Válvula de presión mínima.

Válvula de presión mínima que está provista con una carcasa (13) con una entrada

(14) y una salida (15) que están conectadas mediante un sistema de conductos interiores (16) y donde se dispone un cuerpo de válvula móvil (21) en el sistema de ductos (16) arriba mencionado que es presionado contra un asiento (30) alrededor de dicha entrada (14) en una primera posición cerrada mediante un resorte (28) con el que se cierra la entrada (14); y donde el cuerpo de válvula (21) está situado a una distancia del asiento (30) arriba mencionado en una segunda posición abierta, de manera que la entrada (14), por medio del sistema de conductos (16), está conectada a la salida (15), caracterizada porque el cuerpo de válvula (21) está provisto de manera deslizante en una carcasa de válvula (17) que está fijada en el sistema de conductos (16) arriba mencionado y que, junto con el cuerpo de válvula (21), define un espacio interno confinado (36) que está conectado a la entrada (14) por medio de un conducto (35).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/BE2009/000017.

Solicitante: ATLAS COPCO AIRPOWER, NAAMLOZE VENNOOTSCHAP.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: BOOMSESTEENWEG 957 2610 WILRIJK BELGICA.

Inventor/es: MARTENS,KRISTOF ADRIEN LAURA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Dispositivos para rebajar la presión sobre las caras... > F16K39/02 (en el caso de válvulas de cierre vertical)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Válvulas o charnelas de retención (válvulas especialmente... > F16K15/02 (con órganos de válvula de guiado rígidos)

PDF original: ES-2507087_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Válvula de presión mínima

[1] La presente Invención se refiere a una válvula de presión mínima, en concreto a su uso en la salida de un separador de líquido de un grupo compresor.

[2] Ya se conoce una válvula de presión mínima que se puede aplicar a la salida de un separador de líquido, en donde se dispone esta válvula de presión mínima con una carcasa con una entrada y una salida que están conectadas mediante un sistema de conductos interiores y donde, en el sistema de conductos arriba mencionado, se dispone un cuerpo de válvula móvil que es presionado contra un asiento alrededor de dicha entrada en una primera posición cerrada mediante un resorte con el que cierra la entrada; y donde el cuerpo de válvula está situado a una distancia del asiento arriba mencionado en una segunda posición abierta, de manera que la entrada está conectada a la salida por medio del sistema de conductos.

[3] La presencia del resorte arriba mencionado asegura que la válvula de presión mínima solo se abra cuando se haya alcanzado un presión mínima determinada en la entrada de esta válvula de presión mínima, dicha entrada puede estar conectada, por ejemplo, a la salida de un separador de líquido.

[4] Esto se debe a que las velocidades del gas a través del separador de líquido han de ser restringidas a fin de evitar daños al papel de filtro y pérdida de la eficiencia de separación.

[5] Al elaborar el resorte arriba mencionado en la forma de un resorte con una constante de recuperación específica y, gracias a una adecuada instalación del resorte, se puede seleccionar la presión de apertura de la válvula de presión mínima con función de la aplicación.

[6] Pasando por la entrada, la presión del gas en la entrada ejerce una fuerza en el cuerpo de válvula, mientras que el resorte arriba mencionado ejerce una fuerza elástica en el sentido opuesto en el otro lado del cuerpo de válvula, dicha fuerza elástica asegura que la válvula de presión mínima permanezca cerrada hasta que la presión del recipiente haya alcanzado cierto valor.

[7] Una desventaja de las válvulas de presión mínima existentes es que el resorte ha de estar dimensionado de manera que sea capaz de compensar toda la fuerza de presión del gas en la entrada de gas.

[8] Como estos valores de presión pueden ser relativamente altos, por ejemplo, entre 4 y 9 bares (± 4.15 a 9.15 Pa) para un compresor con inyección de aceite e incluso hasta 2 bares (± 2.15 Pa) para compresores con inyección de agua, al funcionar en superficies relativamente grandes, se han de seleccionar resortes fuertes.

[9] Además, la altura total del resorte se ha de restringir para limitar la altura total de la válvula de presión mínima, y para contener los costos de material y el peso.

[1] Además, se debe tener en cuenta que el rango de apertura de la válvula de presión mínima es pequeño y que, en consecuencia, se requiere poca presión extra del gas para abrir totalmente el cuerpo de válvula, puesto que la caída de presión en la válvula de presión mínima preferiblemente es tan pequeña como sea posible para todo el rango de servicio del compresor (es decir, de presión de servicio mínima a presión de servicio máxima). En otras palabras, el cuerpo de válvula tiene que alcanzar la posición abierta por completo tan rápido como sea posible cuando se empieza a abrir la válvula de presión mínima, para así causar una caída de presión que sea tan pequeña como sea posible en todo el rango de presión del compresor.

[11] No obstante, la dos condiciones arriba descritas son contradictorias, puesto que una altura total pequeña para una fuerza elástica requerida grande lleva automáticamente a un resorte con una constante de recuperación grande, lo cual siempre resulta en una gran diferencia de fuerza elástica entre la apertura inicial y la apertura completa, de manera que la válvula de presión mínima solo estará completamente abierta a una presión que es considerablemente mayor a la presión en la cual la válvula apenas empieza a abrirse, de manera que la caída de presión en la válvula es grande en la parte inferior del rango de servicio.

[12] A fin de seguir reduciendo la caída de presión en la válvula de presión mínima, el objetivo es agrandar más la abertura de la válvula y hacer la elevación de la válvula aún mayor.

[13] Una apertura mayor de la válvula (a saber, un diámetro mayor del cuerpo de válvula) resulta en un aumento considerable de la fuerza elástica requerida (y, por consiguiente, un problema de instalación más serio debido a la mayor constante de recuperación, y también problemas relacionados con una alta presión requerida para una válvula de presión mínima completamente abierta), mientras que una mayor elevación del cuerpo de válvula además resulta en un rango de presión aún mayor en el que se mueve el cuerpo de válvula.

[14] El documento de patente US-A-4398559 muestra las características del preámbulo de la reivindicación 1.

[15] La presente invención pretende brindar una solución a una o varias de las desventajas arriba mencionadas y/u otras desventajas.

[16] Con este objeto, la presente invención se refiere a una válvula de presión mínima con una carcasa con una entrada y una salida que están conectadas mediante un sistema de conductos interiores y donde, en el sistema de conductos arriba mencionado, se dispone un cuerpo de válvula móvil que es presionado contra un asiento alrededor de dicha entrada en una primera posición cerrada mediante un resorte con el que se cierra la entrada; y donde el cuerpo de válvula está situado a una distancia del asiento arriba mencionado en una segunda posición abierta, de manera que la entrada, por medio del sistema de conductos está conectada a la salida, de modo que dicha válvula de presión mínima está caracterizada porque el cuerpo de válvula está provisto de manera deslizante en una carcasa de válvula que está fijada en el sistema de conductos arriba mencionado y que, junto con el cuerpo de válvula, define un espacio Interno confinado que está conectado a la entrada por medio de un conducto que puede extenderse, por ejemplo, a través de del cuerpo de válvula o que puede tener la forma de una conexión externa.

[17] Una ventaja de tal válvula de presión mínima de acuerdo con la invención consiste en que, gracias a la presencia del conducto arriba mencionado que proporciona una conexión entre el espacio confinado dentro del cuerpo de válvula y la entrada, la presión que prevalece en la entrada de la válvula de presión mínima puede penetrar el espacio que está definido por la carcasa de la válvula y el cuerpo de válvula, como resultado de lo cual la fuerza del gas que actúa en el cuerpo de válvula por medio de la entrada será ampliamente compensada por una fuerza de gas que actúe en el otro lado del cuerpo de válvula en la dirección opuesta.

[18] Por consiguiente, se puede elegir un resorte con una constante de recuperación considerablemente menor que en el caso de válvulas de presión mínima convencionales, como resultado de lo cual la diferencia de presión entre la posición inicial de apertura del cuerpo de válvula y la posición completamente abierta es muy pequeña, incluso si se requiere una gran presión de apertura.

[19] Esto también implica que se puede seleccionar una elevación del cuerpo de válvula suficientemente alta, sin agrandar excesivamente el rango de presión en el que se mueve el cuerpo de válvula.

[2] Lo anterior resulta en que se puede proporcionar una altura total del resorte muy baja, de manera que se pueda hacer compacta la válvula de presión mínima.

[21] Además, de esta manera se logra que se pueda usar un resorte más barato... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Válvula de presión mínima que está provista con una carcasa (13) con una entrada (14) y una salida (15) que están conectadas mediante un sistema de conductos interiores (16) y donde se dispone un cuerpo de válvula móvil (21) en el sistema de ductos (16) arriba mencionado que es presionado contra un asiento (3) alrededor de dicha entrada (14) en una primera posición cerrada mediante un resorte (28) con el que se cierra la entrada (14); y donde el cuerpo de válvula (21) está situado a una distancia del asiento (3) arriba mencionado en una segunda posición abierta, de manera que la entrada (14), por medio del sistema de conductos (16), está conectada a la salida (15), caracterizada porque el cuerpo de válvula (21) está provisto de manera deslizante en una carcasa de válvula (17) que está fijada en el sistema de conductos (16) arriba mencionado y que, junto con el cuerpo de válvula (21), define un espacio interno confinado (36) que está conectado a la entrada (14) por medio de un conducto (35).

2. Válvula de presión mínima según la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto (35) arriba mencionado se extiende a lo largo del cuerpo de válvula (21).

3. Válvula de presión mínima según la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto (35) arriba mencionado tiene forma de conducto externo.

4. Válvula de presión mínima según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la carcasa de válvula (17) arriba mencionada está hecha en forma de carcasa cilindrica (18) que define una cámara cilindrica (2), en donde esta carcasa cilindrica (18) está cerrada en uno de sus extremos mediante una pared final (19) y está abierta en el otro extremo, y en la cual el cuerpo de válvula (21) ha sido dispuesto de manera deslizante, por medio del extremo abierto, con una parte en forma de pistón (22).

5. Válvula de presión mínima según la reivindicación 4, caracterizada porque el pistón (22) arriba mencionado tiene forma de cojinete (23) prácticamente cilindrico en el que el resorte (28) arriba mencionado se extiende al menos parcialmente y porque este cojinete (23) está sellado en un lado por medio de una pared inferior (24).

6. Válvula de presión mínima según la reivindicación 5, caracterizada porque el conducto (35) arriba mencionado abarca la pared inferior (24) arriba mencionada del cojinete (23).

7. Válvula de presión mínima según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque la cámara cilindrica (2) en la carcasa cilindrica (18) arriba mencionada exhibe un diámetro reducido (D1) sobre una cierta longitud, cerca de su extremo cerrado, al tiempo que exhibe un diámetro mayor (D2) cerca de su extremo abierto; porque el cojinete (23) arriba mencionado tiene una superficie exterior escalonada en toda su longitud, puesto que una primera parte del cojinete (23A) tiene un diámetro exterior que prácticamente se corresponde con el diámetro reducido (D1) de la cámara cilindrica (2) y una segunda parte del cojinete (23B) tiene un diámetro exterior que prácticamente se corresponde con el diámetro mayor (D2) de la cámara cilindrica (2); y porque la primera parte del cojinete (23A) arriba mencionada se extiende en la parte de la cámara cilindrica (2) con el diámetro reducido (D1), al tiempo que la segunda parte del cojinete (23B) ha sido dispuesta en la parte de la cámara cilindrica (2) con el diámetro mayor (D2).

8. Válvula de presión mínima según la reivindicación 7, caracterizada porque la pared de la cámara cilindrica (2) entre la parte con el primer diámetro (D1) y la parte con el segundo diámetro (D2) tiene un collarín radial (25), y porque también está provisto un collarín radial (26) en el perímetro exterior del cojinete (23) entre la primera y la segunda parte del cojinete (23A, 23B respectivamente); de manera que se forma un espacio (27) que está confinado por la parte de la carcasa cilindrica (18) con el mayor diámetro (D2) y la primera parte del cojinete (23A), así como los collarines respectivos (25 y 26) del cojinete (23) y la pared de la cámara cilindrica (2), espacio este (27) que está bajo presión atmosférica.

9. Válvula de presión mínima según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la entrada (14) de la válvula de presión mínima (9) tiene un área que es mayor que la superficie total en sentido axial del cuerpo de válvula (21) en el lado dirigido hacia la pared final (19).

1. Válvula de presión mínima según la reivindicación 7, caracterizada porque la entrada (14) muestra un diámetro mayor al diámetro reducido (D1) arriba mencionado de la cámara cilindrica (2).

11. Válvula de presión mínima según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cuerpo de válvula (21) arriba mencionado comprende un elemento de sellado (29) que es presionado contra el asiento (3) en la posición cerrada del cuerpo de válvula (21).

12. Válvula de presión mínima según las reivindicaciones 5 y 11, caracterizada porque el elemento de sellado (29) arriba mencionado está fijado al cojinete (23) arriba mencionado por medio de un vástago de válvula (31) y medios de fijación.

13. Válvula de presión mínima según las reivindicaciones 5 y 11, caracterizada porque el elemento de sellado (29) arriba mencionado se puede mover en el cojinete (23) arriba mencionado por medio de su fijación en un vástago de válvula (31) para así funcionar como válvula de no retorno.

14. Válvula de presión mínima según las reivindicaciones 12 o 13, caracterizada porque los medios de fijación

arriba mencionados tienen forma de tuerca con forma aerodinámica (34).