ES2324207T3 - Filtro de cuerpos extraños con un extractor de cuerpos extraños giratorio. - Google Patents

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Abstract

Un filtro para filtrar partículas sólidas de líquidos, especialmente para uso en condensadores de vapor e intercambiadores de calor en centrales energéticas térmicas y nucleares, comprendiendo dicho filtro una carcasa (4), una cesta de cribado (2) situada dentro de dicha carcasa (4), una tubería de descarga de cuerpos extraños (1) para descargar cuerpos extraños acumulados y capturados; y un brazo extractor de cuerpos extraños (3) que se acciona de forma que gire por toda la longitud del tamiz para crear una presión baja entre el brazo extractor de cuerpos extraños (3) y el tamiz (4) para la completa extracción de los cuerpos extraños y su transporte a dicha tubería de descarga de cuerpos extraños (1); caracterizado porque el extremo del brazo extractor de cuerpos extraños (3) cercano al tamiz está provisto de una curvatura que se extiende hacia fuera en un radio predeterminado con respecto a un plano vertical para evitar el contacto con el tamiz.

Description

Filtro de cuerpos extraños con un extractor de cuerpos extraños giratorio.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un filtro de cuerpos extraños con extractor de cuerpos extraños giratorio. En particular, esta invención se refiere a un extractor de cuerpos extraños. Además, esta invención proporciona un sistema de retirada de cuerpos extraños del tamiz del filtro.
Antecedentes de la invención
En la técnica se conoce bien que las centrales energéticas térmicas y nucleares usan condensadores de vapor para la condensación del vapor una vez que la energía se ha utilizado para impulsar la turbina. Los condensadores de vapor conocidos en la técnica pueden ser de refrigeración por agua o de refrigeración por aire. En el proceso de refrigeración por agua, el agua se obtiene típicamente de fuentes como el mar, ríos y lagos. La cantidad de agua necesaria es bastante grande y contiene cuerpos extraños como hierba, conchas, peces y láminas de plástico y de tela. Estos cuerpos extraños tienden a obstruir los tubos de los condensadores de vapor causando una reducción de la transferencia de calor que, a su vez, puede afectar a la producción de energía. El problema de la acumulación de cuerpos extraños y la necesidad de la retirada periódica de los cuerpos extraños plantea un grave desafío a las centrales energéticas. Para superar este problema, se instala un filtro de cuerpos extraños automático en la entrada del condensador, que filtra y retira dichas partículas suspendidas. Los filtros de colmataje automáticos de tipo convencional usan diferentes técnicas para retirar cuerpos extraños y hay margen para mejoras adicionales en esta área. En un dicho filtro de cuerpos extraños convencional se proporcionan una carcasa tubular y una cesta de tamiz, dicha cesta de tamiz está unida al perímetro interno de la carcasa. En la disposición general del filtro de cuerpos extraños, un brazo de extracción de cuerpos extraños se monta en el lado de entrada de la cesta y puede girar con respecto al tamiz y en toda el área de su superficie. Las desventajas que se plantean al usar este filtro es que los bordes de sellado próximos a la ubicación en la que el brazo de succión cierra un segmento del tamiz para crear el retrolavado, se desgastan y, por lo tanto, el efecto de retrolavado se reduce de cuando en cuando. Además los cuerpos extraños que se introducen entre el sello y el brazo de succión obstruyen la rotación suave del brazo de succión. Además, puesto que un segmento del tamiz está completamente cerrado por el brazo de succión, el área del tamiz disponible para la filtración se reduce.
Para liberar y retirar cuerpos extraños atascados en los brazos de succión del tamiz, que cierra completamente un segmento del tamiz y puede girar para cubrir todo el tamiz, otro método que se adoptó en la técnica anterior es usar un filtro de cuerpos extraños con un brazo de succión giratorio dentro del brazo de la cesta junto con una disposición de pulverización de chorro de agua situada fuera del tamiz. En este filtro de cuerpos extraños el perfil del extractor de cuerpos extraños no facilita la retirada de cuerpos extraños pegajosos del tamiz fácilmente. Por lo tanto, se requiere una bomba de pulverización de agua adicional que suministre agua a una velocidad mayor que la velocidad de entrada de agua desde el lado limpio del filtro para impulsar hacia atrás a los cuerpos extraños pegajosos desde el tamiz. Esta disposición da como resultado un consumo de energía adicional para la bomba de pulverización de agua y también aumenta su coste.
El objeto de la invención es proporcionar un nuevo filtro de cuerpos extraños con un extractor de cuerpos extraños giratorio, que supere las desventajas mencionadas anteriormente de los extractores de cuerpos extraños convencionales.
Descripción de la invención
La invención proporciona un filtro para filtrar partículas sólidas de líquidos, especialmente para uso en condensadores de vapor e intercambiadores de calor en centrales energéticas térmicas y nucleares de acuerdo con la reivindica-
ción 1.
Breve descripción de la invención
El filtro de cuerpos extraños para retirar partículas sólidas del líquido de acuerdo con la invención comprende una carcasa tubular, una cesta de tamiz fijada al perímetro interno de dicha carcasa, una tubería de descarga de cuerpos extraños para descargar los cuerpos extraños acumulados y capturados y un extractor de cuerpos extraños que tiene un único brazo diseñado para una máxima eficacia. Dicho brazo extractor de cuerpos extraños gira a baja velocidad para permitir el completo filtrado del líquido.
El perfil del brazo extractor de cuerpos extraños proporciona un efecto de succión a través del brazo. Es decir que la succión se crea en toda la longitud del brazo. El brazo extractor de cuerpos extraños tiene un perfil especialmente diseñado con una curvatura hacia el tamiz que se extiende hacia fuera en un radio predeterminado con respecto al plano vertical. Este perfil crea una presión más baja entre el tamiz y el extractor en comparación con la presión en cualquier otro punto del tamiz. Esta característica asegura que los cuerpos extraños en el tamiz son arrancados del tamiz y canalizados a través del extractor hacia la salida. El diseño modificado del extractor de cuerpos extraños de la presente invención supera las limitaciones del filtro de cuerpos extraños conocido en la técnica anterior, dando como resultado una mayor eficacia y un mejor rendimiento del filtro de cuerpos extraños.
Otro objeto de la invención es proporcionar un filtro de cuerpos extraños que tiene medios de extracción únicos que dan como resultado la eficaz retirada de los cuerpos extraños.
Otro objeto más de la invención es proporcionar un filtro de cuerpos extraños con extractor de cuerpos extraños que no dificulta la rotación suave del brazo extractor de cuerpos extraños.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un robusto filtro de cuerpos extraños con un extractor de cuerpos extraños que sea eficaz, económico y evite la necesidad de una disposición de pulverización de chorro de agua para limpiar el interior de la cesta.
Descripción de los dibujos
Características adicionales y otros objetos y ventajas de esta invención quedarán claras a partir de la siguiente descripción detallada que se hacen con referencia a los dibujos adjuntos, en los que,
- La figura 1: muestra una sección longitudinal del filtro de cuerpos extraños con un extractor de cuerpos extraños giratorio de acuerdo con la presente invención.
- La figura 2 muestra una vista de sección transversal del filtro de cuerpos extraños de acuerdo con la invención.
- La figura 3 muestra la vista en detalle de la porción indicada mediante A en la figura 2.
- La figura 4 muestra el brazo extractor de cuerpos extraños.
- La figura 5 muestra una vista de sección a lo largo de la línea A-A del brazo extractor de cuerpos extraños mostrado en la figura 4.
- La figura 6 muestra una vista en detalle de la porción B indicada en la figura 5.
- La figura 7 muestra un sistema de refrigeración que incorpora el filtro de cuerpos extraños de acuerdo con la presente invención.
Descripción detallada
El filtro de cuerpos extraños de acuerdo con la invención comprende una cesta de tamiz (2) que captura los cuerpos extraños, una tubería de descarga de cuerpos extraños (1), para descargar los cuerpos extraños acumulados y capturados, un brazo extractor de cuerpos extraños (3) para retirar cuerpos extraños de la cesta de tamiz (2), todos alojados en una carcasa tubular (4). A continuación, se hace girar el brazo extractor de cuerpos extraños (3) a baja velocidad preferentemente usando un accionamiento por motor con engranajes (6). Puede incorporarse un tren de engranajes especial en la carcasa de la caja de engranajes (5) para permitir un par alto a velocidad mínima. La carcasa de la caja de engranajes (5) y el soporte de sellado de la caja de engranajes (7) se alojan en una carcasa (4) y el brazo extractor de cuerpos extraños (3) gira mediante un accionamiento por motor (6).
El brazo extractor de cuerpos extraños (3) no entra en contacto con el tamiz pero al mismo tiempo produce una eficaz extracción de cuerpos extraños de la cesta de tamiz (2). Además, elimina los problemas en los separadores de cuerpos extraños conocidos en la técnica y evita el uso de una bomba de pulverización de agua prevalente especial. Esto se consigue mediante un único perfil del brazo extractor de cuerpos extraños con una curvatura hacia el tamiz que se extiende hacia fuera en un radio predeterminado con respecto al plano vertical que crea una presión baja entre el brazo extractor de cuerpos extraños y el tamiz, en comparación con la presión en cualquier otro punto en el interior de la carcasa tubular (4). Esta baja presión da como resultado una eficaz extracción de cuerpos extraños, que a continuación se transportan a la tubería de descarga de cuerpos extraños. La distancia entre la cesta de tamiz (2) y el brazo extractor de cuerpos extraños (3) puede modificarse para adecuarse al tamaño de los cuerpos extraños, consiguiendo una retirada de cuerpos extraños más eficaz y asegura que los cuerpos extraños encontrados no dificulten la rotación del brazo extractor de cuerpos extraños (3).
El filtro de cuerpos extraños retira automáticamente todo tipo de materia de textura gruesa del líquido. El filtro de cuerpos extraños normalmente se instala lo más cerca posible aguas arriba del equipo de transferencia de calor. Esencialmente, la filtración se consigue mediante una cesta de tamiz cónica. Las condiciones de refrigeración por agua dictan el tamaño y el tipo de perforación. Preferentemente, el tamaño de perforación puede estar en el intervalo de
0,5 mm a 10 mm.
Un brazo extractor de cuerpos extraños se sitúa en el interior de la cesta de tamiz para recoger los restos sueltos. Este brazo extractor de cuerpos extraños gira por toda la longitud del tamiz cónico y es accionado por un motor a baja velocidad. Los cuerpos extraños recogidos a través del brazo extractor de cuerpos extraños se mueve a través de una tubería de descarga de cuerpos extraños hasta la salida de agua de refrigeración junto con un pequeño porcentaje de agua de refrigeración. La descarga por medio de agua de los cuerpos extraños del filtro de cuerpos extraños se realiza automáticamente después de un periodo pre-establecido o cuando la caída de presión supera el valor pre-establecido. El ciclo de descarga normalmente no supera los 3 minutos y se ajusta para adecuarse a las condiciones del sitio. El filtro de cuerpos extraños funciona a velocidades de flujo de entrada de hasta 4 metros por segundo y ofrece una pérdida baja de altura manométrica. El filtro de cuerpos extraños de acuerdo con la invención puede fabricarse para que se adecue a las necesidades el cliente, particularmente adaptándose al espacio disponible en el sitio y a los criterios de pérdida de presión.
La invención tiene diversas aplicaciones. Una aplicación especial del dispositivo es un sistema de ahorro de energía. El objeto del sistema de ahorro de energía tiene una única implicación en la mejora de la transferencia de calor en condensadores e intercambiadores de calor usados en centrales energéticas y plantas de procesamiento. La colocación del filtro de cuerpos extraños en el sistema de ahorro de energía se ilustra en la figura 5 de los dibujos. La central comprende una salida (8) y una entrada (9) para agua fría, una válvula de salida de cuerpos extraños (10), una tubería de extracción de cuerpos extraños (11) y un condensador (12). Dicha central facilita la retirada de cuerpos extraños completamente, lo que da como resultado un aumento de la eficacia de la central.
Debe observarse que el objeto de la descripción es explicar las principales características de la invención. También debe observarse que dentro del alcance y ámbito de la invención son posibles diversas enmiendas o modificaciones. Una realización de la invención para la cual el alcance de la invención se define en la siguiente serie de reivindicaciones.

Claims (6)

1. Un filtro para filtrar partículas sólidas de líquidos, especialmente para uso en condensadores de vapor e intercambiadores de calor en centrales energéticas térmicas y nucleares, comprendiendo dicho filtro una carcasa (4), una cesta de cribado (2) situada dentro de dicha carcasa (4), una tubería de descarga de cuerpos extraños (1) para descargar cuerpos extraños acumulados y capturados; y un brazo extractor de cuerpos extraños (3) que se acciona de forma que gire por toda la longitud del tamiz para crear una presión baja entre el brazo extractor de cuerpos extraños (3) y el tamiz (4) para la completa extracción de los cuerpos extraños y su transporte a dicha tubería de descarga de cuerpos extraños (1); caracterizado porque el extremo del brazo extractor de cuerpos extraños (3) cercano al tamiz está provisto de una curvatura que se extiende hacia fuera en un radio predeterminado con respecto a un plano vertical para evitar el contacto con el tamiz.
2. El filtro de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho brazo extractor de cuerpos extraños (3) está provisto de un accionamiento para accionarlo por toda la longitud del tamiz.
3. El filtro de acuerdo con la reivindicación 2, donde el accionamiento es un accionamiento mediante motor con engranajes (5, 6).
4. El filtro de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios para ajustar la distancia entre dicha cesta de tamiz (4) y el brazo extractor de cuerpos extraños (3).
5. El filtro de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha cesta de tamiz (4) tiene forma cónica.
6. Un sistema de refrigeración que comprende una entrada (9) y una salida (8) para agua de refrigeración, un filtro de cuerpos extraños de acuerdo con la reivindicación 1, una válvula de salida de cuerpos extraños (10), una tubería de extracción de cuerpos extraños (11) y un condensador (12) para la transferencia de calor.
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