ES1311141U

ES1311141U - Equipo de ultrafiltracion

Info

Publication number: ES1311141U
Application number: ES202331776U
Authority: ES
Inventors: Cuevas Unai Mesa; Beascoechea Alejandro Ouro; Martínez Marta Otegui; Martínez Pedro Otegui
Original assignee: Fluytec SA
Current assignee: Fluytec SA
Priority date: 2023-10-04
Filing date: 2023-10-04
Publication date: 2024-10-17
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: EP4534185A1; ES1311141Y

Abstract

Equipo de ultrafiltración que comprende al menos un cuerpo (1) en el interior del que se alojan una placa (3) y unos módulos (6) de filtrado del tipo de los que comprenden un extremo inferior, una pluralidad de fibras en su interior, y un extremo superior, y que están unidos a la placa (3), donde: - la placa (3) comprende una semiplaca superior (4) a la que se unen los módulos (6) de filtrado y una semiplaca inferior (5), unidas entre sí, y que disponen de una pluralidad de orificios de alimentación (7) enfrentados entre sí en correspondencia con los módulos (6) de filtrado y a través de los que se introduce agua y aire en dichos módulos (6) de filtrado; - la semiplaca inferior (5) comprende una superficie superior, enfrentada a la semiplaca superior (4), y una superficie inferior, y comprende: en la superficie inferior, conectados con los orificios de alimentación (7), unas aberturas de salida de aire (11); y unos orificios pasantes de entrada (10) que conectan la superficie inferior y la superficie superior y están destinados a recibir una corriente de aire; en la superficie superior se encuentran una pluralidad de ramales de aireación (9) que se extienden desde los orificios pasantes de entrada (10) hasta rodear, al menos parcialmente, cada uno de los orificios de alimentación (7), y en los ramales de aireación (9) se encuentran una pluralidad de orificios pasantes de salida (12) conectados con las aberturas de salida de aire (11) de la superficie inferior; tal que la corriente de aire que entra por los orificios pasantes de entrada (10) recorre los ramales de aireación (9) hasta los orificios pasantes de salida (12) a través de los que pasa hasta las aberturas de salida de aire (11) que comunican con los orificios de alimentación (7) donde están dispuestos los módulos (6) de filtrado.

Description

DESCRIPCIÓN

EQUIPO DE ULTRAFILTRACIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención se enmarca en el campo técnico de los equipos de filtración, y más concretamente de los equipos de ultrafiltración. El equipo propuesto presenta una configuración que solventa las limitaciones existentes de los equipos a presión multi-membrana (MEV por sus siglas en inglés) de ultrafitración conocidos.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Actualmente, los sistemas de ultrafiltración requieren de una serie de lavados periódicos para mantener las membranas de los módulos de filtrado libres de partículas que reducen el área libre de filtración. De lo contrario, las membranas quedarían colmatadas en cuestión de minutos / horas.

Actualmente se emplean generalmente módulos de filtrado que realizan un filtrado de fuera a dentro. Cada módulo comprende en su interior un conjunto de fibras (que son unos tubos permeables de un diámetro muy reducido) a través de las que pasa el agua a filtrar, es decir, el agua va de fuera hacia dentro de la fibra, atravesando la superficie de la fibra y dejando las impurezas en la superficie exterior de la fibra. El agua filtrada recorre el interior (lúmen) de la fibra y sale por un extremo superior de estas.

Los módulos comprenden un extremo inferior (potting inferior) y un extremo superior (potting superior). En la parte inferior el lúmen de las fibras está tapado con el potting inferior para que el agua filtrada tenga que, necesariamente, salir por el extremo superior. El extremo superior de las fibras sobresale más allá del potting superior del módulo que es el elemento que separa, de manera estanca, el agua sucia del agua filtrada.

El agua a filtrar se introduce en el módulo a través de unos orificios pasantes dispuestos en la base inferior del módulo o a través de unos orificios pasantes dispuestos en una sección superior del módulo por debajo del potting superior.

Para realizar el lavado de los módulos de filtrado se suele emplear lo que se conoce como retrolavado con aire y agua(backwash enhanced with air scouring), que típicamente se repite cada 30 - 60 minutos. Durante este proceso de lavado se detiene temporalmente el proceso de filtración y se reintroduce agua filtrada en los módulos. El agua filtrada fluye a través de las fibras (membranas) en sentido contrario al de filtración, lo que ayuda a arrastrar las partículas depositadas en la superficie filtrante.

Para mejorar el rendimiento del lavado, se introduce aire a presión para agitar las membranas, generando una turbulencia que ayuda a remover las partículas depositadas sobre las membranas. Para conseguir un correcto rendimiento, las membranas deben agitarse en toda su longitud. Para ello, lo ideal es que el aire entre directamente a cada módulo desde su parte más baja(pottinginferior), y ascienda hasta llegar al punto más alto, por el que se ventea.

Además, es fundamental que el reparto de aire sea homogéneo en todos los módulos de filtrado, ya que, si existen módulos con un flujo insuficiente de aire, el lavado no será efectivo y el sistema perderá área filtrante en los sucesivos ciclos de filtrado.

En el caso particular de los sistemas MEV, los módulos de filtrado están alojados en un recipiente a presión. El objetivo es maximizar el área filtrante en cada recipiente.

Generalmente, en el interior del recipiente, los módulos se interconectan por su parte inferior y por su parte superior. La parte inferior del módulo es, como se ha descrito previamente, la zona por la que entran el agua a tratar y el aire, y la parte superior del módulo es la zona donde se recoge el agua filtrada.

Para introducir el aire de lavado en los módulos de los equipos MEV, se conocen estos dos métodos:

1) usar una cámara inferior para generar una bolsa de aire; o

2) usar un distribuidor de aire tipo "espina de pez” colocado bajo los módulos.

En el caso del primer método, en el que se usa una cámara inferior, es necesario crear una barrera física que aísle dicha cámara inferior de la cámara en la que se ubican los módulos.

Para ello, es necesario recurrir a una placa que quede ensandwichada entre dos bridas construidas sobre el cuerpo del recipiente o fijada al interior del cuerpo del recipiente. De esta forma se asegura un sellado total, de tal manera que el aire que se va a usar para la limpieza no se fugue por el contorno de unión ya que esto evitaría la formación de la bolsa de aire necesaria. Esta placa lleva integrados unos tubos o boquillas que penetran en la cámara inferior y los módulos se unen a la placa mediante un casquillo conector (casquillo inferior del módulo) de manera estanca. Al introducir aire en la cámara inferior, como está sellada, al no poder escapar este aire a través de la placa, se va formando una bolsa de aire hasta llegar a un punto de la boquilla donde existe un orificio a través del cual el aire fluye hacia el interior de cada módulo. Siempre que la placa esté bien recta y no existan fugas a través de la misma, este sistema permite obtener una buena distribución de aire a cada módulo, ya que la lámina de aire generada llega al mismo tiempo a cada uno de ellos. Además, este método también asegura que el aire entra directamente al módulo por su parte inferior.

Sin embargo, de entre las dos soluciones de ensandwichar la placa, la solución más fiable es la que ensandwicha la placa entre dos bridas, ya que de esta forma se asegura mejor el sellado y el nivel de la placa. Esta solución se describe por ejemplo en el documento EP2852454B1 que, en contrapartida, presenta las siguientes desventajas:

- la introducción de un conjunto de bridas en el cuerpo del equipo supone un importante aumento del material y mano de obra para preparación del recipiente y de la propia placa (que pasa a ser de mayor diámetro), lo que conlleva un mayor peso, mayor consumo de materia prima / huella de CO<2>y un mayor coste;

- al generarse una cámara nueva, se producen diferencias de presión entre ambas cámaras, lo que conlleva la aparición de cargas sobre la placa, requiriendo un dimensionamiento mecánico, lo que implica un aumento del espesor de la placa, y por lo tanto de su peso, coste y huella de CO<2>;

- la bolsa de aire que se genera en la cámara nueva (entre la placa y el extremo de los tubos) no se puede ventear por lo que pueden generarse fenómenos indeseados y peligrosos, como por ejemplo golpes de ariete;

- es necesario disponer de un tubo adicional atravesando la cámara y la placa para introducir el agua de alimentación, lo cual complica el montaje del equipo ya que el eje de la brida que se fija al cuerpo debe coincidir con el eje del agujero de la placa para dicho tubo y, adicionalmente;

- el agujero realizado sobre la placa reduce el área filtrante que puede albergarse en el recipiente ya que sobre dicho agujero no se puede colocar ningún módulo, reduciendo así la superficie filtrante.

Si bien la patente EP2852454B1 no lo recoge, sería de gran utilidad disponer de al menos una placa guía entre la placa superior e inferior, que ayude a colocar los módulos en su posición adecuada durante su instalación. Esto es aún más importante cuando el extremo inferior de cada módulo de filtración tiene que encajar de forma ajustada (p.ej. mediante una junta tórica) en el contorno interior del tubo / boquilla integral a la placa, como ocurre en este caso. Sin ello se dificulta mucho colocar los módulos correctamente cuando se colocan desde arriba.

En caso de usar una placa guía de este tipo, al tener que hacer pasar a través de ella un conector inferior, cuyo diámetro es superior al del módulo de filtración, se hace necesario aumentar la distancia entre módulos. Esto es debido a que la placa guía debe tener unos nervios de un espesor mínimo que son incompatibles con tener las generatrices exteriores de los conectores inferiores tangencialmente cerca. Esto conlleva una reducción del área filtrante que puede albergar cada cuerpo del equipo, lo que implicaría tener que aumentar el número de cuerpos o hacer cuerpos más grandes para tratar el mismo caudal de agua. Esto implica mayor coste, mayor ocupación en planta/peso y mayor huella de CO<2>.

Se conoce también el documento ES2567103B1 que describe un distribuidor de tipo "cola de pez” donde se propone una solución para la que no es necesario introducir una nueva cámara con la que generar una bolsa de aire. Este distribuidor solventa algunos de los problemas técnicos previamente descritos, pero tiene como inconveniente que la distribución de aire no es tan precisa y, además, el aire no se introduce directamente al extremo inferior del módulo, sino que se deja ascender libremente, pudiendo pasar por el interior del módulo o por los espacios entre módulos.

Asimismo, se conoce el documento ES2407130A2 que propone la instalación de una placa hueca en la que se introduce directamente el aire. Esta placa hueca separa dos cámaras fijándose al interior del cuerpo (por soldadura o laminado). Un problema asociado es que, en dicha unión, se generan cargas sobre la placa. En este caso, el aire se introduce por una brida dispuesta en el lateral del recipiente a presión, que debe coincidir con el hueco de la placa hueca. El aire accede al interior de la placa y escapa a través de unos orificios hacia la cámara superior, donde están los módulos. Esta instalación permite evitar la formación de una bolsa de aire en la parte inferior y evita la instalación de un par de bridas en el cuerpo, pero presenta las siguientes desventajas:

- la ejecución del diseño resulta muy compleja por el hecho de tener que fijar la placa en el interior del recipiente, asegurando una perfecta estanqueidad, al mismo tiempo que la parte hueca de dicha placa coincide con la brida de entrada de aire;

- se generan cargas en la placa por la diferencia de presiones entre las dos cámaras y, además, al ser una placa hueca que debe fabricarse superponiendo dos placas con una serie de soportes entre ellas, existe riesgo de aplastamiento de dicha placa;

- el aire no se introduce en cada módulo sino en unos orificios ubicados en los huecos entre módulos y esto disminuye el rendimiento de la aireación;

- no existe un sistema para distribuir homogéneamente el aire por lo que los orificios cercanos a la brida de entrada de aire tienen mayor aireación y los alejados tienen un menor flujo de aire por lo que el lavado en la zona más alejada es poco efectivo.

Así pues, no se conoce actualmente ningún equipo de ultrafiltración que realice una distribución óptima del flujo de aire sin perder capacidad de filtración ni aumentar los costes de fabricación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un equipo de ultrafiltración que permite una óptima introducción y distribución del aire en cada uno de los módulos de filtración del equipo, sin perder capacidad de filtración respecto a los equipos del estado de la técnica y sin aumentar los costes de fabricación.

Más concretamente, el equipo de ultrafiltración que comprende al menos un cuerpo en cuyo interior se alojan una placa y unos módulos de filtrado del tipo de los que comprenden un extremo inferior, una pluralidad de fibras en su interior, y un extremo superior, y que están unidos a la placa.

La placa comprende una semiplaca superior a la que se unen los módulos de filtrado y una semiplaca inferior, unidas entre sí, y que disponen de una pluralidad de orificios de alimentación enfrentados entre sí en correspondencia con los módulos de filtrado y a través de los que se introduce agua y aire en dichos módulos de filtrado.

La semiplaca inferior comprende una superficie superior, enfrentada a la semiplaca superior, y una superficie inferior, y comprende:

- en la superficie inferior, conectados con los orificios de alimentación, unas aberturas de salida de aire; y unos orificios pasantes de entrada que conectan la superficie inferior y la superficie superior y están destinados a recibir una corriente de aire;

- en la superficie superior se encuentran una pluralidad de ramales de aireación que se extienden desde los orificios pasantes de entrada hasta rodear, al menos parcialmente, cada uno de los orificios de alimentación, y en los ramales de aireación se encuentran una pluralidad de orificios pasantes de salida conectados con las aberturas de salida de aire de la superficie inferior; tal que la corriente de aire que entra por los orificios pasantes de entrada recorre los ramales de aireación hasta los orificios pasantes de salida a través de los que pasa hasta las aberturas de salida de aire que comunican con los orificios de alimentación en correspondencia de los que están dispuestos los módulos de filtrado.

Preferentemente, la sección y la trayectoria de los ramales de aireación entre los orificios pasantes de entrada hasta cada uno de los orificios de alimentación es tal que la pérdida de carga de la corriente de aire es igual en todos los casos.

El equipo también puede comprender una pieza de entrada de aire y agua, hueca, que tiene una configuración en "T” y comprende tres aberturas. Una primera abertura está dispuesta en un primer extremo y configurada para quedar unida a la placa, en correspondencia con los orificios pasantes de entrada de la semiplaca inferior y a un orificio de alimentación. Una segunda abertura está dispuesta en un extremo opuesto la primera abertura. Una tercera abertura está dispuesta en el otro extremo de la pieza y está destinada a recibir una corriente de aire. Asimismo, la pieza de entrada de aire y agua comprende una canalización interna que conecta la primera abertura y la segunda abertura, dividiendo la primera abertura en una abertura central y en una abertura anular, dispuesta alrededor de la abertura central, y que son independientes entre sí. La abertura central, que se corresponde con una abertura de la canalización interna, queda alineada con el orificio de alimentación y está configurada para permitir el paso de agua. La abertura anular queda enfrentada a los orificios pasantes de entrada.

Preferentemente, la tercera abertura está conectada mediante un tubo al exterior del cuerpo del equipo configurado para permitir el paso de aire desde el exterior del equipo hasta el interior de la pieza de entrada de aire y agua.

En un ejemplo de realización la segunda abertura se corresponde con una abertura de la canalización interna. En otra posible realización la pieza de entrada de aire y agua puede comprender un entrante o una pieza reductora configurados para hacer corresponder la segunda abertura con la abertura de la canalización interna.

Para asegurar que el agua puede pasar entre la zona inferior del receptáculo del cuerpo y la zona superior, en la que se encuentran los módulos y por lo tanto no hay diferencias de presión entre ambas zonas (y no se generan cargas en la placa), la placa tiene una sección de menor tamaño que la sección interior del cuerpo del equipo tal que entre la placa y el cuerpo queda al menos una abertura para paso de agua. Preferentemente el receptáculo del cuerpo tiene una sección circular y la placa también y el espacio que queda libre entre la pared interior y la placa es un espacio anular libre para paso de agua.

El equipo puede comprender unos soportes unidos al interior del cuerpo del equipo y sobre los que se apoya la placa.

Preferentemente la semiplaca inferior es de PVC o PP o de un material similar para permitir un correcto mecanizado de dicha semiplaca inferior para fabricar los ramales de aireación.

Preferentemente la semiplaca superior es de un material compuesto o de un material metálico para aportar una mayor resistencia.

Así pues, el equipo de la presente invención permite asegurar que todos los módulos reciben la misma cantidad de aire, que entra en su interior, facilitando su limpieza al pasar entre las fibras del módulo. Además, gracias a la configuración de la pieza de entrada de aire y agua, no es necesario eliminar ningún módulo y no se pierde capacidad de filtrado.

Otra ventaja de la presente invención es que, al no generarse ninguna cámara adicional (el agua puede circular entre la pared interior del receptáculo del cuerpo y el perímetro de la placa), no hay problemas derivados de diferencias de presión ni hay sobreesfuerzos a soportar. Esto evita la necesidad de desarrollar sistemas complejos de sujeción, lo que contribuye a facilitar el montaje y reducir los costes en relación a los equipos conocidos.

Así pues, una de las claves de la invención es que la placa no genera una nueva cámara de aire y por lo tanto no se generan diferencias de presión entre un lado y otro de la misma (entre la semiplaca superior y la semiplaca inferior) que generarían cargas sobre ella.

Otra ventaja es que la entrada de aire es directa al interior de cada módulo a través de los orificios de alimentación (a los que llega el aire a través de las aberturas de salida de aire, a donde llega por los orificios pasantes de salida de los ramales de aireación, a donde llega por los orificios de entrada de aire, a los que llega la corriente de aire que se introduce en la pieza de entrada de aire y agua) sin necesidad de conectores inferiores adicionales, lo que en el caso recomendable de tener que usar una placa guía, supondría aumentar la distancia entre módulos, reduciendo la eficiencia del equipo (cabrían menos módulos en el equipo).

El equipo propuesto además es fácil de fabricar y se aumenta mucho la resistencia de la placa, gracias a su diseño y materiales y a que no soporta diferencias de carga entre la semiplaca superior y la semiplaca inferior.

En resumen, a grandes rasgos, las ventajas del equipo propuesto frente a los equipos conocidos del estado de la técnica son una mayor compacidad, una mayor capacidad de filtrado y menores requisitos para su fabricación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para completar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a esta memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un conjunto de dibujos en dónde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 representa una sección de parte del al menos un cuerpo del equipo donde se observa el receptáculo con la placa, la pieza de entrada de aire y agua y la parte inferior de uno de los módulos.

La figura 2 representa una vista inferior de la placa apoyada en los soportes y con la pieza de entrada de aire y agua conectada.

La figura 3A representa una vista superior de la semiplaca inferior.

La figura 3B representa una vista inferior de la semiplaca inferior.

La figura 3C muestra una vista en perspectiva seccionada de la semiplaca inferior.

La figura 4 representa una vista inferior de uno de los orificios de alimentación de la placa y se pueden ver los orificios inferiores de un módulo a través de los que entran el aire y el agua en su interior.

La figura 5 representa una vista seccionada de la placa, la pieza de entrada de aire y agua, del tubo y de la brida.

A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención:

1: cuerpo; 2: pared interior; 3: placa; 4: semiplaca superior; 5: semiplaca inferior; 6: módulo; 7: orificio de alimentación; 8: soporte; 9: ramal de aireación, 10: orificio pasante de entrada; 11: abertura de salida de aire; 12: orificio pasante de salida; 13: pieza de entrada de aire y agua; 14: canalización interna; 15: primera abertura; 15.1: abertura central; 15.2: abertura anular; 16: segunda abertura; 17: tercera abertura; 18: tubo; 19: pieza reductora; 20: brida; 21: orificio inferior

DESCRIPCIÓN DETALLADA

El equipo comprende un cuerpo (1) con un receptáculo interior, preferentemente de sección circular, con al menos una pared interior (2). En el receptáculo se encuentra una placa (3) que comprende una semiplaca superior (4) y una semiplaca inferior (5). Sobre la placa (3) se apoyan unos módulos (6) de filtración y la placa (3) funciona como distribuidora del aire a presión (que es el aire que se emplea para realizar la limpieza de los módulos (6)).

Una de las ventajas de la invención es que la placa (3) no genera una nueva cámara ya que no está sellada a la al menos una pared interior (2), por lo que no hay diferencias de presión entre la semiplaca superior (4) y la semiplaca inferior (5) que puedan provocar cargas sobre ella.

Asimismo, la placa (3) comprende un orificio de alimentación (7) en correspondencia con cada módulo (6) que permite la entrada directa del agua y del aire a cada módulo (6) por la base inferior de estos. No es necesario el empleo de conectores inferiores y por lo tanto no es necesario utilizar una placa guía, por lo que no es necesario ampliar la separación entre módulos (6).

Preferentemente, el equipo comprende unos soportes (8) unidos a la pared interior (2) del receptáculo del cuerpo (1) y la placa (3) está apoyada sobre dichos soportes (8). En un ejemplo de realización, los soportes (8) son integrales al cuerpo (1). La placa (3) está dispuesta tal que, entre el borde de la placa (3) y la al menos una pared interior (2) del receptáculo quede una abertura o ranura de paso. En una realización preferente en la que el receptáculo tiene una sección circular, dispone de una única pared interior (2) y en dicha realización preferente la placa también tiene sección circular. En este caso, queda libre, entre la placa (3) y la pared interior (2) del cuerpo (1) una sección anular. El agua puede acceder libremente desde la zona inferior del receptáculo (por debajo de la semiplaca inferior (5)) hacia la zona superior del receptáculo (por encima de la semiplaca superior (4), en la zona donde se instalan los módulos (6)) a través de los módulos (6) y por la abertura/ranura/sección anular que queda libre entre la placa (3) y la pared interior (2) del receptáculo. Así pues, las cargas hidráulicas son iguales a ambos lados de la placa (3) y no se generan diferencias de presiones y las cargas correspondientes sobre dicha placa (3).

La semiplaca superior (4) comprende una pluralidad de orificios de alimentación (7) configurados para recibir un extremo inferior de los módulos (6) a la semiplaca superior (4) sin necesidad de utilizar casquillos acopladores. La semiplaca inferior (5) comprende también una pluralidad de orificios de alimentación (7) que, cuando ambas semiplacas (4, 5) están unidas conformando la placa (3), quedan enfrentados a los orificios de alimentación (7) de la semiplaca superior (4). De esta forma el agua puede pasar directamente desde la zona inferior del receptáculo, por debajo de la semiplaca inferior (5), hasta el interior de los módulos (6).

En un ejemplo de realización los módulos (6) del equipo comprenden una junta en su extremo interior para asegurar que toda el agua que pasa a través de los orificios de alimentación (7) llega al interior del módulo (6). Asimismo, por dichos orificios de alimentación (7) de la semiplaca inferior (5) se introduce el aire en los módulos (6). La junta también evita posibles fugas de aire.

A pesar de que no es necesaria una placa guía en el equipo de la invención, como no se usan casquillos acopladores, el hecho de incluir una placa guía no afectaría a la separación entre módulos (6) y por tanto no afectaría a la superficie de filtración del equipo.

Para asegurar una distribución homogénea del aire, que es uno de los objetivos principales de la invención, la semiplaca inferior (5) comprende unos ramales de aireación (9) a través de los que se dirige la corriente de aire que se introduce en el equipo hasta los módulos (6) de filtración. Dichos ramales de aireación (9) tienen una sección y una trayectoria tales que permiten asegurar que la pérdida de carga de la corriente de aire es igual en todos los módulos (6) y por lo tanto, que la cantidad de aire que llega a todos los módulos (6) es la misma.

La semiplaca inferior (5) comprende una superficie superior, orientada hacia la semiplaca superior (4) y una superficie inferior. Las dos semiplacas (4, 5) están unidas entre sí, con un apriete homogéneo y ajuste apretado, para conformar la placa (3). Preferentemente, los ramales de aireación (9) se conforman mediante mecanizado de la cara superior de la semiplaca inferior (5). La semiplaca inferior (5) es preferentemente de un material de fácil mecanizado como PVC o PP para facilitar dicho mecanizado de los ramales de aireación (9).

En la semiplaca inferior (5) se encuentran unos orificios pasantes de entrada (10) en correspondencia con un extremo de los ramales de aireación (9). Dichos orificios pasantes de entrada (10) están distribuidos alrededor de un orificio de alimentación (7) que, de manera aún más preferente, está dispuesto en el centro de la placa (3). Asimismo, la semiplaca inferior (5) comprende unas aberturas de salida de aire (11) en su superficie inferior, conectadas con los orificios de alimentación (7) y conectadas con unos orificios pasantes de salida (12) dispuestos en los ramales de aireación (9). Así pues, la corriente de aire que se introduce en el receptáculo se hace pasar directamente a través de los orificios pasantes de entrada (10), recorre el ramal de aireación (9) y sale de él a través de los orificios pasantes de salida (12) por los que llega a las aberturas de salida de aire (11) que desembocan en los orificios de alimentación (7) y de ahí entra por la parte inferior de los módulos (6) a través de dichos orificios de alimentación (7).

El equipo comprende una pieza de entrada de aire y agua (13) que tiene forma de "T” y que comprende una canalización interna (14) destinada al paso de agua desde la parte inferior del receptáculo del cuerpo (1) hasta uno de los orificios de alimentación (7) de la placa (3) que es el orificio de alimentación (7) de la semiplaca inferior (5) alrededor del que se encuentran los orificios pasante de entrada (10).

Así pues, la pieza de entrada de aire y agua (13) comprende tres extremos donde una primera abertura (15) está conectada a la semiplaca inferior (5), una segunda abertura (16) opuesta a la primera abertura (15) está abierta y orientada hacia la sección inferior del receptáculo, y una tercera abertura (17) que está conectada a un tubo (18) a través del que se introduce, desde el exterior del equipo, aire a presión. La canalización interna (14) se extiende entre la primera abertura (15) y la segunda abertura (16).

Dicha canalización interna (14) dividide la primera abertura en una abertura central (15.1) y una abertura anular (15.2), dispuesta alrededor de la abertura central (15.1), y que son independientes entre sí. De esta manera, el agua que pasa por la pieza de entrada de aire y agua (13) sale de ella por la abertura central (15.1) y el aire que pasa por dicha pieza de entrada de aire y agua (13) sale de ella por la abertura anular (15.2). Por lo tanto, el aire se introduce en la placa (3) de manera independiente a la introducción del agua.

En un ejemplo de realización, en la segunda abertura (16) se encuentra una pieza reductora (19) que reduce la segunda abertura (16) a un tamaño correspondiente con el de la abertura de la canalización interna (14) de manera que, por dicha segunda abertura (16) solo pasa agua, a través de la canalización interna (14). Esto también se puede conseguir mediante una configuración determinada de la pieza de entrada de aire y agua (13) en la que dicha segunda abertura (16) sea coincidente con la abertura correspondiente de la canalización interna (14). De esta manera, bien sea mediante una pieza reductora (19) bien sea con la propia geometría de la segunda abertura (16), se consigue el paso de agua directamente, a través de la canalización interna (14), hacia el módulo (6) dispuesto en el orificio de alimentación (7) enfrentado a la pieza de entrada de aire y agua (13).

Como se ha descrito, la tercera abertura (17) está conectada a un tubo (18) a través del que se introduce la corriente de aire a presión, que accede a través de dicha tercera abertura (17) al espacio interior de la pieza de entrada de aire y agua (13) a través de la que sale por la abertura anular (15.2) de la primera abertura (15), por el espacio anular libre que queda alrededor de los orificios pasantes de entrada (10) de la semiplaca inferior (5).

Así pues, a través de esta pieza de entrada de aire y agua (13), se introducen de manera independiente el aire a la placa (3) a través de la abertura anular (15.2) de la primera abertura (15) hasta los orificios pasantes de entrada (10), y el agua al módulo (6) correspondiente a través del orificio de alimentación (7) en el que está la pieza de entrada de aire y agua (13) a donde llega a través de la abertura central (15.1).

En un ejemplo de realización la canalización interna (14) sobresale por la primera abertura (15) y, en este ejemplo, la superficie inferior de la semiplaca inferior (5) comprende dos rebajes en forma de corona para recibir el extremo correspondiente de la canalización interna (14) y la primera abertura (15) de la pieza de entrada de aire y agua (13).

Preferentemente, el tubo (18) es una tubería flexible. También preferentemente, además de estar unido a la tercera abertura (17) el tubo (18) está unido a una brida (20) de conexión alojada en el cuerpo (1) del equipo. En una posible realización la pieza de entrada de aire y agua (13) también comprende una pieza reductora adicional en la tercera abertura (17) para asegurar la unión con el tubo (18). El equipo también puede comprender una tapa ciega en correspondencia con la brida (20) a través de la que se puede realizar una conexión a una alimentación de aire.

Por lo tanto, la zona que queda libre en el espacio hueco interior de la pieza de entrada de aire y agua (13) en forma de "T”, alrededor la canalización interna (14), está destinada a llenarse de aire durante los lavados. El aire accede a la superficie superior de la semiplaca inferior (5) desde la abertura anular (15.2), a través de una pluralidad de orificios pasantes de entrada (10), que desembocan en los correspondientes ramales de aireación (9) (de la cara superior de la semiplaca inferior (5)).

Los ramales de aireación (9) tienen una trayectoria y sección variable adaptada a la posición de cada módulo (6) para asegurar una distribución homogénea del aire que se introduce en el interior de los módulos (6). Es decir, el diseño de la trayectoria, sección y bifurcaciones de los ramales de aireación (9) es tal que asegura una igual pérdida de carga a cada módulo (6).

Asimismo, los ramales de aireación (9) pueden comprender bifurcaciones, también con trayectoria y sección variable cuando se emplean para dotar de aire a grupos de módulos (6).

Asimismo, como se ha descrito previamente, la placa (3) (con la semiplaca superior (4) y la semiplaca inferior (5)) está dispuesta de manera que entre su perímetro exterior y el contorno interior del recinto cilindrico hay un espacio libre. De esta manera el agua también fluye hacia la cámara en la que se encuentran los módulos (6) pasando por ese espacio libre y accede a los módulos (6) a través de una abertura que comprenden los módulos (6) en su generatriz en una zona cercana al extremo superior.

La semiplaca superior (4) comprende, en su cara superior, unos asientos perimetrales destinados a recibir la sección inferior de los módulos (6). En el centro de dichos asientos perimetrales es donde quedan posicionados los orificios de alimentación (7) de manera que los orificios inferiores (21) del módulo (6) quedan dispuestos en correspondencia con el orificio de alimentación (7) al que están enfrentados, permitiendo el paso del agua y del aire hacia el interior del módulo (6) al tiempo que el módulo queda correctamente apoyado en la semiplaca superior (4).

Preferentemente la semiplaca superior (4) está fabricada en un material compuesto, como por ejemplo PRFV o en un material metálico. Estos materiales aportan mayor resistencia y rigidez.

Así pues, el equipo de la presente invención permite asegurar que todos los módulos (6) reciben la misma cantidad de aire, que entra en su interior, facilitando su limpieza al pasar entre las fibras del módulo (6). Además, gracias a la configuración de la pieza de entrada de aire y agua, no es necesario eliminar ningún módulo (6) y no se pierde capacidad de filtrado.

Otra ventaja de la presente invención es que, al no generarse ninguna cámara adicional (el agua puede circular entre la pared interior (2) del receptáculo del cuerpo (1) y el perímetro de la placa (3)), no hay problemas derivados de diferencias de presión ni hay sobreesfuerzos a soportar. Esto evita la necesidad de desarrollar sistemas complejos de sujeción, lo que contribuye a facilitar el montaje y reducir los costes en relación a los equipos conocidos.

La presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Equipo de ultrafiltración que comprende al menos un cuerpo (1) en el interior del que se alojan una placa (3) y unos módulos (6) de filtrado del tipo de los que comprenden un extremo inferior, una pluralidad de fibras en su interior, y un extremo superior, y que están unidos a la placa (3), donde:

- la placa (3) comprende una semiplaca superior (4) a la que se unen los módulos (6) de filtrado y una semiplaca inferior (5), unidas entre sí, y que disponen de una pluralidad de orificios de alimentación (7) enfrentados entre sí en correspondencia con los módulos (6) de filtrado y a través de los que se introduce agua y aire en dichos módulos (6) de filtrado;

- la semiplaca inferior (5) comprende una superficie superior, enfrentada a la semiplaca superior (4), y una superficie inferior, y comprende:

- en la superficie inferior, conectados con los orificios de alimentación (7), unas aberturas de salida de aire (11); y unos orificios pasantes de entrada (10) que conectan la superficie inferior y la superficie superior y están destinados a recibir una corriente de aire;

- en la superficie superior se encuentran una pluralidad de ramales de aireación (9) que se extienden desde los orificios pasantes de entrada (10) hasta rodear, al menos parcialmente, cada uno de los orificios de alimentación (7), y en los ramales de aireación (9) se encuentran una pluralidad de orificios pasantes de salida (12) conectados con las aberturas de salida de aire (11) de la superficie inferior; tal que la corriente de aire que entra por los orificios pasantes de entrada (10) recorre los ramales de aireación (9) hasta los orificios pasantes de salida (12) a través de los que pasa hasta las aberturas de salida de aire (11) que comunican con los orificios de alimentación (7) donde están dispuestos los módulos (6) de filtrado.

2. - Equipo de ultrafiltración según la reivindicación 1 en el que la sección y la trayectoria de los ramales de aireación (9) entre los orificios pasantes de entrada (10) hasta cada uno de los orificios de alimentación (7) es tal que la pérdida de carga de la corriente de aire es igual en todos los casos.

3. - Equipo de ultrafiltración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende una pieza de entrada de aire y agua (13), hueca, que tiene una configuración en "T” y comprende tres aberturas donde una primera abertura (15) está configurada para quedar unida a la placa (3), en correspondencia con los orificios pasantes de entrada (10) de la semiplaca inferior (5) y a un orificio de alimentación (7), una segunda abertura (16) en un extremo opuesto a la primera abertura (15) y una tercera abertura (17) dispuesta en el otro extremo de la pieza y destinada a recibir una corriente de aire, y comprende una canalización interna (14) que conecta la segunda abertura (16) y la primera abertura (15) y queda alineada con un orificio de alimentación (7).

4. - Equipo de ultrafiltración según la reivindicación 3 en el que la canalización interna (14) divide la primera abertura (15) en una abertura central (15.1) y en una abertura anular (15.2), dispuesta alrededor de la abertura central (15.1), y que son independientes entre sí.

5. - Equipo de ultrafiltración según la reivindicación 4 en el que la abertura central (15.1) es coincidente con una abertura de la canalización interna (14) y está alineado con el orificio de alimentación (7), y la abertura anular (15.2) queda enfrentada a los orificios pasantes de entrada (10).

6. - Equipo de ultrafiltración según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 en el que la tercera abertura (17) está conectada mediante un tubo (18) al exterior del cuerpo del equipo configurado para permitir el paso de aire desde el exterior del equipo hasta la pieza de entrada de aire y agua (13).

7. - Equipo de filtración según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6 en el que la segunda abertura (16) se corresponde con una abertura de la canalización interna (14).

8. - Equipo de filtración según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 en el que la pieza de entrada de aire y agua (13) comprende un entrante o una pieza reductora (19) configurados para hacer corresponder la segunda abertura (16) con la abertura de la canalización interna (14).

9. - Equipo de filtración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la placa (3) tiene una sección de menor tamaño que la sección interior del cuerpo del equipo tal que entre la placa (3) y el cuerpo (1) queda al menos una abertura para paso de agua.

10.- Equipo de filtración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende unos soportes (8) unidos al interior del cuerpo del equipo y sobre los que se apoya la placa (3).

11.- Equipo de filtración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en que la semiplaca inferior (5) es de PVC o PP.

12.- Equipo de filtración según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en que la semiplaca superior (4) es de un material compuesto o de un material metálico.