Válvula de descarga para sistema de extinción, más concretamente una válvula conformada por un cuerpo (1),

con una toma de entrada (11) de alta presión acoplable a una fuente de gas extintor a alta presión y una toma desalida (12) a baja o media presión, a unos medios de distribución de dicho gas, encontrándose entre ambas tomas(11 y 12) un paso (14) de gas y un obturador (6) de dicho paso (14), siendo dicho obturador (6) desplazable por unactuador desplazable (2) entre dos posiciones para el cierre, apertura y regulación de la salida del gas,comprendiendo el cuerpo (1) una primera cámara (22) comunicada con una superficie efectiva (22a) de presiónsobre el actuador desplazable (2), y operativamente apta para producir el desplazamiento del obturador (6) en unmovimiento de apertura, una segunda cámara (23) comunicada con una superficie efectiva (23a) de presión sobre elactuador desplazable (2), estando esta segunda cámara (23) opuesta a la primera cámara (22) y operativamenteapta para desplazar dicho obturador (6) en un movimiento de cierre, y opcionalmente un resorte (5) dedesplazamiento del actuador desplazable (2) hacia la posición de cierre del paso (14) de gas por el obturador (6),caracterizada porque comprende: - un primer conducto con pasajes (16a, 16b, 16c), dispuesto entre un punto delcuerpo (1) de la válvula sometido a alta presión y la primera cámara (22), encontrándose en dicho primer conductoun medio de bloqueo (7) accionable desde el exterior, - un segundo conducto (19) de comunicación continua entre lasegunda cámara (23) y la toma de salida (12) de baja y media presión; siendo dicho primer conducto apto en unacondición inoperante para el cierre del obturador (6) por efecto opcional del resorte (5) y la baja presión en lasuperficie efectiva (22a) de presión en la primera cámara (22), y en una condición operativa para la apertura delobturador (6) en el paso de gas por el incremento de presión sobre la superficie efectiva (22a) de presión en laprimera cámara (22), habilitándose la regulación de la posición del obturador (6) por la presión en la superficieefectiva (23a) de presión del actuador desplazable (2) de la segunda cámara (23) y el efecto opcional del citadoresorte (5), y porque comprende una válvula antirretorno (16) en los pasajes (16a, 16b, 16c) del primer conducto delcircuito de presión de flujo unidireccional entre un punto de alta presión y la cámara (22), y un conducto deevacuación (10) de presión de dicha cámara (22) a través de una válvula de compensación (10a) tarada con unmuelle para la fijación de la sobrepresión controlada en dicha cámara (22), y porque el obturador (6) se encuentradispuesto en una posición de cierre anterior a un asiento (14a) configurado en el paso (14) del gas, apto para que enuna posición operativa dicho obturador (6) sea desplazado hacia la zona de alta presión definida entre la toma dealta presión y dicho asiento (14a).

Válvula de descarga para sistema de extinción.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una válvula de descarga para sistema de extinción de las destinadas para su uso en sistemas de extinción centralizada, permitiendo la adecuación del almacenamiento a alta presión a una distribución a baja o media presión.

Antecedentes de la invención

En los actuales sistemas de extinción de incendios es común el uso de instalaciones centralizadas, en las que el agente extintor es generalmente un gas inerte, tal como argón, nitrógeno o dióxido de carbono o un gas activo, tal como los halones. Dado que el uso de los halones presenta ciertos problemas medioambientales, se está procediendo a una extensión masiva de los sistemas basados en un gas inerte, e incluso se reconvierten instalaciones de extinción centralizada de gas halón a gas inerte.

Estas instalaciones de extinción que utilizan gas inerte presentan un cierto problema en su funcionamiento. El gas se encuentra almacenado en botellas a una presión elevada, que puede ser de hasta 300 bares aproximadamente, pero las tuberías de distribución del gas se suelen dimensionar para una presión inferior, por ejemplo de 60 a 80 bares aproximadamente, ya sea porque se está reutilizando una instalación que previamente había utilizado gas halón (trabaja a menor presión) , o simplemente por cuestión de costes, ya que los componentes de una instalación que trabaja a baja presión son más baratos y fáciles de mantener. Las actuales válvulas están conectadas a un mecanismo de activación, por ejemplo una membrana con percutor para su accionamiento a distancia y una vez abierta la citada válvula, la botella o fuente de gas se vacía completamente a través de un aforo o placa con un pequeño paso, que puede hacer las funciones de regulador de presión, pero de funcionamiento poco eficaz. Este funcionamiento inadecuado de la salida del gas inerte se debe a que en un primer momento la presión suministrada es tremendamente alta (originalmente 300 bares) y el aforo se ve sobresaturado en su dimensionado. A medida que se evacua el gas inerte, la presión baja considerablemente, por lo que el caudal de gas también disminuye con el tiempo de forma no deseada, ya que la situación ideal sería que el caudal fuera constante durante un periodo de tiempo predeterminado para la evacuación del gas inerte en la sala o recinto que se desea proteger.

Es conocida la solicitud PCT WO2004079678 por "SELF-MODULATING INERT GAS FIRE SUPPRESSION SYSTEM" de la firma Fike Corporation, en la que se describe un sistema con una válvula de descarga acoplada a las botellas de gas inerte y que son operables para liberar el gas de los cilindros a una presión más o menos constante (aproximadamente de 10 a 100 bares) , a través de un periodo de tiempo sustancial.

La válvula está conformada por un cuerpo con una toma de entrada de alta presión acoplable a una fuente de gas extintor a alta presión y una toma de salida a baja o media presión a unos medios de distribución de dicho gas. Entre ambas tomas se encuentra un paso de gas y un obturador de dicho paso, siendo dicho obturador movible por un actuador desplazable, del tipo pistón, entre dos posiciones para el cierre, apertura y regulación de la salida del gas. El cuerpo comprende una primera cámara comunicada con una superficie efectiva de presión sobre el actuador desplazable, y operativamente apta para producir el desplazamiento del obturador en un movimiento de apertura, y una segunda cámara comunicada con una superficie efectiva de presión sobre el actuador desplazable, estando esta segunda cámara opuesta a la primera cámara y operativamente apta para desplazar dicho obturador en un movimiento de cierre, La válvula comprende un ensamblaje guiado por muelle del actuador desplazable hacia las posiciones de cierre y apertura del paso de gas. Durante la operativa de la válvula el actuador desplazable está contrabalanceado por la presión del gas en las dos cámaras. La válvula es actuada por drenaje del gas de una de las cámaras permitiendo al gas fluir desde el cilindro. A medida que el gas se descarga, éste fluye dentro y fuera de las cámaras para conseguir la deseada salida de baja o media presión constante. Este sistema presenta el problema de que en una posición de reposo toda la válvula se encuentra sometida a alta presión, incluyendo las dos cámaras, lo que obliga a una construcción sobredimensionada y más cara. Además la regulación de la presión depende del paso de gas por ambas cámaras en cascada, lo cual conlleva a que dicha regulación sea pulsante.

Descripción de la invención

La válvula de descarga para sistema de extinción, objeto de esta invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a permitir un funcionamiento más regulado, habilitando el uso de distribuidores y canalizaciones de media y baja presión más económicos.

Así, la válvula comprende: -un primer conducto con pasajes, dispuesto entre un punto del cuerpo de la válvula sometido a alta presión y una primera cámara, encontrándose en dicho primer conducto un medio de bloqueo accionable desde el exterior, -un segundo conducto de comunicación continua entre la segunda cámara y la toma de salida de baja y media presión. Ambas cámaras aplicadas de forma opuesta sobre el actuador desplazable permiten que dicho primer conducto sea apto en una condición inoperante para habilitar el cierre de la válvula por efecto del resorte y la baja presión en la superficie efectiva de presión en la primera cámara y en una condición operativa para la apertura del obturador en el paso de gas por el incremento de presión sobre la superficie efectiva de presión en la primera cámara, habilitándose la regulación de la posición del obturador por la presión en la superficie efectiva de presión del actuador desplazable de la segunda cámara y el efecto del citado resorte.

Esto permite unas ventajas fundamentales que consisten primeramente en que las partes móviles no se encuentran sometidas a presión alguna en estado de reposo, quedando el gas a alta presión bloqueado en el obturador y en los medios de bloqueo, lo que permite su construcción más sencilla y económica. Una segunda ventaja consiste en que la regulación de la presión se realiza por diferencias de presión entre ambas cámaras y el tarado del resorte, con lo que el flujo de gas inerte solo se produce a través del paso entre la toma de entrada de alta presión y la toma de salida de baja o media presión, de forma directa.

Se ha previsto que los medios de bloqueo del primer conducto estén constituidos por una membrana perforable y unos medios de percutor para provocar su rotura desde un dispositivo a distancia, tal como un disparador eléctrico o cualquier otro, habilitando en una posición operativa de la válvula el paso de gas a alta presión a la primera cámara. La membrana perforable y los medios de percutor están dispuestos sobre un asiento roscado del cuerpo de la válvula, que afecta el paso del primer conducto, lo que permite el uso de un percutor estandarizado.

En una realización, se ha previsto una válvula antirretorno en el conducto del circuito de presión de flujo unidireccional entre un punto de alta presión y la primera cámara, y un conducto de evacuación de presión de dicha primera cámara a través de una válvula de compensación, tarada con un muelle para la fijación de la sobrepresión en dicha primera cámara.

Así, la válvula antirretorno asegura que la cámara siempre tiene una sobrepresión mínima una vez realizado el disparo del mecanismo. En este momento la presión puede llegar a ser de hasta 300 bares, aunque el concepto de funcionamiento es aplicable a cualquier presión, que es la presión de almacenamiento que comúnmente presentan las botellas y depósitos de almacenamiento de gas inerte. Sin embargo, es necesario que dicha elevada presión en la primera cámara no sea constante e igual al valor máximo conseguido en el disparo, sino que se reduzca y adapte a medida que va descendiendo la presión dentro de las botellas o depósitos de gas. La válvula de compensación cumple con esta misión liberando presión desde la primera cámara y manteniendo en dicha primera cámara siempre una sobrepresión o diferencial más o menos constante, con el que se asegura el funcionamiento de la válvula por la acción sobre el actuador.

Según el tarado en el muelle de esta válvula de compensación y a donde se realice la evacuación de la presión se obtiene un efecto de descarga más o menos progresivo y controlado.

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1. Válvula de descarga para sistema de extinción, más concretamente una válvula conformada por un cuerpo (1) , con una toma de entrada (11) de alta presión acoplable a una fuente de gas extintor a alta presión y una toma de salida (12) a baja o media presión, a unos medios de distribución de dicho gas, encontrándose entre ambas tomas (11 y 12) un paso (14) de gas y un obturador (6) de dicho paso (14) , siendo dicho obturador (6) desplazable por un actuador desplazable (2) entre dos posiciones para el cierre, apertura y regulación de la salida del gas, comprendiendo el cuerpo (1) una primera cámara (22) comunicada con una superficie efectiva (22a) de presión sobre el actuador desplazable (2) , y operativamente apta para producir el desplazamiento del obturador (6) en un movimiento de apertura, una segunda cámara (23) comunicada con una superficie efectiva (23a) de presión sobre el actuador desplazable (2) , estando esta segunda cámara (23) opuesta a la primera cámara (22) y operativamente apta para desplazar dicho obturador (6) en un movimiento de cierre, y opcionalmente un resorte (5) de desplazamiento del actuador desplazable (2) hacia la posición de cierre del paso (14) de gas por el obturador (6) , caracterizada porque comprende: -un primer conducto con pasajes (16a, 16b, 16c) , dispuesto entre un punto del cuerpo (1) de la válvula sometido a alta presión y la primera cámara (22) , encontrándose en dicho primer conducto un medio de bloqueo (7) accionable desde el exterior, -un segundo conducto (19) de comunicación continua entre la segunda cámara (23) y la toma de salida (12) de baja y media presión; siendo dicho primer conducto apto en una condición inoperante para el cierre del obturador (6) por efecto opcional del resorte (5) y la baja presión en la superficie efectiva (22a) de presión en la primera cámara (22) , y en una condición operativa para la apertura del obturador (6) en el paso de gas por el incremento de presión sobre la superficie efectiva (22a) de presión en la primera cámara (22) , habilitándose la regulación de la posición del obturador (6) por la presión en la superficie efectiva (23a) de presión del actuador desplazable (2) de la segunda cámara (23) y el efecto opcional del citado resorte (5) , y porque comprende una válvula antirretorno (16) en los pasajes (16a, 16b, 16c) del primer conducto del circuito de presión de flujo unidireccional entre un punto de alta presión y la cámara (22) , y un conducto de evacuación (10) de presión de dicha cámara (22) a través de una válvula de compensación (10a) tarada con un muelle para la fijación de la sobrepresión controlada en dicha cámara (22) , y porque el obturador (6) se encuentra dispuesto en una posición de cierre anterior a un asiento (14a) configurado en el paso (14) del gas, apto para que en una posición operativa dicho obturador (6) sea desplazado hacia la zona de alta presión definida entre la toma de alta presión y dicho asiento (14a) .

2. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de bloqueo (7) del primer conducto están constituidos por una membrana perforable (71) y unos medios de percutor (72) para provocar su rotura desde un dispositivo a distancia, habilitando en una posición operativa de la válvula el paso de gas a alta presión a la primera cámara (22) .

3. Válvula, según la reivindicación 2, caracterizada porque la membrana perforable (71) y los medios de percutor

(72) están dispuestos sobre un asiento roscado (17) del cuerpo (1) de la válvula.

4. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque en el primer conducto está asociado a un dispositivo de seguridad contra sobrepresión (8) conectado en un punto de alta presión previo a los medios de bloqueo (7) .

5. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque el actuador desplazable (2) está dispuesto en un alojamiento (13) longitudinal del cuerpo (1) para su desplazamiento, definiéndose en dicho alojamiento (13) la primera cámara (22) y la segunda cámara (23) .

6. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizada porque el resorte (5) es un muelle helicoidal alojado sobre el actuador desplazable (2) .

7. Válvula, según la reivindicación 6, caracterizada porque el muelle está alojado en el seno de la segunda cámara (23) .

8. Válvula, según la reivindicación 6, caracterizada porque el cuerpo (1) comprende una tapa (3) superior de acceso al alojamiento del actuador desplazable (2) .

9. Válvula, según la reivindicación 5, caracterizada porque el actuador desplazable (2) está fijado lateralmente por un aro de cierre (4) roscado sobre el cuerpo (1) de la válvula, separando de forma estanca la primera cámara (22) de una cámara intermedia (24) .

10. Válvula, según la reivindicación 9, caracterizada porque la cámara intermedia (24) está comunicada con el exterior del cuerpo (1) de la válvula mediante un pasaje de ventilación (15) .

11. Válvula, según la reivindicación 1, caracterizado porque el obturador (6) está constituido por una cazoleta (61) acoplada sobre un extremo del actuador desplazable (2) y que presenta una junta de cierre (62) y un anillo (63) posterior de sección variable para ajustar la sección de circulación del gas con el asiento (14a) del paso (14) .

12. Válvula, según la reivindicación 11, caracterizada porque el asiento (14a) de la zona de paso (14) presenta un reborde saliente de sellado contra la junta de cierre (62) del obturador (6) .