Conductos prefabricados para sistemas nebulizadores de liquidosl a alta presión.

1. Los conductos prefabricados para nebulización de líquidos a alta presión se caracterizan por disponer de orificios roscados por laminación,

en una sola pieza obtenida a expensas del material del tubo, constituido por un buje en la cara interior, la pared original del propio tubo y un cordón circular plano en la cara exterior sobre el que asientan los diversos difusores roscados aplicables por caudal y presión o los obturadores equivalentes que, en conjunto, modularán la distribución del líquido a nebulizar.

Conductos prefabricados para sistemas nebulizadores de líquidos a alta presión.

Sector de la técnica

El presente modelo de utilidad se encuadra en las técnicas de refrigeración adiabática, depuración y desinfección ambiental en amplios volúmenes cerrados o abiertos, así como en la lubricación y control de temperatura de máquinas en funcionamiento.

Estado de la técnica

Las aplicaciones industriales de nebulización requieren cada vez mayores caudales de fluidos y mayores presiones de impulsión para asegurar la correcta distribución del fluido refrigerante en grandes recintos cerrados y/o extensos espacios abiertos. La progresiva exigencia de diámetros y resistencias superiores esta relegando las instalaciones de montaje "in situ", mediante tubos de termoplásticos y accesorios de presión para unión y soporte de las toberas difusoras, a las aplicaciones de pequeño tamaño en hostelería, viveros y granjas artesanales.

La exigencia de conductos mas resistentes al esfuerzo mecánico y vibraciones producidas por la bombas de alta presión, así como a la acción incrustante o corrosiva de los fluidos que transportarán, ha orientado la industria hacia tubos extruidos de buena precisión dimensional en aceros inoxidables, cobres y aleaciones o incluso aluminios, de acuerdo con las normas de fabricación aceptadas.

En todos los casos la elección de un material u otro será función de las especificaciones propias de la aplicación, optimizando la manejabilidad y los costes de materiales para el tubo de base elegido.

A. El volumen de fluido necesario determinará la sección interior del tubo elegido, habida cuenta de la máxima distancia del suministro.

B. La presión de suministro en función de tipo de difusor y de las perdidas de carga determinará el tipo y resistencia de material, el espesor de la pared y el tipo de rosca necesario para la fijación de los difusores.

Las soluciones presentes en el mercado español cuyo origen parece ser nacional difieren en lo que al material base de refiere:

1. Para conductos de cobre u otros materiales blandos se utilizan sistemas de punzonado del tubo con fijación y sellado de las abrazaderas ajustadas al diámetro del tubo y del punzón.

2. Para conductos de acero en sistemas de nebulización directa existen algunos conductos prefabricados - presuntamente en España - mediante la fijación por soldadura de unas pequeñas tuercas en la línea generatriz del tubo, coincidiendo con un taladro previo sobre el mismo.

Otros talleres artesanos fabrican estos conductos mediante punzonado tradicional y roscado con macho sobre el orificio punzonado, que requieren en general mayores espesores de pared y peso total del producto.

En nuestro modelo de utilidad proponemos la utilización de tubos de acero inoxidable de pequeño espesor, que son taladrados mediante taladrado por fusión y roscados por laminación en Centros de Mecanizado de Control Numérico mediante una única operación con dos herramientas.

Explicación de la invención o Modelo de utilidad

Todas las posibles aplicaciones de los sistemas de nebulización precisan el cálculo previo de los volúmenes de fluido a aportar en cada punto del recinto a tratar en función de los resultados previsibles deseados:

1. En refrigeración adiabática y humidificación incluso con aditivos desodorizantes o desinfectantes.

El primer paso consiste en calcular los caudales de agua a aportar por unidad de tiempo en cada difusor y en el sistema completo. Conocido el caudal máximo necesario, se define el punto de trabajo de cada bomba de alta presión de acuerdo con las presiones de trabajo de los difusores elegidos en función del caudal unitario y del tamaño de las gotas producidas.

En los sistemas de nebulización con fluido perdido, el retorno del fluido bombeado es prácticamente inexistente por lo que el numero de tomas para difusores puede distribuirse regularmente en los conductos prefabricados, lo que permite anular los que se desee por medio de obturadores.

Elegido el punto de trabajo de la bomba por la presión optima para los difusores mas alejados, se elige la sección y el diámetro de los tramos de conductos a instalar desde la bomba impulsora. El diámetro del conducto - elegido por criterios económicos de peso y manejabilidad entre las medidas de 1/8 pg. y media pulgada de D.E. o sus similares en normas ISO - determina según la norma de fabricación el espesor disponible para la fijación de las toberas difusoras.

2. Abatimiento de humos, polvo o partículas gruesas en suspensión.

El proceso de diseño es similar al de refrigeración con la diferencia principal de que las toberas de difusión deben producir mayores volúmenes de niebla localizados cerca de las fuentes de contaminación o dirigidos a ellas mediante ventiladores de aire apropiados. Por lo general, el diámetro de las gotas producidas en las toberas nebulizadoras ha de ser superior y comparable a las partículas que se desean eliminar bien por arrastre, bien por disolución o por adsorción.

3. Aplicaciones de refrigeración por aceite y lubricación.

La impregnación de superficies con aceites o fluidos densos y/o viscosos o la necesidad de refrigeración de superficies a altas temperaturas exige la revisión caso a caso de la reología de los fluidos que hayan de intervenir. Desde la perspectiva de nuestra invención, mientras las presiones requeridas en las toberas difusoras no superen los 180 bar, el modelo de utilidad propuesto es valido con pequeñas modificaciones en los espesores de la pared de los conductos y tipos de roscas de fijación de los difusores.

La aplicación de este modelo de utilidad permite obtener orificios de precisión en tubos metálicos de pared delgada, dentro del rango de presiones entre 40 Bar y 160 Bar, facilita la prefabricación de los conductos difusores del fluido posicionando los orificios en función de los caudales necesarios para e l efecto refrigerante p revisto en cada zona del recinto a tratar.

La economía y ventajas del los tubos prefabricados se fundamentan en la selección de conductos de pared delgada de acuerdo con las normas de fabricación en vigor - ANSI/ASME e UNE-EN - para conductos de sección reducida, en los rangos siguientes: Según AISI B36.

1. D. Exterior 1/4 pg (13, 7 mm) , Pared para P < 40 Bar 1, 23 mm 40 < 120 Bar 1, 65 mm P > 120 Bar 2, 11 mm

2. D. Exterior 3/8 pg (17, 15 mm) Los mismos espesores recomendados.

3. D. Exterior 4/8 pg (21, 3 mm) Los mismos espesores recomendados. Según UNE.

1. D. Exterior 15 mm Pared para P < 40 Bar 1, 20 mm 40 < 120 Bar 1, 50 mm P > 120 Bar 2, 00 mm

2. D. Exterior 18, 00 mm Los mismos espesores recomendados.

3. D. Exterior 22, 00 mm Los mismos espesores recomendados.

Para conductos de mayor D.E. hemos probado acero inoxidable con secciones de mayor peso, schedule superior al 10S.

Existen diversas opciones para la selección de materiales y fabricación de los conductos para nebulización utilizados en aplicaciones industriales y económicas:

1. Bajos caudales y presiones de bombeo inferiores a 40 bar: Tubos de cobre o aluminio extruidos, con fijación de difusores punzonados y roscados sobre refuerzos a presión del mismo material.

2. Caudales medios y presiones entre 40 y 70 bar: Tubos de cobre con espesor superior a 3 mm o con refuerzos soldados para espesores de pared inferiores a 2, 11 mm.

3. Altos caudales y presiones entre 70 y 150 bar: Tubos de acero inoxidable con soldadura longitudinal o sin soldadura, fabricados según normas ISO o ANSI/ASME.

La utilización de Centros de Mecanizado por control numérico permite ciclos de trabajo muy rápidos y repetitivos mediante progra mas fácilmente modificables que, junto con la reducción del coste de material de base , permite obtener conductos optimizados a precio muy competitivo.

La seguridad de Los tubos prefabricados según el Modelo de Utilidad que se describe, requiere que en virtud de los caudales y presiones calculados se disponga de número suficiente de toberas difusoras del fluido, distribuidas regularmente en la red de conductos.

â?¢ Se fabrican regularmente en tramos rectos de 6, 00 m.

â?¢ Bajo demanda, o previo estudio del recinto a humidificar-refrigerar, en tramos de menor longitud y previamente curvados tridimensionalmente.

â?¢ Distancia entre orificios programable en función de las prestaciones refrigerantes especificadas.

â?¢ Alineación de los orificios programable para centros de mecanizado numéricos, por diseño en función de la superficie a tratar.

Entre los diversos tipos de nebulizadores disponibles en el mercado hemos seleccionado los de orificio intercambiable...

1. Los conductos prefabricados para nebulización de líquidos a alta presión se caracterizan por disponer de orificios roscados por laminación, en una sola pieza obtenida a expensas del material del tubo, constituido por un buje en la cara interior, la pared original del propio tubo y un cordón circular plano en la cara exterior sobre el que asientan los diversos difusores roscados aplicables por caudal y presión o los obturadores equivalentes que, en conjunto, modularán la distribución del líquido a nebulizar.