ES2307802T3 - Sistema de filtrado para sistemas superficiales de admision de agua. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de filtrado (10) para el filtrado de agua admitida a un sistema de admisión de agua (12), comprendiendo el sistema de filtrado (10): un sistema de admisión de agua (12) que comprende una pluralidad de entradas en comunicación fluida con una bomba de admisión de agua; y una barrera de choque de contención/exclusión que comprende: (i) un sistema de apoyo (14) posicionado en un cuerpo de agua, (ii) una cortina (16) que comprende una pieza de material de tejido flexible que permite el movimiento del agua a través de ésta, teniendo la cortina (16) extremos superior e inferior con el extremo superior conectado al sistema de apoyo (14), (iii) medios para retener el extremo inferior de la cortina (16) sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua, caracterizado porque el sistema de apoyo comprende una pluralidad de pilotes (28) que se extienden hacia arriba y fuera del cuerpo de agua y una estructura flotante montada de manera deslizante sobre la pluralidad de pilotes (28), posicionada la estructura flotante para cubrir el área del cuerpo de agua definido por la cortina (16); y rodeando la cortina (16) sustancialmente toda la pluralidad de entradas, y al operar la bomba de admisión de agua, el agua es arrastrada a través de la cortina (16) en cuyo momento el agua es filtrada, y subsecuentemente el agua filtrada es arrastrada a través de la pluralidad de entradas para entrega dentro del sistema de admisión de agua (12).
Description
Sistema de filtrado para sistemas superficiales
de admisión de agua.
La presente invención se refiere a un método y
un aparato para excluir el ingreso de partículas suspendidas y/o
vida acuática a un sitio de admisión de un sistema de enfriamiento
de agua de una instalación que utiliza agua con propósitos
industriales.
Las plantas industriales y las plantas
generadoras de electricidad utilizan el agua proveniente de fuentes
cercanas de agua con el objetivo de su enfriamiento. La vida
acuática (i. e. peces, huevas, larvas, almejas, vegetación, etc.)
en el medio acuático circundante es a menudo impactada negativamente
debido a que ingresa a los sitios de admisión de agua del sistema
de enfriamiento. Los sistemas de enfriamiento también reciben el
impacto negativo del ingreso de sedimentos y desperdicios
provenientes del medio acuático circundante. Los contaminantes que
ingresan a los sistemas de enfriamiento pueden provocar fallos en el
sistema por daños a sus componentes e interrupciones costosas para
frecuentes mantenimientos y/o reparaciones.
Los sistemas de barreras flotantes o de barreras
de choque de contención/exclusión tales como el presentado en la WO
99/19 570, se han instalado en estos sitios de admisión de agua para
enfrentar estos problemas. Estos sistemas de barreras de choque son
óptimos en algunas situaciones, pero el tamaño del sistema puede ser
un problema cuando el sistema de barreras de choque puede
transgredir aguas navegables. Por ejemplo, en circunstancias en las
cuales se arrastra un gran volumen de agua a través del sistema de
barrera de choque de contención/exclusión hacia un sistema de
admisión, el sistema tradicional de barreras de choque de
contención/exclusión puede transgredir la estructura del sistema de
admisión de agua. Frecuentemente es necesario por tanto, desplazar
el sistema de barreras de choque de contención/exclusión alejándolo
de la estructura de admisión de agua, transgrediendo por tanto a su
vez las aguas navegables y creando peligros a la navegación. Por
tanto, sería deseable construir un sistema alternativo de filtrado
que evite este problema.
La presente invención está dirigida a la
superación de estas deficiencias.
Un primer aspecto de la presente invención se
refiere a un sistema de filtrado para filtrar el agua admitida por
un sistema de admisión de agua. El sistema de filtrado incluye: un
sistema de admisión de agua que comprende una pluralidad de
entradas en comunicación fluida con una bomba de admisión de agua; y
una barrera de choque de contención/exclusión que incluye (i) un
sistema de apoyo posicionado en un cuerpo de agua, (ii) una cortina
que comprende una pieza de material de tejido flexible que permite
el movimiento del agua a través del mismo, teniendo la cortina
extremos superior e inferior estando el extremo superior conectado
al sistema de apoyo, (iii) medios para mantener el extremo inferior
de la cortina sustancialmente contra el fondo de un cuerpo de agua
caracterizado porque el sistema de apoyo comprende una pluralidad de
pilotes que se extienden hacia arriba y fuera del cuerpo de agua y
una estructura flotante montada de manera deslizante sobre la
pluralidad de pilotes, posicionada la estructura flotante para
cubrir el área del cuerpo de agua definido por la cortina; y
rodeando la cortina sustancialmente a toda la pluralidad de entradas
y en el que, en la operación de la bomba de admisión de agua, el
agua se arrastra a través de la cortina en cuyo momento el agua se
filtra, y subsecuentemente el agua filtrada se arrastra a través de
la pluralidad de entradas para su entrega al sistema de admisión de
agua.
Un segundo aspecto de la presente invención se
refiere a una realización preferida de la presente invención, que
es una combinación de dique para embarcaciones y de sistema de
filtrado de agua. La estructura combinada incluye un sistema de
filtrado de agua de la presente invención con una estructura de
apoyo que tiene la forma de un dique para embarcaciones.
Un tercer aspecto de la presente invención se
refiere a un método para el filtrado del agua que entra al sistema
de admisión de agua. El método incluye: la provisión de un sistema
de entrega de agua que incluye una pluralidad de entradas en un
cuerpo de agua que están en comunicación fluida con una bomba de
admisión de agua; instalando una barrera de choque de
contención/exclusión dentro del cuerpo de agua de manera que rodee
sustancialmente a toda la pluralidad de entradas, incluyendo la
contención/exclusión (i) un sistema de apoyo adyacente a la
pluralidad de entradas, comprendiendo el sistema de apoyo una
pluralidad de pilotes que se extienden hacia arriba fuera del
cuerpo de agua y una estructura flotante montada de manera
deslizante sobre la pluralidad de pilotes, (ii) una cortina que
incluye una pieza de material de tejido flexible que permita el
movimiento del agua a través del mismo, teniendo la cortina
extremos superior e inferior con el extremo superior conectado al
sistema de apoyo, y (iii) medios para mantener el extremo inferior
de la cortina sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua y
estando la estructura flotante posicionada para cubrir el área del
cuerpo de agua definida por la cortina; y arrastrando el agua a
través del sistema de admisión de agua, en el que el agua que entra
al sistema de admisión de agua es arrastrada a través de la cortina,
filtrando por tanto el agua antes de pasar a través de la
pluralidad de entradas para su entrega al sistema de admisión de
agua.
Los sistemas de filtrado de la presente
invención ofrecen un número de ventajas sobre los sistemas de
barreras de choque de cuerpo entero de contención/exclusión
utilizados de conjunto con los sistemas convencionales de admisión
de agua. En particular, debido a la instalación de una pluralidad de
conductos primarios de admisión de agua (que esparcen por tanto la
cantidad de agua que entra a cada sitio de admisión), puede
instalarse una cortina como barrera de choque más cercana a los
conductos primarios de admisión. Como resultado, la cortina de
choque puede colocarse más cerca de la costa y más alejada de las
aguas navegables. Esto es de importancia significativa en diversas
industrias que emplean los sistemas de enfriamiento por agua, que
serán capaces de utilizar el sistema de filtrado de la presente
invención para cumplir con las regulaciones gubernamentales (con
respecto a la exclusión de biología acuática), en lugar de instalar
costosas torres de enfriamiento. Es más, la estructura de apoyo
utilizada para apoyar la cortina de choque puede construirse
teniendo como objetivo múltiples usos, incluyendo la instalación de
atraques para uso como marinas municipales o privadas.
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La Figura 1 es una vista en planta de un sistema
de barrera a un adaptador de infiltración de un sistema de admisión
de agua en correspondencia con una realización de la presente
invención.
La Figura 2 es una vista en corte transversal a
lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en planta de un sistema
de barrera a un adaptador de infiltración de un sistema de admisión
de agua en correspondencia con otra realización de la presente
invención.
La Figura 4 es una vista en corte transversal a
lo largo de la línea 4-4 de la Figura 3.
La Figura 5 es una vista en corte transversal de
un sistema de filtrado para filtrar el agua admitida de un sistema
de admisión de agua que no forma parte de la presente invención tal
como se reivindica.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se refiere a un sistema
diseñado para el filtrado de agua asimilada por un sistema de
admisión de agua.
El sistema de la presente invención está
específicamente dirigido para ser adaptado a distintos sistemas
existentes de admisión de agua, o para ser utilizado en nuevas
estructuras de admisión de agua. En particular, un sistema
existente de admisión de agua se adapta instalando un sistema de
entrega de agua que comprende una pluralidad de entradas en
comunicación fluida con una bomba de admisión de agua de un sistema
existente de admisión de agua. Más específicamente, el sistema de
entrega de agua incluye una tubería del colector principal que se
fija a la estructura existente de admisión de agua mediante
soldadura o cualquier otro medio apropiado de fijación. La tubería
del colector principal, después de su fijación a la admisión de agua
existente, puede colocarse en cualquier sitio a lo largo de la
columna total de agua o enterrarse bajo el fondo. Las estructuras
existentes del sistema de admisión de agua del sistema de
enfriamiento dictarán típicamente su colocación. La longitud de la
tubería del colector principal es dictada mediante diseño individual
de proyecto, i. e., contornos de la costa, contornos del fondo,
etc.
Adicionalmente, las tuberías primarias de
admisión de agua están colocadas a lo largo de la tubería del
colector principal a intervalos indicados por el diseño específico
del proyecto. Las tuberías primarias de admisión definen la entrada
al sistema modificado de admisión de agua. El diámetro de la tubería
utilizada tanto para la tubería del colector principal como para
las tuberías primarias de admisión está dictado por el diseño
específico del proyecto (i. e. volumen requerido de agua) y están
soldadas o aseguradas en su sitio por otros medios. Toda la tubería
utilizada es de acero o de cualquier otro material apropiado tal
como concreto. Las tuberías primarias de admisión pueden extenderse
desde la tubería del colector principal en cualquier ángulo,
horizontalmente, verticalmente, o cualquier ángulo
intermedio.
intermedio.
El sistema de apoyo es preferiblemente un
sistema permanente o semipermanente, más preferiblemente un sistema
de tipo flotante. El sistema de apoyo típicamente incluye una
pluralidad de pilotes verticales en una o más hileras y de apoyos
horizontales conectados a los pilotes verticales para acomodar su
naturaleza flotante (i. e. sube y baja de los apoyos horizontales).
Los sistemas horizontales de apoyo pueden incluir superficies
reforzadas, superficies sin refuerzo y combinaciones de éstas. Como
superficie sin refuerzo se entiende que la superficie es de un
material de cubrimiento que no puede sostener el peso de una persona
promedio. Los materiales apropiados de cubrimiento incluye sin
limitación, tanto materiales permeables, tales como materiales
geotextiles descritos a continuación, como materiales no permeables,
tales como forros de tanques conformados a partir de polivinilo u
otros materiales
similares.
similares.
En correspondencia con los sistemas flotantes de
apoyo particularmente preferidos, el sistema de apoyo también se
desdobla como un dique con una pluralidad de atraques o también con
una pluralidad de sitios a los cuales pueden asegurarse las
embarcaciones.
De manera alternativa, puede utilizarse un
sistema de flotación que no incluya miembros de apoyo verticales u
horizontales. En su lugar, puede utilizarse un sistema de flotación
que incluya una pluralidad de unidades convencionales de flotación
tales como dispositivos capaces de ser inflados, bolsas de aire y
flotadores construidos a partir de materiales flotantes, tales como
corcho, espumas sintéticas y otros plásticos. Sin embargo, los
dispositivos convencionales pueden no responder adecuadamente bajo
condiciones adversas. Se ha visto que bajo condiciones adversas, el
poliestireno expandido (EPS) es especialmente apropiado para su uso
como unidad de flotación. Es deseable recubrir o sellar el EPS para
evitar el deterioro asociado a la exposición prolongada a los
elementos. El EPS está disponible comercialmente en ARCO Chemical
Company como DYLITE y puede ser conformado o moldeado en forma de
unidades de flotación en diversos tamaños y figuras (e. g.
cilíndricas, cuadradas, etc.), tal como requiera el diseño del
proyecto. El EPS tiene una flotabilidad positiva que mantiene la
unidad de flotación sustancialmente sobre la superficie del agua en
todo momento, permitiéndole a la unidad de flotación remontar la
ola, aún en condiciones adversas. Una unidad de flotación EPS no se
deforma por acción de las olas y no pierde su flotabilidad al ser
agujereada, como lo sería un dispositivo capaz de ser inflado. Un
solo pie cúbico de EPS puede sostener unas 60 lbs. Un tamaño
comúnmente utilizado de una unidad de flotación de EPS es de 8 a 12
pulgadas de diámetro con configuración cilíndrica, pero el tamaño
puede adaptarse fácilmente para cumplir condiciones específicas de
oleaje y ambientales así como requerimientos de profundidad.
El material de tejido flexible está conformado
preferiblemente de un tejido geosintético, tal como un material
geotextil. El tejido geosintético es "hidrófobo" y
"permeable" lo que significa que el agua pasa a través del
tejido. La propiedad hidrófoba del tejido geosintético permite el
paso de la corriente de agua sin que las fibras absorban agua y se
hinchen, lo cual reduciría su permisividad.
Los tejidos geosintéticos están disponibles
comercialmente en un intervalo de resistencias a la tensión,
permeabilidades y permisividades y son útiles a los propósitos de
la presente invención dentro de esos intervalos.
En dependencia de las condiciones
medioambientales, de marea, de oleaje y de situaciones específicas,
así como de requerimientos de carga anticipados y otros parámetros,
el tejido geosintético apropiado puede elegirse para cumplir con
requerimientos específicos de diseño para un proyecto dado de
contención/exclusión.
El tejido geosintético puede prepararse
utilizando una o una combinación de diversos polímeros, por ejemplo
poliéster, polipropileno, poliamidas y polietileno. Los tejidos
geosintéticos de mayor oferta comercial disponible son de
polipropileno o poliéster. Un ejemplo de tejidos geosintéticos no
tramados incluyen pero no se limitan a AMOPAVE® 4399, AMOPAVE® HD
4597, 4545, 4553 y 4561 (todos ellos tejidos de polipropileno
disponibles comercialmente en Amoco Fabrics and Fibers Company);
Typar®, un tejido de polipropileno disponible comercialmente en
Dupont; TREVIRA® Spunbond, un tejido de poliéster disponible
comercialmente en Hoeschst Fibers Industries. Los ejemplos de
tejidos apropiados geosintéticos tramados incluyen, pero no se
limitan a, 1380 SILT STOP®, 1198, 1199, 2090, 2000, 2006 (todos
tejidos de polipropileno comercialmente disponibles en Amoco Fabrics
and Fibers Company). Los tejidos geosintéticos son no
biodegradables, así que no se deterioran debido a la exposición
medioambiental. Durante el uso prolongado, la exposición a luz
ultravioleta (UV) de algunos tejidos geosintéticos puede provocar
su debilitamiento o deterioro. Sin embargo, los tejidos resistentes
a la luz UV están disponibles comercialmente así como los métodos
para el tratamiento de resistencia a la luz UV.
Se prefiere que el material de tejido flexible
sea multicapas, con las múltiples capas conformadas a partir del
mismo material geosintético o de diferentes materiales
geosintéticos. Por tanto, un material geosintético tramado puede
utilizarse en combinación con un material geosintético no tramado,
pueden utilizarse dos materiales geosintéticos tramados diferentes,
o dos materiales geosintéticos no tramados diferentes. El material
de tejido flexible multicapas puede también segmentarse en paneles
individuales (i. e. al menos dos de estos paneles) mediante costura
sellada al vapor, o conectando físicamente los dos paneles. La
estructura física de los materiales puede modificarse también para
afectar la velocidad de los flujos que la atraviesan como muestra
la Solicitud de Patente de los US No. de Serie 09/168 491 a favor de
Gunderson et al., solicitada el 8 de octubre de 1998.
Cuando se emplea un material de tejido flexible
de dos capas (o multicapas), también se emplea un sistema de
inyección de gas que incluye una fuente de gas comprimido en
comunicación fluida con al menos un desagüe posicionado entre las
dos capas del material de tejido flexible. La Solicitud de Patente
de los US No de Serie 09/168 491 a favor de Gunderson, solicitada
el 8 de octubre de 1998 et al, presenta un sistema de
inyección de gas de este tipo.
Cuando la pieza de material flexible de dos
capas (o multicapas) se segmenta en paneles individuales, cada
panel puede estar equipado con su propio desagüe del sistema de
inyección de gas. El sistema de inyección de gas puede utilizarse
para limpiar los paneles de filtración de los sedimentos y retirar
los organismos acuáticos que hayan quedado atrapados, con el
objetivo de mantener un flujo adecuado de agua. La acción de
burbujeo del aire en expansión que se eleva a través de los paneles
de la cortina sacude y limpia el tejido del filtro eliminando
cualquier sedimento y/o vida acuática que pueda haber quedado
atrapada en el mismo. (Durante la limpieza no debe ocurrir
típicamente la filtración de agua de manera que el aire inyectado
pueda pasar por fuera del tejido en lugar de exclusivamente en la
dirección de las flechas como se muestra en las Figuras 2 y 4).
El material de tejido flexible está conectado
preferiblemente al bastidor mediante tornillos, grampas, pasadores,
cordones u otros medios apropiados de sujeción que permitan su
retirada y reemplazo de ser necesario. Puede hacerse una pluralidad
de tales conexiones.
La barrera de choque de la presente invención
puede incluir también características adicionales o componentes que
son conocidas y presentadas por ejemplo en la Patente de los US No.
5 102 261 a favor de Gunderson. Los ejemplos de tales
características o componentes adicionales incluyen: cuerdas de
remolque, que se utilizan para remolcar las barreras de choque
flotantes para posicionarlas en un medio acuático o simplemente de
un sitio a otro, y bandas de conexión (preferiblemente con amarras
industriales de gancho y anillas), utilizadas para conectar dos
tramos de la barrera de choque formando una sola estructura continua
con estructuras de cortinas solapadas.
La cortina de la barrera de choque puede
fabricarse también utilizando cortinas de pliegues, tal como se
describe en la Solicitud de Patente de los US No. de Serie 10/283
384 a favor de Dreyer, solicitada el 29 de octubre del 2002.
La cortina de la barrera de choque puede incluir
también un sistema de anclaje de panel en forma de Y tal como se
presenta en la Solicitud de Patente de los US No. de Serie 10/134
359 a favor de Dreyer, solicitada el 26 de abril del 2002.
Diferentes porciones de la cortina de la barrera
de choque pueden conectarse utilizando conexiones de cierre de
cremallera, tal como se presenta en la Solicitud de Patente de los
US No. de Serie 10/270 798 a favor de Dreyer, solicitada el 11 de
octubre del 2002.
La dimensión vertical de la cortina puede
incrementarse asegurando piezas adicionales de tejido geosintético
a lo largo de los extremos que se coextienden hasta que se alcance
la altura deseada.
La fusión por calor o la costura del material
geosintético pueden utilizarse para formar las mangas, conectando
piezas múltiples para añadir altura adicional, o para fijar las
cuerdas de remolque, los ganchos para enganchar las cadenas o las
líneas de anclaje, etc. El tejido geosintético puede coserse con una
máquina de coser industrial convencional, y la fusión por calor
puede lograrse con una plancha industrial. La fusión por calor puede
lograrse agujereando o pinchando con un soldador el tejido
geosintético solapado. Se logran conexiones buenas y resistentes de
esta
manera.
manera.
Se han utilizado lastres tales como tramos de
cadenas de acero (de menos de 1/8 de pulgada a ¾ pulgada) y cable
de acero (de menos de ¾ de pulgada a más de 1 ½ pulgadas de
diámetro). Por supuesto pueden utilizarse cadenas y cables de mayor
o menor diámetro para cumplir los requerimientos específicos de un
diseño del proyecto. Alternativamente, las anclas y cables pueden
utilizarse para retener el fondo de la cortina contra el fondo del
cuerpo de agua. El lastre puede albergarse dentro de una porción de
las secciones de la cortina de choque o conectarse al borde
inferior de ésta (e. g. amarrado con alambre u otros medios).
Con referencia a las Figuras 1 y 2, se presenta
un sistema de filtrado 10 en correspondencia con una realización de
la presente invención. El sistema de filtrado incluye un sistema de
admisión de agua 12 y una barrera de choque de contención/exclusión
que incluye un sistema de apoyo 14, una cortina de choque 16 y un
sistema de inyección de gas 18.
El sistema de admisión de agua 12 incluye una
tubería del colector principal 22 que tiene una pluralidad de
tuberías primarias de entrada sustancialmente equidistantes 24, y
válvulas opcionales de cierre de cada tubería primaria de admisión,
todas las cuales están acopladas a un sistema existente de admisión
de agua 26 (que contiene las bombas y conductos para entregar el
agua a lo largo de la instalación industrial).
El sistema de apoyo 14 de la barrera de choque
de contención/exclusión incluye una pluralidad de pilotes verticales
28 y una estructura flotante conectada a ellos, cubriendo la
estructura flotante el área del cuerpo de agua contenido por la
cortina (Ver Figura 2).
Los pilotes verticales 28 están anclados al
fondo del cuerpo de agua utilizando técnicas convencionales. Como
se muestra, la pluralidad de pilotes está presente en una sola
hilera. Cada pilote vertical incluye una anilla 30 que se desliza
libremente a lo largo del tramo del pilote vertical en la dirección
de las flechas en la Figura 2. La anilla 30 se utiliza para
conectar la estructura flotante a los pilotes verticales 28.
La estructura flotante incluye un par de
tuberías flotantes 32 espaciadas entre sí, una pluralidad de
caballetes 34 expandidos entre el par de tuberías flotantes, y un
material de cubrimiento 36 que abarca la región entre el par de
tuberías flotantes. La estructura flotante puede conformarse a
partir de un número de secciones discretas que están conectadas
entre sí o puede utilizarse una sola estructura continua.
Las tuberías flotantes 32 son de acero, aluminio
o tuberías termoplásticas que hayan sido selladas. Las tuberías
flotantes son de diámetro apropiado para brindar la flotabilidad
deseada. Alternativamente, en lugar de utilizar tuberías, puede
utilizarse un material con propiedades de flotabilidad del tipo
antes descrito, por ejemplo EPS.
Los caballetes 34 están conformados
preferiblemente de los mismos materiales que pueden utilizarse para
conformar las tuberías flotantes. Los caballetes pueden conectarse
a las tuberías flotantes mediante conexión mecánica (e. g., pernos
sellados o bandas u otras amuras amarradas o aseguradas con ganchos
y sus correspondientes anillas de sujeción).
Asegurada sobre la totalidad de la estructura
flotante hay una cubierta 36 no transitable del tipo antes descrito.
La cubierta 36 puede fijarse a los caballetes y a las tuberías
flotantes mediante bandas o amuras.
Conectada a la estructura flotante está la
cortina de choque de contención/exclusión 16. La cortina 16 está
conformada a partir de dos piezas de material geosintético unidas
mediante costura, fusión por calor, etc. que tienen una pluralidad
de paneles 38 formados a lo largo de su extensión al tener las dos
piezas conectadas sustancialmente desde el extremo inferior hasta
el extremo superior de la cortina. El extremo superior de la
cortina está asegurado al material geosintético utilizado para
formar el material de cubrimiento, mediante una conexión permanente
(e. g. costura, fusión por calor, etc.) o conexión temporal tal como
una conexión mediante cierre de cremallera del tipo antes descrito.
El extremo inferior incluye una manga 40 que ha retenido en su
interior un tramo de cadena de lastre 42. El extremo inferior tiene
también anclas 44 aseguradas a lo largo de su extensión para
cooperar en la retención del extremo inferior de la cortina
sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua.
Para permitir la limpieza de la cortina 16, el
sistema también incluye el sistema de inyección de gas 18. Este
sistema incluye una fuente de gas comprimido 46 tal como una bomba o
compresor, una serie de conductos 48, 48' que llevan el gas
comprimido a la cortina, y una pluralidad de desagües 50
posicionados entre las piezas de material geosintético que forman
la cortina. Preferiblemente, cada panel 38 de la cortina incluye
una o más salidas. Los conductos 48 pueden integrarse en un sistema
de apoyo. Alternativamente, las tuberías flotantes 32 pueden
utilizarse para portar los conductos que contienen el gas
comprimido.
Con referencia ahora a las Figuras 3 y 4, se
presenta un sistema de filtrado 110 en correspondencia con una
segunda realización de la presente invención. El sistema de filtrado
incluye un sistema de admisión de agua 112 y un barrera de choque
de contención/admisión que incluye un sistema de apoyo 114, una
cortina de choque 116, y un sistema de inyección de gas 118.
El sistema de admisión de agua 112 es
sustancialmente el mismo que el sistema de admisión de agua 12
descrito en conexión con la realización previa, incluyendo una
tubería del colector principal 122 que tiene una pluralidad de
tuberías primarias de admisión sustancialmente equidistantes 124 en
comunicación con un sistema de admisión de agua existente 126.
El sistema de apoyo 114 de la barrera de choque
de contención/exclusión incluye una pluralidad de pilotes
verticales 128 formados en dos hileras sustancialmente paralelas, y
una estructura flotante conectada a estos, cubriendo la estructura
flotante el área del cuerpo del agua que está contenido por la
cortina (ver Figura 4). La estructura flotante incluye una primera
porción 130' conectada a una hilera de pilotes y una segunda
porción 130'' de la estructura flotante conectada a la otra hilera
de pilotes.
Las porciones primera y segunda 130' y 130''
flotan libremente de manera independiente a lo largo del tramo de
los pilotes en la dirección de las flechas mostradas en la Figura 4.
Ambas, la primera y segunda porciones 130', 130'', son pasarelas
flotantes de concreto conocidas en la técnica, incluyendo pasarelas
de concreto rellenas con espuma. Estas pasarelas de concreto son,
por supuesto, superficies reforzadas. Instalado entre la primera y
segunda porciones 130', 130'' hay un material de cubrimiento no
reforzado 136 del tipo antes descrito. Para protección contra
individuos que puedan caminar inadvertidamente sobre el material de
cubrimiento 136, se colocan raíles 134 a lo largo del tramo de la
estructura de apoyo.
La cortina de choque de contención/exclusión 116
está conectada a la estructura flotante. La cortina 116 está
formada por dos piezas de material geosintético unidas mediante
costura o por fusión por calor, etc. y teniendo una pluralidad de
paneles 138 formados a lo largo de su extensión al tener las dos
piezas conectadas sustancialmente desde el extremo inferior al
extremo superior de la cortina. El extremo superior de la cortina
está asegurado a la primera y segunda secciones 130', 130'',
estando40 suspendida toda la cortina en los ganchos utilizando
torniquetes o similares. El extremo inferior incluye una manga 140
que ha retenido dentro de la misma un tramo de cadena de lastre
142. El extremo inferior también está asegurado mediante amarras 143
(e. g. cable de acero) a los pilotes 128 o a las anclas 144 para
cooperar aún más en la retención del extremo inferior de la cortina
sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua.
Para permitir la limpieza de la cortina 116, el
sistema también incluye el sistema de inyección de gas 118. Este
sistema incluye una fuente de gas comprimido 146 tal como una bomba
o compresor, una serie de conductos 148,148' que llevan el gas
comprimido a la cortina, y una pluralidad de desagües 150
posicionados entre las piezas de material geosintético que forman
la cortina. Preferiblemente, cada panel 138 de la cortina incluye
uno o más desagües. Los conductos 148, 148' pueden integrarse al
sistema de apoyo.
Como muestra la Figura 4, la estructura de apoyo
tiene forma de un dique para embarcaciones, en el que las
embarcaciones pueden atracar a los costados de las primeras y
segundas porciones flotantes 130', 130'' que están más cerca de los
pilotes 128. Aunque no se muestra, debe apreciarse que puede
colocarse cualquier número de abrazaderas con el objetivo de
facilitar su uso como un dique colocando defensas para evitar daños
a la primera y segunda porciones flotantes 130', 130'' por el
contacto con las embarcaciones. Estos componentes no se han
incluido a propósito en aras de la claridad en la identificación de
los diagramas. Esto permite que el sistema de filtrado sirva
múltiples funciones que en efecto, enmascaran su uso como un sistema
de filtrado de agua.
Con referencia ahora a la Figura 5, se presenta
un sistema de filtrado 210 que no forma parte de la presente
invención tal como se reivindica. El sistema de filtrado incluye un
sistema de admisión de agua 212 y una barrera de choque de
contención/exclusión que incluye un sistema de apoyo 214, una
cortina de choque 216, y un sistema de inyección de gas 218.
El sistema de admisión de agua 212 es
sustancialmente el mismo que el sistema de admisión de agua 12
descrito en conexión con las realizaciones previas, incluyendo una
tubería del colector principal 222 que tiene una pluralidad de
tuberías primarias de admisión sustancialmente equidistantes 224 en
comunicación con un sistema de admisión existente.
El sistema de apoyo 214 de la barrera de choque
de contención/exclusión incluye una pluralidad de unidades de
flotación 228 de las cuales está suspendida la cortina de choque.
Las unidades de flotación 228 se reciben dentro de una manga
superior 230 de la cortina 216. La manga superior contiene un número
de ranuras colocadas allí para facilitar la inserción (o remoción)
de las unidades de flotación de la manga.
La cortina 216 es realmente una cortina doble,
que tiene lados izquierdo y derecho destinados a rodear las
tuberías primarias de admisión 224. (Los dos lados se fusionan cerca
del final de la tubería del colector principal 222). Cada lado de
la cortina doble está formado por dos piezas de material
geosintético asegurado mediante costura, fusión por calor, etc., y
que tiene una pluralidad de paneles formados a lo largo de su
extensión al tener las dos piezas conectadas sustancialmente desde
el extremo inferior al superior de la cortina. El extremo superior
de cada lado de la cortina doble está asegurado a la manga superior
mediante una conexión permanente (e. g. costura, fusión por calor,
etc.) o conexión temporal mediante una conexión de cierre de
cremallera del tipo antes descrito. El extremo inferior de cada lado
de la cortina incluye una manga 240 que ha retenido dentro de ella
un tramo de la cadena de lastre 242. El extremo inferior también
tiene anclas 244 aseguradas a lo largo de su extensión para
colaborar aún más a la retención del extremo inferior de la cortina
sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua. En la
realización mostrada, las anclas y el lastre de conjunto superan a
la fuerza de flotación de las unidades de flotación, manteniendo
efectivamente la totalidad de de la barrera de choque
sumergida.
Para permitir la limpieza de la cortina 216, el
sistema incluye también el sistema de inyección de gas 218. Este
sistema es sustancialmente tal como se describió anteriormente,
incluyendo una fuente de gas comprimido tal como una bomba o
compresor, una serie de conductos 248, 248' que llevan el gas
comprimido a la cortina, y una pluralidad de desagües 250
posicionados entre las piezas de material geosintético que forman la
cortina. Preferiblemente, cada panel de la cortina incluye uno o
más desagües.
Debido a que la cortina 216 está anclada en una
manera que impide que su extremo superior sobresalga de la
superficie del agua, la barrera en sí queda bajo la superficie. Esto
permite el tráfico de agua sin obstáculo. Para marcar la presencia
de la barrera sumergida, sin embargo, se fija una boya 260 a la
manga superior 230.
Para uso de todos los sistemas de filtrado, i.
e., al conectarse a un sistema existente de admisión de agua, el
agua es arrastrada a través de la cortina hacia la región rodeada
por la cortina (en la dirección de las flechas mostrada en las
Figuras 2 y 4), en cuyo momento el agua es filtrada, y
subsecuentemente el agua filtrada es arrastrada a lo largo de la
pluralidad de entradas para su entrega al sistema de admisión de
agua. De tiempo en tiempo, el sistema de inyección de gas puede
activarse para limpiar los materiales atrapados en la superficie de
la cortina.
Por tanto un aspecto ulterior de la presente
invención se refiere a un método de filtrado de agua que entra a un
sistema de admisión de agua. Se instala un sistema de entrega de
agua en un sistema existente de admisión de agua de manera tal que
éste incluya una pluralidad de entradas en un cuerpo de agua que
están en comunicación fluida con una bomba de admisión de agua.
Luego o simultáneamente con ello, se instala una barrera de choque
de contención/exclusión de la presente invención de manera tal que
la cortina de choque rodee sustancialmente toda la pluralidad de
entradas. Después de la instalación, el agua puede ser arrastrada
hacia dentro del sistema de admisión de agua, por lo que el agua es
arrastrada a través de la cortina, filtrando por tanto el agua,
antes de pasar a través de la pluralidad de entradas para su entrega
al sistema de admisión de agua.
Aunque las realizaciones preferidas han sido
descritas y representadas aquí en detalle, será aparente para los
especialistas en la técnica relevante que pueden hacerse diversas
modificaciones, adiciones, sustituciones y similares sin desviarse
del alcance de la presente invención tal como se define en las
reivindicaciones a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Este listado de referencias citadas por el
solicitante es únicamente para conveniencia del lector. Este no
forma parte del documento de la patente europea. Aunque se ha tomado
especial cuidado en la compilación de las referencias, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP no reconoce reclamaciones o
responsabilidad en este sentido.
\newpage
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\bullet US 16 849 198 A, Gunderson
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\bullet US 10 134 359 B, Dreyer
\bullet US 27 079 802 A, Dreyer
Claims (27)
1. Un sistema de filtrado (10) para el filtrado
de agua admitida a un sistema de admisión de agua (12),
comprendiendo el sistema de filtrado (10):
- \quad
- un sistema de admisión de agua (12) que comprende una pluralidad de entradas en comunicación fluida con una bomba de admisión de agua; y
- \quad
- una barrera de choque de contención/exclusión que comprende:
- (i)
- un sistema de apoyo (14) posicionado en un cuerpo de agua,
- (ii)
- una cortina (16) que comprende una pieza de material de tejido flexible que permite el movimiento del agua a través de ésta, teniendo la cortina (16) extremos superior e inferior con el extremo superior conectado al sistema de apoyo (14),
- (iii)
- medios para retener el extremo inferior de la cortina (16)
- \quad
- sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua, caracterizado porque el sistema de apoyo comprende una pluralidad de pilotes (28) que se extienden hacia arriba y fuera del cuerpo de agua y una estructura flotante montada de manera deslizante sobre la pluralidad de pilotes (28), posicionada la estructura flotante para cubrir el área del cuerpo de agua definido por la cortina (16); y rodeando la cortina (16) sustancialmente toda la pluralidad de entradas, y al operar la bomba de admisión de agua, el agua es arrastrada a través de la cortina (16) en cuyo momento el agua es filtrada, y subsecuentemente el agua filtrada es arrastrada a través de la pluralidad de entradas para entrega dentro del sistema de admisión de agua (12).
2. Un sistema de filtrado en correspondencia con
la reivindicación 1, en el que la contención/exclusión comprende
además un material de cubrimiento (36), y la estructura flotante y
el material de cubrimiento en combinación están posicionados para
cubrir el área del cuerpo de agua definido por la cortina (16).
3. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 1, en el que la pieza de
material de tejido flexible es un tejido geosintético.
4. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 1, en el que la cortina (16)
comprende dos piezas de material de tejido flexible.
5. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 3, que comprende además:
- \quad
- un sistema de inyección de gas (18) que comprende una fuente de gas comprimido (46) en comunicación fluida con al menos un desagüe (50) posicionado entre las dos piezas de material de tejido flexible.
6. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 4, en el que la cortina (16)
incluye una pluralidad de paneles (38) definido cada uno por las
dos piezas de tejido flexible conectadas entre sí sustancialmente
desde el extremo inferior hasta el extremo superior de la cortina
(16), estando la pluralidad de paneles (38) espaciados a lo largo
del tramo de la cortina (16).
7. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 5, en el que el sistema de
inyección de gas (18) comprende una pluralidad de desagües (50)
cada uno en comunicación fluida con la fuente de gas comprimido
(46), con una o más de la pluralidad de desagües (50) posicionados
entre las dos piezas de tejido flexible para cada una de la
pluralidad de paneles (38).
8. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 7, que además comprende:
- \quad
- una anilla (30) que rodea a cada uno de la pluralidad de pilotes (28) y siendo verticalmente ajustable a lo largo del tramo del pilote (28), con la estructura flotante estando conectada a la anilla (30).
9. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 7, en el que la pluralidad de
pilotes (28) están formados en una sola hilera.
10. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 9, en el que la estructura
flotante comprende:
- \quad
- un par de tuberías flotantes (32) espaciadas entre sí y una pluralidad de caballetes (34) que se extienden entre el par de tuberías flotantes (32), en el que el material de cubrimiento (36) abarca la región entre el par de tuberías flotantes (32).
11. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 10, en el que el material de
cubrimiento (36) es una cubierta ligera.
12. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 7, en el que la pluralidad de
pilotes (28) están formados en dos hileras sustancialmente
paralelas.
13. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 1, en el que la estructura
flotante comprende:
- \quad
- una primera porción (130') de la estructura flotante conectada a una hilera de la pluralidad de pilotes (125) y
- \quad
- una segunda porción (130'') de la estructura flotante conectada a otra hilera de la pluralidad de pilotes (128).
14. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 13, en el que la primera y
segunda porciones (130', 130'') de la estructura flotante están
espaciadas entre sí, y el material de cubrimiento (136) abarca la
región entre la primera y segunda porciones (130', 130'') de la
estructura flotante.
15. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 14, en el que el material de
cubrimiento es una cubierta ligera.
16. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 13, en el que la primera y
segunda porciones (130', 130'') comprenden superficies
reforzadas.
17. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 1, en el que el sistema de
entrega de fluido comprende:
- \quad
- un conducto alargado del colector principal (22) en comunicación fluida con la bomba de admisión de agua y una pluralidad de conductos primarios de admisión (24) en comunicación con el conducto del colector principal (22) comprendiendo cada uno de la pluralidad de conductos primarios de admisión (24) una entrada.
18. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 17, en el que la pluralidad de
conductos primarios de admisión (24) están espaciados entre sí a lo
largo de la longitud del conducto del colector principal (22).
19. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 18, en el que la pluralidad de
conductos primarios de admisión (24) están sustancialmente
equidistantes a lo largo de la longitud del conducto del colector
principal (22).
20. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 1, en el que el sistema de
apoyo (14), comprende una pluralidad de unidades de flotación
(228).
21. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 20, en el que el extremo
superior de la cortina (16) comprende una manga (230) en la cual se
reciben una pluralidad de unidades de flotación (228).
22. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 21, en el que la cortina (16)
comprende dos lados, estando formado cada lado por dos piezas de
material de tejido flexible e incluyendo una pluralidad de paneles
(35) definido cada uno por las dos piezas de tejido flexible,
estando conectadas sustancialmente desde el extremo inferior hasta
el extremo superior de la cortina (16), espaciados la pluralidad de
paneles (36) a lo largo del tramo de cada lado de la cortina
(16).
23. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 22, en el que cada lado de la
cortina (16) incluye los medios de retención (44), con el extremo
inferior de los dos lados estando colocado en lados opuestos de la
pluralidad de entradas (24).
24. El sistema de filtrado (10) en
correspondencia con la reivindicación 1, en el que el material de
cubrimiento (36) está conectado al sistema de apoyo (14).
25. Una combinación de dique para embarcaciones
y sistema de filtrado de agua que comprende el sistema de filtrado
de agua (10) en correspondencia con la reivindicación 1, en el que
la estructura de apoyo (14) es en forma de dique para
embarcaciones.
26. Un método de filtrado del agua que entra a
un sistema de admisión de agua (12) que comprende:
- \quad
- la provisión de un sistema de entrega de agua que comprende una pluralidad de entradas (24) en un cuerpo de agua que están en comunicación fluida con una bomba de admisión de agua; instalando una barrera de choque de contención/exclusión dentro del cuerpo de agua de manera que rodee sustancialmente toda la pluralidad de entradas (24), comprendiendo la contención/exclusión:
- (i)
- un sistema de apoyo (14) adyacente a la pluralidad de entradas (24), comprendiendo el sistema de apoyo una pluralidad de pilotes (28) que se extienden hacia arriba y fuera del cuerpo de agua y una estructura flotante montada de manera deslizante sobre la pluralidad de pilotes (28),
- (ii)
- una cortina (16) que comprende una pieza de material de tejido flexible que permite el movimiento del agua a través de la misma, teniendo la cortina (16) extremos superior e inferior con el extremo superior conectado al sistema de apoyo (14),
- (iii)
- medios (44) para retener el extremo inferior de la cortina (16)
- \quad
- sustancialmente contra el fondo del cuerpo de agua y en el que la estructura flotante está posicionada para cubrir el área del cuerpo de agua definida por la cortina (16) y
- \quad
- arrastrando el agua a través del sistema de admisión de agua (12), con lo que el agua que entra al sistema de admisión de agua (12) es arrastrada a través de la cortina (16), filtrando por tanto el agua, antes de que pase a través de la pluralidad de entradas (24) para su entrega al sistema de admisión de agua (12).
27. Un método de filtrado del agua que entra a
un sistema de admisión de agua (12) tal como se reivindica en la
reivindicación 26 en el que la contención/exclusión comprende además
un material de cubrimiento (36), y en el que la estructura flotante
y el material de cubrimiento (36) en combinación entre sí están
posicionados para cubrir el área del cuerpo de agua definido por la
cortina (16).
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