ES2198160T3 - Valvula para botellas de gas a alta presion. - Google Patents
Valvula para botellas de gas a alta presion.Info
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Abstract
Una válvula para botellas de gas a alta presión del tipo que consta de un cuerpo de válvula (2) que termina en la parte inferior con una conexión roscada (3) cuyo conducto interior (3a) se abre en una cámara circular (4) cuyo "techo" está provisto con un orificio central (8) que forma la conexión de entrada de un conducto ascendente superior (9) que se abre en la parte superior en una cámara cilíndrica (10), formada sobre el cuerpo de la válvula (2) y sellada por la tapa (11) atornillada en el exterior de dicha cámara cilíndrica (10), en la que un émbolo (12) está alojado, sellado y se desliza, estando el vástago (13) ajustado y guiado dentro del conducto axial (9) y soportando dicho vástago (13) en su extremo inferior una placa obturadora (14) dotada con una frisa (14a) que sella herméticamente el orificio de entrada (8) del conducto superior (9) debido a la tracción de un muelle de recuperación (15) instalado sobre el vástago (13) que ejerce constantemente un empuje ascensional sobre el émbolo (12).
Description
Válvula para botellas de gas a alta presión.
Esta solicitud de patente se refiere a una
válvula de recarga y descarga de gas para botellas de gas a alta
presión. La válvula de acuerdo con la invención está diseñada para
resolver el problema de la recarga de botellas de gas usadas en
sistemas contra incendios fijos, particularmente los instalados en
oficinas o edificios que se activan automáticamente después de la
transmisión de una señal por sensores situados en el área
monitorizada.
Estos sistemas de extinción constan generalmente
de una batería de botellas grandes cargadas con argón que tiene
cada una 140 litros de capacidad, cargadas a una presión de 200
barias.
Siendo evidente que cuanto más grande sea el área
monitorizada mayor será el número de botellas usadas.
Las botellas están dotadas, cada una, con una
válvula de alta velocidad de descarga que se abren por medio de
actuadores controlados por la señal recibida de los sensores
periféricos antes mencionados.
El problema principal en relación con estos
sistemas es la recarga de las botellas una vez que se ha descargado
el gas extintor y que esta operación se lleva a cabo en centros de
recarga a los que se transportan las botellas.
Se presta atención al hecho de que la batería de
botellas es parte de un sistema fijo bastante delicado que consta
de equipos, tubería e instrumentos que no se pueden transportar, de
manera que el sistema primero tiene que desconectarse de las
botellas vacías y conectarse después; por razones de seguridad el
sistema se debe comprobar y probar cuidadosamente siempre que las
botellas se desmontan y se vuelven a montar.
Por otra parte, las botellas vacías y recargadas
se deben transportar cuidadosamente con medios adecuados porque,
durante el transporte, existe riesgo de que se dañen los
componentes delicados, tales como las válvulas de alta velocidad de
descarga antes mencionadas, los manómetros o las conexiones de
bronce roscadas.
Por ello, el transporte de las botellas no solo
es difícil sino que también es peligroso para los operadores, dado
el peso de las botellas y las altas presiones asociadas que,
realmente, hacen que todas las diferentes operaciones sean
peligrosas.
Las válvulas de alta velocidad de descarga
disponibles actualmente en el mercado no permiten la recarga de las
botellas sin desconectar las mismas de la manguera de descarga,
porque dichas válvulas se fabrican con una sola abertura a través
de la cual se carga y descarga el gas argón.
En la patente US 3860073 se describe una válvula
del tipo antes mencionado. En dicha patente la válvula tiene una
conexión diseñada tanto para recargar la botella como para
impulsar la descarga del sistema contra incendios. Para realizar la
recarga con este tipo de válvula es necesario desconectar el
actuador manual/eléctrico, conectar el conector de recarga y cargar
todas las botellas; además, dado que dicha válvula está diseñada
para fluidos de dos fases, es necesario conectar primero el tubo de
recarga de fluido en estado líquido y, a continuación, el tubo de
presurización de nitrógeno. Por medio de todo esto, el sistema
automático de extinción de incendios queda cerrado totalmente, ya
que se desmontan todos los actuadores de las botellas de prueba.
Teniendo en cuenta lo anterior, la nueva válvula
de descarga a alta velocidad ha sido diseñada con dos aberturas
distintas, una para la descarga y la otra para la recarga de gas,
de forma que las botellas vacías se pueden recargar rápida y
fácilmente sin desconectar las válvulas de la manguera de descarga
de gas.
Esto podría permitir indirectamente la recarga de
las botellas in situ, es decir, en el mismo lugar en que
está instalada la batería de botellas, obviamente, si se dispone de
una red de tubería auxiliar para este fin, a través de la cual se
alimentan las botellas; en otras palabras, dicho sistema auxiliar
puede, por una parte, ser alimentado desde un punto exterior al
espacio de almacenamiento y accesible para un camión cisterna de
recarga, y por otra parte puede suministrar a cada botella
individual cuya válvula de descarga a alta velocidad puede estar
conectada permanentemente tanto con el sistema de recarga como con
el sistema contra incendios.
Por consiguiente, la recarga se puede llevar a
cabo sin retirar ni transportar las botellas, sino simplemente
abriendo y cerrando las válvulas.
Aunque la válvula de acuerdo con la invención
opera como una válvula de descarga de alta velocidad estándar, la
nueva válvula se caracteriza por el hecho de que las tres secciones
siguientes, que en las válvulas estándar están agrupadas en una
sola sección, se han separado físicamente:
- sección de descarga de gas;
- sección de toma de presión para la instalación
de manómetros y conmutadores de presión para detectar la falta de
condiciones de presión mínima;
- sección de recarga.
Para mayor claridad, se va a continuar la
descripción de la válvula de acuerdo con la presente invención
haciendo referencia a las láminas adjuntas concebidas como
ilustración y no con un sentido limitativo, por medio de las
que:
- Las figuras 1A, 1B y 1C son tres vistas de la
válvula en cuestión;
- La figura 2 es una sección transversal en el
plano A - A de la figura 1A que ilustra la válvula en posición
cerrada;
- La figura 3 es una sección transversal en el
plano B - B de la figura 1A, que ilustra la válvula en posición
cerrada;
- La figura 4 es una sección transversal en el
plano A - A de la figura 1A, que ilustra la válvula en posición de
descarga;
- La figura 5 es una sección transversal en el
plano B - B de la figura 1A que ilustra la válvula en posición de
descarga.
- La figura 6 es una sección transversal en el
plano B - B de la figura 1A que ilustra la válvula en posición de
recarga.
Haciendo referencia a los dibujos anteriores, la
válvula (1) de acuerdo con la invención consta de un cuerpo de la
válvula (2) que termina en la parte inferior con una conexión
roscada (3) atornillada en la conexión de salida de la botella (no
se muestra en la figura).
El conducto axial (3a) provisto en dicha conexión
(3) termina en una cámara circular (4) existente en el cuerpo de la
válvula (2) en cuya pared lateral están provistos tres orificios
(5, 6 y 7), escalonados 90º, mientras que en el ``techo'' de dicha
cámara (4) hay un orificio central (8) que forma la conexión de
entrada de un conducto ascendente (9) superior que se abre en la
parte superior en una cámara cilíndrica (10) formada sobre el cuerpo
de la válvula (2) y cerrada herméticamente por una tapa (11)
atornillada en el exterior de dicha cámara cilíndrica (10).
Un émbolo (12) está alojado, sellado y se desliza
dentro de dicha cámara (10), estando ajustado y guiado el vástago
(13) del mismo dentro de dicho conducto axial (9) y en la abertura
de la cámara circular (4).
En el extremo inferior de dicho vástago (13) está
atornillada una placa obturadora (14), instalada con una frisa (14a)
que sella herméticamente el orificio de entrada (8) del conducto
superior (9) por la tracción de un muelle de recuperación (15)
instalado sobre el vástago (13) que ejerce constantemente un empuje
ascensional sobre el émbolo (12).
El orificio (5) forma el alojamiento y la
superficie de deslizamiento de un obturador (16) en cuya parte
posterior está dotada de una frisa (16a) y un pivote (16b) que
sellan un pequeño orificio (17a) que se abre externamente en el
centro de una conexión (17) sobre al que está montado el actuador
(no se muestra) que abre la válvula en caso de incendio.
Dicha conexión (17) está intercomunicada con el
espacio (18a) entre la tapa (11) y el émbolo (12) por medio del
conducto (18).
En el orificio (8) está atornillado un acoplador
(6a) para el conmutador a presión (19) y en el orificio (7) está
instalado el manómetro (20).
En el conducto (9) está provista una bifurcación
radial (9a) que cruza y se abre en la conexión de salida de gas
(21), mientras que en el conducto (3a) está provisto un orificio
(22) que se abre externamente en una superficie roscada en la que
se atornilla la válvula de recarga (23).
Cuando la válvula está cerrada, el gas de la
botella no puede salir de la cámara (4) ni del conducto (3a)
porque todos los orificios de salida provistos en los mismos están
sellados herméticamente como sigue
- -
- el orificio (8) está cerrado por la placa (14);
- -
- el orificio (22) está cerrado por la válvula de recarga (23);
- -
- el orificio (17a) está cerrado por el obturador (16).
La válvula (1) se abre cuando el actuador
presiona sobre el pivote (16b) para que retroceda el obturador (16)
permitiendo que fluya el gas a través del orificio (17a) hacia la
conexión (17) y hacia el espacio (18a) a través del conducto (18);
consecuentemente, el émbolo (12) desciende y la placa (14) abre el
orificio (8) de forma que el gas asciende por el conducto (9) y se
descarga hacia el exterior a través de la bifurcación (9a), como
muestra la figura 5.
La válvula de recarga (23) es una válvula
estándar unidireccional, que consta de una bola sometida al empuje
de un muelle
El número (24) se refiere a la salida de
seguridad a través de la cual sale el gas si su presión excede de
un valor preestablecido; incluyendo dicha salida de seguridad un
disco de seguridad (24a) dimensionado para que se rompa cuando la
presión alcanza dicho valor máximo preestablecido.
Claims (1)
1. Una válvula para botellas de gas a alta
presión del tipo que consta de un cuerpo de válvula (2) que termina
en la parte inferior con una conexión roscada (3) cuyo conducto
interior (3a) se abre en una cámara circular (4) cuyo ``techo'' está
provisto con un orificio central (8) que forma la conexión de
entrada de un conducto ascendente superior (9) que se abre en la
parte superior en una cámara cilíndrica (10), formada sobre el
cuerpo de la válvula (2) y sellada por la tapa (11) atornillada en
el exterior de dicha cámara cilíndrica (10), en la que un émbolo
(12) está alojado, sellado y se desliza, estando el vástago (13)
ajustado y guiado dentro del conducto axial (9) y soportando dicho
vástago (13) en su extremo inferior una placa obturadora (14) dotada
con una frisa (14a) que sella herméticamente el orificio de entrada
(8) del conducto superior (9) debido a la tracción de un muelle de
recuperación (15) instalado sobre el vástago (13) que ejerce
constantemente un empuje ascensional sobre el émbolo (12);
caracterizada dicha válvula porque:
a - en el conducto (9) está provista una
bifurcación radial (9a), que provee la conexión de salida (21) del
gas;
b - en el conducto (3a) está provisto un orificio
(22), que se abre externamente en una superficie roscada en la que
se atornilla la válvula de recarga (23);
c - en la pared lateral de la cámara (4) están
provistos tres orificios (5, 6 y 7) escalonados 90º, estando
provisto que:
- \bullet el orificio (5) forma el alojamiento y la superficie de deslizamiento de un obturador (16) en cuya parte posterior está instalada (16a) y un pivote (16b) que sellan un pequeño orificio (17a) que se abre externamente en el centro de una conexión (17) en la que está montado el actuador de apertura de la válvula y que se intercomunica con el espacio (18a) entre la tapa (11) y el émbolo (12) por medio de un conducto (18);
- \bullet estando provisto que el acoplador (6a) para el conmutador a presión (19) esté atornillado en el orificio (6);
- \bullet estando provisto que el manómetro (20)esté en el orificio (7).
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