DISPOSITIVO PARA LA MEDICIóN DE LA PERDIDA DE CARGA EN

CONTENEDORES DE MEMBRANAS DE OSMOSIS INVERSA

OBJETO DE LA INVENCIóN

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere un dispositivo para la medición de la pérdida de carga en contenedores de membranas de osmosis inversa, previsto para su aplicación concreta en aquéllas situaciones en las que se establece la separación de grupos de membranas que determinan etapas diferentes de osmosis. El dispositivo se basa en la incorporación de un interconector ciego intercalado en el tramo de tubo de permeado que separa las membranas correspondientes a las etapas establecidas en la instalación entre las propias membranas.

El objeto de la invención es permitir efectuar una medición de la pérdida de carga de cada etapa, es decir de los diferentes grupos de membranas que se establezcan en la instalación así como medir otros parámetros tales como la presión de rechazo, conductividad y temperatura.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

Como es sabido, las instalaciones desaladoras en las que se realiza una osmosis inversa a base de membranas mediante las que se realiza el permeado del agua salada y por lo tanto la obtención de agua apta para el consumo para ciertos usos, presenta la particularidad de que las membranas se alojan en un contenedor de presión y se conectan correlativamente entre sí, efectuando la interconexión mediante un tubo de recogida de agua permeada, que es pasante a través de todas las membranas para que el agua que circule por el interior del contenedor y pase a través de dichas membranas alcance el referido tubo y el agua permeada obtenida en éste, sea

recogida en su correspondiente extremo de salida establecido al final del contenedor propiamente dicho.

En instalaciones normales, el contenedor por el que circula el agua a tratar y que contiene las membranas permeables, presenta en uno de sus extremos la alimentación del agua a tratar, mientras que el extremo opuesto presenta la salida para le agua de rechazo o no tratada, así como la salida del tubo de recogida de agua permeada . Pues bien, en algunos casos es preciso establecer dentro del mismo contenedor de presión dos grupos de membranas, permitiendo establecer dentro de tal contenedor un sistema de osmosis inversa con dos etapas, estando separadas ambas etapas por un interconector ciego intercalado en el tubo de recogida de agua permeada, y concretamente entre las membranas que separan las dos consideradas etapas o grupos.

De esta forma, se pueden obtener dos calidades de agua permeada de las membranas, pudiéndose realizar posteriormente un tratamiento de afino de cada una de dichas aguas permeadas según las necesidades y/o uso para que se destine el agua en cuestión.

Ahora bien, el montaje en dos etapas o grupos dentro del mismo contenedor presenta el inconveniente de que no permite conocer ni la composición ni la presión de la corriente de agua no tratada procedente de la membrana última correspondiente al primer grupo, cuya membrana va situada con anterioridad a la primera membrana del segundo grupo, con lo que no es posible conocer la presión neta que alimenta a la comentada primera membrana del segundo grupo.

Por otro lado, y como inconveniente más importante, cabe destacar que el montaje según las dos referidas

etapas o grupos no permite conocer la pérdida de carga de cada grupo de membranas establecido en el contenedor de presión, por lo que no es posible establecer un modelo completo de funcionamiento del sistema de osmosis inversa.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

Mediante el dispositivo de la invención es posible medir las variables citadas en el apartado anterior, basándose en que la interconexión entre los dos grupos de membranas establecidos en el contenedor de presión, se efectúa mediante un interconector que presenta la particularidad de que uno de sus extremos es abierto, siendo el otro extremo cerrado.

Dicho interconector, intercalado en el tubo de recogida de agua permeada, presenta otra característica particular consistente en que sobre un tramo intermedio en zonas determinadas de la periferia del citado tubo, se ha previsto una alineación circunferencial de orificios que comunican con una cámara establecida hacia el extremo abierto de dicho interconector, incorporando en este extremo un racor sobre el que se conecta un tubo de presión, de pequeño diámetro, que discurre axialmente por el interior del tramo de tubo de agua permeada correspondiente al grupo de membranas cuya medición de pérdida de carga se pretende medir, así como poder realizar la medida de otros parámetros, tales como presión de rechazo o el agua no tratada, conductividad y temperatura.

El comentado tubo de presión de pequeño diámetro se prolonga al exterior del contenedor de presión, atravesando la respectiva tapa extrema de éste, pasando

- A -

por el interior del tramo exterior correspondiente al tubo de recogida de agua permeada, hasta alcanzar una conexión en "T" donde está instalado un sensor de presión del agua no permeada o de rechazo, en la parte de montaje del interconector . Además, se han previsto unos medios de contrapresión extremos, así como unos medios de caudal, también extremos, y respectivas válvulas reguladoras de caudal, montadas en los tramos de agua permeada de los dos grupos de membranas . Por otro lado, se ha previsto también que en la entrada del agua de alimentación al contenedor de presión vaya montado un sensor de presión que mide la presión de entrada al sistema, mientras que en la conducción de agua de rechazo o no tratada va montado otro medidor de la presión de dicha agua no tratada.

Finalmente, se ha previsto que en ambos tramos del tubo de agua permeada se incluyan, a continuación de los medidores de presión, una válvula reguladora de caudal que colabora en ver el efecto del interconector que separa los dos grupos de membranas, permitiendo crear una contrapresión en cada extremo de dichos tramos de agua permeada, permitiendo observar la influencia de las contrapresiones aplicadas en los puntos de montaje de tales válvulas reguladoras, para regular el flujo de agua permeada que pasa a través de las membranas y por lo tanto observar la presión en el punto de montaje del interconector .

Mediante una toma de muestras de agua de rechazo no tratada, es posible realizar analíticas de dicho agua de rechazo en la membrana última del primer grupo de membranas, para poder calcular la presión osmótica y con ello calcular la presión neta que alimenta al segundo

grupo de membranas, lo que posibilita prever el comportamiento de esas membranas del segundo grupo.

Es decir, en base al dispositivo de la invención, una instalación o contenedor de presión con membranas de osmosis inversa de agua salada montadas en dos grupos, se pueden conseguir los siguientes datos:

1°.- Se puede medir la pérdida de carga de los distintos grupos de membranas montados en el contenedor de presión en una instalación de osmosis inversa. 2 ^o .- Es posible medir la presión de la cámara establecida en el interconector, así como recoger muestras del agua en ese punto para realizar analíticas químicas .

3°.- Es posible recoger muestras de agua de rechazo y alimentación de las membranas en las que se encuentra instalado el interconector.

4 ^o .- Es posible conocer las contrapresiones en el extremo de cada uno de los tramos del tubo de recogida de agua permeada de cada uno de los grupos de membranas . 5 ^o .- Es posible conocer los caudales del agua permeada en cada extremo del conjunto de membranas.

6 ^o .- Permite variar las contrapresiones del agua permeada de forma independiente en cada uno de los extremos de los correspondientes tramos de tubo de recogida de agua permeada de cada grupo de membranas, y observar además la influencia de éstas en la pérdida de carga de los dos grupos de membranas donde se encuentra instalado el conector.

7 ^o .- Es posible calcular presiones osmóticas y netas del agua de rechazo no tratada y de alimentación del punto donde está instalado el interconector.

8°.- Permite medir la temperatura en todas las corrientes de agua, alimentación general, rechazo y

alimentación de las membranas donde se encuentra instalado el interconector, así como de la circulación de rechazo general, determinados en cada uno de los extremos de tramos de tubo de agua permeada de ambos grupos de membranas .

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, un juego de dibujos en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del dispositivo de la invención.

Figura 1,- Muestra una representación esquemática de una instalación de osmosis inversa de membranas con el dispositivo de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista ampliada y a mayor escala de la parte de la instalación donde va situado el dispositivo constituido por el interconector como elemento fundamental de la invención, así como el grupo de membranas situada entre ese interconector y la entrada o alimentación de agua al contenedor de presión.

Figura 3.- Muestra una vista ampliada del propio interconector montado en la parte de la instalación representaba en la figura anterior.

DESCRIPCIóN DE LA FORMA DE REALIZACIóN PREFERIDA A la vista de las comentadas figuras, puede observarse una instalación de osmosis inversa para el tratamiento de agua salada que incluye, como es convencional, un contenedor de presión 1 en cuyo interior van montados los dos grupos de membranas 2 y 2 ' , interconectadas correlativamente entre sí mediante un tubo 3 de recogida de agua permeada, que es pasante a

través de respectivos tapones 4 establecidos en el extremo de alimentación 5 del agua a tratar y en el extremo de salida 6 del agua de rechazo y del agua permeada . El grupo de membranas 2 incluye concretamente tres membranas, mientras que el grupo de membranas 2 ¹ incluye cinco membranas, sin descartar que el primer grupo pueda tener dos, cuatro ó cinco membranas y el segundo grupo 2' tener seis, tres ó dos membranas, respectivamente. En cualquier caso, ambos grupos de membranas 2 y 2 ' están determinados por la incorporación de un interconector 7 intercalado en el propio tubo de recogida de agua permeada 3, separando lógicamente los grupos de membranas 2 y 2 ' como se representa en las figuras 1 y 2. Ese interconector 7 presenta un extremo 8 abierto y un extremo opuesto 9 cerrado, y en una zona aproximadamente intermedia y periféricamente está afectado de orificios 10, según una distribución circunferencial, a través de los cuales se comunica con una cámara 11 en cuyo extremo se ha previsto un racor 12 de conexión para un tubo de presión 13 de pequeño diámetro que discurre axialmente por el interior del tubo de recogida de agua permeada 3 y a través de un prensa- estopas 14 pasa la correspondiente tapa 4 establecida en el extremo de entrada de alimentación de agua 5 del contenedor de presión 1, siguiendo dicho tubo de presión 13 exteriormente por el propio tubo de agua permeada 3 hasta alcanzar una conexión 15 en "T", donde va instalado un sensor medidor de presión 16, cuya finalidad es medir la presión del agua rechazada existente en el punto 17 o de montaje del propio interconector 7.

En los extremos de la instalación se han previsto respectivos medidores de presión 18, así como sendos

medidores de caudal 19 y respectivas válvulas reguladoras de caudal 20, de manera que estos componentes están asociados a respectivos indicadores de la medición 16 ' , 18' y 19', respectivamente, todo ello establecido en los correspondientes tramos del tubo de agua permeada 3 pertenecientes a los dos grupos de membranas 2 y 2 '

Además, en el extremo de entrada de alimentación de agua 15 al contenedor de presión 1, se ha previsto un medidor de presión 21 medidor de la presión de entrada a la instalación, mientras que en el extremo de salida de agua de rechazo 6 ' se ha previsto un medidor 22 para medir la presión del agua no tratada.

El montaje de las válvulas reguladoras de presión 18 permiten crear una contrapresión en cada extremo de los tramos del tubo 3 de agua permeada, lo que permite observar la influencia de las contrapresiones aplicadas en los respectivos puntos para regular el flujo de agua permeada que pasa a través de la membranas y por lo tanto poder observas la presión en el punto 17 de montaje del interconector 7.

En definitiva, mediante el dispositivo y los complementos referidos con anterioridad, es posible calcular la presión osmótica del agua procedente de la membrana última del grupo 2 de membranas, así como calcular la pérdida de carga de ambos grupos de membranas 2 y 2 ' , e incluso calcular la pérdida de carga total y la presión neta de alimentación al conjunto de membranas, permitiendo en este último caso poder prever el comportamiento de las membranas del segundo grupo 2 ' , todo ello resultando de gran utilidad para el estudio de una instalación o sistema de osmosis inversa mediante el grupo de membranas separadas por un interconector 7 como el descrito.