 11, 12) ;

recibir de forma remota la información de la etiqueta de RFID (188) ;

calcular un valor indicativo del rendimiento de cada uno de los dispositivos de filtro de membrana (10, 11, 12) a partir de los valores medidos; y

sustituir cada dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) cuando el valor calculado supera un valor precargado.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el valor indicativo del rendimiento de cada dispositivo de filtro 15 de membrana (10, 11, 12) es un porcentaje del paso de sal normalizado.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la fecha de producción del dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) es utilizada en la etapa de cálculo.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la etapa de medición es ejecutada periódicamente.

5. Un sistema de ósmosis inversa (13) para filtrar un líquido y obtener un permeado, que comprende:

un tubo de presión (8) ;

una serie de dispositivos de filtro de membrana (10, 11, 12) encerrados dentro del tubo de presión (8) y comprendiendo cada uno de ellos un tubo de permeado (16, 86) y una etiqueta de identificación por radio frecuencia (RFID) (188) configurada para almacenar datos y transmitir los datos de forma inalámbrica;

un dispositivo de medición de conductividad dispuesto dentro del tubo de permeado (16, 86) y configurado 25 para medir datos de conductividad del permeado y transferir los datos de conductividad a la etiqueta de RFID (188) ;

un dispositivo de medición de flujo de permeado dispuesto dentro del tubo de permeado (16, 86) y configurado para medir los datos de flujo de permeado y transferir los datos de flujo de permeado a la etiqueta de RFID (188) ; y

un dispositivo de recuperación de datos configurado para recibir los datos de conductividad del permeado y los datos de flujo de permeado transmitidos por la etiqueta de RFID (188) y para calcular un valor indicativo del rendimiento de cada dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) a partir de los datos.

6. El sistema de la reivindicación 5, en el que el dispositivo de medición de flujo de permeado es un caudalímetro de fluido.

7. El sistema de la reivindicación 6, en el que el caudalímetro de fluido es un caudalímetro electromagnético (90) .

8. El sistema de la reivindicación 6, en el que el caudalímetro de fluido comprende un miembro rotativo.

9. El sistema de la reivindicación 6, en el que el caudalímetro de fluido comprende un calibrador de deformación.

10. El sistema de la reivindicación 6, en el que el caudalímetro de fluido comprende un caudalímetro ultrasónico.

11. El sistema de la reivindicación 5, en el que el dispositivo de medición de conductividad comprende un electrodo 40 (14) .

12. El sistema de la reivindicación 5, en el que el dispositivo de medición de conductividad comprende un dispositivo sin electrodos.

13. El sistema de la reivindicación 5, en el que al menos uno de entre el dispositivo de medición de conductividad y el dispositivo de medición de flujo de permeado es alimentado por la etiqueta de RFID (188) .

14. El sistema de la reivindicación 5, en el que al menos uno de entre el dispositivo de medición de conductividad y el dispositivo de medición de flujo de permeado es alimentado por una batería (208) .

15. El sistema de la reivindicación 14, en el que la batería (208) es recargable.

16. El sistema de la reivindicación 15, en el que la batería (208) es recargada por la etiqueta de RFID (188) .

17. El sistema de la reivindicación 5, en el que al menos uno de entre el dispositivo de medición de conductividad y el dispositivo de medición de flujo de permeado es alimentado por una fuente de alimentación de radiofrecuencia activada externamente.

18. El sistema de la reivindicación 5, en el que el dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) es un dispositivo de filtro de membrana enrollada en espiral.

19. El sistema de la reivindicación 5, en el que la etiqueta de RFID (188) almacena los datos de conductividad del permeado y los datos de flujo de permeado medidos.

20. El sistema de la reivindicación 5, en el que el valor indicativo del rendimiento del dispositivo de cada filtro de membrana (10, 11, 12) es un porcentaje del paso de sal normalizado.

21. El sistema de la reivindicación 5, en el que la etiqueta de RFID (188) está configurada para almacenar un valor

precargado seleccionado de entre un número de lote, datos de producción, datos de envío, y datos de rendimiento inicial del dispositivo de filtro de membrana (10, 11, 12) .

22. El sistema de la reivindicación 21, en el que el valor precargado y los datos de conductividad y de flujo de permeado son transferidos al dispositivo de recuperación de datos a través de la comunicación con la etiqueta de RFID (188) , y el dispositivo de recuperación de datos está configurado para emplear el valor precargado y los datos de conductividad del permeado y los datos de flujo de permeado para calcular el valor indicativo del rendimiento del dispositivo de cada filtro de membrana (10, 11, 12) .