Filtro de matriz granular.

1. Filtro (1) de matriz granular para filtrado de un fluido que comprende

[a] una cámara (2) interior con una entrada (4) de dicho fluido que debe ser filtrado y una salida (6) de permeado,



[b] un primer drenaje (8) que cubre dicha salida (6) de permeado, y

[c] un primer medio filtrante (12), granular, dispuesto en dicha cámara (2) para ser atravesado por dicho fluido al circular entre dicha entrada (4) y dicha salida (6),

caracterizado porque además comprende

[d] un segundo medio filtrante (14), granular, dispuesto en dicha cámara (2) entre dicho primer medio filtrante (12) y dicho primer drenaje (8) para ser atravesado por dicho fluido al circular entre dicha entrada (4) y dicha salida (6), presentando dicho segundo medio filtrante (14) una mayor permeabilidad que dicho primer medio filtrante (12), y

[e] un segundo drenaje (10), dispuesto para separar físicamente dichos primer y segundo medios (12, 14) filtrantes, presentando dicho segundo drenaje (10) una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho primer medio filtrante (12) y porque

[f] dicho primer drenaje (8) presenta una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho segundo medio filtrante (14).

2. Filtro (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho primer drenaje (8) se extiende a lo largo de toda la sección transversal de dicha cámara (2) y comprende una pluralidad de primeras ventanas (16) de dimensiones mayores que la granulometría de dicho segundo medio filtrante (14), y que están recubiertas con una primera malla (20) que presenta dicha pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho segundo medio filtrante (14).

3. Filtro (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho segundo drenaje (10) se extiende a lo largo de toda la sección transversal de dicha cámara (2) y comprende una pluralidad de segundas ventanas (18) de dimensiones mayores que la granulometría de dicho primer medio filtrante (12), y que están recubiertas con una segunda malla (22) que presenta dicha pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho primer medio filtrante (12).

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho primer drenaje (8) y dicho segundo drenaje (10) forman un dispositivo de drenaje insertable y ajustado al contorno de las paredes de dicha cámara (2).

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201530629.

Solicitante: UNIVERSITAT DE GIRONA.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BOVÉ MASMIQUEL,Josep, ARBAT PUJOLRÀS,Gerard, PUIG I BARGUÉS,Jaume, PUJOL SAGARÓ,Toni, DURAN ROS,Miquel, RAMÍREZ DE CARTAGENA BISBE,Francisco, PUJOL PLANELLA,Joan.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D24/10 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 24/00 Filtros con sustancia filtrante no aglomerada, es decir, con sustancia filtrante sin ningún aglutinante entre las partículas o las fibras individuales que la componen (B01D 27/02 tiene prioridad). › estando la sustancia filtrante retenida en un recipiente cerrado.
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Fragmento de la descripción:

Campo de la invención

La invención se refiere a un filtro de matriz granular para filtrado de un fluido que comprende una cámara interior con una entrada del fluido que debe ser filtrado y una salida de permeado, un primer drenaje que cubre la salida de permeado, y un primer medio filtrante, granular, dispuesto en dicha cámara para ser atravesado por dicho fluido al circular entre dicha entrada y la salida.

Estado de la técnica

La filtración es una operación indispensable en diversas aplicaciones en las que sea de interés eliminar los sólidos en suspensión, como es el caso de los tratamientos de agua para su potabilización o depuración o para evitar las obturaciones de los emisores en las instalaciones de riego por goteo. Los filtros que presentan mejor rendimiento en eliminación de sólidos en suspensión son los de matriz granular.

Un filtro 100 conocido muy común en el estado de la técnica y representado en las figuras 1 a 3 que está formado por una cámara interior 102 con una entrada 104 superior de fluido que debe ser filtrado y una salida 106 de permeado inferior, separadas entre sí por un medio filtrante 112 granular dispuesto en la cámara 102 que es atravesado por el fluido al circular entre la entrada y la salida. La salida de permeado se realiza en un drenaje, denominado crepina 108. Como se aprecia en las figuras 1 a 3, la crepina 108 consiste en una cúpula cónica de plástico con diversas ranuras 110 longitudinales de abertura inferior a la granulometría del medio filtrante 112 que permiten el paso del permeado. La cúpula cónica está montada sobre un colector que canaliza el agua que entra en la crepina hacia una

abertura circular que configura la salida de permeado. El conjunto queda cerrado por una tapa en la parte inferior.

A medida que el filtro retiene sólidos en el medio granular, se van obstruyendo los poros por los que circula el agua. Para permitir la correcta operación del filtro, periódicamente se realiza un contralavado, consistente en hacer circular agua en sentido inverso al descrito anteriormente, de forma que arrastre los sólidos acumulados y se restaure la capacidad filtrante del filtro.

A pesar del buen rendimiento que ofrece este tipo de filtros en cuanto a eliminación de sólidos en suspensión, éstos suelen presentar una importante caída de presión, tanto en operación normal como en contralavado, es decir durante la operación de limpieza del filtro circulando el fluido en sentido contrario al sentido habitual de la operación de filtrado. Esto supone un problema relevante, ya que el agua a filtrar es impulsada por una bomba que debe suministrar suficiente presión para superar la caída de presión que se produce en el filtro. Así, el consumo energético de la bomba se ve directamente afectado esta caída de presión.

Sumario de la invención

La invención tiene como finalidad proponer un filtro de matriz granular del tipo indicado al principio, que sin reducir su rendimiento en cuanto a eliminación de sólidos, presente una caída de presión más reducida y, en consecuencia, reduzca la presión necesaria y el consumo eléctrico de la instalación de filtrado.

Esta finalidad se consigue mediante un filtro de matriz granular del tipo indicado al principio, caracterizado porque además comprende un segundo medio filtrante, granular, dispuesto en la cámara entre el primer medio filtrante y el primer drenaje para ser atravesado por el fluido al circular entre la entrada y la salida, presentando el segundo medio filtrante una mayor permeabilidad que el primer medio filtrante, y un segundo drenaje, dispuesto para separar físicamente el primer y segundo medios filtrantes, presentando el segundo drenaje una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría del primer medio

filtrante y porque el primer drenaje presenta una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría del segundo medio filtrante.

Gracias a la utilización del segundo medio filtrante de mayor granulometría, el primer drenaje puede presentar orificios de paso de mayor dimensión que las crepinas del estado de la técnica. A su vez, el segundo drenaje debido a que no es la última etapa puede presentar una mayor superficie de paso. Además, el segundo drenaje asegura que el primer medio filtrante no descenderá y se mezclará con el segundo medio filtrante. Estas modificaciones tienen como resultado una mejora notable en la caída de presión en la zona del drenaje respecto al filtro descrito en el estado de la técnica.

Además, la invención abarca una serie de características preferentes que son objeto de las reivindicaciones dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la descripción detallada de una forma de realización de la invención.

En una forma de realización preferente el primer drenaje se extiende a lo largo de toda la sección transversal de la cámara y comprende una pluralidad de primeras ventanas de dimensiones mayores que la granulometría del segundo medio filtrante, y que están recubiertas con una primera malla que presenta una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho segundo medio filtrante. Gracias a ello, se obtiene un drenaje robusto, pero en cambio permite incrementar de forma notable la sección transversal a través de la que se puede drenar el fluido. Con ello, se reduce la velocidad de paso por el drenaje, reduciéndose la caída de presión, sin empeorar el filtraje.

En otra forma de realización preferente el segundo drenaje se extiende a lo largo de toda la sección transversal de la cámara y comprende una pluralidad de segundas ventanas de dimensiones mayores que la granulometría del primer medio filtrante, y que están recubiertas con una segunda malla que presenta la pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría del primer medio

filtrante. Esta forma de realización tiene asociadas las mismas ventajas que aparecen en el primer drenaje.

Preferentemente, dicho primer drenaje y dicho segundo drenaje forman un dispositivo de drenaje insertable y ajustado al contorno de las paredes de dicha cámara.

De forma especialmente preferente, dichas primera y segunda mallas son mallas de acero inoxidable.

Asimismo, la invención también abarca otras características de detalle ilustradas en la descripción detallada de una forma de realización de la invención y en las figuras que la acompañan.

Breve descripción de los dibujos

Otras ventajas y características de la invención se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin ningún carácter limitativo, se relatan unas formas preferentes de realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se acompañan. Las figuras muestran:

Fig. 1, una vista frontal, cortada longitudinalmente a lo largo del plano I-I de la figura 2, de un filtro de matriz granular del estado de la técnica.

Fig. 2, una vista en planta superior del filtro del estado de la técnica de la figura 1. Fig. 3, un detalle de la zona A correspondiente al drenaje del filtro del estado de la técnica de la figura 1.

Fig. 4, una vista frontal, cortada longitudinalmente a lo largo del plano IV-IV de la figura 5, de una primera forma de realización de un filtro de matriz granular según la invención.

Fig. 5, una vista en planta superior del filtro de la figura 4.

Fig. 6, un detalle de la zona B de la figura 4.

Fig. 7, una vista frontal, cortada longitudinalmente a lo largo del plano VII-VII de la figura 8, de una segunda forma de realización de un filtro de matriz granular según la invención.

Fig. 8, una vista en planta superior del filtro de la figura 7.

Fig. 9, un detalle de la zona C de la figura 7.

Fig. 10A, una vista en perspectiva superior del drenaje del filtro de la figura 7.

Fig. 10B, una vista en perspectiva inferior del drenaje del filtro de la figura 7.

Descripción detallada de unas formas de realización de la invención

En las figuras 4 a 6 se muestra una primera forma de realización del filtro según la invención.

El filtro 1 de matriz granular comprende una carcasa 24 tubular de 200 mm de diámetro y 750 mm de alto que delimita una cámara 2 interior. La carcasa 24 en este caso presenta forma cilíndrica y vertical, pero esto no debe ser interpretado de forma limitativa, ya que la sección transversal de la carcasa podría variar en otras formas tales como cuadrangular, poligonal u otras.

Por la parte superior, la carcasa 24 incorpora un conducto cilíndrico que forma una entrada 4 de fluido que debe ser filtrado, mientras que por...

 


Reivindicaciones:

1. Filtro (1) de matriz granular para filtrado de un fluido que comprende

[a] una cámara (2) interior con una entrada (4) de dicho fluido que debe ser filtrado y una salida (6) de permeado,

[b] un primer drenaje (8) que cubre dicha salida (6) de permeado, y

[c] un primer medio filtrante (12), granular, dispuesto en dicha cámara (2) para ser atravesado por dicho fluido al circular entre dicha entrada (4) y dicha salida (6),

caracterizado porque además comprende

[d] un segundo medio filtrante (14), granular, dispuesto en dicha cámara (2) entre dicho primer medio filtrante (12) y dicho primer drenaje (8) para ser atravesado por dicho fluido al circular entre dicha entrada (4) y dicha salida (6), presentando dicho segundo medio filtrante (14) una mayor permeabilidad que dicho primer medio filtrante (12), y

[e] un segundo drenaje (10), dispuesto para separar físicamente dichos primer y segundo medios (12, 14) filtrantes, presentando dicho segundo drenaje (10) una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho primer medio filtrante (12) y porque

[f] dicho primer drenaje (8) presenta una pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho segundo medio filtrante (14).

2. Filtro (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho primer drenaje (8) se extiende a lo largo de toda la sección transversal de dicha cámara (2) y comprende una pluralidad de primeras ventanas (16) de dimensiones mayores que la granulometría de dicho segundo medio filtrante (14), y que están recubiertas con una primera malla (20) que presenta dicha pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho segundo medio filtrante (14).

3. Filtro (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho segundo drenaje (10) se extiende a lo largo de toda la sección transversal de dicha cámara (2) y comprende una pluralidad de segundas ventanas (18) de dimensiones mayores que la granulometría de dicho primer medio filtrante (12), y que están recubiertas con una segunda malla (22) que presenta dicha pluralidad de orificios de paso de fluido de dimensiones inferiores a la granulometría de dicho primer medio filtrante (12).

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho primer drenaje (8) y dicho segundo drenaje (10) forman un dispositivo de drenaje insertable y ajustado al contorno de las paredes de dicha cámara (2).

 

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