Separador de tubos con aumento de la fuerza de sellado.

Separador de sistemas para la separación física de un sistema de líquido aguas arriba de un sistema de líquido aguas abajo por medio de una válvula (34) de descarga en función del gradiente de presión entre el sistema de líquido aguas arriba y aguas abajo,

con una chapaleta (40) de retención aguas arriba, una chapaleta (64) de retención aguas abajo y un cuerpo (18) de válvula de descarga configurado como émbolo, que con respecto al flujo está dispuesto entre las chapaletas (40, 64) de retención, reinando aguas arriba de la chapaleta (40) de retención aguas arriba una presión de entrada del sistema de líquido aguas arriba, entre el cuerpo (18) de válvula de descarga y la chapaleta (64) de retención aguas abajo, una presión media en un espacio (66) de presión media, y aguas abajo de la chapaleta (64) de retención aguas abajo, una presión de salida del sistema de líquido aguas abajo, y en el que, en el cuerpo (18) de válvula de descarga, un resorte (60) de carga que actúa en el sentido de apertura sobre el cuerpo de válvula de descar-ga contrarresta la diferencia de presión entre la presión de entrada y la presión media en el sentido de cierre, presen-tando el cuerpo (18) de válvula de descarga en el lado aguas abajo una superficie reducida (d), que es menor que la su-perficie de presión eficaz para la presión de entrada, con lo cual el cuerpo de válvula de descarga forma un espacio (74) hueco, y el espacio hueco está unido con el espacio (66) de presión media,

caracterizado porque

en el espacio (74) hueco está previsto un asiento (76) deslizante móvil en la dirección de movimiento del cuerpo de válvula de descarga, que puede moverse con respecto al cuerpo (18) de válvula de descarga hasta un tope (84) fijado en la carcasa, que está dispuesto en el sentido de flujo delante del asiento (32) de válvula de la válvula (34) de descar-ga.

Separador de tubos con aumento de la fuerza de sellado.

Campo técnico

La invención se refiere a un separador de sistemas para la separación física de un sistema de líquido aguas arriba de un sistema de líquido aguas abajo por medio de una válvula de descarga en función del gradiente de presión entre el sistema de líquido aguas arriba y aguas abajo, con una chapaleta de retención aguas arriba, una chapaleta de retención aguas abajo y un cuerpo de válvula de descarga configurado como émbolo, que con respecto al flujo está dispuesto entre las chapaletas de retención, reinando aguas arriba de la chapaleta de retención aguas arriba una presión de entrada del sistema de líquido aguas arriba, entre el cuerpo de válvula de descarga y la chapaleta de retención aguas abajo, una presión media en un espacio de presión media, y aguas abajo de la chapaleta de retención aguas abajo, una presión de salida del sistema de líquido aguas abajo, y en el que, en el cuerpo de válvula de descarga, un resorte de carga que actúa en el sentido de apertura sobre el cuerpo de válvula de descarga contrarresta la diferencia de presión entre la presión de entrada y la presión media en el sentido de cierre, presentando el cuerpo de válvula de descarga en el lado aguas abajo una superficie de presión eficaz para la presión media, que es menor que la superficie de presión eficaz para la presión de entrada, con lo cual el cuerpo de válvula de descarga forma un espacio hueco, y el espacio hueco está unido con el espacio de presión media.

Los separadores de sistemas o separadores de tubos sirven para evitar un retorno de líquido desde un sistema de líquido aguas abajo a un sistema de líquido aguas arriba de manera segura. El sistema de líquido aguas arriba puede ser a este respecto un sistema de agua potable. El sistema de líquido aguas abajo puede ser, por ejemplo, un sistema de calefacción. Necesariamente tiene que evitarse que el agua contaminada desde el sistema de calefacción al llenar o rellenar el sistema de calefacción fluya de nuevo al sistema de agua potable, por ejemplo porque la presión en el sistema de agua potable caiga por algún motivo. Existen las denominadas chapaletas de retención. Se trata de válvulas cargadas por resorte que permiten un paso de líquido sólo en un sentido, concretamente del sistema aguas arriba al que está aguas abajo. Sin embargo, tales chapaletas de retención pueden perder su estanqueidad. Por ello, por ejemplo, en el caso de agua potable y agua de calefacción no es admisible una separación de los sistemas de líquido sólo por chapaletas de retención. Debe producirse una separación física de los sistemas de líquido, de tal manera que en caso de fallo se establezca entre los sistemas una unión con un desagüe y con la atmósfera.

Los separadores de sistema o de tubos contienen una chapaleta de retención aguas arriba, conectada al sistema de líquido aguas arriba y una chapaleta de retención aguas abajo unida con el sistema aguas abajo. Entre las chapaletas de retención está dispuesta una válvula de descarga controlada por presión, que establece un paso desde el sistema de líquido aguas arriba al sistema de líquido aguas abajo, cuando entre los dos sistemas de líquido existe un gradiente de presión suficiente, de modo que el líquido sólo puede fluir de manera segura desde el sistema de líquido aguas arriba al que está aguas abajo. Cuando no existe este gradiente de presión, la válvula de descarga establece una unión del espacio entre las chapaletas de retención con la atmósfera y con un desagüe.

En los separadores de tubos conocidos la válvula de descarga es un émbolo que puede deslizarse en una carcasa de montura. Este émbolo presenta un paso central y, en su superficie frontal aguas abajo, un asiento de válvula anular, que se apoya axialmente en una junta anular fijada en la montura. El paso establece entonces una unión, cerrada con respecto a la atmósfera, entre el sistema de líquido aguas arriba y el que está aguas abajo. La chapaleta de retención aguas arriba está colocada en el paso. De este modo sobre el émbolo, contra un resorte eficaz en el sentido de apertura, actúa la diferencia de presión entre la presión de entrada en el sistema de líquido aguas arriba y una presión media, que se produce en un espacio de presión media entre el émbolo y la chapaleta de retención aguas abajo. Para que pueda tener lugar un paso de flujo hacia el sistema aguas abajo, esta diferencia de presión tiene que sobrepasar ya una medida preestablecida, determinada por la fuerza de resorte.

Cuando, a modo de ejemplo, tiene que llenarse un sistema de calefacción sometido a una presión baja de agua desde un sistema de agua potable a través del separador de sistemas, mediante la presión de entrada en el sistema de agua potable en primer lugar se empuja el émbolo de la válvula de descarga contra la acción del resorte que actúa sobre el mismo a su posición operativa, en la que interrumpe la unión con la atmósfera y con el desagüe y establece una unión entre el sistema de agua potable y el sistema de calefacción. Entonces se abren las chapaletas de retención aguas arriba y aguas abajo. Fluye agua potable al sistema de calefacción y lo llena o rellena. El sistema de calefacción se llena entonces hasta una presión de salida, que se encuentra por debajo de la presión de entrada. En funcionamiento normal se determina la diferencia entre la presión de entrada y la presión de salida a través de la caída de presión en las chapaletas de retención, es decir mediante la fuerza de los resortes de las chapaletas de retención. La presión media se encuentra, según la caída de presión en la chapaleta de retención aguas arriba y la caída de presión en la chapaleta de retención aguas arriba, entremedias. La diferencia de presión entre la presión de entrada y la presión media tiene que ser mayor que un valor límite determinado por el resorte de carga del cuerpo de válvula de la válvula de descarga.

En el asiento de válvula de la válvula de descarga está dispuesta una junta de asiento. Ésta se solicita por un lado por la presión media. Por otro lado, con la válvula de descarga cerrada, la fuerza del cuerpo de válvula de descarga actúa sobre la junta. Cuando esta fuerza no es lo suficientemente grande, existe el riesgo de un sellado insuficiente.

La fuerza del cuerpo de válvula de descarga, que actúa sobre la junta, corresponde a la fuerza ejercida por el sistema de líquido aguas arriba menos la fuerza ejercida en el espacio de presión media sobre el cuerpo de válvula de descarga y la fuerza de resorte constante del resorte que actúa sobre la válvula de descarga.

Si con relaciones de presión inalteradas en la admisión y en el espacio de presión media se modifican las superficies eficaces de la válvula de descarga, entonces también se modifican las fuerzas respectivas. Mediante la reducción del diámetro de asiento del asiento de válvula de la válvula de descarga puede alcanzarse, por tanto, una fuerza de sellado mayor. Con una superficie eficaz para la presión de entrada, que es mayor que para la presión media, aparece un efecto adicional: la fuerza que actúa en el sentido de cierre se vuelve, a presiones elevadas, tan grande que la válvula ya no se abre.

Estado de la técnica

En el documento DE 20 2005 008 021 U1 se describe un separador de sistemas, en el que un émbolo escalonado está guiado como cuerpo de válvula de descarga en una carcasa de dos partes. El émbolo escalonado forma con un canto de asiento y un asiento de válvula anular una válvula de descarga. El asiento de válvula tiene un diámetro menor que el diámetro externo, en el lado de entrada, del émbolo escalonado. El espacio anular hueco, formado entre el lado externo de émbolo y la carcasa, se delimita en el lado del espacio de presión media con una pared de separación de carcasa anular, fijada en la carcasa, definida entre la carcasa en el lado de entrada y en el lado de salida. A través de una perforación en la pared envolvente del émbolo escalonado, el espacio anular hueco está unido de manera hidráulica con el espacio de presión media. El resorte de carga que actúa sobre el cuerpo de válvula de descarga está dispuesto por fuera alrededor del émbolo escalonado. La pared de separación de carcasa forma el apoyo del resorte. Esta disposición es compleja y voluminosa.

El documento EP 0088 861 A2 (Lang Apparatebau GmbH) da a conocer un separador de tubos para conducciones de agua potable con dos chapaletas de retención dispuestas de manera coaxial en forma de válvulas y un tubo de empalme para agua de fuga dispuesto entre las chapaletas de retención, con un tubo de salida perpendicular al eje de tubo. El tubo... [Seguir leyendo]

1. Separador de sistemas para la separación física de un sistema de líquido aguas arriba de un sistema de líquido aguas abajo por medio de una válvula (34) de descarga en función del gradiente de presión entre el sistema de líquido aguas arriba y aguas abajo, con una chapaleta (40) de retención aguas arriba, una chapaleta (64) de retención aguas abajo y un cuerpo (18) de válvula de descarga configurado como émbolo, que con respecto al flujo está dispuesto entre las chapaletas (40, 64) de retención, reinando aguas arriba de la chapaleta (40) de retención aguas arriba una presión de entrada del sistema de líquido aguas arriba, entre el cuerpo (18) de válvula de descarga y la chapaleta (64) de retención aguas abajo, una presión media en un espacio (66) de presión media, y aguas abajo de la chapaleta (64) de retención aguas abajo, una presión de salida del sistema de líquido aguas abajo, y en el que, en el cuerpo (18) de válvula de descarga, un resorte (60) de carga que actúa en el sentido de apertura sobre el cuerpo de válvula de descarga contrarresta la diferencia de presión entre la presión de entrada y la presión media en el sentido de cierre, presentando el cuerpo (18) de válvula de descarga en el lado aguas abajo una superficie reducida (d) , que es menor que la superficie de presión eficaz para la presión de entrada, con lo cual el cuerpo de válvula de descarga forma un espacio (74) hueco, y el espacio hueco está unido con el espacio (66) de presión media,

caracterizado porque en el espacio (74) hueco está previsto un asiento (76) deslizante móvil en la dirección de movimiento del cuerpo de válvula de descarga, que puede moverse con respecto al cuerpo (18) de válvula de descarga hasta un tope (84) fijado en la carcasa, que está dispuesto en el sentido de flujo delante del asiento (32) de válvula de la válvula (34) de descarga.

2. Separador de sistemas según la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro en el lado de escape del cuerpo (18) de válvula de descarga es menor que el diámetro en el lado de admisión y el asiento (76) deslizante está formado por un manguito anular, que se guía de manera móvil en el espacio hueco formado debido a la diferencia de diámetro entre el cuerpo (18) de válvula de descarga y la carcasa (10) .

3. Separador de sistemas según la reivindicación 2, caracterizado porque el tope (84) fijado en la carcasa está formado por un escalón anular en el interior de la carcasa.

4. Separador de sistemas según la reivindicación 3, caracterizado porque el manguito (76) anular tiene una sección transversal en forma de L, apoyándose uno (78) de sus lados con el lado interno, en caso de solicitación con presión media, en el tope (84) .

5. Separador de sistemas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un canal (82) para la unión del interior del cuerpo de válvula de descarga con el espacio (74) hueco, que se forma en la zona entre la carcasa (10) , el cuerpo (18) de válvula de descarga y el asiento (76) deslizante.

6. Separador de sistemas según la reivindicación 5, caracterizado porque el canal (82) discurre desde el espacio hueco en primer lugar radialmente hacia dentro y a continuación en la dirección axial aguas abajo hacia el espacio

(66) de presión media.

7. Separador de sistemas según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado por una primera junta (26) , que está dispuesta en una ranura anular por fuera en el cuerpo (18) de válvula de descarga en la zona de mayor diámetro y una segunda junta (88) , que está dispuesta en el espacio hueco entre el canal y el asiento deslizante móvil.

8. Separador de sistemas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las chapaletas (40, 64) de retención, el cuerpo (18) de válvula de descarga, el resorte (60) de carga, la carcasa (10) y el asiento (76) deslizante están dispuestos de manera coaxial.