MXPA99001046A - Aparato para distribuir gas y liquido durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/liquido en canalizos de desagüe inferior de filtro - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente para un filtro que tiene un tanque de filtro y una pluralidad de laterales de desagüe inferior incluye un deflector colocado en un conducto principal común para definir un canalizo auxiliar entre el deflector y los laterales del desagüe inferior. El canalizo auxiliar estáen comunicación fluida con el conducto principal común y los laterales del desagüe inferior. El deflector tiene por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo ubicado de preferencia cerca de la parte inferior del deflector de manera que puede estar por debajo de una interfase de gas/líquido en el canalizo auxiliar durante lasoperaciones de lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido. Puede colocarse una placa de distribución de flujo entre el canalizo auxiliar y los laterales del desagüe inferior, la placa de distribución de flujo tiene por lo menos un orificio de medición de líquido y por lo menos un orificio de medición de gas. El deflector puede adoptar una de muchas formas. El deflector crea una piscina de líquido adecuada en el conducto principal común para flujo de baja velocidad de líquido de lavado a contracorriente mientras que al mismo tiempo proporciona flujo no inhibido de gas de lavado a contracorriente. La mala distribución se controla con ello. Pueden usarse tubos erguidos en lugar del deflector. Un método para el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido de acuerdo con la invención también se describe. La invención puede aplicarse a canalizas inferiores planos o canalizos con recesos insuficientes.

Description

APARATO PARA DISTRIBUIR GAS Y LIQUIDO DURANTE EL LAVADO A CONTRACORRIENTE CONCURRENTE CON GAS/LIQUIDO EN CANALIZOS DE DESAGÜE INFERIOR DE FILTRO SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud PCT No. de Serie PCT/US97/13512, presentada el 31 de julio de 1997, la cual designa los Estados Unidos y reclama la prioridad de la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/023,116, presentada el 31 de julio de 1996. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a un aparato para distribuir gas y líquido simultáneamente a partir de los desagúes interiores del filtro para lavado a contracorriente de medio filtro. En un filtro de gravedad típico para filtrar agua y agua de descarga uno o más tanques de filtro están dispuestos en baterías adyacentes u opuestas. Los filtros de desagüe inferior o laterales están abiertos en el piso del tanque de filtro uno cerca del otro en alineación paralela para definir conductos de fluido de gas y líquido bajo un lecho de medio de filtración. Los conductos hacen posible la recolección de líquido filtrado durante la filtración y la distribución de gas y líquido para el lavado a contracorriente. Un conducto principal común (conocido como un "canalizo") está ubicado inmediatamente cerca del tanque de filtro para recolectar el líquido filtrado desde los desagües laterales inferiores aurante la filtración y para distribuir gas o líquido a los desagües inferiores laterales durante la contracorriente de gas (típicamente aire) o liquido (típicamente agua) . El conducto principal común también distribuye gas y líquido simultáneamente a cada uno de los desagües inferiores laterales durante el lavado a contracorriente concurrente con gas y líquido. En algunas instalaciones, el conducto principal común tiene sus pisos ubicados algo inferior a la elevación del piso filtrado (véase Figura 2) o uniforme en la misma elevación como el piso filtrado (véase Figura 1). Los ingenieros y contratistas consultores prefieren estas disposiciones-, conocidas como "canalizo con receso" y "canalizo inferior plano", ya que son fáciles y baratos para instalarse. Al retroajustar los filtros viejos con nuevos desagües inferiores, es preferible mantener la estructura del canalizo existente para reducir los costos. La interfase del gas y líquido en los laterales del desagüe inferior durante el lavado a contracorriente concurrente de gas y líquido está tan sólo a algunos centímetros por arriba desde el filtro. La interfase de gas y líquido en el conducto principal común en este momento estará incluso más abajo que aquella dentro de los laterales debido a la pérdida de fricción a lo largo de los manguitos de pared. Los manguitos de pared conectan el conducto principal común a los laterales de desagüe inferior. Por lo tanto, prácticamente no hay cavidad en los canalizos inferiores planos y hay cavidad insuficiente en algunos canalizos con recesos para la distribución de líquido a los laterales de desagüe inferior durante el lavado a contracorriente concurrente con gas y líquido. En estos casos, el espacio de aire es desproporcionadamente grande en el conducto principal común. Con el fin de brindar una distribución casi uniforme de líquido a los laterales de desagüe inferior, la velocidad máxima de liquido dentro del conducto principal común deberá limitarse a 61 cm por segundo o menos (2 pies por segundo) . Por lo general, mientras menor sea el área en sección transversal para la trayectoria de flujo de líquido, mayor será la velocidad. Puesto que el piso del conducto está sobre la misma elevación que el piso de filtro en los canalizos inferiores planos, y el piso de algunos canalizos puede tener recesos insuficientes, la única forma para proporcionar un área en sección transversal mayor para el flujo de líquido para mantener su velocidad máxima a menos de 61 cm por segundo (2 pies por segundo) es elevar la interfase de gas y líquido desde el piso o hacer más profundo los recesos del canalizo. Si el canalizo tiene recesos insuficientes, como se muestra en las Figuras 8 y 9, el paso para el gas a los laterales del desagüe inferior puede bloquearse por el líquido durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido. Las alternativas son proporcionar cavidad adecuada por debajo de la interfase de gas y líquido dentro del conducto principal común descendiendo la elevación del piso para la distribución de líquido (véase la Figura 3) , o proporcionando medios separados para la distribución y transporte controlado del gas y el liquido (véanse las Figuras 4, 5, 6 y 7). En el caso de la Figura 3, se requiere una excavación adicional, trabajo de forma y trabajo estructural concreto. Esto es muy costoso tanto para los trabajos de retroajuste como para la nueva construcción. Además, los deflectores o manguitos de pared individuales con codos de entrada laterales se requieren para dirigir el líquido a los laterales. En el caso de las Figuras 4, 5, 6 y 7, un cabezal de gas de acero inoxidable con ramificaciones tubulares para cada lateral del desagüe inferior individual es muy costoso en cuanto a su fabricación e instalación. Los tubos de gas individuales desde el cabezal de gas a cada lateral del desagüe inferior, mostrados en las Figuras 6 y 7, pueden provocar problemas de conexión transversal entre el agua no filtrada y la filtrada si ocurre fuga, ya que la tubería individual debe ir a todo lo largo del lecho de los medios de filtro . Por lo tanto, un objeto de esta invención es crear más cavidad dentro del conducto principal común elevando la interfase del gas y el líquido en una forma única durante el lavado a contracorriente concurrente con gas y líquido, en tanto que al mismo tiempo se proporcionan pasajes vacíos dentro del conducto principal común para el flujo del gas a los laterales de desagüe inferior. Esto ha de lograrse sin elevar la presión dinámica global dentro del sistema de lavado a contracorriente. En consecuencia, se proporciona un aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente para un filtro que tiene un tanque de filtro. El tanque de filtro puede tener una pluralidad de laterales de desagüe inferior colocados en el tanque del filtro y un lecho de medio de filtro colocado por arriba de los laterales del desagüe inferior. Se coloca un conductor principal común (o "canalizo") adyacente al tanque del filtro y en comunicación de flujo con el tanque de filtro. Un piso de tanque de filtro está de alguna forma por arriba del piso del conducto principal común, o tiene la misma elevación que el piso del conducto principal común. El aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente comprende un dispositivo separador colocado en el conducto principal común de manera que define un canalizo auxiliar entre el dispositivo separador y el tanque del filtro. El canalizo auxiliar está en comunicación de fluido con el conducto principal común y el tanque del filtro. El dispositivo separador tiene por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo. Puede colocarse una placa de distribución de flujo entre el canalizo auxiliar y los laterales del desagüe inferior en el tanque de filtro, teniendo la placa de distribución de flujo por lo menos un orificio de medición de líquido lateral y por lo menos un orificio de medición de gas. El orificio de medición de líquido lateral puede ser contiguo con sus orificios de medición de gas correspondientes formando una forma en T invertida, u otras formas o configuraciones. El dispositivo separador puede ser un deflector que se extiende de preferencia a una altura que es menor a la altura de conducto principal común para definir un espacio por arriba del deflector. El orificio de medición de líquido del canalizo se coloca de preferencia en una parte inferior del dispositivo separador, pero puede colocarse en cualquier ubicación adecuada en el dispositivo separador de acuerdo con el diseño particular del conducto principal común y el tanque de filtro con el que se conecta.

El aparato puede incluir una pared de tanque de filtro que separa el canalizo auxiliar y el tanque del filtro, teniendo la pared del tanque del filtro por lo menos una abertura en el mismo para conectar en forma fluida el canalizo auxiliar con el tanque del filtro. La placa de distribución de flujo puede colocarse entre la pared del tanque de filtro y los laterales en el tanque del filtro. La abertura en la pared del tanque de filtro de preferencia es suficientemente grande para brindar el paso tanto al gas como al líquido a todo lo largo durante las operaciones de lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido. El deflector puede ser una división erguida colocada en el conducto principal y separada de la pared lateral del mismo. Alterativamente, el deflector puede ser una división en forma de L invertida, que tiene una porción vertical y una porción horizontal superior. La porción horizontal superior tiene una pluralidad de aberturas en la misma para facilitar el flujo de gas y el exceso de flujo de fluido. Las alternativas posibles adicionales incluyen un deflector en forma de L y un deflector luniforme. Como una alternativa a los deflectores, también puede proporcionarse para cada lateral una tubería erguida. Los orificios de medición de líquido pueden proporcionarse en las ubicaciones adecuadas sobre los tubos erguidos para medir el flujo de líquido desde el canalizo al tubo erguido durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido. La invención también incluye un método para introducir un gas de lavado a contracorriente y un líquido de lavado a contracorriente a un filtro que tiene un tanque de filtro. Particularmente, el método incluye la introducción concurrente del gas de lavado a contracorriente y el líquido de lavado a contracorriente a un canalizo encerrado colocado adyacente al tanque del filtro. Se establece una interfase primera de gas/líquido en el canalizo encerrado, y el líquido de lavado a contracorriente se hace pasar después a través de por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo que está en comunicación de fluido con el canalizo encerrado. Se establece una segunda interfase de gas/líquido en el canalizo encerrado, la segunda interfase de gas/líquido se coloca por debajo de la primera interfase de gas/líquido. El líquido de lavado a contracorriente se hace pasar al tanque del filtro a través de una abertura en una pared de tanque del filtro que separa el canalizo encerrado y el tanque del filtro. Finalmente, el gas de lavado a contracorriente se hace pasar a través de una abertura que está por arriba de la segunda inferíase de gas/líquido y por debajo de la primera interfase de gas/líquido desde el canalizo encerrado al tanque del filtro simultáneamente con el líquido de lavado a contracorriente.

Detalles y ventajas adicionales de la invención serán evidentes después de la lectura de la siguiente descripción detallada, en conjunto con los dibujos anexos, en los cuales los números de referencia similares representan partes similares. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo inferior plano de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 2 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo con recesos de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 3 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo completamente excavado de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 4 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo inferior plano y un cabezal de gas dentro del canalizo de acuerdo con la técnica anterior; la Figura 5 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo con recesos y un cabezal de gas dentro del canalizo de acuerdo con la técnica anterior; las Figuras 6 y 7 son vistas esquemáticas de filtros que tienen cabezales de gas con tubos de caída a través del lecho de medio de acuerdo con la técnica anterior; las Figuras 8 y 9 son vistas esquemáticas de filtros en los cuales la interfase de gas/líquido en el canalizo es demasiado alta para permitir que el gas pase al tanque del filtro en una disposición de la técnica anterior; la Figura 10 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo inferior plano con un deflector instalado en el canalizo de acuerdo con la presente invención; la Figura 11 es una vista en elevación de una placa de distribución de flujo de acuerdo con la invención; la Figura 12 es una vista esquemática de un filtro que tiene un canalizo con recesos con un deflector instalado en el canalizo de acuerdo con la presente invención; las Figuras 13 y 14 son vistas esquemáticas de un filtro que tiene un canalizo inferior plano inferior central y un canalizo inferior con recesos, respectivamente, con dos divisiones de concreto erguidas en el canalizo de acuerdo con una segunda modalidad de la invención; las Figuras 15 y 16 son vistas esquemáticas de filtros que tienen un canalizo inferior plano central y un canalizo inferior con recesos, respectivamente, con dos divisiones en forma de L invertida en el canalizo de acuerdo con una tercera modalidad de la invención; las Figuras 17 y 18 son vistas esquemáticas de filtros que tienen un canalizo inferior plano central y un canalizo inferior con recesos, respectivamente, con tubos erguidos de acuerdo con una cuarta modalidad de la invención; la Figura 19 muestra un deflector en forma de L erguido de acuerdo con una quinta modalidad de la invención; y la Figura 20 muestra un deflector luniforme de acuerdo con una sexta modalidad de la invención. Como se muestra en las Figuras 10 y 12, la invención incluye un dispositivo separador en la forma de un deflector 10 colocado dentro de un conducto principal común ("canalizo", "canal", "conducto", "múltiple" o "cámara") 12 para crear un canalizo 14 auxiliar dentro del conducto principal. El conducto 12 principal se forma en un filtro 11 y se coloca a continuación de un tanque 13 de filtro. El conducto 12 principal está encerrado, es decir, no está abierto a la atmósfera. En la figura 10, el conducto principal 12 y el tanque 13 de filtro comparten un piso 15 de filtro común de manera que los pisos del conducto principal 12 y el tanque de filtro 13 están a la misma elevación. Esto se conoce como una disposición de "canalizo inferior plano". En la Figura 12, la parte inferior o piso del conducto principal 12 se encuentra de alguna manera más abajo que la elevación del piso 15 de filtro. Esto se conoce como una disposición de "canalizo con receso". Los orificios 16 de medición de líquido del canalizo se ubican de preferencia en una parte inferior del deflector 10 para el flujo del líquido desde el conducto principal 12 al canalizo auxiliar 14 durante el lavado a contracorriente concurrente con gas y Líquido. Los orificios 16 de medición de liquido están dimensionados de manera que la presión diferencial a través de los orificios eleva la interfase del gas y el liquido en el conducto principal 12 a un nivel que brinda un área en sección transversal suficiente de manera que la velocidad máxima de flujo de líquido del conducto principal es de 61 cm por segundo (2 pies por segundo) o menor durante el lavado a contracorriente concurrente con gas y liquido. El deflector 10 está sellado en sus extremos, a lo largo de la parte inferior y en cualesquiera juntas, de manera que los orificios 16 de medición de líquido del canalizo controlan la altura de la interfase del gas/líquido. El canalizo 14 auxiliar sirve como un pasaje para el gas y el líquido durante el lavado a contracorriente concurrente con gas y líquido. Una placa 18 de distribución de flujo (Figura 11) con las ranuras 20 de medición de gas y los orificios 22 de medición de líquido laterales de forma rectangular también pueden proporcionarse. Otras formas y combinaciones de orificios de medición para el gas y el líquido también pueden usarse. Aunque se ilustra de manera esquemática al mismo nivel en las Figuras 10 y 12, una interfase 42 de gas y Líquido en el canalizo 14 auxiliar puede encontrarse inferior respecto a una interfase 23 en la lateral 24 del desagüe inferior debido a la pérdida de carga a través de la ranura 20 de medición de gas en la placa 18 de distribución de flujo. El líquido fluirá a los laterales 24 del desagüe inferior a través de los orificios 16 y 22 de medición de liquido en tanto que el gas fluirá a través del canalizo 14 auxiliar y las ranuras 20 de medición de gas y después a los Laterales 24 de desagüe inferior. Cuando es conveniente, una placa 18 de distribución de flujo extendida que tiene una pluralidad de orificios de medición de gas y de líquido, cada uno correspondiendo a un lateral, puede proporcionarse. Alternativamente, la placa 18 de distribución de flujo puede suplirse en su totalidad o incorporarse en la construcción de entrada de los laterales 24 del desagüe inferior. Para lavado a contracorriente únicamente con gas, el gas fluirá a través del canalizo 14 auxiliar a los laterales 24 del desagüe inferior, aunque la interfase del gas y el líquido en el conducto principal 12 caerá al mismo nivel que la interfase 42 de gas y líquido en el canalizo 14 auxiliar, ya que no habrá flujo de líquido en ese momento. Para el lavado a contracorriente únicamente con liquido, no habrá interfase de gas/líquido y el liquido fluirá a través del canalizo 14 auxiliar asi como los orificios 16 y 22 de medición de líquido a los laterales 24 de desagüe inferior. Los orificios 16 de medición de líquido del canalizo de preferencia se colocan por debajo de la interfase 42 de gas/agua en el canalizo 14 auxiliar, pero no así necesariamente. Los orificios 16 pueden, por ejemplo, colocarse en el deflector 10 por arriba de la interfase 42, pero pueden ser necesarias mediciones para asegurar que el paso de agua a través de los orificios 16 no cause turbulencia o salpicadura indebida en el canalizo 14 auxiliar, a medida que el agua hace impacto con la interfase 42 de gas/agua desde arriba. Con referencia a las Figuras 13 y 14, se muestra una segunda modalidad para el aparato de acuerdo con la presente invención. Se colocan dos divisiones 26 de concreto erguidas en el conducto 12 principal, cada división separada de una pared lateral 28 del conducto principal 12 para formar canalizos 14 auxiliares. Al igual que con el detector 10, en las Figuras 10 y 12, las divisiones 26 no se extienden a toda la altura del conducto principal 12 para definir un espacio 2.7 para el flujo de gas y líquido sobre las partes superiores de las divisiones en los canalizos 14 auxiliares. Los orificios 16 de medición de líquido de canalizo están colocados en una parte inferior de las divisiones 26 y tienen un diámetro y separación predeterminados. Esta disposición es adecuada para filtros que tienen canalizos centrales, con un tanque 13 de filtro y los laterales 24 del desagüe inferior colocados sobre cualquier lado del conducto 12 principal. Se considera que esta disposición puede usarse en una construcción novedosa. Como se discutió en lo anterior, puede estar presente una placa 18 de distribución de flujo. Con referencia a las Figuras 15 y 16, se muestra una tercera modalidad de la invención. Las divisiones 30 tienen una forma de L invertida y están colocadas en el conducto principal 12, que forma parte de un canalizo central, como se discutió en lo anterior. Los canalizos 14 auxiliares están formados entre las paredes laterales 28 y las divisiones 30 de acero inoxidable. Los agujeros grandes o las aberturas 32 en una porción 34 horizontal superior de las divisiones 30 de acero inoxidable proporcionan comunicación í luida entre, los canalizos 14 auxiliares y el conducto principal 12 para el flujo de gas durante el lavado a contracorriente únicamente con gas y concurrente con gas/líquido y así mismo para el flujo de líquido durante el lavado a contracorriente "únicamente con líquido". Los agujeros 32 también pueden colocarse en la porción vertical de la división 30. Los orificios 16 de medición de líquido de canalizo están colocados en una parte inferior cerca de la parte inferior de la porción vertical de cada división 30. El resto de la disposición es como se discutió en lo anterior. Los agujeros 32 en las divisiones 30 pueden, por ejemplo, ser mayores en cuanto a diámetro que los orificios 16 de medición de líquido del canalizo y están ubicados a lo larqo de la porción horizontal 34 en una separación adecuada con el objeto de no crear pérdida de carga indebida. La disposición mostrada en las Figuras 15 y 16 es un ejemplo de una aplicación de la invención a las instalaciones existentes, pero también puede usarse para una construcción nueva. Con referencia a las Figuras 17 y 18, se muestra una cuarta modalidad de la invención. En este caso, el dispositivo separador tiene la forma de un tubo erguido 35 con los manguitos 36 y 37 de pared instalados para conectar cada lateral en el tanque del filtro con el canalizo. Los orificios 16 de medición de líquido se ubican en la parte inferior del tubo erguido cuando la parte inferior del conducto principal 12 está ubicada sobre la misma elevación que el piso del filtro 15 (Figura 17) . Los orificios 16 de medición de líquido también pueden ubicarse en el extremo inferior del tubo erguido 35 o en cualesquiera ubicaciones adecuadas sobre el tubo erguido 35 cuando el conducto principal 12 tiene una parte inferior con recesos (Figura 18) . La pLaca 18 de distribución de flujo, provista con los deflectores en las alternativas antes descritas puede no ser necesaria en esta cuarta modalidad, ya que el líquido es medido mediante los orificios 16 de medición de líquido durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido y se controla mediante la abertura 38 superior del tubo erguido durante el lavado a contracorriente únicamente con líquido. Así mismo, el gas ingresa a la abertura 38 superior y es medido mediante la abertura 39 del manguito 37 de pared durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido y únicamente con gas. Los tubos erguidos pueden construirse de acero inoxidable, plástico de PVC, fibra de vidrio u otros materiales resistentes a la corrosión. Una segunda interfase de aire/agua, por debajo de la primera interfase de aire/agua en el conductor principal 12, se establecerá dentro del tubo erguido 35. La Figura 19 muestra una quinta modalidad de la invención en la cual el deflector 10 se asegura y se sella a una pared lateral del conductor principal 12 en un canalizo con recesos, en oposición al piso del conducto principal común. El deflector 10 asi tiene una forma de L erguida. La Figura 20 muestra otro deflector montado en la pared lateral que tiene una forma lunar, asegurado y sellado a una pared lateral en un canalizado con recesos. La abertura 32 en el deflector 10 luniforme, puede ser una de un número de agujeros grandes o una ranura continua a lo largo de la ongitud del deflector para dirigir el gas al canalizo 14 auxiliar durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido y el exceso de líquido durante el lavado a contracorriente únicamente con líquido. El deflector luniforme es más autosoportable (como un arco) que otros deflectores y divisiones antes descritas. Todas las divisiones y deflectores descritos en la presnete, pueden hacerse de acero inoxidable, fibra de vidrio u otros materiales resistentes a la corrosión similares. Por lo general, los tamaños y separación para los orificios 16, 20, 22, 32, 38 y 39 de la presente invención deben calcularse y diseñarse de acuerdo con las características específicas de la instalación con la cual se va a usar la invención. Además, ciertas aplicaciones de la invención permitirán el uso de dos orificios 16 de medición de líquido del canalizo, uno arriba del otro, para acomodar velocidades de flujo variables durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/liquido. Los detalles para esta ingeniería serán evidentes para aquellos expertos en la técnica después de leer la especificación presente. El siguiente ejemplo instructivo para determinar el tamaño adecuado del orificio y la separación para dos aplicaciones de la invención. EJEMPLO I . Datos del Diseño Filtro: Dos (2) vanos con canalizo en forma de H. Cada vano de 14' -0" x 38' -0", 532 sf.

Canalizo: Para alimentar ambos vanos. 6'-0" ancho x 4'-0" alto. La parte inferior del canalizo y parte inferior del filtro están a la misma elevación Laterales: Longitud, 14' -0". Número de laterales, 38 por vano. Lavado a contracorriente: Solamente aire, 3 scfm/sf. Concurrente con aire/agua, 3 scfm/sf de aire y 8 gpm/sf de agua. Sólo con agua, 20 gpm/sf. Desagüe inferior: Desagües inferiores laterales duales UniversalR Type S™ con placas de retén de medio poroso IMSR Cap. Medio: . 72" por arriba de IMSR Caps. Operación General: Con referencia a la modalidad mostrada en la Figura 13, se proporciona un canalizo auxiliar dentro del canalizo principal para permitir el paso de aire a los laterales de desagüe inferior para el lavado a contracorriente concurrente con aire/agua. Los orificios de agua en o cerca de la parte inferior de la división del canalizo están diseñados para mantener cierta profundidad de agua en el canalizo principal para la distribución uniforme del agua de lavado a contracorriente a los laterales del desagüe inferior durante el lavado a contracorriente concurrente. Para el arrastre de aire con únicamente aire, la interfase de aire/agua en el canalizo principal caerá a la misma elevación que el canalizo auxiliar. El aire fluirá por arriba de las divisiones al canalizo auxiliar y después a través de la placa de distribución de flujo a los laterales de desagüe inferior. Para el lavado a contracorriente concurrente con aire/agua, ei agua será dirigida al canalizo principal y fluirá al canalizo auxiliar a través de los orificios de agua en las divisiones. Tanto el aire como el agua se miden a través de los orificios en la placa de distribución de flujo a los laterales de desagüe inferior. Para el lavado a contracorriente únicamente con agua, el agua fluirá al canalizo auxiliar desde el vano 27 así como a través de los orificios de agua en las divisiones al canalizo auxiliar, y después a través de la placa de distribución de flujo a los laterales. TI. Inferíase de Aire/Agua en los Laterales Los datos de prueba con 6" y 24" de agua por arriba de los bloques UniversalR Type S™ con IMSR Caps para el lavado a contracorriente concurrente con 3 scfm/sf de aire y 8 gpm/sf de agua ha indicado que la interfase de aire y agua en la cámara primaria del lateral fue 5.3" por debajo de la parte superior del bloque o 6.7" por arriba del piso del filtro. Al inicio del lavado a contracorriente concurrente con aire/aqua, el nivel de agua del filtro por lo general es 6" por arriba del medio, o 78" por arriba de IMSR Caps en este caso. Para 78" de agua, la interfase de aire/agua en la cámara primaria del lateral para las mismas velocidades de flujo de aire y agua se calcula que es 6.9" por arriba del piso del filtro. Durante el lavado a contracorriente "únicamente con aire" , la interfase de aire/agua será ligeramente menor que aquella antes mencionada. III. Presión de Aire en los Laterales La presión de aire en la cámara primaria de lateral es igual a la suma de la caída de presión a través de los orificios en la lateral, la calda de presión a través de IMSR Caps, y la altura del agua por arriba de IMSR Caps. h = 0.0463 * (Q/CA)2 * P2/T en donde h = Pérdida de carga a través de los orificios en la lateral y Cap, kg/cm2 de agua Q - Velocidad de flujo de aire en la cámara primaria, cfm. C = Coeficiente del orificio.

A = Área del orificio en la cámara primaria y auxiliar, y también en Cap, cm2. P2 = presión en la cámara primaria, psia. T = Temperatura absoluta del aire en el lateral. De los resultados de prueba con 3 scfm/sf de aire y 8 gpm/sf de agua, se encontró que (CA)2 es 0.000998 por pie de lateral. Let p = Presión de aire en la cámara primaria, en ^g/cm2 de agua. Entonces, para l'-O" de lateral: h = p - 78 Q = 3 scfm * 14.7/(14.7 + p/27.7) = 1221.6/ (p + 407.2) P2 = p/27.7 + 14.7 Asúmase que la temperatura del aire en el lateral es 68°F, entonces, T - 460 + 68 = 528 p - 78 = 0.0463 * [(1221.6)/(p + 407.2)]2 * (p/27.7 + 14.7) /(0.000998 * 528) Solución para p = 87.6" de agua. Esta es la presión de aire en la cámara primaria con 78" de agua por arriba de IMSR Caps y cuando 3 scfm/sf de aire y 8 gpm/sf de agua se usan para el lavado a ' contracorriente concurrente. IV. Inferíase de Aire/Agua en el Canalizo Auxiliar El aire y el agua entrarán al lateral desde el canalizo auxiliar a través de la placa del orificio de distribución .corno se muestra en la Figura 11. La interfase de aire/agua en el canalizo auxiliar deberá mantenerse aproximadamente el mismo nivel que en el lateral con el fin de evitar que salpicaduras en el lateral. Asúmase que la presión de aire en el canalizo auxiliar = p pulgadas de agua o kg/c2 de agua. Para agua, Donde Q = 8 * 14 = 112 gpm = 0.2496 cfs C = 0.62 A = Área del orificio de distribución de agua en las placas 18 de distribución e flujo = 15.175 pulgadas2 = 0.1054 pies' h = (p - 87.6) /12 pies. Por lo tanto, 0.2496 = 0.62 * 0.1054V [2 * 32.2 * (p - 87.6)/12] Solución para p = 090.32" de agua. Para aire, h - 0.0463 * (Q/CA)2 * P2/T (véase III anterior), donde h = 90.32 - 87.6 = 2.72" Flujo de aire = 3 * 14 = 42 scfm Q = 42 * 14.7/(14.7 + 90.32/27.7) - 34.37 cfm C = 0.65 A = Área del orificio, cm2 P? = 14.7 + 90.32/27.7 = 17.96 psia T - 528° Por lo tanto, 2.72 = 0.0463 * ( 34.37/0.65A) 2 17.96/525 Solución para A = 1.27 pulgadas2 Extiéndase el orificio (parte superior de la ranura) a 8.75" desde el piso. La presión de aire revisada es 90.3" de agua y la interfase de aire/agua es de 7" desde el piso. V. Interfase de Aire/Agua en el Canalizo Con el fin de mantener una distribución razonablemente buena de agua a los laterales durante el lavado a contracorriente concurrente, la velocidad de flujo de agua en el canalizo debe mantenerse a no más de 2 fps. Área del filtro = 532 sf/vano = 1,064 sf/filtro Flujo concurrente de agua = 8 * 1,064 = 8.512 gpm = 18.97 cfs Ancho del canalizo principal entre los deflectores 26 = 4.33 pies Por lo tanto, la profundidad requerida de agua = 18.97/(2 * 4.33) = 2.189' o 26.27" VI . Orificio de Agua del Lavado a contracorriente Concurrente Puesto que la parte inferior del canalizo está sobre la misma elevación que el piso del filtro, la superficie de agua en el canalizo tendrá que mantenerse a 26.27" - 1" o 19.27" por arriba de la superficie de agua en el canalizo auxiliar. Se requiere por lo tanto un orificio pequeño a través de la división de concreto de 4" con pérdida de carga de 19.27" para medir el flujo de agua desde el canalizo al canalizo auxiliar para el lavado a contracorriente concurrente. Donde Q = 112 gpm o 0.2496 cfs C = 0.62 h =• 19.27" = 1.6' 0.2496 = 0.62 * A * (2 * 32.2 * 1.6) A = 0.0396 pies2 = 5.7 pulgadas2 Use los agujeros de 2-11/16" de diámetro cerca de la parte inferior de las divisiones (orificio 16 de medición de líquido del canalizo) . VII. Alternativa Hágase la división con una placa de acero inoxidable en lugar de concreto como se muestra en la Figura 15. El ancho del canalizo principal entre las divisiones 30 es 4.97 pies. Inferíase de aire/agua en canalizo Profundidad de agua requerida = 18.97/(2 * 4.97) = 1.91' = 23" Orificios de Agua Cerca de las Partes Inferiores de Las Divisiones h = 23 - 7 = 16" = 1.333' 0.2496 = 0.62 * A * (2 * 32.2 * 1.333) A = 0.0434 pies2 = 6.25 in^ Use los agujeros 2 7/8" de diámetro 16 @ 12" c /c . La adición de un dispositivo separador de acuerdo con la invención al conducto 12 principal común es un medio más efectivo en cuanto a costos para la distribución del gas y líquido de manera simultánea a los laterales 24 del desaqüe inferior del filtro para el lavado a contracorriente concurrente de gas y líquido de los medios de filtro. La invención incluye también un método para introducir el gas y el líquido de lavado a contracorriente a un filtro que tiene un tanque de filtro durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido. El gas y el 1 íquido se usan en forma concurrente a la posición del canalizo cerrado adyacente al tanque del filtro, por ejemplo, el conducto principal 12. Se establece una primera interfase 40 de gas/líquido en el canalizo cerrado. Se hace pasar después el líquido de lavado a contracorriente a través de por lo menos uno orificios de medición de líquido del canalizo que está en comunicación fluida con el canalizo cerrado. Se establece una segunda interfase 42 de gas/líquido en el canalizo cerrado. La segunda interfase de gas/líquido se coloca por debajo de la primera interfase de gas/líquido. El líquido de lavado a contracorriente se hace pasar al tanque de filtro a través de una abertura en una pared de tanque de filtro que separa el canalizo cerrado y el tanque del filtro. El gas de lavado a contracorriente se hace pasar en forma concurrente a través de una abertura (por ejemplo, la abertura 39 o la ranura 20 de medición de gas) que está por arriba de la segunda interfase 42 de gas/liquido y por debajo de la primera interfase 40 de gas/líquido desde el canalizo cerrado al tanque de filtro. Cuando está presente una placa 18 de distribución de flujo, el método incluye la etapa de hacer pasar el gas de lavado a contracorriente y el líquido de lavado a contracorriente a través de a placa de distribución de flujo a medida que pasa desde el canalizo cerrado al tanque del filtro. El método puede incluir también la etapa de hacer pasar el líquido de lavado a contracorriente a través de un dispositivo separador, tal como los deflectores o los tubos erguidos antes descritos, colocados en el canalizo cerrado para definir la segunda interfase de gas/líquido. Cuando se utilizan los tubos erguidos como se muestra en las Figuras 17 y 18, la segunda interfase de gas/líquido se establecerá dentro de los tubos erguidos justo por debajo de la abertura 39. El término "fluido" tal como se usa en la presente, se refiere a líquido y/o gas. Habiendo descrito las modalidades actualmente preferidas y el mejor modo de la invención, pueden hacerse ciertas variaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. No se pretende limitar la invención excepto como se establece en las reivindicaciones siguientes .

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES 1. Un aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente para un filtro que tiene un tanque de filtro, un canalizo colocado adyacente al canal de filtro y en comunicación fluida con el tanque del filtro, el aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente comprende: un dispositivo separador colocado en el canalizo con el objeto de definir un canalizo auxiliar entre el dispositivo separador y el tanque del filtro, el canalizo auxiliar en comunicación fluida con el canalizo y el tanque del filtro, el dispositivo separador que tiene por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo ubicado en el dispositivo separador, el orificio de medición de líquido de canalizo colocado para transportar el líquido desde el canalizo al canalizo auxiliar durante una operación de lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido en el filtro.
2. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el orificio de medición de líquido del canalizo se coloca para estar por debajo de una interfase de gas/líquido en el canalizo auxiliar durante el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido.
3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque incluye una pluralidad de laterales de desagüe inferior colocados en el tanque del filtro y un lecho de medios de filtro colocado por arriba de los laterales del desagüe inferior con una placa de distribución de flujo colocada entre el canalizo auxiliar y los laterales del desagüe inferior, la placa de distribución de flujo tiene por lo menos un orificio de medición de líquido lateral y por lo menos un orificio de medición de gas.
4. 4. -El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo separador comprende un deflector que se extiende a una altura que es menor que una altura del canalizo para definir un espacio por arriba del deflector .
5. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye una pared de tanque de filtro que separa el canalizo auxiliar y el tanque del filtro, la pared del tanque del filtro tiene por lo menos una abertura en la misma para conectar fluidamente el canalizo auxiliar con el tanque del filtro.
6. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el dispositivo separador comprende una división erguida colocada en el canalizo y separada desde la pared lateral del mismo.
7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el canalizo tiene un piso que está sustancialmente a la misma elevación que un piso del tanque del filtro.
8. 8. Un aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente para un filtro que tiene un tanque de filtro, con una pluralidad de laterales de desagüe inferior en el tanque de filtro y un lecho de medios de filtro colocados por arriba de los laterales del desagüe inferior, un canalizo colocado adyacente al tanque del filtro y en comunicación fluida con los laterales del desagüe inferior, un piso del tanque del filtro que tiene sustancialmente la misma elevación que el piso del canalizo, ei aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente comprende: un tubo erguido colocado en el canalizo con el objeto de definir un canalizo auxiliar entre el dispositivo separador y los laterales del desagüe inferior, el canalizo auxiliar en comunicación fluida con el canalizo y los laterales del desagüe inferior, el tubo erguido tiene por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo ubicado en el tubo erguido, a lo largo con una abertura de gas; el tubo erguido que conecta el canalizo con por lo menos un lateral del desagüe inferior en el tanque del f litro; una pared de tanque de filtro que separa el canalizo auxiliar y los laterales; y un manguito de pared que conecta el tubo erguido con el lateral del desagüe inferior para el flujo del gas al mismo durante el lavado a contracorriente concurrente con qas/líquido .
9. 9. Un método para introducir un gas de lavado a contracorriente y un líquido de lavado a contracorriente a un filtro que tiene un tanque de filtro, el método comprende las etapas de: a) introducir concurrentemente el gas de lavado a contracorriente y el líquido de lavado a contracorriente en un canalizo cerrado; b) establecer una primera interfase de gas/líquido en el canalizo cerrado; c) hacer pasar el líquido de lavado a contracorriente a través de por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo que está en comunicación fluida con el canalizo cerrado; d) establecer una segunda interfase de gas/líquido en el canalizo cerrado, la segunda interfase de gas/líquido colocada por debajo de la primera interfase de gas/líquido; e) hacer pasar el líquido de lavado a contracorriente al tanque del filtro a través de una abertura en una pared del tanque del filtro que separa el canalizo cerrado y el tanque del filtro; y f) hacer pasar el gas de lavado a contracorriente a través de una abertura que está por arriba de la segunda interfase de gas/líquido y por debajo de la primera interfase de gas/líquido desde el canalizo cerrado al tanque del filtro simultáneamente con el liquido de lavado a contracorriente.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye la etapa de hacer pasar el líquido de lavado a contracorriente a través de un dispositivo separador colocado en el canalizo cerrado.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye la etapa de hacer pasar el líquido de lavado a contracorriente y el gas de lavado a contracorriente a una pluralidad de laterales de desagüe inferior en el tanque del filtro.
12. 12.' El método de conformidad con la reivindicación LO, caracterizado porque el dispositivo separador es un deflector, el orificio de medición de líquido del canalizo ubicado en el deflector.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo separador es un tubo erguido . RESUMEN Se describe un aparato de distribución de lavado a contracorriente concurrente para un filtro que tiene un tanque de filtro y una pluralidad de laterales de desagüe inferior incluye un deflector colocado en un conducto principal común para definir un canalizo auxiliar entre el deflector y ios laterales del desagüe inferior. El canalizo auxiliar esta en comunicación fluida con el conducto principal común y los laterales del desagüe inferior. El deflector tiene por lo menos un orificio de medición de líquido del canalizo ubicado de preferencia cerca de la parte inferior del deflector de manera que puede estar por debajo de una interfase de gas/liquido en el canalizo auxiliar durante las operaciones de lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido. Puede colocarse una placa de distribución de flujo entre el canalizo auxiliar y los laterales del desagüe inferior, la placa de distribución de flujo tiene por lo menos un orificio de medición de líquido y por lo menos un orificio de medición de gas. El deflector puede adoptar una de muchas formas. El deflector crea una piscina de líquido adecuada en el conducto principal común para flujo de baja velocidad de líquido de lavado a contracorriente mientras que al mismo tiempo proporciona tlujo no inhibido de gas de lavado a contracorriente. La mala distribución se controla con ello. Pueden usarse tubos erguidos en lugar del deflector. Un método para el lavado a contracorriente concurrente con gas/líquido de acuerdo con la invención también se describe. La invención puede aplicarse a canalizos inferiores planos o canalizos con recesos insuficientes .