Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales.

Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, que comprende, al menos, una unidad filtrante (1) de gran superficie constituida por paneles planos orificados (4) tamizados por orificios pasantes (4a), y formada por un cuerpo prismático recto (2) de sección poligonal rematado aguas arriba mediante una punta piramidal (3), unidad filtrante (1) que en su periferia tiene una pluralidad de boquillas eyectoras (5) de agua a presión orientadas aguas abajo de la corriente de agua (12) del cauce (14) y de manera tangencial a los paneles planos orificados (4), y están dispuestas según tendidos eyectores perimetrales distanciadas a conveniencia entre sí, dichas boquillas eyectoras (5) están operadas por válvulas normalmente cerradas que reciben la presión de una bomba instalada en la unidad filtrante (1), siendo activadas de manera secuencial de acuerdo con una secuencia establecida en un autómata programable.

Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención concierne a un equipo para filtrar el agua en captaciones de grandes caudales como los empleados en centrales de generación (térmica, nuclear, hidroeléctrica, etc.) plantas de desalación, aplicaciones industriales o como barreras para protección medioambiental, y captaciones para agua de boca.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

En este tipo de instalaciones resulta crítica la permanencia en servicio, es decir, que no se produzcan interrupciones en el suministro de agua limpia que ponen en peligro la operatividad o producirían la parada de la central o planta de que se trate.

El mayor riesgo de parada es cuando por riadas, marejadas repentinas e inesperadas u otras causas, el agua llega a la estación captadora con gran cantidad de material de arrastre que puede llegar a colmatar los filtros anulándolos.

Aunque existen desarrollos para solucionar este problema, lo cierto es que al día de hoy no son lo suficientemente eficaces para garantizar que la central o planta no haya de parar.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN Y VENTAJAS

Frente a este estado de cosas, esta invención propone un equipo filtrante especialmente concebido para captaciones de grandes caudales de agua, aunque también válido para menores exigencias; todo ello con un alto grado de aseguramiento permitiendo que los filtros no resulten colmatados en situaciones extraordinarias con gran cantidad de material de arrastre.

A tal fin el equipo filtrante propuesto comprende al menos una unidad filtrante de gran superficie constituida por paneles planos orificados tamizados por orificios pasantes, y formada por un cuerpo prismático recto de sección poligonal rematado aguas arriba mediante una punta piramidal, unidad filtrante que en su periferia tiene una pluralidad de boquillas eyectoras de agua a presión orientadas aguas abajo de la corriente de agua del cauce y de manera tangencial a los paneles planos orificados. Las boquillas eyectoras están dispuestas según tendidos eyectores perimetrales distanciadas a conveniencia entre sí. Las boquillas están operadas por válvulas normalmente cerradas que reciben la presión de una bomba instalada en la unidad filtrante, siendo activadas de manera secuencial de acuerdo a una secuencia establecida en un autómata programable.

En circunstancias habituales el equipo filtrante se instala en el lugar de captación antes de que el agua llegue al mismo; sin embargo, al abarcar los paneles planos orificados la totalidad del perímetro de la unidad filtrante, proporciona un área tan extensa que en la vena líquida se produce una pérdida de carga muy pequeña; lo que permite una gran capacidad de filtrado a baja velocidad.

Adecuando a cada caso el tamaño de la unidad filtrante, la forma de su sección poligonal, el número y disposición de las boquillas eyectoras de agua a presión y la secuencia operativa de las mismas preferentemente aguas abajo, con esta constitución se logra ir arrastrando aguas abajo la suciedad que, traída por el agua, podría ir obturando los orificios pasantes, acumulando capa sobre capa, hasta llegar a colmatar la unidad filtrante.

La invención contempla un dispositivo automático de limpieza de los materiales acumulados aguas abajo consistente en que en el extremo aguas abajo del cuerpo prismático recto está acoplada una pantalla que a los costados de este cuerpo prismático recto puede incorporar sendas cintas transportadoras ascendentes o un brazo hidráulico extractor los cuales desalojan la materia acumulada de la captación.

Estas particularidades del invento, junto con otros detalles de ejecución preferente son recogidas en la descripción que sigue y que hace referencia a los dibujos que se acompañan.

DIBUJOS Y REFERENCIAS

Para comprender mejor la naturaleza del invento, en los dibujos adjuntos se representa una forma de realización industrial que tiene carácter de ejemplo meramente ilustrativo y no limitativo.

La figura 1 es una perspectiva de una unidad filtrante (1) que tiene su punta piramidal (3) aguas arriba del sentido de circulación de la corriente de agua (12) . A efecto de ilustrar el tamizado de los paneles planos orificados (4) que, en realidad, se extienden por todo el perímetro de la unidad filtrante (1) , se representa un detalle de un panel plano orificado (4) en el que se observan los orificios pasantes (4a) y una boquilla eyectora (5) en el momento de lanzar agua a presión para arrastrar la suciedad (14) .

La figura 2 muestra un tubo (6) portador de boquillas (5) , visto frontalmente a la boca de las mismas.

La figura 3 es la sección III-III indicada en la figura 2; en ella se ilustra la acción limpiadora de las boquillas eyectoras (5) , y el flujo de agua filtrada (12a) a través de los orificios pasantes (4a) .

La figura 4 es una perspectiva de una instalación que consta de una única unidad filtrante (1) , con su pantalla (7) , pareja de cintas transportadoras de suciedad (8) y depósitos de suciedad (9) .

La figura 5 es una perspectiva de una instalación de cuatro unidades filtrantes (1) repartidas por igual en dos jaulas (10) , una de éstas en fase de colocación en el cauce (13) , por medio de una grúa (11) .

La figura 6 muestra en proyección ortogonal la instalación de la figura 5, vista de frente a las puntas piramidales (3) .

La figura 7 es una perspectiva similar a la figura 5, referida a una instalación de tres pares de unidades filtrantes (1) y con un brazo hidráulico extractor (15) de materia acumulada incorporado sobre raíles.

La figura 8 muestra en proyección ortogonal la instalación de la figura 7, vista de frente a las puntas piramidales (3) .

En estas figuras están indicadas las siguientes referencias:

1. Unidad filtrante.

2. Cuerpo prismático recto.

3. Punta piramidal.

4. Paneles planos orificados.

4a. Orificios pasantes.

5. Boquillas eyectoras.

6. Tubo portador de boquillas (5) .

7. Pantalla.

8. Cinta transportadora de suciedad (14) .

9. Depósito de suciedad (14) .

10. Jaula.

11. Grúa

12. Corriente de agua.

12a. Agua filtrada.

13. Cauce.

14. Suciedad.

15. Brazo hidráulico extractor

EXPOSICION DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

Con relación a los dibujos y referencias arriba enumerados, se ilustra en los planos adjuntos un modo de ejecución preferente del objeto de la invención, que está referida a un equipo filtrante de agua concebido en especial para captaciones de grandes caudales, como los empleados en centrales de generación (térmica, nuclear, hidroeléctrica, etc.) plantas de desalación, aplicaciones industriales o como barreras para protección medioambiental, y captaciones para agua de boca.

De acuerdo con la invención el equipo filtrante comprende al menos una unidad filtrante (1) de gran superficie constituida por paneles planos orificados (4) tamizados por orificios pasantes (4a) , y formada por un cuerpo prismático recto (2) de sección poligonal rematado aguas arriba mediante una punta piramidal (3) , unidad filtrante (1) que en su periferia tiene una pluralidad de boquillas eyectoras (5) de agua a presión orientadas aguas abajo de la corriente de agua (12) del cauce (13) y de manera tangencial a los paneles planos orificados (4) , y están dispuestas según tendidos eyectores perimetrales distanciadas a conveniencia entre sí, dichas boquillas eyectoras (5) están operadas por válvulas normalmente cerradas que reciben la presión de una bomba instalada en la unidad filtrante (1) , siendo activadas de manera secuencial de acuerdo con una secuencia establecida en un autómata programable.

La figura 1 muestra una ejecución de unidad filtrante que tiene su punta piramidal (3) orientada aguas arriba, o sea, en contra del sentido de la corriente de agua (12) ; de modo preferente los orificios pasantes (4a) tienen un diámetro que varía entre 1,5mm. y 5mm., lo que, por mayor claridad de la figura, está representado sólo en cuatro caras planas del cuerpo prismático recto (2) .

De acuerdo con la invención los paneles planos orificados (4) abarcan la totalidad del perímetro de la unidad filtrante (1) , además en cada panel plano orificado (4) la suma de la superficie total de todos los orificios pasantes (4a) es superior a la sección total de entrada en la captación. Con estas características se consigue un área tan extensa que en la vena líquida se produce una pérdida de carga muy pequeña.

De acuerdo con una ejecución preferente del invento, el cuerpo prismático recto (2) de la unidad...

1. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, caracterizado porque comprende, al menos, una unidad filtrante (1) de gran superficie constituida por paneles planos orificados (4) tamizados por orificios pasantes (4a) , y formada por un cuerpo prismático recto (2) de sección poligonal rematado aguas arriba mediante una punta piramidal (3) , unidad filtrante (1) que en su periferia tiene una pluralidad de boquillas eyectoras (5) de agua a presión orientadas aguas abajo de la corriente de agua (12) del cauce (14) y de manera tangencial a los paneles planos orificados (4) , y están dispuestas según tendidos eyectores perimetrales distanciadas a conveniencia entre si, dichas boquillas eyectoras (5) están operadas por válvulas normalmente cerradas que reciben la presión de una bomba instalada en la unidad filtrante (1) , siendo activadas de manera secuencial de acuerdo con una secuencia establecida en un autómata programable.

2. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según la primera reivindicación, caracterizado porque los paneles planos orificados (4) abarcan la totalidad del perímetro de la unidad filtrante (1) .

3. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en cada panel plano orificado (4) la suma de la superficie total de todos los orificios pasantes (4a) es superior a la sección total en la entrada de la captación.

4. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque, de modo preferente, la secuencia de activación por secciones de las boquillas (5) es a intervalos de 20 segundos.

5. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque, excepto en la zona del vértice de la punta piramidal (3) , y de modo preferente, las boquillas eyectoras (5) están montadas en tubos (6) con intervalos de 120 mm.

6. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque, de modo preferente, los tubos (6) están en secciones transversales a intervalos de 750 mm.

7. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los orificios pasantes (4a) tienen un diámetro preferente de entre 1, 5 y 5 mm.

8. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque, de modo preferente, el cuerpo prismático recto (2) de la unidad filtrante es de sección poligonal.

9. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en el extremo aguas abajo del cuerpo prismático recto (2) está acoplada una pantalla (7) que a los costados de este cuerpo prismático recto (2) incorpora sendas cintas transportadoras (8) ascendentes que en su extremo superior vierten sobre respectivos depósitos (9) o un brazo hidráulico extractor (15) con el mismo fin.

10. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque existe una barrera física de separación entre la captación y el cauce (13) del medio, que impide el paso de fauna y flora acuícola, en especial de especies invasoras.

11. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque está previsto incorporar un equipo refrigerante alrededor del contorno interior de la unidad filtrante (1), de modo que queda protegido del medio y refrigera en la medida de la capacidad deseada, el agua obtenido en la captación.

12. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque existe un medio físico separador o regulador, sin interferir en el curso del cauce (13) , impidiendo el paso de suciedad (14) para conseguir el buen estado ecológico de la corriente de agua (12) por debajo de la unidad filtrante (1)

13. Equipo filtrante de agua en captaciones de elevados caudales, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque está previsto su utilización como regulador de cauces (13) en la medida de dique o barrera modulable al tener la posibilidad de no interferir en el cauce (13) en el que está instalado o en su deseo interferir regulando el paso del cauce (13) en uno u otro sentido por pantallas (7) colocadas en la parte trasera de cada unidad filtrante (1) .