ES2288796B1 - DESALADORA MARINA PLANT WITH WIND-DRIVE DRIVING. - Google Patents
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Abstract
Planta desaladora marina con accionamiento de bombeo eólico-eléctrico, incorporando un aerogenerador (9), mediante cuyo rotor eólico (10) se acciona un conjunto de bombas (6) que van suspendidas de dicho rotor eólico (10) mediante sirgas (12), yendo acopladas las bombas (6) a un colector (5) en el que se recoge el agua del bombeo, con una disposición de dicho colector (5) en montaje de movimiento giratorio sincronizado con el movimiento de orientación del rotor eólico (10) respecto del viento, para evitar la torsión de las sirgas (12).Marine desalination plant with wind-electric pumping drive, incorporating a wind turbine (9), whose wind rotor (10) drives a set of pumps (6) that are suspended from said wind rotor (10) by means of syrups (12), the pumps (6) being coupled to a manifold (5) in which the pumping water is collected, with an arrangement of said manifold (5) in rotary motion assembly synchronized with the orientation movement of the wind rotor (10) with respect to of the wind, to avoid the twisting of the sirgas (12).
Description
Planta desaladora marina con accionamiento de bombeo eólico-eléctrico.Marine desalination plant with drive wind-electric pumping.
La presente invención está relacionada con la producción de agua desalada a partir del agua del mar, proponiendo una planta desaladora que toma el agua para desalar directamente del mar, mediante accionamiento de bombeo combinado con medios eólicos y medios eléctricos, incorporando una disposición de montaje que permite utilizar un rotor eólico para accionar en vaivén vertical un grupo de bombas por medio de sirgas de suspensión, sin que las sirgas soporten esfuerzos de torsión por el giro de orientación del rotor eólico con relación al viento.The present invention is related to the desalinated water production from seawater, proposing a desalination plant that takes water to desalinate directly from the sea, by means of pumping combined with means wind and electrical means, incorporating a provision of assembly that allows to use a wind rotor to drive in vertical swing a group of bombs by means of suspension, without the bearings supporting torsional stresses by the orientation of the wind rotor in relation to the wind.
El crecimiento de la población y la mejora de la calidad de vida vienen determinando un aumento exponencial de la demanda de agua de consumo, de modo que en muchos lugares el aprovechamiento del agua de los ríos, pozos y manantiales va llegando al límite, mientras que la demanda sigue creciendo.Population growth and improvement of quality of life are determining an exponential increase in demand for drinking water, so that in many places the water utilization of rivers, wells and springs goes reaching the limit, while demand continues to grow.
Por ello, para el abastecimiento del agua necesaria para el consumo se viene ya recurriendo a la desalación de agua del mar, aprovechando que ésta supone una fuente de suministro inagotable, y para ello el sistema de desalación más eficiente es el de la ósmosis inversa, la cual en los últimos años ha experimentado un gran avance en el rendimiento energético.Therefore, for water supply necessary for consumption is already resorting to desalination of sea water, taking advantage of the fact that this is a source of inexhaustible supply, and for this the most desalination system efficient is that of reverse osmosis, which in recent years has experienced a breakthrough in energy efficiency.
No obstante, la tecnología actual de la desalación por ósmosis inversa está necesitada de un impulso innovador que mejore sustancialmente los parámetros siguientes:However, the current technology of the reverse osmosis desalination is in need of a boost innovative that substantially improves the following parameters:
- --
- Reducir el consumo del gasto energético necesario para la desalación.Reduce the consumption of energy expenditure necessary for desalination.
- --
- Simplificar y abaratar la toma de agua.Simplify and reduce the cost of Water.
- --
- Simplificar, abaratar y eliminar los daños ecológicos de los vertidos de sal muera procedente de la desalación.Simplify, reduce and eliminate ecological damage from the spills of salt dies from the desalination
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- Reducir el costo del agua desalada.Reduce the cost of water desalted
- --
- Aumentar la capacidad de producción de la desalación.Increase the production capacity of desalination
Los sistemas convencionales de desalación de agua del mar realizan múltiples bombeos y filtrados del agua, de modo que con un sistema de un solo bombeo y un solo filtrado, se puede conseguir una reducción de gasto energético de 4 Kwh/m^{3} a 2 Kwh/m^{3}, para lo cual se han desarrollado sistemas operativos de plantas desaladoras que se instalan en el propio mar.Conventional desalination systems of seawater perform multiple pumping and filtering of water, from so that with a single pump system and a single filter, it can achieve a reduction in energy expenditure of 4 Kwh / m3 at 2 Kwh / m 3, for which systems have been developed desalination plant operations that are installed on its own sea.
Otro factor importante es la disposición de las
membranas que se utilizan para la desalación, de manera que, por
ejemplo, utilizando ocho membranas dispuestas en dos grupos de
cuatro a ambos lados de la entrada del suministro de agua, se
consigue reducir la presión necesaria del bombeo de 60 a 53
bares.Another important factor is the arrangement of the membranes that are used for desalination, so that, for example, using eight membranes arranged in two groups of four on both sides of the water supply inlet, it is possible to reduce the necessary pressure of the pumping from 60 to 53
pubs.
Por otra parte, mediante la disposición del montaje funcional de la instalación se puede conseguir una conversión del 33,63%, obteniéndose más calidad del agua, aumento de la vida útil de las membranas y una reducción considerable del uso de antiincrustantes, ya que se desala con menor presión y menor concentración de sales en el agua de rechazo, la cual es un 66,37% en vez del 55% de la disposición de siete membranas.Moreover, through the provision of functional installation of the installation you can get a 33.63% conversion, obtaining more water quality, increase of the life of the membranes and a considerable reduction of use of antifouling, as it desalts with less pressure and less concentration of salts in the rejection water, which is 66.37% instead of 55% of the arrangement of seven membranes.
Una solución práctica para conseguir un rendimiento elevado de la desalación sobre el mar, es la utilización de aerogeneradores, para transformar mediante los mismos la energía eólica en energía hidráulica de aplicación directa a las membranas de desalación, de manera que, por ejemplo, en un lugar con 2500 horas de viento para mover a potencia nominal un aerogenerador de dos mega watios (2 Mw), se pueden desalar 2,5 Hm^{3} al año, lo cual se puede combinar con un accionamiento mediante motores eléctricos cuando no hay viento, para obtener por ejemplo una desalación de 10 Hm^{3} con un consumo de energía eléctrica de 1,5 Kwh/m^{3} de origen eléctrico medio.A practical solution to get a high yield of desalination over the sea, is the use of wind turbines, to transform by same wind power in application hydraulic power directly to desalination membranes, so that, for example, in a place with 2500 hours of wind to move at nominal power a two mega watt wind turbine (2 Mw), 2.5 can be desalted Hm3 per year, which can be combined with a drive by electric motors when there is no wind, to get by example a desalination of 10 Hm 3 with an energy consumption 1.5 Kwh / m3 electrical source of medium electrical origin.
La utilización de un aerogenerador eólico para la desalación, permite además aprovechar la producción eléctrica del mismo para el servicio de la propia planta desaladora o para suministrarla a la red de distribución, con lo que se reduce el coste de tarifa eléctrica y se disminuye considerablemente la emisión de CO_{2}, ahorrando también en gasto del impuesto de dicha emisión, por el que hay que abonar a razón de 10 Euros por tonelada de CO_{2} que se emite.The use of a wind turbine for desalination, also allows to take advantage of electricity production of the same for the service of the desalination plant itself or for supply it to the distribution network, which reduces the electricity tariff cost and the CO2 emission, also saving on tax expense of said issuance, which must be paid at a rate of 10 Euros per ton of CO2 emitted.
Con las plantas desaladoras instaladas en el mar, el agua para la desalación se puede tomar de una profundidad de 35-40 metros, en donde el agua se halla prácticamente limpia y sin turbidez, por lo que la filtración que se requiere es menor, así como el consumo de productos para tratamiento desinfectante.With desalination plants installed in the sea, water for desalination can be taken from a depth 35-40 meters, where the water is practically clean and without turbidity, so the filtration that required is lower, as well as the consumption of products for disinfectant treatment
Por otro lado, con tales instalaciones la evacuación de la salmuera residual se efectúa en la superficie del mar, donde por el oleaje y las corrientes marinas se dispersa fácilmente, evitando las sedimentaciones contaminantes en el fondo marino.On the other hand, with such facilities the evacuation of the residual brine is carried out on the surface of the sea, where waves and sea currents disperse easily, avoiding polluting sedimentations in the bottom Marine.
En relación con todo ello, se han desarrollado soluciones de utilización de un aerogenerador eólico para el accionamiento, mediante el giro del propio rotor del mismo, de un grupo de bombas suministradoras del agua de alimentación a un sistema de desalación incorporado en la misma instalación sobre la que va dispuesto el aerogenerador, según, por ejemplo, las Patentes ES 200402824 y ES 200600082, del mismo titular que la presente invención.In relation to all this, they have developed utilization solutions of a wind turbine for the drive, by rotating the rotor itself, of a group of pumps supplying the feed water to a desalination system incorporated in the same installation on the that the wind turbine is arranged, according to, for example, the Patents ES 200402824 and ES 200600082, of the same holder as the present invention
En dichas soluciones, dada la altura (más de 50 metros) a la que se dispone el rotor eólico del aerogenerador, respecto del nivel del agua en donde se disponen las bombas a accionar, resulta prácticamente imposible la transmisión directa mediante un eje, por lo que se utilizan sirgas de suspensión de las bombas, por medio de las cuales se actúa un vaivén vertical de dichas bombas para su accionamiento.In these solutions, given the height (more than 50 meters) to which the wind turbine rotor is arranged, regarding the water level where the pumps are arranged at to drive, direct transmission is virtually impossible by means of an axis, so that suspension rods of the pumps, by means of which a vertical sway of said pumps for actuation.
Sin embargo, dado que el aerogenerador eólico incluye una regulación de giro de orientación del rotor eólico, con relación al viento, es necesario compensar ese movimiento de orientación del rotor eólico, desde el que parten las sirgas que sustentan a las bombas al nivel del agua, para que dichas sigas no se vean sometidas a torsiones, lo cual no se halla resulto por las Patentes mencionadas.However, since the wind turbine It includes a rotation regulation of wind rotor orientation, with in relation to the wind, it is necessary to compensate for that movement of orientation of the wind rotor, from which start the they support the pumps at the water level, so that these follow not are subjected to torsions, which is not the result of Patents mentioned.
De acuerdo con la invención se propone una planta desaladora de instalación en el mar, desde la cual se puede coger el agua a desalar directamente en el propio lugar de la instalación, mediante un solo bombeo y un solo filtrado, en unas condiciones ventajosas para la velocidad, economía y efectividad del proceso.According to the invention, a desalination plant for installation at sea, from which you can take the water to desalinate directly in the place of the installation, by means of a single pumping and a single filtering, in some advantageous conditions for speed, economy and effectiveness of process.
En esta planta desaladora objeto de la invención se dispone un conjunto funcional de membranas desaladoras, que se disponen en grupos radiales sobre la instalación, alimentándose el agua para la desalación mediante un sistema de bombeo central formado por un conjunto de bombas (preferentemente ocho), que son accionadas a través de sirgas de suspensión por el rotor eólico de un aerogenerador dispuesto sobre la misma instalación, en combinación con un sistema de bombeo formado por grupos de bombas distribuidos periféricamente y que son accionados por correspondientes grupos de motores eléctricos, y en combinación con un sistema de bombeo de recuperación, formado por grupos de bombas que son accionadas aprovechando la presión de salida de la salmuera de rechazo de la desalación.In this desalination plant object of the invention a functional set of desalination membranes is available, which is they have in radial groups on the installation, feeding the water for desalination through a central pumping system formed by a set of pumps (preferably eight), which are driven by suspension rods by the wind rotor of a wind turbine arranged on the same installation, in combination with a pumping system formed by groups of pumps distributed peripherally and that are powered by corresponding groups of electric motors, and in combination with a recovery pumping system, formed by groups of pumps which are operated taking advantage of the outlet pressure of the desalination rejection brine.
Toda el agua que es suministrada por los diferentes sistemas de bombeo, se recoge en un colector central, desde el cual se realiza el suministro del agua a las membranas desaladoras, estando formado dicho colector por un anillo provisto con unos tubos transversales, a los cuales se acoplan los conductos de suministro de agua de las bombas colgadas del rotor eólico del aerogenerador, en tanto que dicho anillo del colector se acopla en la periferia a una carcasa de montaje, respecto de la cual determina una cámara con la que quedan comunicados los tubos transversales, así como los conductos de suministro de agua de los grupos de bombeo periféricos.All the water that is supplied by the Different pumping systems, is collected in a central manifold, from which the water supply to the membranes is made desalination plants, said collector being formed by a ring provided with transverse tubes, to which the ducts are attached of water supply of the pumps hung from the wind rotor of the wind turbine, while said collector ring is engaged in the periphery of a mounting housing, in respect of which determines a chamber with which the tubes are communicated transversal, as well as the water supply ducts of the peripheral pumping groups.
Según la invención el acoplamiento del anillo del colector respecto de la carcasa periférica se establece según un montaje de asientos deslizante, en libertad de movimiento giratorio, disponiendo de un accionamiento mediante motores de transmisión sobre una corona dentada, mientras que en los asientos deslizante se incorporan unas juntas de apoyo que son empujadas por el propio agua del interior del colector, determinando la estanquidad necesaria en el acoplamiento del montaje entre el anillo del colector móvil y la carcasa de montaje.According to the invention the coupling of the ring of the collector with respect to the peripheral housing is set according to a sliding seat assembly, free of movement rotating, having a drive by means of motors transmission on a crown gear while in the seats Sliding support joints are incorporated that are pushed by the water inside the collector itself, determining the tightness required in the mounting coupling between the mobile manifold ring and mounting housing.
Los motores del accionamiento giratorio del colector se establecen en su caso gobernados por un control de sincronización con el movimiento de orientación del rotor eólico del aerogenerador respecto del viento, con lo cual las sigas que sustentan a las bombas colgadas desde dicho rotor eólico del aerogenerador se mantienen constantemente rectas en vertical, evitándose la torsión de las mismas por los movimientos de la orientación del rotor eólico, el cual en estas condiciones puede a su vez funcionar adecuadamente sin ningún impedimento.The rotary drive motors of the collector are established where appropriate governed by a control of synchronization with the orientation movement of the wind rotor of the wind turbine with respect to the wind, with which you follow them they support the pumps hung from said wind rotor of the wind turbine are constantly kept straight vertically, avoiding the twisting of them by the movements of the orientation of the wind rotor, which under these conditions can in turn function properly without any impediment.
El montaje de instalación de la planta desaladora se establece sobre una columna de sustentación anclada sobre el fondo marino, respecto de la cual la estructura que comporta a la planta desaladora se incorpora mediante un acoplamiento de encaje cónico, con el que el montaje resulta fácil de realizar, ya que en el acoplamiento se obtiene un autoposicionado mediante la simple colocación por gravedad de la estructura de la planta desaladora sobre la columna de sustentación.The plant installation assembly desalination plant is established on an anchored support column on the seabed, in respect of which the structure that behaves to the desalination plant is incorporated by a conical lace coupling, with which assembly is easy to perform, since in the coupling you get a self-positioned by simple gravity placement of the desalination plant structure on the column of lift.
De este modo la planta desaladora preconizada resulta de unas características realmente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente en la funcionalidad y el montaje de su aplicación.In this way the recommended desalination plant results from really advantageous features, acquiring own life and preferential character in functionality and assembly of your application
La figura 1 muestra una vista en alzado de una planta desaladora equipada de un aerogenerador, según la invención.Figure 1 shows an elevation view of a desalination plant equipped with a wind turbine, according to the invention.
La figura 2 es una perspectiva del conjunto de la planta desaladora anterior, con transparencia del rotor eólico y de la columna del aerogenerador para ver la suspensión de bombeo desde dicho rotor eólico.Figure 2 is a perspective of the set of the previous desalination plant, with transparency of the wind rotor and from the wind turbine column to see the pumping suspension from said wind rotor.
Las figuras 3 y 4 corresponden, respectivamente, a sendos detalles ampliados de las zonas III y IV señaladas en la figura 2.Figures 3 and 4 correspond, respectively, to extended details of zones III and IV indicated in the figure 2.
La figura 5 es una representación parcial seccionada de la desaladora con el aerogenerador, en vista lateral.Figure 5 is a partial representation section of the desalination plant with the wind turbine, in view side.
La figura 6 es una correspondiente vista frontal respecto de la figura anterior.Figure 6 is a corresponding front view Regarding the previous figure.
La figura 7 es una vista ampliada en sección de la parte central de la desaladora, comprendiendo la disposición del montaje sobre la columna de sustentación.Figure 7 is an enlarged view in section of the central part of the desalination plant, comprising the arrangement of mounting on the support column.
La figura 8 es un detalle ampliado de una zona lateral de dicha parte central de la desaladora.Figure 8 is an enlarged detail of a zone lateral of said central part of the desalination plant.
Las figuras 9 y 10 son sendos detalles ampliados de las zonas IX y X indicadas en la figura 8.Figures 9 and 10 are both extended details. of zones IX and X indicated in figure 8.
La figura 11 es una perspectiva en despiece del montaje del colector de la desaladora.Figure 11 is an exploded perspective of the desalination manifold assembly.
La figura 12 es una perspectiva del colector montado, observándose la disposición sobre él del bombeo central y de los bombeos de la distribución periférica.Figure 12 is a perspective of the collector mounted, observing the arrangement on it of the central pumping and of the peripheral distribution pumps.
La figura 13 es una perspectiva del conjunto de los bombeos central y periférico de la desaladora, en relación con el colector, incluyendo los grupos de motores de accionamiento de los grupos de bombeo periféricos.Figure 13 is a perspective of the set of the central and peripheral pumping of the desalination plant, in relation to the manifold, including the drive motor groups of peripheral pumping groups.
La figura 14 es una perspectiva del conjunto funcional de los bombeos de la desaladora, en relación con un grupo de membranas de desalación.Figure 14 is a perspective of the whole Functional of desalination pumps, in relation to a group of desalination membranes.
La figura 15 es una vista lateral seccionada del mecanismo de accionamiento de un grupo de bombeo de la periferia en la desaladora.Figure 15 is a sectional side view of the drive mechanism of a periphery pumping group in the desalination plant
La figura 16 es una correspondiente vista frontal del mecanismo de la figura anterior.Figure 16 is a corresponding view front of the mechanism of the previous figure.
El objeto de la invención se refiere a una planta desaladora destinada para la instalación en el mar, de forma que desde ella se coge el agua para la desalación directamente en el propio lugar de montaje, pudiendo efectuarse dicha toma de agua mediante un solo bombeo y con un solo filtrado, para el suministro a los medios de desalación.The object of the invention relates to a desalination plant intended for installation at sea, of so that water is taken from it for desalination directly at the assembly site itself, and can be carried out said water intake by a single pump and with a single filtrate, for supply to desalination media.
La planta desaladora a la que se aplica la invención consta de un conjunto estructural (1), en donde se integra el equipamiento funcional de los medios de desalación, disponiéndose dicho conjunto en montaje de instalación sobre una columna sustentadora (2), la cual se apoya en el fondo marino mediante una cimentación de anclaje (3).The desalination plant to which the invention consists of a structural assembly (1), where integrates the functional equipment of desalination media, said assembly being arranged in installation assembly on a support column (2), which rests on the seabed through an anchor foundation (3).
El conjunto funcional de la desalación comprende una serie de bloques (4) de membranas desaladoras, a las cuales se alimenta el agua para la desalación desde un colector central (5), al que el agua se suministra mediante bombas (6) aspirantes-impelentes incorporadas en conjuntos de bombeo que se actúan por accionamientos diferentes.The functional set of desalination comprises a series of blocks (4) of desalination membranes, to which feed the water for desalination from a central collector (5), to which water is supplied by pumps (6) aspirants-impellers incorporated in sets of Pumping that are operated by different drives.
Las bombas (6) cogen el agua de una cámara depósito (7) situada al nivel de la superficie del mar, la cual se llena con agua que asciende por el interior de la columna (2) y que es tomada a través de filtros (8) en una profundidad de 30-40 metros, en la que el contenido de suciedad y de microorganismos es muy reducido.The pumps (6) take the water from a chamber tank (7) located at sea level, which is fill with water that rises inside the column (2) and that it is taken through filters (8) at a depth of 30-40 meters, in which the dirt content and of microorganisms is very small.
Sobre el conjunto estructural (1) de la planta desaladora se dispone un aerogenerador (9), mediante cuyo rotor eólico (10) se establece el accionamiento de un conjunto de bombeo central (11), constituido por bombas (6) que quedan suspendidas mediante sirgas (12) desde un mecanismo (13) asociado al eje (14) del rotor eólico (10), como se observa en las figuras 5 y 6.On the structural set (1) of the plant desalination plant is a wind turbine (9), through whose rotor wind (10) the drive of a pumping set is established central (11), consisting of pumps (6) that are suspended by means of ropes (12) from a mechanism (13) associated to the axis (14) of the wind rotor (10), as seen in figures 5 and 6.
Según una realización práctica, el mecanismo (13) consta de un volante dentado (15), que va incorporado sobre el eje (14) del rotor eólico (10), de manera que sobre dicho volante (15) engranan una serie de piñones satélites (16), respecto de los cuales por medio de correspondientes bielas radiales cuelgan las sirgas (12) de las que se hallan suspendidas las bombas (6) del bombeo central (11).According to a practical embodiment, the mechanism (13) consists of a toothed flywheel (15), which is incorporated over the shaft (14) of the wind rotor (10), so that on said flywheel (15) gear a series of satellite pinions (16), with respect of which by means of corresponding radial cranks hang the ropes (12) of which the pumps (6) of the central pumping (11).
El número de bombas (6) de dicho bombeo central (11) puede ser variable, estando prevista una realización, sin carácter limitativo, con ocho bombas (6), las cuales se accionan desde el mecanismo (13) mediante cuatro piñones satélites (16), desde cada uno de los cuales cuelgan por uno y otro lado, por medio de correspondientes bielas radiales, sendas sirgas (12) de suspensión de las bombas (6).The number of pumps (6) of said central pumping (11) it can be variable, an embodiment being provided, without limiting nature, with eight pumps (6), which are operated from the mechanism (13) by means of four satellite pinions (16), from each of which hang on either side, through of corresponding radial rods, sirgas paths (12) of pump suspension (6).
De este modo, el giro del rotor eólico, que es actuado por el viento, con independencia de la producción de energía hidraúlica para la que se puede utilizar, hace girar al volante (5) del mecanismo (13), de modo que por medio de los piñones satélites (16) y a través de las sirgas (12) produce un vaivén vertical de las bombas (6), determinando el funcionamiento de éstas en la producción de un bombeo de suministro de agua al colector (5) para la alimentación de la desalación.Thus, the rotation of the wind rotor, which is operated by the wind, regardless of the production of Hydropower for which it can be used, spins the steering wheel (5) of the mechanism (13), so that by means of the satellite sprockets (16) and through the sirgas (12) produces a vertical swing of the pumps (6), determining the operation of these in the production of a water supply pump to the collector (5) for desalination feed.
Como es convencionalmente conocido en los aerogeneradores, el rotor eólico (10) del aerogenerador (9) dispone de un sistema automático de orientación respecto del viento, mediante motores (10.1) que actúan a través de correspondientes piñones sobre una corona dentada (10.2), para conseguir en cada momento el máximo aprovechamiento de la fuerza del viento, lo cual supone una movilidad giratoria que afecta a la disposición del accionamiento de las bombas (6) del conjunto de bombeo (11), mediante las sirgas (12), de manera que para que dichas sirgas (12) no sufran una torsión que puede deteriorarlas y romperlas, es necesario compensar en la parte inferior el movimiento de orientación del rotor eólico, mediante un movimiento giratorio equivalente de la estructura de sustentación del conjunto de bombeo (11).As is conventionally known in wind turbines, the wind rotor (10) of the wind turbine (9) has of an automatic wind orientation system, by motors (10.1) acting through corresponding pinions on a toothed crown (10.2), to get in each moment the maximum use of the force of the wind, which it involves a rotating mobility that affects the disposition of the pump operation (6) of the pumping assembly (11), by means of the sirgas (12), so that for you to serve (12) do not suffer a twist that can damage them and break them, it is it is necessary to compensate in the lower part the movement of orientation of the wind rotor, by means of a rotating movement equivalent of the pumping assembly support structure (eleven).
Para ello, de acuerdo con la invención, el colector (5) se constituye por un anillo (17), entre el cual y la carcasa periférica (18) de montaje se determina una cámara (19), en comunicación con la cual se extienden unos tubos transversales (20), respecto de los que se acoplan los conductos de suministro de agua de las bombas (6), como se observa en la figura 7.For this, according to the invention, the manifold (5) is constituted by a ring (17), between which and the peripheral housing (18) mounting a chamber (19) is determined, in communication with which transverse tubes extend (20), with respect to which the supply lines of water from the pumps (6), as shown in figure 7.
El acoplamiento del anillo (17) del colector (5), respecto de la carcasa de montaje (18), se establece, como se observa en la figura 8, con unos asientos deslizantes (21), mediante los cuales el colector (5) queda en disposición móvil de giro respecto de la carcasa (18) fija, incorporando dicho colector una corona dentada (22), sobre la cual establecen acoplamiento de engrane mediante correspondientes piñones (23) unos motores (24), con los cuales es susceptible el accionamiento de giro del colector (5) en la disposición del montaje.The coupling of the collector ring (17) (5), with respect to the mounting housing (18), it is established, as see in figure 8, with sliding seats (21), whereby the collector (5) is in mobile arrangement of rotation with respect to the fixed housing (18), incorporating said manifold a toothed crown (22), on which they establish coupling of gear through gears (23) motors (24), with which the rotation drive of the collector is susceptible (5) in the assembly arrangement.
Los mencionados motores (24) de giro del colector (5) se establecen en una relación de control sincronizado con respecto al giro de orientación del rotor eólico (10) del aerogenerador (9), dando lugar a un movimiento seguidor o esclavo de dicho giro de orientación del rotor eólico (10), de modo que el colector (5) gira con el mismo movimiento angular que dicho rotor eólico (10), con lo cual las sirgas (12) que sustentan a las bombas (6) del conjunto de bombeo (11) se mantienen siempre verticalmente rectas, sin sufrir torsión.The aforementioned rotation motors (24) of the manifold (5) are established in a synchronized control relationship with respect to the orientation rotation of the wind rotor (10) of the wind turbine (9), giving rise to a follower or slave movement of said orientation rotation of the wind rotor (10), so that the manifold (5) rotates with the same angular movement as said rotor wind (10), with which the sirgas (12) that support the pumps (6) of the pumping assembly (11) are always kept vertically Straight, without torsion.
En relación con los asientos deslizantes (21) se disponen unas juntas (25), las cuales van en unos alojamientos comunicados con la parte interior del colector (5) a través de orificios (26), como se observa en las figuras 9 y 10, de forma que la presión del agua del interior del colector (5) empuja a dichas juntas (25) contra el apoyo de los asientos (21), estableciendo así un cierre estanco en la disposición deslizante de dichos asientos (21).In relation to the sliding seats (21) they have some joints (25), which go in some accommodation communicated with the inside of the collector (5) through holes (26), as seen in Figures 9 and 10, so that the water pressure inside the manifold (5) pushes said gaskets (25) against the support of the seats (21), establishing thus a tight seal in the sliding arrangement of said seats (21).
De un modo particular, la junta (25) del asiento deslizante (21) superior se preve mayor que la junta (25) del asiento (21) inferior, para compensar la diferencia de cargas que se producen.In a particular way, the seat seal (25) upper slide (21) is expected to be larger than the gasket (25) of the lower seat (21), to compensate for the difference in loads that are produced.
El bombeo del conjunto central (11) que es actuado por el rotor eólico (10) del aerogenerador (9), se combina, para el suministro del agua de alimentación para la desalación, con otros bombeos que son realizados por conjuntos de bombeo (27) distribuidos en la periferia, los cuales se hallan constituidos a su vez por conjuntos de bombas (6), como se observa en las figuras 11 a 14.The pumping of the central assembly (11) which is operated by the wind rotor (10) of the wind turbine (9), it combines, for the supply of the feed water for the desalination, with other pumps that are made by sets of pumping (27) distributed in the periphery, which are consisting of pump assemblies (6), as can be seen in figures 11 to 14.
El accionamiento de estos conjuntos periféricos de bombeo (27) se efectúa por grupos de motores eléctricos (28), de modo que, según una realización no limitativa, se preve, como muestran las figuras 15 y 16, que cada uno de dichos grupos de bombeo (27) comprenda ocho bombas (6), acopladas a unos tubos (29) que conectan con el colector (5), disponiendo para el accionamiento de un grupo de varios motores eléctricos (28), entre los cuales accionan a un eje (30) sobre el que va incorporado un mecanismo (31) semejante al mecanismo (13) que va asociado al eje (14) del rotor eólico (10) del aerogenerador (9), de modo que desde dicho mecanismo (31) quedan suspendidas, por medio de correspondientes sirgas (12), las bombas (6) del correspondiente conjunto de bombeo (27).The drive of these peripheral assemblies pumping (27) is carried out by groups of electric motors (28), so that, according to a non-limiting embodiment, it is foreseen, as Figures 15 and 16 show that each of said groups of pumping (27) comprises eight pumps (6), coupled to tubes (29) that connect to the collector (5), providing for the drive of a group of several electric motors (28), among which actuated to an axis (30) on which a mechanism is incorporated (31) similar to the mechanism (13) that is associated with the axis (14) of the wind rotor (10) of the wind turbine (9), so that from said mechanism (31) are suspended, by means of corresponding you serve (12), the pumps (6) of the corresponding pumping set (27).
El agua para la desalación se suministra a los bloques de membranas desaladoras (4) desde el colector (5), debiendo ser el caudal de agua que se suministra a las membranas (4) siempre el mismo, proporcionándose dicho caudal mediante la suma del bombeo mediante el conjunto central (11) que es accionado por energía eólica mediante el rotor (10) del aerogenerador (9), y el bombeo mediante los conjuntos periféricos (27) que son accionados por energía eléctrica mediante los motores (28).Desalination water is supplied to desalination membrane blocks (4) from the collector (5), must be the flow of water that is supplied to the membranes (4) always the same, said flow being provided by the sum of the pumping by the central assembly (11) that is driven by wind power through the rotor (10) of the wind turbine (9), and pumping by peripheral assemblies (27) that are powered by electric power by means of motors (28).
Dicha disposición se establece con preferencia del accionamiento por la energía eólica, de forma que cuando ésta es suficiente todo el caudal de agua se suministra por el bombeo mediante el conjunto central (11), y cuando la velocidad del viento disminuye y por lo tanto baja el caudal suministrado por dicho conjunto central (11), entra en funcionamiento el bombeo mediante los conjuntos periféricos (27) accionados por los motores eléctricos (28), aumentando automáticamente el suministro de agua proporcionada por estos conjuntos periféricos (27), a medida que baja el suministro proporcionado por el conjunto central (11).Such provision is established with preference of the drive by wind energy, so that when it it is sufficient all the water flow is supplied by pumping by the central assembly (11), and when the wind speed decreases and therefore lowers the flow rate supplied by said central assembly (11), the pumping starts by the peripheral assemblies (27) driven by the motors electric (28), automatically increasing the water supply provided by these peripheral assemblies (27), as lowers the supply provided by the central assembly (11).
De modo particular se preve además un tercer bombeo complementario, mediante accionamiento de unos conjuntos (no representados) de bombas (6), que son accionadas aprovechando la presión de la salmuera de rechazo de la desalación, a través de unas cámaras isobáricas (32), conjugándose este bombeo complementario con los anteriores, para mantener constante el caudal de agua de alimentación a los bloques de las membranas desaladoras (4).In particular, a third is also provided complementary pumping, by actuating some assemblies (not shown) of pumps (6), which are operated using brine pressure of desalination rejection, through isobaric chambers (32), this pumping being conjugated complementary to the previous ones, to keep the feed water flow to the membrane blocks desalination plants (4).
El montaje del conjunto estructural (1) de la desaladora, sobre la columna de sustentación (2), se halla previsto mediante un acoplamiento de encaje cónico, como representa la figura 7, disponiéndose para ello en el extremo superior de la columna de sustentación (2) una estructura troncocónica (33), sobre la cual encaja la carcasa central (18) sobre la que se dispone el conjunto estructural (1) de la desaladora, de modo que en el montaje de instalación el conjunto estructural (1), con el aerogenerador (9) dispuesto sobre él, se puede realizar mediante una simple colocación por gravedad sobre la columna de sustentación (2), consiguiéndose un autoposicionado del acoplamiento al encajar la carcasa (18) sobre la estructura troncocónica (33).The assembly of the structural assembly (1) of the desalination plant, on the support column (2), is planned by a conical lace coupling, as the Figure 7, arranged for this at the upper end of the support column (2) a truncated conical structure (33), on which fits the central housing (18) on which the structural assembly (1) of the desalination plant, so that in the installation assembly the structural assembly (1), with the wind turbine (9) arranged on it, can be done by a simple gravity placement on the support column (2), achieving a self-positioning of the coupling when fitting the housing (18) on the truncated conical structure (33).
En la parte inferior del acoplamiento, alrededor de la estructura troncocónica (33) se disponen unos suplementos (34), sobre los cuales apoya la carcasa (18), estableciendo un asentamiento que soporta el peso en el encaje cónico del acoplamiento; asegurándose dicho acoplamiento mediante una brida (35) que se dispone en la parte superior entre la estructura troncocónica (33) y la carcasa (18), determinando un bloqueo de retención axial entre las mismas.At the bottom of the coupling, around of the truncated conical structure (33) there are some supplements (34), on which the housing rests (18), establishing a settlement that supports the weight in the conical socket of the coupling; said coupling being secured by a flange (35) that is arranged at the top between the structure conical trunk (33) and housing (18), determining a blockage of axial retention between them.
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