ES2282945T3 - Dispositivo para separar particulas de fluidos comprensibles o incomprensibles circulantes y procedimiento para lavar dicho dispositivo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para separar partículas de fluidos o gases, con las características siguientes: - el dispositivo presenta al menos un conducto principal (1, 1a, 1b) para conducir el líquido o el gas en una dirección de flujo principal y al menos un conducto secundario (2, 2a, 2b); - en el conducto principal (1, 1a, 1b) está dispuesto al menos un elemento de filtro principal (13, 13a, 13b); - delante del elemento de filtro principal (13, 13a, 13b), considerado en la dirección de flujo principal (17, 17a, 17b), el conducto principal (1, 1a, 1b) tiene un primer tramo (11, 11a, 11b) y un segundo tramo (12, 12a, 12b) que está dispuesto entre el primer tramo (11, 11a, 11b) y el elemento de filtro principal; - el conducto secundario se deriva del conducto principal en el segundo tramo de dicho conducto principal (comienzo del conducto secundario) y desemboca en el primer tramo del mismo conducto principal o de otro conducto principal (desembocadura del conducto secundario); - en el conducto secundario(2, 2a, 2b) está dispuesto al menos un elemento de filtro secundario (22, 22a, 22b); - el dispositivo está configurado de modo que, al producirse un flujo del fluido o del gas en la dirección de flujo principal, reina en la desembocadura del conducto secundario una presión más baja que en el comienzo de dicho conducto secundario.
Description
Dispositivo para separar partículas de fluidos
compresibles o incompresibles circulantes y procedimiento para lavar
dicho dispositivo.
La presente invención concierne a un dispositivo
para separar partículas de fluidos compresibles o incompresibles
circulantes, así como a un procedimiento para lavar tal
dispositivo.
Un dispositivo para separar partículas de
fluidos, como, por ejemplo, líquidos o gases, es conocido por el
estado de la técnica. Este dispositivo presenta un conducto
principal en el que está dispuesto al menos un elemento de filtro
principal. Este elemento de filtro principal filtra y separa
partículas del fluido transportado en el conducto principal en una
dirección de flujo principal. Se plantea entonces el problema de que
el filtro es obstruido progresivamente por las partículas y se
puede formar una torta de filtrado delante del elemento de filtro
principal. Esta torta puede conducir a que se dificulte o incluso se
suprima un transporte del fluido por el conducto principal.
Se conocen por el estado de la técnica
procedimientos y dispositivos diferentes para hacer nuevamente
transitable el elemento de filtro principal. Se proponen elementos
de filtro principal recambiables. Otra posibilidad conocida
consiste en realizar un retrolavado de los elementos de filtro
principales. Dispositivos retrolavables para separar partículas de
fluidos se describen, por ejemplo, en la norma EN
13443-1 para el caso de la filtración de agua
potable dentro de edificios. El retrolavado en los dispositivos
retrolavables conocidos hasta ahora para separar partículas de
fluidos se efectúa en los dispositivos conocidos, debido a
condicionamientos técnicos, en paralelo con un proceso de descarga
del dispositivo. Se conduce a tal efecto un fluido al elemento de
filtro principal desde el lado posterior para lavar a fondo dicho
elemento de filtro principal en sentido contrario a la dirección de
flujo principal. Se pierde el fluido empleado para ello. Esto es
antieconómico especialmente porque el fluido consumido para el
retrolavado o la descarga presenta en general solamente una
concentración de partículas relativamente pequeña. Asimismo, se
tiene que iniciar externamente el retrolavado, por lo que se tiene
que prever un dispositivo de control o regulación, o bien se tiene
que instruir a los usuarios para que laven el dispositivo a
intervalos regulares. Dado que pueden transcurrir ocasionalmente
intervalos de tiempo muy grandes, los elementos de filtro
principales empleados tienen que ser tan grandes que ofrezcan una
superficie de filtrado suficientemente libre incluso para largos
tiempos de funcionamiento sin lavado. Solamente así puede quedar
garantizado que no se ponga en peligro el flujo a través del
elemento de filtro principal. Una puesta en marcha manual del
lavado puede ser también fácilmente olvidada por el usuario,
especialmente en el caso de los intervalos de tiempo bastante
largos. Por el contrario, una iniciación automática por un medio de
control o regulación requiere un coste grande en aparatos, por
ejemplo también para evacuar el fluido de desecho, etc.
Otro inconveniente consiste en que, en caso de
que se emplee el dispositivo con un fluido que contenga nutrientes,
las partículas facilitan una colonización microbiana en el elemento
de filtro principal. Siempre que los intervalos de tiempo entre los
procesos de lavado sean muy grandes, esto pude conducir a una neta
contaminación con microorganismos en la zona del elemento de filtro
principal, lo que perjudica en mayor grado a la higiene y también
nuevamente al flujo a través del elemento de filtro principal.
Además, un problema técnico de muchos
dispositivos conocidos de la clase citada al principio que pueden
limpiarse por medio de un retrolavado consiste en que no es
posible, o sólo lo es con dificultades, una prosecución
ininterrumpida del proceso de filtración durante el retrolavado en
curso.
Por tanto, la invención se basa en el problema
de proponer un dispositivo para separar partículas de fluidos en el
que se consiga con medios sencillos un retrolavado preferiblemente
automático del filtro, sin que se interrumpa el proceso de
filtración. Asimismo, la invención se basa en el problema de
configurar el dispositivo de modo que, incluso con sólo
intervenciones del usuario entre irregulares y raras, quede
asegurado un retrolavado regular del elemento de filtro principal
para reprimir en lo posible una contaminación microbiana en la zona
situada delante del elemento de filtro principal.
Estos problemas se resuelven con un dispositivo
de la invención según la reivindicación 1. Un procedimiento para
lavar un dispositivo de esta clase está indicado en la
reivindicación 14. Las reivindicaciones dependientes de las
reivindicaciones 1 y 14 describen perfeccionamientos y ejecuciones
concretas del dispositivo y del procedimiento.
Aparte del al menos un conducto principal para
conducir el fluido en la dirección de flujo principal y del al menos
un elemento de filtro principal, un dispositivo según la invención
presenta al menos un conducto secundario. Delante del elemento de
filtro principal, visto en la dirección de flujo principal, el
conducto principal de un dispositivo según la invención tiene un
primer tramo y un segundo tramo, estando dispuesto el segundo tramo
entre el primer tramo y el elemento de filtro principal. El conducto
secundario se deriva del conducto principal en el segundo tramo de
dicho conducto principal y desemboca en el primer tramo del mismo
conducto principal o de otro conducto principal. En el conducto
secundario de un dispositivo según la invención está dispuesto al
menos un elemento de filtro secundario. El dispositivo está
configurado de modo que, al producirse un flujo del fluido en la
dirección de flujo principal, en el primer tramo, es decir, en la
desembocadura del conducto secundario, reina una presión más baja
que en el segundo tramo, en el que comienza el conducto secundario.
Esto puede conseguirse según la invención haciendo que el primer
tramo comprenda una superficie de sección transversal pequeña con
relación a las restantes superficies transversales y especialmente
con relación a la sección transversal del segundo tramo. El primer
tramo puede estar formado, por ejemplo, por una tobera venturi o
puede comprender una tobera venturi. Asimismo, en el primer tramo o
como primer tramo puede estar previsto otro equipo de transporte
hidráulico. Preferiblemente, se emplean aquí equipos de transporte
sin partes móviles. Así, se puede utilizar especialmente una llamada
bomba de inyección que combine la reducción de la superficie de
sección transversal en una llamada tobera de inyección o tobera de
propulsión con un dispositivo de recogida de chorro adecuadamente
montado (tobera de retenida o de mezclado) y haga que pueda
aprovecharse adicionalmente de esta manera un fenómeno de arrastre
en la superficie límite del chorro para el transporte de fluido. La
bomba de inyección tiene una acometida de propulsión con la que
dicha bomba de inyección está instalada en el conducto principal
por el lado de corriente arriba y una acometida de presión con la
que la bomba de inyección está instalada en el conducto principal
por el lado de corriente abajo - en cada caso referido a la
dirección de flujo principal -. El conducto secundario desemboca en
una acometida de aspiración de la bomba de inyección. Empleando la
bomba de inyección se puede incrementar la potencia de retrolavado
especialmente en dispositivos con dos o más conductos
principales.
Un dispositivo según la invención puede
comprender un conducto de rebose que se derive del conducto
principal delante del primer tramo y que desemboque en el conducto
principal detrás del primer tramo, concretamente delante del
elemento de filtro principal. En el conducto de rebose puede estar
instalada una válvula que en lo que sigue se denomina también
válvula de rebose.
El conducto secundario de un dispositivo según
la invención puede comprender, delante del elemento de filtro
secundario, una cámara de recogida de partículas que se transportan
a la cámara colectora. La cámara colectora puede comprender
ventajosamente una abertura cerradiza para vaciar y limpiar dicha
cámara colectora.
El conducto secundario de un dispositivo según
la invención puede comprender, detrás del elemento de filtro
secundario, una cámara adicional. Esta cámara adicional, que se
denomina también cámara de depresión, puede presentar un elemento
para retardar una compensación de presión. Este elemento de retardo
puede comprender una membrana y/o presentar un balón lleno de
gas.
Detrás del elemento de filtro secundario y
especialmente entre la cámara de depresión y la desembocadura del
conducto secundario en el canal principal puede estar dispuesta una
válvula o una compuerta de retención.
En una realización especial un dispositivo según
la invención puede comprender, delante del elemento de filtro
secundario, un separador centrífugo, por ejemplo un ciclón o un
hidrociclón, para poder aumentar el caudal a través del conducto
secundario.
Un dispositivo anteriormente descrito según la
invención puede ser lavado con el procedimiento siguiente según la
invención. El procedimiento comprende un primer estado del
dispositivo, en el que se transporta el fluido por el conducto
principal en la dirección de flujo principal. Debido a las
condiciones de presión en el dispositivo, se deriva entonces una
corriente secundaria en el segundo tramo del mismo conducto
principal o de otro conducto principal hacia el conducto
secundario, alimentándose nuevamente la corriente secundaria al
conducto principal primeramente citado, atravesado por fluido, en
el primer tramo de este conducto principal.
Un procedimiento según la invención conoce
también un segundo estado del dispositivo en el que se transporta
el fluido por el elemento de filtro principal en sentido contrario a
la dirección de flujo principal y la velocidad de flujo del fluido
en el primer tramo es aproximadamente cero. En este segundo tramo el
fluido puede presentar entonces al menos en un tramo del conducto
secundario y al menos temporalmente una velocidad de flujo que sea
diferente de cero.
En el primer estado del procedimiento según la
invención la presión en el primer tramo del conducto principal
puede ser más baja que la presión en el segundo tramo de dicho
conducto principal. Por el contrario, en el segundo estado la
presión en el primer tramo del conducto principal es aproximadamente
tan alta como la presión en el segundo tramo de dicho conducto
principal.
En el segundo estado y también en el primer
estado del dispositivo según la invención la presión en el conducto
secundario detrás del elemento de filtro secundario puede ser más
baja que en el segundo tramo del conducto principal.
En el segundo estado del procedimiento según la
invención la presión en el conducto principal detrás del elemento
de filtro principal puede ser más alta que la presión en el segundo
tramo de dicho conducto principal. Se garantiza así que puede
efectuarse un retrolavado a través del elemento de filtro
principal.
Ejemplos de realización para dispositivos según
la invención están ilustrados con más detalles en el dibujo.
Ayudándose de estos ejemplos de realización se explica también el
procedimiento conforme a la invención. En el dibujo muestran:
La figura 1, un primer ejemplo de realización
con un conducto principal y
La figura 2, un segundo ejemplo de realización
con dos conductos principales.
Se hace referencia en primer lugar a la figura
1. El conducto principal 1 del dispositivo según la invención
representado en la figura 1 está conectado, a través de una válvula
de retención 15, a otra red de cañerías o a un depósito. Desde esta
otra red de cañerías o desde el depósito se deberá transportar un
fluido en la dirección de flujo principal 17 hasta otros
dispositivos o instalaciones no representados. Durante el transporte
por el conducto principal 1 se deberá filtrar entonces el
fluido.
El conducto principal 1 del dispositivo según la
invención presenta dispuestos uno tras otro, visto en la dirección
de flujo principal, un primer tramo 11, un segundo tramo 12, un
elemento de filtro principal 13 y otro tramo 14 adyacente al
elemento de filtro principal 13. El primer tramo 11 tiene una
superficie de sección transversal netamente más pequeña que la del
segundo tramo 12, al que se une directamente el elemento de filtro
principal 13.
El dispositivo de la invención según la figura 1
presenta un conducto secundario 2 que se deriva del conducto
principal a través de un embudo de decantación 15 en el segundo
tramo del conducto principal 1. Este conducto secundario presenta,
dispuestos uno tras otro, una cámara colectora 21, un elemento de
filtro secundario 22, otra cámara 23, que en lo que sigue se
denomina también cámara de depresión, y una compuerta de retención
24. El conducto secundario 2 desemboca detrás de la compuerta de
retención 24 en la primera zona del conducto principal 1. La cámara
colectora 21 presenta una abertura cerradiza a través de la cual se
puede, por ejemplo, limpiar la cámara colectora 21 y la cual está
representada como una válvula 25 en la figura 1.
El dispositivo según la figura 1 presenta
también un conducto de rebose 3 que se deriva del conducto principal
1 delante del primer tramo 11 de dicho conducto principal 1 y que
desemboca nuevamente en el conducto principal 1 detrás del primer
tramo 11. El conducto de rebose 3 presenta una válvula 31 que en lo
que sigue se denomina también válvula de rebose 31.
El objetivo del dispositivo según la invención
consiste en que el elemento de filtro principal 13 resulte lo más
exento de mantenimiento que sea posible y no tenga que ser cambiado
ni limpiado manualmente. Para la compresión del funcionamiento del
dispositivo según la invención es conveniente la consideración de
dos estados a los que puede llevarse dicho dispositivo según la
invención.
En un primer estado del dispositivo según la
invención el conducto principal 1 es recorrido continuamente por un
fluido en la dirección de flujo principal 17. A este fin, la válvula
de retención 15 está abierta y en el conducto principal 1 reina, al
principio de dicho conducto principal 1, es decir, detrás de la
válvula de retención 15, una presión más alta que la que existe en
el tramo 14 detrás del elemento de filtro principal 13. Esta
diferencia de presión se origina al circular el fluido por efecto
del rozamiento en los diferentes elementos del dispositivo. Debido
al flujo del fluido por el conducto principal 1, se ajusta en el
primer tramo 11 de dicho conducto principal 1 una presión p_{11}.
Por el contrario, en el segundo tramo 12 del conducto principal 1
el fluido tiene una presión p_{12}. Debido a la ecuación de
continuidad y a la ecuación de Bernoulli resulta, a una densidad
del fluido mantenida constante para fluidos incompresibles, que la
presión p_{11} es más baja que la presión p_{12}. Por tanto,
entre los dos tramos 11, 12 del conducto principal 1, en los que
desemboca y se deriva, respectivamente, el conducto secundario 2,
reina una diferencia de presión.
La diferencia de presión entre el segundo tramo
12 y el primer tramo 11 hace que una parte del fluido sea
transportada como corriente secundaria por el conducto secundario 2,
siguiendo el gradiente de presión, desde el segundo tramo 12 hasta
el primer tramo 11. El fluido retirado en el segundo tramo 12 es
transportado, pasando a través de la cámara colectora 21, por el
elemento de filtro secundario 22, la cámara de depresión 23 y la
compuerta de retención 24 hasta el primer tramo 11. Las partículas
que se recogen delante del elemento de filtro principal 13,
especialmente en el embudo de decantación 15, son transportadas
entonces total o parcialmente hacia el conducto secundario 2. Estas
partículas son retenidas por el filtro secundario 22, con lo que se
acumulan las partículas en la cámara colectora 21. La corriente
secundaria liberada de las partículas es transportada después a
través de la compuerta de retención 24 en el primer tramo para
volver nuevamente al conducto principal 1. La corriente de
transporte de fluido puede incrementarse adicionalmente en el primer
tramo empleando un equipo de transporte hidráulico, tal como una
bomba de inyección, para garantizar así una corriente secundaria
deseada.
Por tanto, en el primer estado del dispositivo
de la invención según la figura 1 se cuida continuamente de que se
retiren partículas que se acumulan delante del elemento de filtro
principal y éstas no obstruyan o cieguen dicho elemento de filtro
principal 13. Se impide así la formación de una torta de filtrado
delante del elemento de filtro principal 13.
El conducto de rebose 3 puede tener en el primer
estado del dispositivo según la invención la función de transportar
una parte de la corriente de fluido transportada por el conducto
principal 1 por delante del primer tramo 11 de dicho conducto
principal 1. Esto es conveniente siempre y cuando el primer tramo 11
reduzca el caudal volumétrico o la presión del fluido a transportar
de modo que éste en la salida del dispositivo, detrás del tramo 14
y detrás del elemento de filtro principal 13 del conducto principal
1, no sea suficiente para el ulterior empleo del fluido. En este
caso, se abre entonces la válvula de rebose 31, con lo que una parte
de la corriente de fluido a transportar por el dispositivo pasa sin
impedimentos por el primer tramo 11 del conducto principal,
cuidándose al mismo tiempo de que la corriente completa a través del
dispositivo sea filtrada por medio del elemento de filtro principal
13.
En el segundo estado del dispositivo
representado en la figura 1 no se efectúa ningún transporte de
fluido a través del dispositivo según la invención. Esto quiere
decir especialmente que la velocidad de flujo del fluido delante y
en el primer tramo 11 del conducto principal es aproximadamente
igual a cero. La interrupción del flujo puede producirse haciendo
que no se retire fluido alguno detrás del dispositivo conforme a la
invención. Se provoca así un aumento de la presión p_{14} en el
tramo 14 detrás del elemento de filtro principal 13. Asimismo,
aumentan las presiones p_{11}, p_{12} en el primer tramo 11 y en
el segundo tramo 12 del conducto principal 1. El aumento de presión
en la zona 11 provoca un cierre de la válvula de retención 15 y
también un cierre de la compuerta de retención 24 en el conducto
secundario 2, ya que la presión p_{23} en la cámara de depresión
23 es bruscamente más baja que la presión p_{11} en el primer
tramo 11.
Dado que aproximadamente no tiene lugar flujo
alguno del fluido desde el primer tramo 11 hasta el segundo tramo
12, la presión p_{11} en el primer tramo 11 y la presión p_{12}
en el segundo tramo 12 es aproximadamente igual de grande. Sin
embargo, la presión p_{12} en el segundo tramo 12 es aquí
ligeramente más baja que la presión p_{14} en el tramo 14 detrás
del elemento de filtro principal 13. Esto quiere decir,
recíprocamente, que la presión p_{14} en el tramo 14 detrás del
elemento de filtro principal 13 es más alta que la presión p_{12}
delante del elemento de filtro principal 13 y que la presión
p_{12} delante del elemento de filtro principal 13 es más alta
que la presión p_{23} en la cámara de depresión del conducto
secundario 2. Estas diferencias de presión provocan, por un lado,
un flujo del fluido en sentido contrario a la dirección de flujo
principal 17 a través del elemento de filtro principal y también un
flujo del segundo tramo 12 del conducto principal 1, a través del
embudo de decantación 15, al conducto secundario 2 hasta la cámara
de depresión 23 de dicho conducto secundario 2. Este transporte de
fluido persiste hasta que la presión p_{23} en la cámara de
depresión 23 sea exactamente igual que la presión p_{12} en el
segundo tramo del conducto principal 1. Dado que en general se
compensan muy rápidamente las diferencias de presión, el segundo
estado se mantiene siempre solamente durante un tiempo muy
breve.
Si, una vez concluido el segundo estado, no se
presenta de nuevo directamente el flujo por el conducto principal 1
del dispositivo según la invención, se transfiere el dispositivo a
un cuarto estado en el que reinan condiciones de presión
compensadas y no tiene lugar ningún flujo.
En el segundo estado del dispositivo según la
invención se consigue un retrolavado del elemento de filtro
principal 13 por medio del flujo a través de dicho elemento de
filtro principal en sentido contrario a la dirección de flujo
principal 17. Las partículas desprendidas entonces del elemento de
filtro principal 13 son transferidas después directamente al
conducto secundario 2 o al menos al segundo tramo y se pueden
sedimentar entonces en la cámara colectora 21. El contenido de la
cámara colectora 21 puede ser descargado por el usuario abriendo la
boca de vaciado 25. Para retrolavar al mismo tiempo el elemento de
filtro secundario 22 en el tercer estado, es especialmente
ventajoso el empleo de una compuerta de retención 24 bloqueable
desde fuera en la posición de apertura. El fluido circula en este
cuarto estado tanto a través del primer tramo 11 y a continuación a
través de la cámara de depresión 23 como a través del segundo tramo
12 y el conducto secundario 2, pasando desde ambos lados a la
cámara colectora 21. La porción que llega a la cámara colectora 21 a
través de la cámara de depresión 23 pasa también por el elemento de
filtro secundario 22 en sentido contrario a su dirección de flujo
normal y realiza así un retrolavado de éste.
El dispositivo según la invención representado
en la figura 2 con dos conductos principales 1a, 1b presenta una
entrada común 18 y una salida común 19, entre las cuales están
dispuestos los dos conductos principales 1a, 1b. En la entrada
común está prevista una compuerta distribuidora 16 que está ajustada
de modo que se alimenta con el fluido un conducto principal o bien
el otro conducto principal. En la figura 2 del dibujo se representa
el estado en el que el primer conducto principal 1a es alimentado
con el fluido desde la entrada común, mientras que el segundo
conducto principal 1b está separado de la entrada común por la
compuerta distribuidora 16.
El primer conducto principal 1a y el segundo
conducto principal 1b presentan sendas direcciones de flujo
principal 17a y 17b, a lo largo de las cuales se transporta el
fluido a través de los respectivos conductos principales 1a y 1b
cuando la compuerta distribuidora 16 está abierta con relación al
respectivo conducto principal 1a, 1b. Situados uno tras otro en
esta dirección de flujo principal 17a, 17b, los dos conductos
principales presentan un primer tramo 11a, 11b, un segundo tramo
12a, 12b, un elemento de filtro principal 13a, 13b y otro tramo
14a, 14b dispuesto detrás del elemento de filtro principal 13a, 13b.
El primer tramo 11a, 11b de cada conducto principal 1a, 1b está
configurado aquí de modo que tiene una superficie de sección
transversal netamente más pequeña que la del segundo tramo 12a, 12b
del mismo conducto principal 1a, 1b. Por tanto, los conductos
principales 1a, 1b están configurados de una manera que se
corresponde ampliamente con el conducto principal 1 del dispositivo
de la invención según la figura 1. Asimismo, pueden estar previstos
aquí nuevamente equipos de transporte hidráulicos, como, por
ejemplo, bombas de inyección.
Al igual que en el conducto principal 1 del
dispositivo de la invención según la figura 1, se derivan de los
conductos principales 1a, 1b sendos conductos de rebose 3a, 3b en
los que están intercaladas unas respectivas válvulas de rebose 31a,
31b. Las válvulas de los conductos de rebose 3a, 3b tienen aquí la
misma finalidad que la válvula del conducto de rebose del ejemplo
de realización según la figura 1.
En el segundo tramo 12a, 12b se deriva un
conducto secundario 2a, 2b de cada uno de los dos conductos
principales 1a, 1b a través de un embudo de decantación 15a, 15b.
El conducto secundario 2a, que se deriva del conducto principal 1a,
desemboca aquí en el primer tramo 11b del segundo conducto principal
1b, mientras que el conducto secundario 2b, que se deriva en el
segundo tramo 12b del segundo conducto principal 1b, desemboca en el
primer tramo 11a del primer conducto principal 1a. Cada uno de los
dos conductos secundarios 2a, 2b presenta, entre la derivación en
el segundo tramo 12a o 12b y la desembocadura en el primer tramo
11a, 11b del respectivo otro conducto principal 1a, 1b, una cámara
colectora 21a, 21b, un elemento de filtro secundario 22a, 22b, otra
cámara 23a, 23b, que en lo que sigue se denomina cámara de depresión
23a, 23b, y una válvula 26a, 26b. Cada una de las cámaras
colectoras 25a, 25b presenta una abertura cerradiza, habiéndose
representado estas aberturas como válvulas en el dibujo de la
figura 2.
Para la compresión de la invención, es necesario
el conocimiento de dos estados a los que puede ser llevado el
dispositivo de la invención según la figura 2.
Está representado un primer estado y éste se
caracteriza por la posición de la compuerta distribuidora 16 y el
estado de las válvulas 26a, 26b. En este primer estado la compuerta
distribuidora 16 está ajustada de modo que se alimenta con fluido
el primer conducto principal 1a. La válvula 26b instalada en el
segundo conducto secundario 2b está en un estado abierto, mientras
que la válvula 26a instalada en el primer conducto secundario está
cerrada. Esto quiere decir que el segundo conducto secundario 2b
puede ser recorrido por fluido, mientras que el primer conducto
secundario 2a no puede ser recorrido por fluido.
En el primer estado del dispositivo de la
invención según la figura 2, tal como se representa en la figura 2,
se ajusta una diferencia de presión entre el primer tramo 11a del
primer conducto principal 1 y la salida común 19, tal como puede
obtenerse por la ecuación de continuidad y la ecuación de Bernoulli.
Debido a la sección transversal netamente más pequeña del primer
tramo 11a, la presión p_{11a} en el primer tramo 11a del primer
conducto es más baja que la presión p_{19} en la salida común.
Esta diferencia de presión provoca un flujo en sentido contrario a
la dirección de flujo principal 17b del segundo conducto principal
1b a través del tramo 14b dispuesto detrás del elemento de filtro
principal 13b, así como a través del elemento de filtro principal
13b, el segundo tramo 12b y el segundo conducto secundario 2b con la
cámara colectora 21b, el elemento de filtro secundario 22b, la
cámara de depresión 23b y la válvula 26b. Por tanto, en el primer
estado del dispositivo de la invención según la figura 2 se provoca
por medio de la presión relativamente baja p_{11a} en el primer
tramo 11a un retrolavado continuo del elemento de filtro principal
13b del segundo conducto principal, ya que el fluido es
transportado continuamente a través del elemento de filtro principal
13b en sentido contrario a la dirección de flujo principal 17b del
segundo conducto principal 1b. Las partículas que se hayan agarrado
en el elemento de filtro principal 13b, pueden ser desprendidas de
este modo, y las partículas que se hayan depositado delante del
elemento de filtro principal 13b, por ejemplo en el embudo de
decantación 15b, son transportadas a consecuencia del flujo hacia
el segundo conducto secundario 2b. Las partículas se acumulan
entonces en la cámara colectora 21b delante del elemento de filtro
secundario 22b.
Las partículas que en el primer estado del
dispositivo según la invención se depositan en el primer conducto
principal 1a a través del elemento de filtro principal 13a dispuesto
en el segundo tramo 12a, se acumulan allí preferiblemente en el
embudo de decantación 15a o en el elemento de filtro principal 13a.
Si se abre desde el primer estado la boca de vaciado 25b de la
cámara colectora 21b para la descarga de ésta, esto conduce al
mismo tiempo en un tercer estado a un retrolavado especialmente
ventajoso del elemento de filtro secundario 22b.
El segundo estado del dispositivo de la
invención según la figura 2 está caracterizado porque la compuerta
distribuidora, a diferencia de lo que se representa en la figura 2,
cierra el primer conducto principal 1a, mientras que el segundo
conducto principal 1b puede ser recorrido por fluido. Al mismo
tiempo, a diferencia de lo que se representa en la figura 2, la
válvula 26b está cerrada y la válvula 26a está abierta. De este
modo, es posible un flujo a través del primer conducto secundario 2a
desde la salida común 19, pasando por el elemento de filtro
principal 13a del primer conducto principal y el primer conducto
secundario 2a, hasta el primer tramo 11b del segundo conducto
principal 1b. Este flujo se emite inmediatamente después del
comienzo del flujo a través del segundo conducto principal 1b, ya
que, análogamente al primer estado, en el primer tramo 11b reina
una presión p_{11b} más baja que la que existe en la acometida
común 19. Este flujo provoca, por un lado, el transporte de
evacuación de las partículas acumuladas en el embudo de decantación
15a y, por otro lado, un retrolavado del elemento de filtro
principal 13a del primer conducto principal 1a.
El cambio entre el primer estado y el segundo
estado se efectúa ventajosamente en forma regulada o controlada,
por ejemplo siempre y cuando esté interrumpida por breve tiempo la
evacuación del fluido a través de la salida 19 del dispositivo
según la invención, ya que no se toma ningún fluido, pero dicho
cambio se puede efectuar también durante el flujo después de que
haya circulado una respectiva cantidad determinada de fluido. El
retrolavado del elemento de filtro secundario 22a como tercer
estado puede conseguirse a partir del segundo estado abriendo la
boca de vaciado 25a para la descarga de la cámara colectora 21a. Sin
flujo a través del conducto principal 1a en el primer estado y 1b
en el segundo estado y sin descarga de la cámara colectora 21a, 21b
en el tercer estado, se transfiere el dispositivo según la
invención a un cuarto estado en el que reinan condiciones de
presión compensadas y no tiene lugar ningún flujo.
Claims (21)
1. Dispositivo para separar partículas de
fluidos o gases, con las características siguientes:
- el dispositivo presenta al menos un conducto
principal (1, 1a, 1b) para conducir el líquido o el gas en una
dirección de flujo principal y al menos un conducto secundario (2,
2a, 2b);
- en el conducto principal (1, 1a, 1b) está
dispuesto al menos un elemento de filtro principal (13, 13a,
13b);
- delante del elemento de filtro principal (13,
13a, 13b), considerado en la dirección de flujo principal (17, 17a,
17b), el conducto principal (1, 1a, 1b) tiene un primer tramo (11,
11a, 11b) y un segundo tramo (12, 12a, 12b) que está dispuesto
entre el primer tramo (11, 11a, 11b) y el elemento de filtro
principal;
- el conducto secundario se deriva del conducto
principal en el segundo tramo de dicho conducto principal (comienzo
del conducto secundario) y desemboca en el primer tramo del mismo
conducto principal o de otro conducto principal (desembocadura del
conducto secundario);
- en el conducto secundario (2, 2a, 2b) está
dispuesto al menos un elemento de filtro secundario (22, 22a,
22b);
- el dispositivo está configurado de modo que,
al producirse un flujo del fluido o del gas en la dirección de
flujo principal, reina en la desembocadura del conducto secundario
una presión más baja que en el comienzo de dicho conducto
secundario.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la sección transversal del primer tramo
(11, 11a, 11b) es más pequeña que la sección transversal del
segundo tramo (12, 12a, 12b).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el primer tramo (11, 11a, 11b) está
formado por una tobera venturi o comprende una tobera venturi.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el dispositivo comprende un
conducto de rebose que se deriva del conducto principal (1, 1a, 1b)
delante del primer tramo (11, 11a, 11b) y que desemboca en el
conducto principal (1, 1a, 1b) detrás del primer tramo (11, 11a,
11b).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque en el conducto de rebose (3, 3a, 3b)
está instalada una válvula (válvula de rebose 31, 31a, 31b).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el conducto secundario (2, 2a,
2b) comprende, delante del elemento de filtro secundario (22, 22a,
22b), una cámara (21, 21a, 21b) para recoger partículas.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la cámara colectora (21, 21a, 21b)
comprende una abertura cerradiza (25) para vaciar la cámara
colectora (21, 21a, 21b).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque el conducto secundario (2, 2a,
2b) comprende, detrás del elemento de filtro secundario (22, 22a,
22b), una cámara adicional (23, 23a, 23b).
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque la cámara adicional (23, 23a, 23b)
presenta un elemento para retardar una compensación de presión.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el elemento de retardo comprende una
membrana.
11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10,
caracterizado porque el elemento de retardo comprende un
balón lleno de gas.
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el conducto
secundario (2, 2a, 2b) comprende, detrás del elemento de filtro
secundario (22, 22a, 22b), una válvula o una compuerta de
retención.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el conducto
secundario (2, 2a, 2b) comprende, delante del elemento de filtro
secundario (22, 22a, 22b), un separador centrífugo, por ejemplo un
ciclón o un hidrociclón.
14. Procedimiento para lavar un dispositivo
según una de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende un primer
estado en el que se transporta el fluido o el gas por el conducto
principal (1, 1a, 1b) en la dirección de flujo principal (17, 17a,
17b), en el que
- se deriva una corriente secundaria hacia el
conducto secundario (2, 2a, 2b) en el segundo tramo (12, 12a, 12b)
del conducto principal y se alimenta la corriente secundaria al
conducto principal (1, 1a, 1b) en el primer tramo del mismo
conducto principal (1, 1a, 1b) o de otro conducto principal.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado por un segundo estado en el que se transporta
el fluido o el gas en sentido contrario a la dirección de flujo
principal (17, 17a, 17b) a través del elemento de filtro principal
(13, 13a, 13b), y la velocidad de flujo del fluido o del gas en el
primer tramo (11, 11a, 11b) es aproximadamente cero.
16. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado porque en el segundo estado el fluido o el gas
tiene una velocidad de flujo de aproximadamente cero en un tramo del
conducto secundario situado detrás del elemento de filtro
secundario (22, 22a, 22b) o detrás de la cámara adicional (23, 23a,
23b).
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque en el primer
estado la presión en el primer tramo (11, 11a, 11b) del conducto
principal (1, 1a, 1b), es decir, en la desembocadura del conducto
secundario (2, 2a, 2b), es más baja que en el segundo tramo (12,
12a, 12b) del conducto principal, es decir, en el comienzo del
conducto secundario (2, 2a, 2b).
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque en el segundo
estado la presión en el primer tramo (11, 11a, 11b) del conducto
principal (1, 1a, 1b) es aproximadamente tan alta como la presión
en el segundo tramo (12, 12a, 12b) del mismo conducto principal (1,
1a, 1b).
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 14 a 18, caracterizado porque en el segundo
estado la presión en el conducto secundario (2, 2a, 2b), detrás del
elemento de filtro secundario (22, 22a, 22b), es más baja que en el
segundo tramo (12, 12a, 12b) del conducto principal.
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 14 a 19, caracterizado porque en el segundo
estado la presión en el conducto principal (1, 1a, 1b), detrás del
elemento de filtro principal (13, 13a, 13b), es más alta que la
presión en el segundo tramo (12, 12a, 12b).
21. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 14 a 20, caracterizado por un tercer estado
en el que se realiza simultáneamente un retrolavado del elemento de
filtro secundario (22, 22a, 22b) abriendo la boca de vaciado (25,
25a, 25b) para descargar la cámara colectora (21, 21a, 21b).
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