Amortiguador de pulsaciones de tubo elastomérico múltiple para instalaciones de fluidos formado por dos mangas de material elastomérico dispuestas coaxialmente una por el interior de la otra.

El fluido pulsante discurre por el tubo interior; el espacio comprendido entre el tubo interior y el exterior se llena de gas a presión.En el entronque superior de la tubería se encuentra una conexión tipo brida (2) para acoplamiento de la salida del elemento impulsor del fluido a la tubería. Dicha conexión se inserta en el entronque exterior de la tubería (1) con interposición de una junta tórica (5).Al otro lado del entronque exterior se insertan el tubo elastomérico exterior (3) y el interior (8). En el exterior del entronque exterior (1) se fija la válvula reguladora de presión de aire (4). Aguas abajo de la tubería, se cierra la misma con un segundo entronque exterior que se acopla a ambos tubos de idéntica forma

Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple.

Sector de la técnica

La presente manga puede encuadrarse en la técnica de transporte de fluidos y como tubería en general, con la particularidad de ser múltiple y flexible.

Estado de la técnica

Si bien en la técnica anterior existen multitud de tuberías de diferentes formas y configuraciones, ha sido difícil encontrar sistemas de mangas o tuberías flexibles múltiples de tipo coaxial con posibilidad de albergar simultáneamente varios fluidos diferenciados.

Se han recuperado los siguientes documentos. Es de remarcar que todos ellos son extranjeros, no habiéndose encontrado en bases de datos nacionales ninguna Patente ni Modelo de Utilidad al respecto:

+ GB 784699: "Improvements in or relating to flexible substantially concentric piping" (Pirelli).

Incluye dos tuberías concéntricas. En la interior fluye un líquido viscoso mientras por la exterior circula vapor para regular la temperatura.

+ EP 0262081: "Light-weight coaxial type steam recovery hose" (goodyear).

Consiste en un sistema de dos tuberías concéntricas, siendo la exterior para recuperación de vapor. Otra Patente del estilo podría ser WO9426592.

Todas las patentes recuperadas inciden en el hecho de poder llevar vapor en la tubería exterior, bien para calentamiento del fluido o para recuperación de vapor. Ningún documento menciona la idea de aislar de vibraciones, ruidos o estabilización de caudal.

Descripción detallada de la invención

El amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple consiste en dos mangas elásticas, preferentemente de caucho, en configuración coaxial, dispuestas una dentro de la otra, aisladas. De tal forma, por la manga interior circula un fluido impulsado por una bomba de caudal pulsante, mientras en el tubo exterior se crea una cámara de presión regulable mediante aire, nitrógeno u otro gas.

Al regular en el tubo exterior una presión ligeramente superior a la existente en el tubo interior, dicho tubo interior se deforma, produciendo una reducción de paso gracias a las propiedades elastoméricas del mismo (elasticidad, flexibilidad, deformable); en el momento en que un fluido de caudal pulsante circula por la manga interior produce un efecto expansivo sobre el elemento elastomérico que tiende a recuperar su forma cilíndrica inicial. Esta deformación es proporcional al efecto caudal/presión momentáneo y por tanto, al ser un caudal pulsante la deformación es progresivamente creciente o decreciente en función del momento del pulso. El mismo efecto pero al contrario podría obtenerse con presión negativa en el tubo exterior.

Como resultado, el caudal/presión tiende a equilibrarse conforme avanza el fluido por el interior del tubo, resultando un caudal y presión prácticamente constantes a la salida del equipo.

Al ser los dos tubos (interior y exterior) de construcción elastomérica y por tanto flexibles y deformables, el equipo actúa también como aislante de vibraciones y reductor de posibles ruidos hidráulicos, que en ausencia de estos elementos serían transmitidos en una tubería rígida por las propiedades intrínsecas de un fluido pulsante.

El tubo elastomérico múltiple amortiguador de pulsaciones en fluidos es pues un elemento que cumple una doble función en las instalaciones en que exista flujo pulsante:

1-. Amortigua las pulsaciones, eliminando el período transitorio y haciendo que el flujo sea continuo, lo cual nos permite utilizar a continuación sistemas de medición tales como caudalímetros, presostatos, etc.

2-. Elimina vibraciones, golpes de ariete, reduce el ruido, y por tanto alarga la vida de las instalaciones de gran longitud.

El principio de funcionamiento es como sigue:

+ Cuando el amortiguador no está trabajando, el aire comprimido que ocupa la cámara comprendida entre los dos tubos comprime el tubo interior (ver Fig. 1).

+ Cuando la bomba produce la pulsación de fluido, una parte de dicho fluido expande el tubo interior, comprimiendo el aire/gas que ocupaba la zona entre ambas mangas, que tenderá a expandirse otra vez (Fig. 2).

+ Al finalizar la pulsación, de forma automática se repite el proceso anterior, de forma que el flujo se vuelve lineal.

Por la característica inherente de flexibilidad, simultáneamente la tubería absorbe todas las vibraciones y golpes de ariete producidos por la bomba.

Breve descripción de los dibujos

+ Figura 1: Vista de perfil de la tubería de la invención, montada, con esquema gráfico de la disposición comprimida del tubo interior, previa a la introducción de fluido.

+ Figura 2: Vista de perfil de la tubería de la invención, montada, con esquema gráfico de la disposición expandida del tubo interior, tras la introducción de fluido.

+ Figura 3: Vista en perspectiva de la tubería de la invención explosionada, donde se observan las partes que conforman la misma.

+ Figura 4: Detalle de la vista en perspectiva de la tubería de la invención explosionada, donde se observan las partes que conforman la misma.

+ Figura 5: Detalle de la vista en perspectiva del extremo contrario de la tubería de la invención explosionada, donde se observan las partes que conforman la misma.

+ Figura 6: Vista de perfil en esquema de la tubería de la invención, montada.

En todos los esquemas los componentes se identifican mediante los siguientes números:

(1)- entronque exterior.

(2)- conexión brida.

(3)- tubo exterior (cubierta).

(4a)- Válvula reguladora de presión de aire.

(4b)- Válvula de hinchado.

(5)- junta tórica.

(6)- abrazadera exterior.

(7)- abrazadera interior.

(8)- tubo interior.

(9)- tapón de cierre.

(11)- tubo interior.

(12)- tubo exterior.

(13)- conexión o tubería, soporte tubo interior.

(14)- soporte tubo exterior con entrada para presurización.

(15)- abrazadera de cierre.

(16)- abrazadera de cierre.

(17)- regulador de presión para el gas.

(18)- juntas tóricas de estanqueidad.

Modos de realización de la invención

La realización preferente de la invención consiste en una tubería que incluye dos tubos (3 y 8) de material elastomérico dispuestos coaxialmente. Dicha tubería es de longitud y sección apropiada para el tipo de fluido que va a circular por su interior y las características de la pulsación, de forma que el flujo que a la entrada es pulsante salga como flujo continuo a la salida.

En el entronque aguas arriba de la tubería se encuentra una conexión tipo brida (2) para acoplamiento de la salida de la bomba u elemento impulsor del fluido a la tubería.

Dicha conexión brida se inserta en el entronque exterior de la tubería (1) con interposición de una junta tórica (5).

Al otro lado del entronque exterior se insertan tanto el tubo elastomérico exterior (3) como el tubo elastomérico interior (8). Para la sujeción de ambos tubos al entronque exterior se emplean sendas abrazaderas (6 y 7).

Así mismo, en el exterior del entronque exterior (1) se fija la válvula reguladora de presión de aire (4), con diferentes posibles configuraciones.

Aguas abajo de la tubería, se cierra la misma con un segundo entronque exterior que se acopla a ambos tubos de idéntica forma, como se aprecia en la figura 5. El orificio que aguas arriba sirve para acoplamiento de la válvula reguladora de presión de gas (4), se obstruye en este caso con el tapón de aire (9).

Otras realizaciones preferentes de la invención podrían incluir diferentes tipos de gas en la tubería exterior, o la existencia de más de dos tubos concéntricos. Incluso podría darse la circunstancia de que parte de los tubos fuera flexible y parte rígidos o semirrígidos.

Tampoco alteraría la invención el hecho de hacer circular el fluido por la tubería exterior empleando el tubo interior como regulador de presión y pulsación.

1. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple caracterizado por estar formado por:

+ dos mangas de material elastomérico dispuestas coaxialmente una por el interior de la otra. El fluido pulsante discurre por el tubo interior; el espacio comprendido entre el tubo interior y el exterior se llena de gas a presión.

+ Incorpora un primer entronque exterior que conecta el tubo interior a la salida de la bomba o sistema impulsor del fluido mediante una conexión tipo brida. Dicho entronque lleva también acoplado el tubo exterior, sujeto por una abrazadera de forma que el tubo quede estanco salvo por una válvula reguladora de presión que mantiene la presión del gas contenida en el interior del antedicho tubo exterior, en el espacio comprendido entre la manga exterior y la interior.

+ Incluye así mismo un segundo entronque a la salida de la tubería interior. Dicho entronque lleva también acoplado el final del tubo exterior, sujeto por una abrazadera de forma que el tubo quede estanco salvo por un tapón de cierre que mantiene la presión del gas contenida en el interior del antedicho tubo exterior, en el espacio comprendido entre la manga exterior y la interior.

2. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que el gas a presión que se encuentra en el espacio delimitado por ambos tubos es aire.

3. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que el gas a presión que se encuentra en el espacio delimitado por ambos tubos es nitrógeno.

4. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que el gas que se encuentra en el espacio delimitado por ambos tubos tiene presión inferior a la presión ambiente.

5. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que el gas que se encuentra en el espacio delimitado por ambos tubos tiene presión superior a la presión ambiente.

6. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que la válvula reguladora de presión que incorpora el entronque a la entrada de la manga exterior incorpora una válvula de inflado.

7. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que el material elastomérico de las mangas es caucho.

8. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que la conexión de los entronques con la tubería interior incorpora una junta tórica.

9. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que el número de mangas concéntricas es superior a dos, o se encuentran varias mangas no coaxiales en el interior de la manga exterior.

10. Amortiguador de pulsaciones para instalaciones de fluidos mediante tubo elastomérico múltiple, según reivindicación 1, caracterizado por que la manga exterior es de material rígido o semirrígido.