ES2363295A1 - Equipo desalador. - Google Patents
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Abstract
Equipo desalador.La invención se refiere a un equipo desalador, cuya evidente finalidad es la de conseguir agua dulce a partir del agua de mar, en base a un proceso directo por ósmosis inversa, estando previsto el equipo para su implantación preferente y fundamentalmente a bordo de buques, la invención comprende tres módulos independientes, asociados funcionalmente entre sí, uno correspondiente a una bomba de alimentación de agua de mar, otro correspondiente a un filtro de arena de silex, y el tercero, como módulo principal, para el control del funcionamiento en el proceso potabilizador. En este tercer módulo se establece un filtro de cartuchos múltiple, por el que pasa el agua procedente del filtro de arena de silex, antes de alcanzar unos módulos de ósmosis inversa, por impulsión a través de una bomba de alta presión, y en cuyos módulos de ósmosis inversa se establecen dos salidas, una de salmuera y otra de agua potable que es recogida en un depósito de almacenamiento. El equipo un depósito de productos químicos o cloro y bombas de dosificación y de trasiego para envío del agua potabilizada y clorada hacia la correspondiente red de llenado del buque en el que se aplica el equipo.
Description
Equipo desalador.
La presente invención se refiere a un equipo
desalador, cuya evidente finalidad es la de conseguir agua dulce a
partir del agua de mar, en base a un proceso directo por ósmosis
inversa, estando previsto el equipo para su implantación preferente
y fundamentalmente a bordo de buques.
El objeto de la invención es conseguir un equipo
desalador de agua de mar, con una ocupación volumétrica mínima,
sencillo estructuralmente, fácil de instalar, resultando además
fiable y eficaz en su funcionalidad.
Las plantas de tratamiento de agua de mar por
ósmosis inversa en instalaciones fijas requieren de obras complejas,
con gran ocupación de espacio y un mantenimiento constante de las
mismas, lo cual resulta complicado. Sin embargo, en el caso de los
buques, ya sean de tipo civil o de guerra, la implantación de este
tipo de máquinas de tratamiento de agua, resulta provechoso, puesto
que se utilizan los medios propios del buque instalados a bordo,
tanto para la alimentación de agua salada, alimentación eléctrica,
vertido de salmuera al mar, etc.
Además, en muchas ocasiones los procesos
directos por ósmosis inversa para potabilizar el agua de mar,
requieren un calentamiento previo del agua de aporte, bien de forma
directa o bien mediante intercambiadores de calor, lo que lleva
consigo una complejidad del sistema, encarecimiento del mismo, etc.
En el caso del equipo aquí descrito, no se requiere de calentamiento
del agua a tratar.
El equipo desalador o potabilizador de agua de
mar objeto de la invención ha sido concebido para resolver la
problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla
pero no por ello menos eficaz.
Mas concretamente el equipo de la invención
comprende tres módulos básicos principales, correspondiendo el
primero de ellos a una bomba de alimentación instalada de forma
independiente sobre una bancada, a la cual accede el agua del
mar.
Un segundo módulo lo constituye un filtro de
arena de silex, también montado en una bancada independiente y
dotado de sus correspondientes electroválvulas, al que llega el agua
procedente de la bomba de alimentación correspondiente al primer
módulo.
El tercer módulo, considerado como principal, es
un módulo compacto que aloja en su interior todos los medios para el
funcionamiento del sistema, tales como válvulas, bombas, depósito de
agua desalada, depósito de productos químicos (cloro y ajustes de
pH), etc., y a cuyo módulo accede el agua procedente del filtro de
arena de silex correspondiente al módulo anterior.
En el módulo correspondiente al filtro de arena
de silex, se produce el filtrado del agua procedente de la bomba de
alimentación, obteniéndose un caudal tratado que pasará través de un
filtro de cartuchos múltiples fabricado y diseñado a partir de tubo
de acero inoxidable de 4 mm de pared en el cual se alojan 12
unidades de filtros de cartucho de 30'' de longitud y 5 micras de
capacidad de filtración. Después de estos filtros, y a través de una
bomba de alta presión el agua es enviada a unos módulos de membrana
o módulos de ósmosis. Los módulos de membrana utilizada son de
poliamida aromática, que resulta adecuada para trabajar con caudales
medios y bajos, como es el caso presente.
Desde esos módulos de ósmosis se producen dos
corrientes diferentes de salida de agua, una de ellas como agua
dulce desalada y que es enviada lógicamente a un tanque de agua
dulce o tratada construido enteramente en acero inoxidable y
perteneciente a la máquina, y otra como salmuera que es enviada al
mar.
Además, en el comentado módulo principal se
incluye el ya citado depósito de productos químicos (cloro +
hidróxido sódico convenientemente diluido), desde el cual y por
medio de una bomba dosificadora se envía el producto, utilizando una
bomba de trasiego, al depósito de agua tratada.
Un cuadro eléctrico, y mediante un autómata
programable, se consigue el control y gobierno automático de todo el
sistema, sin descartar el manejo del conjunto del equipo de forma
manual en caso de fallo del sistema computerizado.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, de acuerdo con un
ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña
como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en
donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado
lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación en
perspectiva general de los diferentes módulos que constituyen el
conjunto del equipo desalador objeto de la invención.
La figura 2.- Muestra una representación en
perspectiva por la cara opuesta o posterior del módulo principal
representado en la figura anterior, y que forma parte del equipo
desalador de la invención.
La figura 3.- Muestra el esquema hidráulico
correspondiente al equipo desalador de la invención.
Como se puede ver en las figuras referidas, el
equipo de la invención comprende, en primer lugar, una bomba de baja
presión (1) como bomba de alimentación del agua del mar, que incluye
una entrada de agua salada (2) y una salida (3), desde la cual el
agua es impulsada por dicha bomba de alimentación (1) a un filtro de
arena de silex (4) montado sobre una bancada (5) independiente a la
base de fijación (6) de la propia bomba de alimentación (1).
Es decir, este filtro de arena de silex (4)
incluye una entrada (7), una electroválvula (8), una salida (9) para
el agua filtrada, y una salida (10) de agua de contralavado.
El equipo cuenta además con el tercer módulo
principal, sobre una bancada (11) de posición independiente, y en el
que se han previsto todos lo componentes para el tratamiento
completo del agua procedente del filtro de arena de silex (4).
En dicho módulo principal se incluye en primer
lugar un filtro de cartuchos múltiple (12) y a continuación una
bomba de alta presión (13) que impulsa el agua hacia unos módulos de
ósmosis inversa (14), situados éstos en la parte posterior del
módulo, desde el cual se producen dos corrientes diferentes de
salida de agua, una de ellas que es conducida, a través del conducto
(15), hasta el correspondiente depósito (16) de almacenamiento de
agua potable. La otra salida, a través del conducto (17),
corresponde a salmuera.
Además, y como se observa en la figura 3, en el
filtro de arena de silex (4) se ha previsto una salida (18) de
salmuera, así como una salida (19) de agua no apta, procedente de
los módulos de ósmosis (14), y una entrada (20) para llenado del
propio buque o lugar donde esté implantado el equipo.
También puede observarse en esa figura 3, un
depósito de productos químicos o de cloro (21), una bomba
dosificadora (22) de ese producto, y una bomba de trasiego (23)
hacia el propio depósito de almacenamiento de agua potable.
El equipo descrito posee un modo de operación en
condiciones reducidas en el que la regulación se realiza atendiendo
al caudal de agua dulces producida por la planta, con un alto grado
de sobredimensionamiento del sistema en conversión de agua producto
respecto al agua de alimentación, de manera que ese modo de
operación permite trabajar al equipo largo tiempo y con espaciados
tiempos entre mantenimiento (cambio de membranas de ósmosis inversa
(14)).
Al superarse la presión prefijada por el
operador, el equipo dejará de regular a través de una válvula (21)
para la obtención de un caudal determinado, pasando a regular la
obtención de una presión determinada, y durante el tiempo que esto
ocurra se leerá un mensaje indicándolo en pantalla.
Este modo de operación se resetea cada vez que
el equipo se para, y en caso de operar en modo reducido y producir
menos del 50% de caudal nominal, el equipo indicará un cambio de
membranas necesario de forma urgente, mensaje que se eliminará
reseteando el equipo completo.
El funcionamiento del equipo continua de esta
forma indefinidamente, y cuando el depósito (16) de almacenamiento
de agua dulce se llene, hasta el nivel máximo, se ponen en
funcionamiento las bombas de dosificación (22), y de trasiego (23),
con el fin de enviar el agua hasta los tanques del buque,
convenientemente clorada y a un pH ajustado, finalizándose el
proceso al agotarse el agua hasta el punto mínimo del tanque de
almacenamiento.
En el caso de que los módulos de ósmosis (14)
tuvieran una producción de agua de salida inferior al nivel de
calidad prefijado inicialmente, se ha previsto una electroválvula
(25) que desvía el agua al exterior con el fin de no contaminar el
agua del depósito (16).
Finalmente decir que el equipo realiza un
autolavado de los módulos de ósmosis inversa (14) con el agua
almacenada en el depósito (16), operación que realiza
automáticamente, por ejemplo cada 12 horas de funcionamiento
continuado (tiempo programable por el operador), con el fin de
recuperar parcialmente la pérdida de función de las membranas, a la
vez que hace un lavado a contracorriente del filtro de arena de
silex (4) con el agua de mar, con el fin de eliminar el atascamiento
producido en la superficie superior de la arena.
Claims (5)
1. Equipo desalador, que estando previsto para
desalar agua de mar mediante un proceso de ósmosis inversa, y para
su implantación preferente y fundamentalmente en buques, se
caracteriza porque comprende tres módulos independientes,
asociados funcionalmente entre sí, uno correspondiente a una bomba
de alimentación de agua de mar, otro correspondiente a un filtro de
arena de silex, y el tercero, como módulo principal, para el control
del funcionamiento en el proceso potabilizador, habiéndose previsto
en este tercer módulo un filtro de cartuchos múltiple, por el que
pasa el agua procedente del filtro de arena de silex, antes de
alcanzar unos módulos de ósmosis inversa, por impulsión a través de
una bomba de alta presión, y en cuyos módulos de ósmosis inversa se
establecen dos salidas, una de salmuera y otra de agua potable que
es recogida en un depósito de almacenamiento, incluyendo además un
depósito de productos químicos o cloro y bombas de dosificación y de
trasiego para envío del agua potabilizada y clorada hacia la
correspondiente red de llenado del buque en el que se aplica el
equipo.
2. Equipo desalador, según reivindicación 1,
caracterizado porque en el filtro de arena de silex, se
incluye una salida de agua filtrada hacia el filtro de cartuchos
múltiple del módulo principal, y una salida de contralavado,
incluyendo además electroválvulas de tres vías para el control del
agua.
3. Equipo desalador, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque incluye un autómata
programable con el correspondiente cuadro eléctrico para control y
funcionamiento automático del equipo, mediante la acción de una
válvula de control dotada de motor paso-paso con
regulación fina para el control de la salmuera.
4. El equipo desalador incorpora en su módulo
principal una bomba de trasvase de agua producto, para el trasiego
de agua desde dicho tanque hasta los tanques externos a la planta.
Dicha bomba es de tipo sumergible, instalada exteriormente al
tanque.
5. El equipo desalador, incorpora una bomba
dosificadora de producto químico de tipo pistón cerámico, que se
pone en marcha de forma simultánea a la bomba de trasiego en el
momento de envío de agua a los tanque externos, lo que garantiza una
dosificación exacta del reactivo debido a su propia naturaleza.
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- 2010-02-16 ES ES201000205A patent/ES2363295B1/es not_active Expired - Fee Related
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2011
- 2011-02-21 AU AU2011200734A patent/AU2011200734A1/en not_active Abandoned
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