ES2942181T3 - Procedimiento y dispositivo para prefiltración mejorada - Google Patents

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Abstract

Procedimiento mejorado de prefiltración, en particular para la prefiltración de productos líquidos orgánicos en el sector de la alimentación, del tipo que comprende un módulo de filtración (3), en el que el producto a tratar es empujado radialmente hacia el exterior contra las paredes perforadas de un elemento filtrante (6).), con el fin de separar el filtrado, así recogido y extraído por al menos una salida, del retenido, que luego es reintroducido en el propio módulo de filtrado (3) por medio de un circuito de recirculación (18), caracterizado porque : - la velocidad/caudal del producto a tratar se detecta por medio de un sensor de velocidad/caudal (22) posicionado en el circuito de recirculación (18), en el que se encuentra una bomba centrífuga (20) para recircular dicho producto a tratar. también se proporciona tratamiento,- la velocidad/caudal detectada por medio de dicho sensor (22) se compara a una frecuencia predeterminada con un valor predeterminado y, cuando se alcanza dicho valor predeterminado, se desactiva dicha bomba centrífuga y se controla la apertura de una válvula de descarga (30) hacer salir de dicho elemento filtrante (6) la fracción sólida del producto a tratar, que se acumuló en dicho elemento filtrante (6) durante el tratamiento de prefiltración. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para prefiltración mejorada
La presente invención se refiere a un procedimiento de prefiltración mejorado, particularmente para separar sólidos gruesos de una fase líquida que los contiene, así como a un dispositivo que utiliza dicho procedimiento.
En sistemas de filtrado tradicionales, antes de la etapa de filtración en sí, usualmente del tipo tangencial, en la que las partículas sólidas más finas se separan de la fase líquida, se contempla usualmente una etapa preliminar de prefiltración, en la que los sólidos más gruesos, es decir, los que presentan un tamaño de entre sustancialmente 0.5 mm y unos pocos centímetros, se separan del producto que debe filtrarse.
Los prefiltros tradicionales comprenden un alojamiento de cuenco de filtración, dentro de un cilindro de filtración con una pared lateral perforada. En particular, el producto que debe filtrarse se introduce a presión en el cilindro de filtración, en el que se detienen las partículas sólidas del producto que son de mayor tamaño que los orificios del cilindro de filtración, mientras que la fracción líquida y las partículas sólidas más finas atraviesan la pared lateral de filtración, entran en el intersticio definido entre esta y la pared lateral del cuenco, y desde allí son empujadas sobre el fondo del propio intersticio desde donde se extraen hacia el exterior, para enviarse a las etapas sucesivas de filtración o centrifugado tangencial.
En general, los prefiltros están provistos de unas cuchillas giratorias que son soportadas por un árbol giratorio, montado centralmente en el cilindro de filtración. En particular, estas cuchillas permanecen sustancialmente adherentes a la pared perforada del cilindro giratorio y retiran continuamente el material sólido retenido por las mismas.
Sin embargo, si las partículas sólidas retiradas por las cuchillas no presentan un peso específico suficiente, retroceden hacia las paredes del cilindro inmediatamente después del paso de las cuchillas. Por tanto, de esta manera, las partículas acumulan y forman una capa grande de sólidos que puede ocupar toda la zona dentro del cilindro, provocando así una obstrucción repentina e irremediable del prefiltro.
Además, en prefiltros tradicionales, no es posible determinar cuándo se obstruyen de manera satisfactoria, precisa y fiable. De hecho, aunque hay soluciones en las que la apertura de las válvulas de descarga se controla sobre la base del grado real de obstrucción del prefiltro, dicho parámetro no es significativo debido a que la capa de sólidos que se acumula en las paredes de filtración laterales permanece en todos los casos perfectamente permeable a pesar de su mayor espesor. En consecuencia, se prefiere en general descargar los sólidos a una frecuencia predeterminada sobre la base de la consideración de que cuanto más tiempo permanece el producto que debe filtrarse dentro del prefiltro, más probable es la creación de capas que reducen la eficacia del propio prefiltro.
Finalmente, cuando la válvula de descarga se abre en los prefiltros tradicionales, el material sólido retenido por el cilindro de filtración es empaquetado así haciendo su salida complicada y laboriosa.
El documento GB1535062 describe un sistema para tratar lodos procedentes de estaciones de purificación de agua residual. En este sistema se contempla una unidad de filtración, que consiste en un cuerpo cilíndrico en el que está posicionada una tubería perforada con una malla de filtración. En particular, el producto que debe filtrarse atraviesa la tubería perforada y, mientras el componente líquido filtrado atraviesa la malla de filtración y la tubería perforada, el componente no filtrado es bloqueado en la propia tubería, formando sobre la pared interior de la misma una capa sólida anular, que es raspada y empujada hacia la salida por un tornillo helicoidal giratorio. El producto no filtrado sale de la tubería perforada para ser enviado a un incinerador y, a fin de limitar el flujo de producto no filtrado que debe enviarse a este último, una válvula o bomba volumétrica está prevista en la salida de filtro. Además, con el fin de provocar el avance del componente no filtrado en la tubería, alternativamente al resorte helicoidal giratorio, el documento GB1535062 enseña el uso de una tubería de recirculación provista de una bomba, de modo que el producto no filtrado se envíe de vuelta a la entrada a la propia tubería a una velocidad suficientemente alta para permitir el desprendimiento de la capa sólida anular que se forma sobre la pared de tubería perforada.
El documento US4436633 describe un módulo de filtración que comprende un compartimiento en el que se aloja una pluralidad de unidades de filtración formadas por una tubería perforada envuelta por una malla. El producto que debe filtrarse se envía a presión, a través de la bomba centrífuga, a dicho compartimiento de manera que se separe el filtrado, el cual, atravesando las unidades de filtración, es recogido y acumulado así en la zona superior del módulo de filtración, del componente más sólido que permanece por el contrario fuera de la unidad de filtración. Por tanto, cuando el componente sólido alrededor de la unidad de filtración alcanza un espesor considerable o cuando se ralentiza la producción de filtrado, la interrupción de la bomba centrífuga es controlada para retrolavar las unidades de filtración. En particular, el filtrado se pone de nuevo en circulación, de modo que, circulando en sentido opuesto al líquido que debe filtrarse, pasa a través de las unidades de filtración, provocando así la retirada de depósitos sólidos, que se acumulan en la superficie de las unidades de filtración y se descargan entonces, inevitablemente junto con el filtrado utilizado para retrolavar, abriendo la válvula de descarga en el fondo del módulo de filtración.
El objetivo de la presente invención es eliminar los inconvenientes de las soluciones tradicionales y sugerir un procedimiento que haga posible homogeneizar el producto que debe tratarse en el dispositivo de prefiltración de manera que se descargue la fracción sólida retenida en él solo cuando sea realmente necesario.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo que contemplen descargar la fracción sólida separada antes de que llegue también a empaquetarse, haciendo así más rápidas y simples la etapa de descarga y la etapa de limpieza del propio dispositivo.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo que hagan posible detectar automáticamente la llegada a una situación de obstrucción completa de los elementos de filtración.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo en los que la limpieza de los prefiltros se realice automáticamente sin ninguna intervención por el operario.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo que no utilicen ni desperdicien el líquido previamente filtrado para retrolavar los elementos de filtración.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo en los que la separación de sólidos gruesos sea efectiva y completa.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo que sean simples y rentables.
Otro objetivo de la invención es sugerir un procedimiento y un dispositivo que representen una caracterización alternativa y/o de mejora, en términos de construcción y funcionales, con respecto a los tradicionales.
Todos estos objetivos, considerados individualmente o en cualquier combinación de los mismos, y otros que se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción, se alcanzan según la invención por un procedimiento que presenta las características indicadas en la reivindicación 1 y un dispositivo que presenta las características indicadas en la reivindicación 6.
La presente invención se explica además por medio de una forma de realización preferida proporcionada a título de ejemplo práctico no limitativo solo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la figura 1 muestra un diagrama hidráulico simplificado del dispositivo de prefiltración según la invención, la figura 2 muestra una vista en sección vertical del dispositivo de prefiltración, y
la figura 3 muestra una vista en perspectiva explosionada.
Como se muestra en las figuras, el dispositivo de prefiltración según la invención, indicado por el número de referencia 2 como un todo, comprende un módulo de filtración 3 que presenta preferentemente una extensión vertical y es sustancialmente del tipo tradicional.
En particular, comprende un cuenco de filtración 4, que presenta un eje vertical en el que está alojado un elemento de filtración 6, que consiste ventajosamente en un recipiente que presenta un desarrollo sustancialmente cilíndrico con la pared lateral perforada de manera que permita el paso de la fracción líquida y de la fracción sólida más fina (filtrado o permeado), y retenga la fracción sólida más gruesa (concentrado o retentado).
El intersticio 8 definido entre la superficie lateral exterior del cilindro de filtración 6 y la superficie lateral interior del cuenco de filtración 4 define la cámara de recogida de filtrado, que sale entonces del fondo del módulo de filtración 3 y, a través de una tubería de salida 7, es enviado a los módulos sucesivos del sistema de tratamiento, tal como, por ejemplo, un módulo de filtración tangencial o un módulo de centrifugación.
Un árbol giratorio 9, acoplado mecánicamente a un actuador 10, tal como, por ejemplo, un motor eléctrico, está montado centralmente dentro del cilindro de filtración 6. Preferentemente, una pluralidad de cuchillas 12 que presentan un desarrollo longitudinal, y, es decir, que se desarrollan en paralelo al eje del árbol de rotación 9, se aplican al árbol giratorio 9. Sus bordes libres están en contacto con la superficie interior de la pared lateral perforada del cilindro de filtración 6. De manera apropiada, el árbol giratorio 9 y las cuchillas 12 crean un diferencial de presión que empuja el producto que debe tratarse contra la pared interior perforada del cilindro de filtración 6.
El módulo de filtración 3 está cerrado en la parte superior por una cabecera 14 y en el fondo por un fondo inclinado 15, a través del cual se extiende hacia abajo el fondo cónico 16, con paredes no perforadas, del cilindro de filtración 6. Este fondo cónico 16 termina con una tubería de descarga 17 de la fracción sólida del producto que debe tratarse/filtrarse que no ha atravesado la pared lateral perforada del cilindro de filtración 6.
Una boca de entrada 11 en el cilindro de filtración 6 del producto que debe tratarse se aplica a la cabecera superior 14 del módulo de filtración 3, mientras una boca de salida l l ' del retentado, es decir, del producto que ha atravesado el cilindro de filtración 6 sin haber sido filtrado, se aplica al fondo cónico inferior 16 del cilindro de filtración 6.
Las bocas 11, 11' están conectadas una a otra externamente al módulo de filtración 3 por un circuito de recirculación 18 del retentado, al que conduce una tubería de alimentación 24 del nuevo producto que debe tratarse, cuyo nuevo producto se introduce continuamente para mantener un caudal o presión predeterminado aguas abajo del filtro.
En particular, debe entenderse que en la presente memoria “producto que debe tratarse” que circula en el circuito 18 y se introduce en los módulos de filtración 3 significa tanto el retentado que ha atravesado ya el módulo de filtración 3 por lo menos una vez y el nuevo producto que nunca ha atravesado el módulo de filtración 3 que procede del circuito de alimentación 24.
El circuito de recirculación 18 está provisto de una bomba centrífuga 20, por medio de la cual se hace circular el producto que debe tratarse, y un sensor 22 (por ejemplo, un caudalímetro) que detecta la velocidad y/o el caudal del producto que debe filtrarse en el circuito de recirculación 18. Según la invención, el sensor 22 está posicionado aguas abajo de la bomba centrífuga 20.
Necesariamente, en el circuito de recirculación 18, la bomba 20 debe ser de tipo centrífugo debido a que en dicho tipo de bomba, la velocidad/caudal del producto fluido que sale de ella disminuye cuando aumenta la concentración de la fracción sólida del producto fluido. Por tanto, detectando y vigilando la velocidad/caudal del producto fluido que debe tratarse aguas abajo de la bomba centrífuga 20 por medio del sensor 22, puede obtenerse una indicación de la concentración de la fracción sólida presente en dicho producto y, considerando que dicho producto ha atravesado justamente el módulo de filtración 3, dicha indicación es representativa también del nivel de obstrucción del elemento de filtración 6 de dicho módulo.
El sensor 22 está conectado electrónicamente a una unidad de control 28, implementada, por ejemplo, por medio de un microcontrolador, que recibe el valor de velocidad/caudal del producto que debe filtrarse detectado por el sensor 22 y está configurado para comparar dicho valor con por lo menos un valor de velocidad/caudal predeterminado.
Preferentemente, este valor de velocidad/caudal predeterminado corresponde a un valor de concentración que es sustancialmente mayor que el valor umbral, por debajo del cual hay una obstrucción no deseada en el módulo de filtración 3 (es decir, una situación que debe evitarse). Por ejemplo, este valor predeterminado corresponde a un valor de concentración de aproximadamente 60 % con respecto a un valor nominal, que se define después del paso de agua solo a temperatura ambiente, y se elige apropiadamente de manera que sea superior a una concentración límite inferior que es igual, por ejemplo, a aproximadamente 50 % con respecto a dicho valor nominal. De manera apropiada, el valor límite inferior puede corresponder a una concentración que representa sustancialmente una situación de obstrucción total del elemento de filtración 6. Obviamente, pueden contemplarse, establecerse y/o seleccionarse por el usuario múltiples valores predeterminados, y utilizarse en función de las características del producto que debe filtrarse.
Está prevista una válvula de descarga 30 que puede ser del tipo encendido-apagado o del tipo proporcional, en la tubería de descarga 17 de la fracción sólida separada del producto que debe ser tratado.
Ventajosamente, un circuito 31 para lavar el módulo de filtración 3 está asociado también con la tubería de descarga 17. En particular, el envío del líquido de lavado en el módulo de filtración 3 es controlado por una válvula 29.
La unidad de control 28 está conectada también a la válvula de descarga 30 y está configurada para controlar apropiadamente la apertura de esta última cuando el valor de velocidad/caudal detectado por el sensor 22 cae por debajo del valor prestablecido que está almacenado en la propia unidad. Según la invención, sobre la base del resultado de dicha comparación, la unidad de control 28 controla correspondientemente la apertura de la válvula de descarga 30.
De manera apropiada, los valores de velocidad/caudal detectados por el sensor 22 se transmiten continuamente al microcontrolador de la unidad de control 28, en el que se almacenan uno o varios de los valores de comparación prestablecidos antes mencionados. Más en detalle, a una frecuencia predeterminada, que es preferentemente en esencia continua (es decir, del orden de milisegundos), el microcontrolador de la unidad de control 28 muestrea la señal detectada por el sensor 22 y, por medio de un comparador, la compara con los valores de comparación almacenados.
Por tanto, sustancialmente, el comparador de la unidad de control 28 está configurado para comparar, en secuencia y a una frecuencia predeterminada, una pluralidad de valores que son detectados por el sensor 22 y representativos de la velocidad/caudal del producto que debe tratarse en el circuito de recirculación 18, con el valor de comparación correspondiente, y para controlar correspondientemente la apertura de la válvula de descarga 30.
En particular, cuando el comparador de la unidad de control 28 detecta automáticamente que el valor representativo de la velocidad/caudal detectado por el sensor 22 corresponde a un valor umbral mínimo, la propia unidad de control controla automáticamente la apertura total de la válvula de descarga 30 durante un tiempo suficiente para completar la operación de descarga completa del módulo de filtración 3. De manera apropiada, la fracción sólida no filtrada (retentado), que se acumuló en el elemento de filtración 6, cae y atraviesa por gravedad la tubería de descarga 17 y la válvula de descarga 30, que se abrió apropiadamente, y esto sin requerir la introducción en reflujo del líquido previamente filtrado.
De manera apropiada, la unidad de control 28 está conectada también eléctricamente a una válvula 35 asociada con el tramo del circuito de recirculación 18, que está dispuesto aguas abajo del sensor 22 y que está conectado a la boca de entrada 11, para introducir gas presurizado en el interior del cilindro de filtración 6 destinado a crear una presión que empuja a la fracción sólida no filtrada (retentado) a salir del cilindro que atraviesa la tubería de descarga 17 y la válvula de descarga 30, que se abrió apropiadamente.
Sucesivamente, al purgar el aire que se introdujo en el cilindro de filtración 6 a través de la válvula 37 asociada con el circuito 33, el módulo de filtración 3 se llena de nuevo a través del circuito 18 con nuevo producto que debe filtrarse a fin de reiniciar un nuevo ciclo.
De manera apropiada, la unidad de control 28 está también eléctricamente conectada a la válvula 29 del circuito de lavado 31 y está configurada para controlar su apertura y, por tanto, la introducción del líquido de lavado en el módulo de filtración 3, una vez que ha terminado la etapa completa y final de descarga del componente sólido que puede acumularse en el interior del propio módulo.
El funcionamiento del sistema deriva claramente de lo descrito anteriormente.
En particular, el producto que debe tratarse/prefiltrarse es introducido por el circuito de alimentación 24 en el circuito de recirculación 18, en el que se activa la bomba 20, que introduce el propio producto, a través de la boca de entrada 11, en el cilindro 6 del módulo de filtración 3.
El producto introducido que debe tratarse es empujado, a presión, contra la pared lateral perforada del cilindro de filtración 6, de modo que la fracción líquida y los componentes sólidos más finos, presentes en este, atraviesan la propia pared y se separan así de los componentes sólidos más gruesos. Al mismo tiempo, la parte de producto (retentado) que fluye longitudinalmente a lo largo del cilindro de filtración 6 pero no ha atravesado su pared lateral perforada, sale con mayor concentración de partículas sólidas a través de la boca de salida 11' y se mezcla con el nuevo producto que debe filtrarse procedente del circuito de alimentación 24.
Con más detalle, el filtrado (permeado), es decir, la parte de fluido que ha atravesado la pared lateral perforada del cilindro de filtración 6, alcanza el fondo inclinado 15 del módulo 3 y seguidamente a través de la tubería 7 es enviado al procesamiento sucesivo (por ejemplo, a un módulo de filtración tangencial o a un módulo de centrifugación) y/o a un recipiente de recogida.
Gradualmente, cuando continúa el procedimiento de filtración, las partículas sólidas que en el módulo de filtración 3 están separadas del componente líquido y/o de las partículas sólidas más finas, se depositan sobre la pared lateral perforada del cilindro de filtración 6 y, a pesar de retirarse continuamente por el paso de las cuchillas giratorias 12, provocan en todos los casos la obstrucción gradual del módulo de filtración 3.
Sustancialmente, de manera gradual, a medida que el procedimiento de filtración continúa, el producto que debe tratarse que entra en el interior del circuito de recirculación 18 y que comprende tanto el retentado, que sale del módulo de filtración 3, como el nuevo producto que debe tratarse procedente del circuito de alimentación 24, llega a ser cada vez más denso, debido a que contiene una fracción sólida cada vez mayor del retentado que ya ha atravesado el filtro 3 por lo menos una vez. Por tanto, el hecho de que el producto que debe tratarse, que discurre en el circuito de recirculación 18, sea cada vez más denso (y, por tanto, cada vez más pesado) provoca una reducción correspondiente de la velocidad/caudal del producto que debe filtrarse en el propio circuito, que es detectada rápida y apropiadamente por el sensor de velocidad/caudal 22 colocado aguas abajo de la bomba centrífuga 20.
Cuando la velocidad/caudal detectada por el sensor 22 cae por debajo del valor umbral prestablecido, esto significa que se ha alcanzado una concentración de solidos en el módulo de filtración 3 que es crítica y requiere una etapa de descarga; por tanto, la unidad de control 28 desactiva la bomba centrífuga 20 y, de manera correspondiente y apropiada, controla la apertura de la válvula de descarga 30 para la salida, por lo menos en parte por gravedad, de la fracción sólida no filtrada (retentado) presente en el propio cilindro.
Preferentemente, la unidad de control 28 controla también la apertura de la válvula 35 para introducir gas presurizado en el interior del cilindro de filtración 6 de manera que se permita la salida de presión, a través de la tubería de descarga 17 y el paso definido por la válvula de descarga abierta 30, de la fracción sólida no filtrada (retentado) que está presente y que se acumula en el propio cilindro. El gas presurizado introducido es preferentemente un gas inerte, por ejemplo nitrógeno, pero, según el producto tratado, podría ser también aire comprimido.
Por tanto, de esta manera, la fracción sólida presente/acumulada en el módulo de filtración 3 se retira solamente cuando una situación real de obstrucción del propio módulo se aproxima y/o se alcanza y es controlada automáticamente bajo demanda por la unidad de control 28 según la velocidad/caudal del fluido que debe tratarse en el circuito de recirculación 18.
Como se ha mencionado, para una mejor limpieza del módulo de filtración 3, la introducción de gas presurizado es controlada ventajosamente en el cilindro de filtración 6, creando así una presión que, en combinación con la caída por gravedad, empuja hacia el exterior el producto no filtrado (retentado) a través del paso definido por la apertura de la válvula de descarga 30.
Una vez que se ha descargado y limpiado el módulo de filtración 3, dicho módulo se llena de nuevo tan rápidamente como sea posible con producto filtrado adicional a las estaciones aguas abajo del dispositivo de prefiltración 2. De manera apropiada, al final del trabajo y en casos particulares, una vez que se retira la fracción sólida que se había acumulado en el módulo de filtración 3, la apertura de la válvula 29 puede controlarse también para permitir que el líquido de lavado entre en el propio módulo.
Preferentemente, el procedimiento según la invención, así como el dispositivo que implementa dicho procedimiento, están adaptados y destinados a utilizarse en el sector de procesamiento de alimentos para filtrar productos fluidos orgánicos, tales como, por ejemplo, en el sector de elaboración del vino para filtrar vino.
Además, la invención se refiere también a un sistema de tratamiento de productos orgánicos líquidos en el sector de procesamiento de alimentos en el que, antes de la etapa/módulo de filtración principal, preferentemente de tipo tangencial, se contempla un dispositivo de prefiltración según la invención, como se describe anteriormente, para separar las partículas sólidas más finas del componente líquido, para separar el producto que debe filtrarse de los componentes sólidos más gruesos, es decir, los que tienen sustancialmente un tamaño mayor de 0.5 mm.
Resulta de lo anterior que el procedimiento y el dispositivo según la presente invención son más ventajosos que los procedimientos y dispositivos tradicionales debido a que:
- hacen posible determinar de manera fiable el nivel de concentración de la fracción sólida presente en el dispositivo de prefiltración,
- hacen posible automatizar la etapa de descarga y limpieza del dispositivo de prefiltración,
- evitan interrumpir el procedimiento de filtración para abrir la válvula de descarga 30 cuando no hay ninguna obstrucción/llenado real del dispositivo de prefiltración,
- hacen posible impedir una situación en la que el módulo de prefiltración está completamente obstruido y, por tanto, es más laborioso de limpiar.
- optimizan la prefiltración y la hacen más eficiente.
En particular, la presente solución difiere de los documentos GB1535062 y US4436633 debido a que no contemplan controlar automáticamente la apertura de una válvula de descarga del componente sólido, que se ha acumulado durante la filtración sobre la base de los valores de velocidad/caudal que el sensor de velocidad/caudal (caudalímetro) detectó en el circuito de recirculación.
Además, el documento GB1535062 no contempla el uso en el circuito de recirculación de un sensor de velocidad/caudal (caudalímetro) debido a que en tal circuito solo se contempla la presencia de una bomba que está apropiadamente sobredimensionada de manera que se garantice una elevada velocidad del retentado que se devuelve a la entrada de la tubería de filtración. Además, el documento GB1535062 no contempla la bomba prevista en el circuito de recirculación que es del tipo centrífugo ni contempla el sensor de velocidad/caudal que debe posicionarse aguas abajo del mismo.
Además, en el documento US4436633, no se contempla ningún circuito de recirculación y la desactivación de la bomba de alimentación se concibe, con el fin de provocar que el retrolavado por medio de filtrado se controle manualmente cuando el componente sólido alrededor de la unidad de filtración alcanza un considerable espesor o cuando disminuye la producción de filtrado.
Por el contrario, ventajosamente, según la presente invención, el uso en el circuito de recirculación de un sensor de velocidad/caudal dispuesto aguas abajo de una bomba centrífuga hace posible obtener una detección apropiada y fiable de la concentración de la fracción sólida de la salida de producto desde el módulo de prefiltración de una manera simple con el fin de conocer automáticamente el estado de obstrucción de los elementos de filtración de dicho módulo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de prefiltración mejorado, en particular para prefiltrar productos líquidos orgánicos en el sector del procesamiento de alimentos, del tipo que comprende un módulo de filtración (3), en el que el producto que debe tratarse es empujado radialmente hacia el exterior contra las paredes perforadas de un elemento de filtración (6), de manera que se separe el filtrado, que es recogido y extraído de este modo a través de por lo menos una salida, del retentado, que a continuación se vuelve a introducir en el interior del propio módulo de filtración (3) por medio de un circuito de recirculación (18), caracterizado por que:
- la velocidad/caudal del producto que debe tratarse es detectada por medio de un sensor de velocidad/caudal (22) posicionado en el circuito de recirculación (18), en el que está prevista también una bomba centrífuga (20) para recircular dicho producto que debe tratarse, estando dicho sensor de velocidad/caudal (22) posicionado en dicho circuito de recirculación (18) en una posición aguas abajo de dicha bomba centrífuga (20),
- la velocidad/caudal detectada por medio de dicho sensor (22) se compara a una frecuencia predeterminada con un valor predeterminado y, cuando se alcanza dicho valor predeterminado, se desactiva dicha bomba centrífuga y se controla la apertura de una válvula de descarga (30) para hacer que la fracción sólida del producto que debe tratarse, que se acumula en dicho elemento de filtración (6) durante el tratamiento de prefiltración, salga de dicho elemento de filtración (6);
en el que una unidad de control (28) está configurada para comparar dicho valor de velocidad/caudal detectado con el valor predeterminado y para controlar correspondientemente, sobre la base de dicha comparación, la apertura de la válvula de descarga (30).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho por lo menos un valor de comparación predeterminado corresponde a un valor superior al valor de velocidad/caudal que representa una situación de obstrucción límite del elemento de filtración (6).
3. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho módulo de filtración (3) está dispuesto verticalmente, y por que, controlando la apertura de dicha válvula de descarga (30), la fracción sólida del producto que debe tratarse, que se acumula en dicho elemento de filtración (6) durante el tratamiento de prefiltración, sale de dicho módulo (3), pasando a través de dicha válvula de descarga (30), por lo menos en parte por gravedad.
4. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, cuando se alcanza dicho por lo menos un valor de velocidad/caudal predeterminado del producto que debe tratarse, se introduce gas presurizado en el interior del elemento de filtración (6) de dicho módulo de filtración (3), en el lado del retentado, para permitir que la fracción sólida del producto que debe tratarse, que se acumula en dicho elemento de filtración (6), por efecto del gas presurizado, salga a través del paso definido por la apertura de dicha válvula de descarga (30).
5. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se introduce un fluido de lavado en el interior del módulo de filtración (3) después de haber completado la etapa de descarga de la fracción sólida del producto que debe tratarse.
6. Dispositivo de prefiltración mejorado, en particular para prefiltrar productos fluidos orgánicos en el sector de procesamiento de alimentos, caracterizado por que comprende:
- un módulo de filtración (3) provisto de un elemento de filtración (6) con una pared lateral perforada y con unos medios (9, 12) para empujar el producto que debe tratarse contra la pared perforada, estando dicho módulo de filtración (3) provisto también de una entrada (11) del producto que debe tratarse, una salida de retentado (11') y por lo menos una salida de filtrado (7),
- un circuito de recirculación (18) del producto que debe tratarse, que conecta dicha salida de retentado (11') con dicha entrada (11) del producto que debe tratarse,
- un circuito de alimentación (24) del nuevo producto que debe tratarse, que conduce a dicho circuito de recirculación (18),
- una bomba centrífuga (20) y un sensor de velocidad/caudal (22) insertados en dicho circuito de recirculación (18), dicho sensor de velocidad/caudal (22) es insertado en dicho circuito de recirculación (18) en una posición aguas abajo de dicha bomba centrífuga (20),
- una unidad de control (28), conectada con dicho sensor (22) de manera que reciba los valores de velocidad/caudal del producto que debe tratarse, detectados por dicho sensor dentro de dicho circuito de recirculación (18), estando dicha unidad de control (28) configurada para comparar dicho valor de velocidad/caudal detectado con por lo menos un valor prestablecido y para controlar correspondientemente, sobre la base de dicha comparación, la apertura de una válvula de descarga (30) para hacer que la fracción sólida, que se acumula en su interior durante el tratamiento de prefiltración, salga del elemento de filtración (6).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por que dicho módulo de filtración (3) presenta una extensión vertical, y por que dicha válvula de descarga (30) está prevista en el fondo de dicho elemento de filtración (6).
8. Dispositivo según una o más de la reivindicación 6 o la reivindicación 7, caracterizado por que dicho módulo de filtración (3) comprende, en su interior, un árbol giratorio (9) que soporta y mueve unas cuchillas (12) mantenidas en contacto con la superficie interior de dicha pared cilíndrica perforada del elemento de filtración (6).
9. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que dicha unidad de control (28) está configurada para muestrear la señal de velocidad/caudal detectada por dicho sensor (22) y para comparar, en secuencia y a una frecuencia predeterminada sustancialmente continua del orden de milisegundos, los valores obtenidos a partir de dichos muestreos de señal con dicho valor predeterminado.
10. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que la válvula de descarga (30) es del tipo encendido-apagado o proporcional.
11. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por que comprende un circuito (29, 31) para enviar un fluido de lavado al interior de dicho módulo de filtración (3), estando dicha unidad de control (28) conectada con dicho circuito de lavado (29, 31) para controlar su activación.
12. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado por que comprende un circuito (35) para introducir gas presurizado en el interior del elemento de filtración (6), en el lado del retentado, estando dicha unidad de control (28) conectada con dicho circuito de introducción de gas (35) para controlar su activación.
13. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado por que dicho circuito de introducción de gas presurizado (35) está conectado con dicho elemento de filtración (6) por medio de una parte de dicho circuito de recirculación (18) que está aguas abajo de dicho sensor (22) y que se introduce en el interior de dicho elemento de filtración (6).
14. Sistema para tratar productos fluidos orgánicos en el sector de procesamiento de alimentos, caracterizado por que comprende en secuencia:
- un dispositivo de prefiltración (2) según una o más de las reivindicaciones anteriores 6 a 13 para separar, en el producto que debe tratarse, el filtrado de los componentes solidos más grandes que presentan un tamaño sustancialmente mayor que 0.5 mm,
- un módulo de filtración, preferentemente de tipo tangencial, para separar, en el producto filtrado que sale de dicho dispositivo de prefiltración (2), las partículas sólidas más finas del componente líquido.
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