ES2217056T3 - Disposicion de valvula. - Google Patents
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Abstract
Disposición de válvula con un canal principal de gas (5), en el que está dispuesta una instalación de membrana (6), con la que se puede cerrar y abrir el canal principal de gas (5) y cuya posición se puede controlar a través de una válvula magnética principal (20), caracterizada porque una entrada (9) y una salida (10) del canal principal de gas están conectadas con una canal de derivación de gas (11), que se puede abrir y cerrar a través de una válvula magnética de derivación, y porque un sensor de presión (18) para la detección electrónica de la presión está dispuesto conectado con el lado de salida (10), siendo utilizada la presión, por medio de una unidad de control, para el control de la válvula magnética principal (20).
Description
Disposición de válvula.
La invención se refiere a una disposición de
válvula con un canal de gas principal, en el que está dispuesta una
instalación de membrana, con la que se puede cerrar y abrir el canal
de gas principal y cuya posición se puede controlar a través de una
válvula magnética.
Se conoce por el documento US 5 687 759 una
disposición de válvula de este tipo.
Ya se conocen disposiciones de válvula del tipo
designado al principio. Se emplean regularmente como válvulas de
bloqueo en redes de conductos de gas en el campo de gases puros y
gases purísimos. Tales redes de conductos de gas pueden contener
gases, que favorecen la combustión, son combustibles, corrosivos y
también tóxicos. Las presiones de servicio en el campo de las redes
de conductos de gases puros y de gases purísimos se encuentran
habitualmente entre 10 y 12 bares. La instalación de membrana
comprende regularmente una membrana, que está constituida por
plástico, con alta elasticidad.
Por medio del control indirecto de una membrana
dispuesta en el canal principal de gas a través de una válvula
magnética se puede mantener comparativamente pequeña la forma de
construcción de una disposición de válvula de este tipo,
especialmente a presiones de servicio elevadas de 10 bares y
más.
En el estado sin corriente, las disposiciones de
válvula de este tipo están normalmente cerradas por razones de
seguridad.
La invención tiene el cometido de ampliar el
campo de aplicación de una disposición de válvula indicada
anteriormente en lo que se refiere a aspectos de seguridad.
Este cometido se soluciona a través de una
disposición de válvula del tipo designado al principio, porque un
lado de entrada y un lado de salida del canal principal de gas están
conectados con una canal de derivación de gas, que se puede abrir y
cerrar a través de una válvula magnética de derivación, y porque un
sensor de presión para la detección electrónica de la presión está
conectado con el lado de salida, siendo utilizada la presión, por
medio de una unidad de control, para el control de la válvula
magnética principal. A través de este modo de proceder es posible
conectar, cuando se abre la disposición de válvula, en primer lugar
sólo el lado de entrada y el lado de salida con el canal de
derivación de gas y, en función del comportamiento de la presión del
lado de salida, abrir la instalación de membrana en el canal de gas
principal a través de la válvula magnética principal.
En una configuración especialmente preferida de
la invención, la unidad electrónica, después de una activación
correspondiente, por ejemplo a través de la pulsación de un pulsador
de arranque, está diseñada para abrir en primer lugar el canal de
derivación de gas a través de la apertura de la válvula magnética de
derivación y solamente abrir el canal principal de gas por medio de
la válvula magnética principal cuando se ha alcanzado en el lado de
salida una presión predeterminada, con preferencia dentro de un
periodo de tiempo predeterminado. De esta manera, se puede asegurar
que, en el caso de una fuga en el sistema de conductos de gas, que
se conecta en el lado de salida de la disposición de válvula, no se
abra ya en absoluto el canal principal de gas, puesto que en este
caso no se puede formar en el lado de salida una presión de gas
suficiente, cuando existe una magnitud correspondiente de la fuga.
De una manera correspondiente, el canal principal de gas no se abre
tampoco cuando en el sistema de conductos de gas siguiente se
encuentra de manera inadvertida una válvula de extracción que está
abierta.
Por lo demás, se prefiere especialmente que la
unidad electrónica esté diseñada para cerrar la válvula magnética de
derivación cuando el canal principal de gas está abierto por medio
de la válvula magnética principal. A través de esta medida se puede
cerrar el canal principal de gas a través del simple cierre de la
válvula magnética principal, estando la disposición de válvula
entonces en el estado de partida, que corresponde al estado sin
corriente.
En otra configuración ventajosa de la invención,
la unidad electrónica está diseñada para interrumpir el "proceso
de ventilación" del lado de salida, es decir, una compensación de
la presión del gas con el lado de salida, a través del canal de
derivación de gas, cuando no se ha alcanzado en la salida un valor
determinado de la presión después de un periodo de tiempo
predeterminado. Por medio de esta medida se asegura que, en el caso
de una fuga en el sistema de gas, que se conecta en el lado de
salida de la disposición de válvula, no se intente durante un
periodo de tiempo innecesariamente largo establecer, sobre el lado
de salida, una presión del gas a través de un canal de derivación de
gas abierto. De esta manera, se mantiene lo más reducida posible la
cantidad de gas que se escapa a través de la fuga, con lo que se
eleva especialmente la seguridad para las personas que se encuentran
en el entorno de la fuga. Para mejorar adicionalmente la seguridad a
este respecto, se propone que la unidad electrónica bloquee la
disposición de válvula durante un tiempo predeterminado, si en un
tiempo predeterminado se han emprendido sin éxito intentos de
realizar una formación de la presión a través de la válvula de
derivación de gas sobre el lado de salida de la disposición de
válvula.
Con preferencia, el sensor de presión está
diseñado para la medición continua de la presión en una gama de
medición predeterminada. De esta manera es posible, especialmente
cuando la unidad electrónica está configurada de forma
correspondiente, detectar también de forma continua la presión del
gas en la sección de la red de conductos a continuación de la
disposición de válvula. Esto tiene la ventaja de que se puede
supervisar la presión del gas cuando se ha puesto fuera de servicio
de forma correcta la instalación de gas, por ejemplo, a través de un
control central (por ejemplo, después de la terminación del trabajo
o durante el fin de semana). De esta manera se pueden reconocer
inmediatamente las fugas, lo que posibilita una eliminación rápida
de las causas.
Para poder realizar una supervisión de la presión
por medio del sensor de presión, independientemente del estado de la
disposición de válvula, con un diseño constructivo sencillo de la
disposición de válvula, se propone, además, que el sensor de presión
esté dispuesto en una sección del canal de derivación de gas, que
está conectado continuamente con la salida.
En otra configuración preferida, la unidad
electrónica está en condiciones de cerrar de forma automática la
válvula magnética principal, cuando la presión en el lado de salida
excede o no alcanza un valor determinado. De esta manera, se evita
una salida innecesaria de gas desde el sistema de conductos de gas,
en el caso de que aparezca de repente una fuga. Si se reconoce una
caída de la presión o bien una fuga, por ejemplo, a través del
control central, entonces se emite a través del control un mensaje
al usuario. Éste debe reconocer manualmente este mensaje antes de
una nueva puesta en servicio de la instalación. En otro caso, la
instalación permanece bloqueada. De esta manera, se genera otra
etapa de seguridad durante el manejo de un sistema de gas, lo que
ayuda a evitar accidentes.
En la figura única se representa un ejemplo de
realización de la invención y se explica en particular con la
indicación de otras ventajas y detalles.
La figura muestra una disposición de válvula 1 en
una imagen en sección esquemática, que comprende una carcasa de
válvula 2 de dos partes, que posee un cuerpo superior de la carcasa
3 y un cuerpo inferior de la carcasa 4.
En el cuerpo inferior de la carcasa 4 está
configurado un canal principal de gas 5, en el que está fijada una
membrana 6 (representada con línea de trazos) entre los dos cuerpos
de la carcasa 3 y 4. Por medio de la membrana 6, en la que está
configurado, dado el caso, un asiento de válvula 24 (representado
con línea de trazos), se puede cerrar un orificio 7, dispuesto
horizontal en la figura, de una sección 8 configurada en forma de
pipa, con lo que se bloquea el canal principal de gas 5. La membrana
6 es presionada por medio de un muelle 23 representado con línea de
trazos contra el orificio 7. El muelle 23 está adaptado de una
manera correspondiente al dimensionado y a la presión de trabajo de
la disposición de válvula 1.
La entrada 9 del canal principal de gas 5 se
puede conectar a través de un canal de derivación de gas 11 con la
salida 10 del canal principal de gas 5. El canal de derivación de
gas 11 posee una primera sección de canal 12, que se empalma en la
zona de la entrada 9 y termina en una cámara de válvula 14 de una
válvula magnética de derivación 13. La cámara de válvula 14 está
conectada directamente, a través de otras secciones de canal 15, 16,
con la zona de salida 10 del canal principal de gas 5. Cuando la
válvula magnética de derivación 13 está sin corriente, un empujador
de válvula, que se encuentra en la cámara de la válvula 14, bloquea
la conexión entre la sección de canal de gas 12 y la sección de
canal de gas 15 o bien 16, con lo que se bloquea el canal de
derivación de gas 11. Desde la sección de canal 16 se deriva una
sección de canal 17, en cuyo extremo se asienta un sensor analógico
de presión 18. Es decir, que el sensor analógico de presión 18 está
conectado constantemente, a través de las secciones de canal 16 y 17
abiertas, con la zona de salida 10 del canal principal de gas 5. En
el extremo de la sección de canal 16 está dispuesta otra cámara de
válvula 19 de una válvula magnética principal 20, desde la que se
deriva un canal de gas 21 y termina en una zona 22 del canal
principal de gas 5, que está separado herméticamente del canal
principal de gas restante por medio de la membrana 6. Esto significa
que para la unión de la zona 22 con la salida 10 se utiliza de una
manera elegante una sección de canal de derivación 16 ya
existente.
La disposición de válvula 1 se puede accionar de
la siguiente manera:
En el estado sin corriente, la válvula magnética
de derivación 13 y la válvula magnética principal 20 están cerradas,
con lo que la membrana 6 cierra la salida 7 de la sección 8 en forma
de pipa, lo que tiene como consecuencia un canal principal de gas 5
bloqueado. Por ejemplo, a través de un botón de arranque, una unidad
de control no representada en detalle, puede abrir la válvula de
derivación 13 durante un periodo de tiempo predeterminado. Si el
sistema de gas, que se conecta en la salida 10, está cerrado
herméticamente, el gas que circula a través de la entrada y el canal
de derivación 11 sobre el lado de salida experimentará una subida de
la presión, hasta que el sensor analógico de la presión 18 detecta
en el lado de salida un valor predeterminado de la presión. De esta
manera, la unidad electrónica no mostrada en detalle abrirá la
válvula magnética principal 20, con lo que se conecta la zona 22
detrás de la membrana 6, a través del canal de gas 21 y de la
sección de canal 17, con la zona de salida del canal principal de
gas 5. De esta manera, puede circular gas desde la zona 22, si se
quiere mover la membrana hacia arriba a través de la presión de
entrada del gas. Por lo tanto, con unas relaciones correspondientes
de la presión, se eleva la membrana, con lo que puede circular gas a
través del canal principal de gas.
Después de que se ha abierto la válvula magnética
principal 20, con lo que se eleva la membrana 6 y se libera el canal
principal de gas 5, se cierra la válvula magnética de derivación
13.
Para bloquear el canal principal de gas 5, se
cierra la válvula magnética principal 20, con lo que se baja la
membrana 6 sobre el orificio 7 y se cierra éste y, por lo tanto, el
canal principal de gas 5.
El cierre de la válvula magnética principal 20 se
puede realizar ahora a través de la unidad electrónica 20, cuando,
por ejemplo, se ha activado un interruptor correspondiente por el
operador o cuando el sensor analógico de la presión 18h a detectado
un valor de la presión, que está por debajo de un valor límite
determinado, lo que se puede producir, por ejemplo, cuando aparece
una fuga en el sistema de gas detrás de la salida 10 de la
disposición de válvula 1.
La disposición de válvula 1 está de esta manera
en condiciones de mejorar en una medida considerable las condiciones
de seguridad en el sistema de gas.
A través del sensor analógico de la presión 18,
que está en conexión constante con un sistema de conducto de gas
conectado en la salida 10 se puede supervisar, además, continuamente
la presión en el sistema de gas y se puede emplear para el control
de la disposición de válvula 1.
| 1 | Disposición de válvula |
| 2 | Carcasa de válvula |
| 3 | Cuerpo de carcasa |
| 4 | Cuerpo de carcasa |
| 5 | Canal principal de gas |
| 6 | Membrana |
| 7 | Orificio |
| 8 | Sección en forma de pipa |
| 9 | Entrada |
| 10 | Salida |
| 11 | Canal de derivación de gas |
| 12 | Sección de canal |
| 13 | Válvula magnética de derivación |
| 14 | Cámara de válvula |
| 15 | Sección de canal |
| 16 | Sección de canal |
| 17 | Sección de canal |
| 18 | Sensor analógico de presión |
| 19 | Cámara de válvula |
| 20 | Válvula magnética principal |
| 21 | Canal de gas |
| 22 | Zona de canal principal de gas |
| 23 | Muelle |
| 24 | Asiento de válvula |
Claims (8)
1. Disposición de válvula con un canal principal
de gas (5), en el que está dispuesta una instalación de membrana
(6), con la que se puede cerrar y abrir el canal principal de gas
(5) y cuya posición se puede controlar a través de una válvula
magnética principal (20), caracterizada porque una entrada
(9) y una salida (10) del canal principal de gas están conectadas
con una canal de derivación de gas (11), que se puede abrir y cerrar
a través de una válvula magnética de derivación, y porque un sensor
de presión (18) para la detección electrónica de la presión está
dispuesto conectado con el lado de salida (10), siendo utilizada la
presión, por medio de una unidad de control, para el control de la
válvula magnética principal (20).
2. Disposición de válvula según la reivindicación
1, caracterizada porque la unidad electrónica está diseñada
para abrir en primer lugar el canal de derivación de gas (11) a
través de la válvula magnética de derivación (13) y para abrir el
canal principal de gas (5) por medio de la válvula magnética
principal (20) igualmente sólo cuando se ha alcanzado una presión
predeterminada sobre el lado de salida.
3. Disposición según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque la unidad electrónica está
diseñada para cerrar la válvula magnética de derivación (13) cuando
la válvula magnética principal (20) está abierta.
4. Disposición de válvula según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad
electrónica interrumpe un "proceso de ventilación" del lado de
salida a través del canal de derivación de gas (11), cuando no se ha
alcanzado en la salida (10) un valor determinado de la presión
después de un periodo de tiempo predeterminado.
5. Disposición de válvula según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sensor
de presión (18) está diseñado para una medición continua de la
presión.
6. Disposición de válvula según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad
electrónica está diseñada para la detección continua de señales del
sensor de presión (18).
7. Disposición de válvula según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sensor
de presión (18) está dispuesto en una sección (16) del canal de
derivación de gas, que está conectado continuamente con la salida
(10).
8. Disposición de válvula según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la unidad
electrónica está diseñada para cerrar de forma automática la válvula
magnética principal (20), cuando la presión en el lado de salida
(10) no alcanza o excede un valor determinado.
Applications Claiming Priority (2)
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