VÁLVULA DE REGULACIÓN DE CAUDAL.

Válvula de regulación de caudal en presas.

Válvula de regulación que comprende un cuerpo cilíndrico (1),

que en uno de sus extremos queda fijado a un conducto de desagüe (8) por medio una brida (2), un cono obturador (3), dispuesto de manera concéntrica con relación al cuerpo cilíndrico (1) de la válvula, un cilindro hidráulico (4) de doble efecto, encargado del desplazamiento lineal del cono obturador, y unos soportes (5) que unen radialmente el cuerpo (1) de la válvula con el cilindro hidráulico (4), sobre los que se fija el cilindro hidráulico (4), además cuenta con un deflector (6) que puede estar perforado, y con un aro de goma dispuesto en la brida de unión, con objeto de asegurar el cierre estanco. Se logra una válvula fácil y económica de mecanizar, especialmente diseñada para el desagüe de caudales medios y bajos.

Válvula de regulación de caudal

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la misma establece, una válvula de regulación de aplicación en presas y similares, especialmente diseñada para caudales pequeños o medianos.

Caracteriza a la presente instalación, el diseño y las características constructivas que presenta la válvula objeto de la invención, de manera que se consigue una válvula fácil de fabricar, económica, y especialmente apta para el desagüe de caudales pequeños y medianos en presas.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de las válvulas, y de manera particular de entre aquellas especialmente diseñadas para la regulación de caudales en presas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Hasta el momento se conocen las válvulas “Howell-Bunger” o válvulas de chorro hueco como elemento de regulación de caudales en las presas,

La descarga y evacuación de grandes caudales en presas, independientemente de la presión a al que sea realizada, necesita de unos sistemas que permitan una importante disipación de energía.

La válvula de chorro hueco, o “Howell-Bunger” cumple perfectamente con estos requisitos. Estas válvulas se ubican en el final del conducto, quedando en la mayoría de los casos en voladizo, por lo que el final del conducto debe estar especialmente reforzado para resistir todos los esfuerzos que se pueda transmitir a la válvula, tanto por su peso como por los esfuerzos propios de funcionamiento.

El cierre y la regulación se realizan a través de un cilindro obturador móvil, y un cono de guía fijo. El movimiento del obturador altera la sección de paso entre dicho obturador y el cono fijo, realizando de este modo la regulación de caudal necesaria.

Las válvulas de chorro hueco son utilizadas básicamente para descargas de grandes caudales en régimen de flujo de aire.

Gracias al cono de salida, el agua sale con alta velocidad divergente, en forma de cono. Esto provoca el roce del agua con una gran superficie de agua, logrando de este modo la disipación de gran parte de la energía cinética del agua.

Estas válvulas se componen básicamente de los siguientes elementos:

- Cuerpo: Es aquella parte de la válvula que proporciona continuidad en la conducción, y que sirve de soporte para el desplazamiento del obturador sobre el mismo para permitir las operaciones de apertura y cierre.

- Enlaces a la conducción: podrán realizarse mediante uniones tipo brida, unido al cuerpo interior.

- Obturador: Elemento cilíndrico de cierre que permite realizar la maniobra de apertura y cierre y es accionado por servomotor o cualquier otro medio.

- Cilindro (s) Hidráulico (s) , antiguos husillos: Permite el desplazamiento del cuerpo en la apertura y cierre facilitando la maniobra y la precisión de la misma.

- Concentrador: Encargado de dirigir el flujo del agua.

Si bien estas válvulas de chorro hueco o válvulas “Howell-Bunger” cumplen perfectamente con la finalidad buscada, presentan aspectos susceptibles de ser mejorados y particularmente cuando se quieren emplear para caudales medianos y pequeños.

Los inconvenientes que presentan estas válvulas son:

- Por un lado precisan de mucha y compleja mecanización, en cuanto que para el desplazamiento del obturador sobre el cuerpo se requiere que todas las partes estén mecanizadas.

- el accionamiento precisa de al menos dos cilindros equilibrados, y una elevada precisión de mecanización.

- Por otro lado, se hace necesario el empleo de grandes cantidades de materiales como el acero inoxidable y bronce en las zonas de deslizamiento.

- No son la mejor solución para caudales pequeños y medianos, ya que son una solución económicamente cara.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención superar los inconvenientes apuntados, de complejidad en la mecanización, materiales utilizados y falta de adaptación a caudales pequeños y medianos, desarrollando una válvula como la que a continuación se describe y que queda recogida en su esencialidad en la reivindicación primera de la solicitud.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

El objeto de la presente invención es una válvula de regulación de caudales en presas, que busca simplificar y mejorar las ya conocidas válvulas “Howell-Bunger”, que presenta como características esencial diferenciadora con relación a dichas válvulas, el hecho de que es el obturador, el que tiene forma de cono y es el que se desplaza por el interior del cuerpo, a diferencia de lo que ocurría antes, que era el obturador cilíndrico el que se desplazaba por el exterior y cerraba el interior.

Por otro lado, el accionamiento del cono obturador se hace con un solo cilindro dispuesto en el eje central, en vez de tener que utilizar al menos dos cilindros exteriores perfectamente equilibrados, lo que ciertamente reduce los costes de materiales y manufactura.

Y finalmente, el propio cuerpo de la válvula incorpora el deflector necesario para dirigir el flujo de agua, no siendo necesario acoplar medios adicionales como concentradores o similares.

Por lo tanto, la válvula cuenta con:

- Un cuerpo de la válvula, que es cilíndrico que por uno de sus extremos cuentan con unos medios de fijación al conducto de desagüe

- Un cono obturador desplazable linealmente y montando centrado sobre la boca de desagüe

- Un cilindro que produce el desplazamiento lineal del cono obturador

- Unos soportes que unidos al cuerpo cilíndrico del deflector, sirven de soporte y fijación del cilindro de actuación sobre el cono obturador

El cuerpo de la válvula queda unido a la boca de la tubería de desagüe mediante una junta de cierre por medio de una brida asegurando la sujeción del conjunto de la válvula por medio de tornillería o mediante soldadura sobre la tubería existente, pudiéndose realizar de todas aquellas maneras que se considere conveniente.

En el interior del cuerpo de la válvula, y con objeto de conseguir la conformación de un chorro hueco, y en el que además se consiga la reducción de la energía cinética del agua, se dispone un deflector, que va desde el borde de conexión con la boca de entrada a la válvula y con las paredes del deflector. Además, el deflector cuenta con una serie de perforaciones dispuestas en su superficie, que reducen la energía cinética del agua, y el exceso de presión que pudiera originarse.

Cuando la válvula está abierta el cono obturador se desplaza aguas abajo de la válvula y cuando está cerrada el cono avanza hasta el cierre con el aro de goma alojado en la unión del cuerpo de la válvula.

La estanqueidad se realiza por medio de un aro de goma situado en el extremo del cuerpo entre la brida de unión del cuerpo con el deflector y asegura el cierre cuando se produce el asiento entre el cono obturador con el aro de goma.

La válvula está diseñada de manera que el aro de goma siempre quede fuera del alcance directo del chorro de agua.

El cono obturador, en su extremo de cierre, está mínimamente mecanizado para que se consiga un perfecto asiento del cono obturador con el aro de goma de cierre.

En una posible forma de realización el cilindro de accionamiento es un cilindro hidráulico de doble efecto, construido con tubo de acero de alta resistencia estirado y sin soldadura con acabado interior a espejo, y con los vástagos de acero inoxidable cromado y rectificado al objeto de conseguir gran deslizamiento y durabilidad, realizándose la unión entre la parte fija y la parte móvil por medio de rosca.

Las juntas dinámicas del pistón y guía del vástago, son de alta calidad, resistentes al envejecimiento y su diseño garantiza una estanqueidad perfecta y bajo coeficiente de rozamiento.

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención.

Figura 1, muestra una representación de la sección obtenida al cortar por un plano vertical diametral la válvula objeto de la invención.

Figura 2, muestra una representación de la vista lateral de la válvula, vista desde la boca de salida del caudal de agua.

EXPLICACIÓN DE UN MODO PREFERENTE DE REALIZACIÓN

A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta....

1. Válvula de regulación de caudal caracterizada porque comprende - un cuerpo cilíndrico (1) , que en uno de sus extremos queda fijado a un conducto de desagüe (8) , 5 -un cono obturador (3) , dispuesto de manera concéntrica con relación al cuerpo cilíndrico (1) de la válvula,

- un cilindro hidráulico (4) de doble efecto, encargado del desplazamiento lineal del cono obturador.

- unos soportes (5) que unen radialmente el cuerpo (1) de la válvula con el cilindro hidráulico (4) , sobre los que se fija el cilindro hidráulico (4) .

2. Válvula de regulación de caudal, según la reivindicación primera caracterizada porque interiormente el cuerpo (1) de 10 la válvula cuenta con un deflector (6) , que está conectado con el borde la boca de la entrada al cuerpo de la válvula, teniendo un extremo fijado sobre el interior del cuerpo, presentando una inclinación igual a la del cono obturador (3) .

3. Válvula de regulación de caudal, según la reivindicación 2, caracterizada porque sobre la superficie del deflector (6) hay realizadas una serie de perforaciones (7) .

4. Válvula de regulación de caudal, según la reivindicación 1, caracterizada porque la fijación del cuerpo cilíndrico (1) 15 sobre el conducto de desagüe (8) se realiza por medio de una brida de unión (2) .

5. Válvula de regulación de caudal, según la reivindicación 4, caracterizada porque sobre la brida de unión (2) del cuerpo de la válvula con el conducto de desagüe (8) , cuenta con un aro de goma (9) , montado de manera que queda fuera del alcance directo del chorro de agua.

6. Válvula de regulación de caudal, según la reivindicación 1, caracterizada porque la fijación del cuerpo cilíndrico (1) 20 sobre el conducto de desagüe (8) se realiza por medio de una soldadura.