Sistema para la regulación de presión en una tubería de suministro de un fluido.

Sistema para la regulación de presión en una tubería de suministro de un fluido,

que comprende una válvula accionada por un cilindro de émbolo y de doble efecto y en el que la cámara del cilindro cuya presión actúa sobre el émbolo para desplazar el vástago en el sentido de cierre de la válvula comunica con unos medios de transmisión de la presión hidráulica instantánea en un punto la tubería, mientras que la cámara del cilindro cuya presión actúa sobre el émbolo para desplazar el vástago en el sentido de apertura de la válvula está conectada a un acumulador de energía en forma de gas presurizado a una presión P0 predeterminada, que puede ser regulada.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201231854.

Solicitante: AQUALOGY AQUA AMBIENTE SERVICIOS INTEGRALES, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MENDAZA MARTINEZ, FELIX, PARDO MASSO,JAVIER, JIMÉNEZ MARTÍNEZ,Alberto, SÁNCHEZ RODRÍGUEZ,Jonathan.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16K31/124 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR.F16K 31/00 Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo. › accionado por servomecanismo.
  • F16K31/363 F16K 31/00 […] › actuando el fluido sobre un pistón (F16K 31/38 tiene prioridad).
  • G05D16/16 SECCION G — FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05D SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES NO ELECTRICAS (para la colada continua de metales B22D 11/16; dispositivos obturadores en sí F16K; evaluación de variables no eléctricas, ver las subclases apropiadas de G01; para la regulación de variables eléctricas o magnéticas G05F). › G05D 16/00 Control de la presión de un fluido. › derivada del fluido controlado.
Sistema para la regulación de presión en una tubería de suministro de un fluido.

Fragmento de la descripción:

DESCRIPCION

Sistema para la regulación de presión en una tubería de suministro de un fluido.

Sector técnico de la invención 5

La invención se refiere a un sistema para la regulación de presión en una tubería de suministro de un fluido, aplicable en la regulación automática de la presión de distribución de agua de una red, por ejemplo de una red de consumo. La invención también se refiere a un dispositivo especialmente apto para la puesta en práctica del sistema antes referido.

Antecedentes de la invención Para la regulación de la presión en una tubería de suministro se emplean en ocasiones válvulas hidráulicas. Estas válvulas pueden maniobrase manualmente o mediante actuadotes que precisan de una fuente de energía como puede ser energía eléctrica.

Cuando las válvulas están instaladas en lugares distantes de la red eléctrica, es preciso desplazar generadores eléctricos hasta el lugar en el que se ubican las válvulas para alimentar los actuadores correspondientes y poder maniobrar dichas válvulas.

Para solventar este inconveniente se han dado a conocer algunas propuestas basadas en 20 actuadores hidráulicos, que aprovechan la energía que aporta la presión del propio fluido que es transportado por la tubería para maniobrar la válvula. No obstante tales propuestas carecen de versatibilidad y no ofrecen la posibilidad de maniobrar la válvula de forma diferente a una apertura o cierre completo de la válvula.

Es por lo tanto un primer objetivo de la invención un sistema mediante el cual pueda maniobrarse la válvula para, por ejemplo, regular la presión del fluido a una presión de consigna predeterminada, que puede además seleccionarse según las necesidades y de forma muy sencilla.

También es un objetivo de la invención un sistema que ofrezca la posibilidad de regular la presión de fluido automáticamente y según dos presiones de consigna distintas, por ejemplo para regular la presión del fluido a una primera presión de consigna diurna, eso es durante las horas de mayor consumo; y regular la presión del fluido a un segunda presión de consigna nocturna, más reducida, durante las horas de menor consumo para reducir las 35

pérdidas de la red de distribución aguas debajo de la válvula.

Es preciso además que el sistema sea compatible con las válvulas utilizadas, eso es que no precise de realizar modificaciones en las instalaciones existentes.

Es un objetivo secundario de la invención, que el sistema permita formas de puesta en práctica en las que la presión o presiones de consigna se puedan variar y pueda realizarse una modulación de presión a distancia, por ejemplo desde un centro de control o un sistema local de control mediante un autómata.

Explicación de la invención El sistema de la invención comprende una válvula hidráulica con medios mecánicos para su actuación y un cilindro de émbolo y de doble efecto, con una primera y una segunda cámaras y un vástago conectado a los medios mecánicos de actuación de dicha válvula, comprendido además el sistema unos medios de transmisión de la presión hidráulica 15 instantánea en al menos un punto de la tubería a una de las cámaras del cilindro.

En esencia la invención se caracteriza porque la cámara del cilindro cuya presión actúa sobre el émbolo para desplazar el vástago en el sentido de cierre de la válvula es la cámara que comunica con los medios de transmisión de la presión hidráulica instantánea de la 20 tubería; mientras que la cámara del cilindro cuya presión actúa sobre el émbolo para desplazar el vástago en el sentido de apertura de la válvula está conectada a un acumulador de energía en forma de gas presurizado a una presión P0 predeterminada, comprendiendo el sistema medios para regular dicha presión P0 determinada.

En una realización preferente, el acumulador de energía en forma de gas presurizado está formado por una primera cámara de un depósito hidroneumático que contiene el gas, estando una segunda cámara de dicho depósito hidroneumático conectada hidráulicamente a la tubería de suministro en un punto aguas arriba de la válvula.

En una forma de realización, el depósito hidroneumático es un depósito hidroneumático de membrana.

Según la invención, los medios de transmisión de la presión hidráulica instantánea en un punto de la tubería a la cámara del cilindro comprenden un depósito conectado a la tubería y 35

que aloja una cavidad expandible que alberga un fluido de impulsión de forma estanca con respecto del interior del citado depósito, estando conectada dicha cavidad expansible a la cámara correspondiente del cilindro.

Además, el sistema comprende una electro válvula para establecer selectivamente conexión 5 hidráulica, mediante respectivas conducciones, entre dicho depósito y la tubería de suministro en dos puntos diferentes, de los que uno está ubicado aguas arriba de la válvula y el otro está ubicado aguas debajo de dicha válvula.

Preferiblemente, la conexión entre la segunda cámara del depósito hidroneumático y el 10 punto de la tubería dispuesto aguas arriba de la válvula comprende una válvula reductora y una válvula de tres vías dispuesta entre el citado punto de conexión y la válvula reductora, estando dicha segunda cámara conectada a la salida de la válvula reductora y la conducción de conexión con el depósito conectada a una vía libre de de la válvula de tres vías.

En una forma de realización de interés, el sistema comprende un transductor de presión conectado a la salida de la primera cámara y un juego de electro válvulas conectado a la entrada de la segunda cámara del depósito hidroneumático, gobernados por un sistema de control con capacidad de ser comandado remotamente y con medios para comparar en tiempo real el valor de la presión de gas a la salida de la primera cámara, obtenida mediante 20 el transductor de presión, con un valor de presión P1 de consigna y de generar en respuesta a dicha operación de comparación una señal de gobierno adecuada para actuar sobre el juego de electro válvulas.

En una variante de la invención, el gas es Nitrógeno. 25

En otra realización, el acumulador de energía en forma de gas presurizado comprende una bombona de gas de capacidad entre 12 y 24 litros.

Según otro aspecto de la invención se da a conocer un dispositivo para la regulación de 30 presión en una tubería de suministro de un fluido que comprende un cuerpo de soporte con medios para su fijación sólida al cuerpo de una válvula, tal como una válvula de mariposa; estando unidos al cuerpo de soporte un cilindro de émbolo y de doble efecto con facultad de giro alrededor de un eje horizontal en posición de montaje del cuerpo de soporte sobre la válvula, con una primera y una segunda cámaras con conexión al exterior y un vástago 35

preparado para su conexión articulada a un mecanismo; y un acumulador de energía en forma de gas presurizado, que comunica con la primera cámara del cilindro. Opcionalmente, al cuerpo de soporte puede ir también unido un depósito que aloja una cavidad expandible que alberga un fluido de impulsión de forma estanca con respecto del interior del citado depósito, conectado a la segunda cámara del cilindro, estando dotado el 5 depósito de medios para su conexión hidráulica a una toma exterior

En una forma de realización, el acumulador de energía es una primera cámara de un depósito hidroneumático dotado de medios para la conexión hidráulica de su segunda cámara a una toma exterior de fluido. 10

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1, muestra una forma de realización de la invención adecuada para poder realizar una regulación programada de dos consignas. Esta forma de realización es adecuada por ejemplo para obtener en una tubería de suministro de agua una presión P1, de consigna 15 diurna; y una presión P0, de consigna nocturna;

La Fig. 2, muestra una forma de realización de la invención adecuada poder realizar una regulación programada de una consigna. Esta forma de realización es adecuada por ejemplo para mantener una presión P0 de consigna única en una tubería de suministro de 20 agua; y

La Fig. 3, muestra una forma de realización para poder realizar una regulación telemandada de dos consignas, de las que una es una presión P1 de consigna variable, y la otra es una presión P0 de consigna fija. 25

Descripción detallada de la invención El sistema 1 de regulación de presión ilustrado en la Fig. 1 es adecuado para mantener una presión P1 óptima durante el día en una tubería 3 de suministro, aguas debajo de la válvula 2, y reducirla a una presión P0 por...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema (1) para la regulación de presión en una tubería (3) de suministro de un fluido, que comprende una válvula (2) hidráulica con medios mecánicos (4) para su actuación y un cilindro (5) de émbolo y de doble efecto, con una primera y una segunda cámaras (5a, 5b) y 5 un vástago (6) conectado a los medios mecánicos de actuación de dicha válvula, comprendido además el sistema unos medios de transmisión (7) de la presión hidráulica instantánea en al menos un punto de la tubería a una de las cámaras del cilindro (5) , estando caracterizado el sistema porque 10

- la cámara (5b) del cilindro (5) , cuya presión actúa sobre el émbolo para desplazar el vástago (6) en el sentido de cierre de la válvula (2) , es la cámara que comunica con los medios de transmisión (7) de la presión hidráulica instantánea de la tubería, comprendiendo dichos medios de transmisión (7) un depósito (7a) conectado a la tubería (3) y que aloja una cavidad expandible (8) que alberga un fluido de impulsión 15 (9) de forma estanca con respecto del interior del citado depósito (7a) , estando conectada dicha cavidad expandible (8) a la cámara (5b) del cilindro (5) ; y porque

- la cámara (5a) del cilindro (5) , cuya presión actúa sobre el émbolo para desplazar el vástago en el sentido de apertura de la válvula (2) , está conectada a un acumulador 20 de energía (11) en forma de gas (10) presurizado a una presión P0 predeterminada;

- comprendiendo el sistema medios para regular (12) dicha presión P0 determinada; y

- una electro válvula (13) para establecer selectivamente conexión hidráulica, 25 mediante respectivas conducciones (14; 15) , entre el depósito (7a) y la tubería (3) de suministro en dos puntos (3a, 3b) diferentes, de los que uno está ubicado aguas arriba de la válvula (2) y el otro está ubicado aguas debajo de dicha válvula (2) .

2. Sistema (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el acumulador de energía 30 (11) en forma de gas (10) presurizado está formado por una primera cámara (17) de un depósito hidroneumático (16) que contiene el gas (10) , estando una segunda cámara (18) de dicho depósito hidroneumático (16) conectada hidráulicamente a la tubería (3) de suministro en un punto (3a) aguas arriba de la válvula (2) .

3. Sistema (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el depósito hidroneumático (16) es un depósito hidroneumático de membrana (19) .

4. Sistema (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque la conexión entre la segunda cámara (18) del depósito hidroneumático (16) y el punto (3a) de la tubería (3) dispuesto 5 aguas arriba de la válvula (2) comprende una válvula reductora (23) y una válvula de tres vías (20) dispuesta entre el citado punto (3a) de conexión y la válvula reductora (23) , estando dicha segunda cámara (18) conectada a la salida de la válvula reductora (23) y la conducción (14) de conexión con el depósito (7a) conectada a una vía libre de de la válvula de tres vías (21) . 10

5. Sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque comprende un transductor de presión (27) conectado a la salida de la primera cámara (17) y un juego de electro válvulas (28) conectado a la entrada de la segunda cámara (18) del depósito hidroneumático (16) , gobernados por un sistema de control (30) con capacidad de 15 ser comandado remotamente y con medios para comparar en tiempo real el valor de la presión de gas a la salida de la primera cámara (17) , obtenida mediante el transductor de presión (27) , con un valor de presión P1 de consigna y de generar en respuesta a dicha operación de comparación una señal de gobierno adecuada para actuar sobre el juego de electro válvulas (28) . 20

6. Sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el gas (10) es Nitrógeno.

7. Sistema (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el acumulador de energía (11) 25 en forma de gas (10) presurizado comprende una bombona (24) de gas de capacidad entre 12 y 24 litros.

8. Dispositivo para la regulación de presión en una tubería (3) de suministro de un fluido, caracterizado porque comprende un cuerpo de soporte con medios para su fijación sólida al 30 cuerpo de una válvula (2) , tal como una válvula de mariposa; estando unidos al cuerpo de soporte al menos

- un cilindro (5) de émbolo y de doble efecto con facultad de giro alrededor de un eje horizontal (x) en posición de montaje del cuerpo de soporte sobre la válvula, con una 35

primera y una segunda cámaras (5a, 5b) con conexiones al exterior y un vástago (6) preparado para su conexión articulada a un mecanismo; y

- un acumulador de energía (11) en forma de gas (10) presurizado, que comunica con la primera cámara (5a) del cilindro (5) . 5

9. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado porque el acumulador de energía (11) es una primera cámara (17) de un depósito hidroneumático (16) dotado de medios para la conexión hidráulica de su segunda cámara (18) a una toma exterior de fluido.


 

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