ES2387603T3 - Dispositivo de cierre para válvulas de retención - Google Patents
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Abstract
Disposición que presenta una válvula de retención (7) y un dispositivo de cierre para la fijación de la válvula de retención (7) en el estado cerrado, en donde el dispositivo presenta un elemento de fijación (1) que está apoyado de forma giratoria fuera de su centro de gravedad y presenta una zona de tope (2) así como una zona de sujeción (4), en donde el elemento de fijación (1) está dimensionado de tal forma que cuando choca un elemento de tope (5) que actúa conjuntamente con la válvula de retención, el cual se mueve debido al movimiento de la válvula de retención (7), realiza un giro que supera un punto muerto superior cuando la velocidad de la válvula al cerrar supera un valor crítico, y de este modo llega a engranar con la zona de sujeción en el elemento de sujeción (6) y enclava de este modo a la válvula de retención (7) en el estado cerrado.
Description
Dispositivo de cierre para valvulas de retencion
La invencion se refiere a una disposicion que presenta una valvula de retencion y a un dispositivo de cierre. En el curso de una proteccion eficaz contra una explosion es necesario prever dispositivos adecuados de proteccion frente a explosiones en sistemas tuberias, en los que se transportan medios explosivos, particularmente mezclas de polvo y aire. Por este motivo se montan en las tuberias valvulas de retencion del tipo de las que se conocen por principio del documento DE20200800701U1. A las valvulas de retencion se las pone el requisito de que estas se cierren y queden bloqueadas en caso de una explosion. Para ello resulta deseable, que en el funcionamiento normal sea posible una apertura y cierre de la valvula de retencion en funcion de las condiciones de flujo en la tuberia, sin que el mecanismo de enclavamiento bloquee la valvula de retencion. Por el documento DE202009011668U1 se conoce una disposicion de seguridad que provoca una inmovilizacion de la valvula de retencion cuando se supera una fuerza de bloqueo que actua en una direccion de bloqueo. La fuerza de bloqueo resulta para ello de una diferencia de presion que actua sobre la valvula de retencion, que se genera con el incremento de presion asociado a una explosion. Sin embargo, una disposicion de este tipo presenta el inconveniente de que no se puede utilizar en caso de que en el funcionamiento normal actuen diferencias de presion sobre la valvula de retencion con elevadas fuerzas de bloqueo, actuando ademas a traves del dispositivo de inmovilizacion una fuerza sobre la valvula de retencion en direccion contraria a su direccion de cierre, lo que resulta perjudicial en el funcionamiento normal en lo que respecta a un cierre hermetico de la valvula de retencion para pequefas fuerzas de bloqueo. Ademas de ello, en caso de una explosion solo se puede impedir de forma fiable un paso de la llama cuando en el momento en el que el frente de la llama alcanza la valvula de retencion ya se ha establecido una presion de explosion suficiente para la inmovilizacion de la valvula de retencion. La invencion tiene el objetivo de lograr un dispositivo de cierre para valvulas de retencion que no actue de forma perjudicial sobre el comportamiento de la valvula de retencion durante el funcionamiento normal, que provoque un bloqueo fiable de la valvula de retencion en caso de una explosion y que, ademas de ello, sea economico y de facil mantenimiento. Este objetivo se resuelve mediante una disposicion formada por un dispositivo de cierre y una valvula de retencion con las caracteristicas de la reivindicacion 1. De acuerdo con la invencion, la disposicion presenta un dispositivo de cierre que presenta un elemento de fijacion apoyado de forma giratoria fuera de su centro de gravedad. Mediante el apoyo giratorio fuera del centro de gravedad, el elemento de fijacion presenta una posicion de reposo en la que permanece en equilibrio estable suspendido en su apoyo asi como un punto muerto superior en la posicion en la que el centro de gravedad del elemento de fijacion se encuentra exactamente encima del punto de giro del apoyo. De acuerdo con la invencion, el elemento de fijacion esta conformado de tal forma que debido al trazado de su contorno a uno de los lados de un eje imaginario a traves del centro de gravedad del elemento de fijacion y de su punto de suspension se obtiene una zona de sujecion y al otro lado de este eje una zona de tope. Para ello, el elemento de fijacion esta conformado preferentemente sustancialmente en forma de disco, en donde el trazado del contorno afecta al borde del disco. En la conformacion preferida, la zona de tope presenta un resalto en forma de talon o abombamiento o esta conformado como tal. La zona de sujecion presenta preferentemente un resalto en forma de gancho, que representa junto con otra zona parcial adicional del elemento de fijacion la forma de una concavidad curvada, que se corresponde sustancialmente con un segmento de arco de circunferencia, que presenta una curvatura que tiene como punto central al punto de giro de la suspension del elemento de fijacion. De acuerdo con la invencion esta previsto un elemento de tope que actua conjuntamente con la valvula de retencion, que se mueve debido al movimiento de la valvula de retencion y que choca contra la zona de tope durante el cierre de la valvula de retencion. En caso de que la valvula de retencion supere una velocidad critica durante el cierre, el impulso que se transmite en la colision del elemento de tope contra la zona de tope sobre el elemento de fijacion provoca que el elemento de fijacion realice un giro mas alla de su punto muerto superior. Al superar el punto muerto superior, el elemento de fijacion engrana a traves de su zona de sujecion tambien con el elemento de sujecion que actua conjuntamente con la valvula de retencion. En la forma preferida de realizacion, el elemento de tope y el elemento de sujecion estan unificados en una pieza, preferentemente se trata de un perno. Para ello, el tope y/o el elemento de sujecion pueden estar fijados a una palanca que esta unida de forma fija con respecto al giro con el eje de giro de la valvula de retencion.
Cuando la zona de sujecion del elemento de fijacion ha engranado con el elemento de sujecion, la valvula de retencion se mantiene en su posicion cerrada y por lo tanto bloqueada debido al acoplamiento mecanico del elemento de sujecion con esta.
Formas de realizacion preferidas pueden para ello prever que este previsto un mecanismo de desenclavamiento, para poder desenclavar la valvula de retencion tambien dese la distancia cuando se retoma el funcionamiento normal. Para ello se puede tratar por ejemplo de un mecanismo mecanico, que al realizar un giro del elemento de fijacion en contra de la direccion de giro y del proceso de enclavamiento provoque un desenclavamiento. Una forma de realizacion imaginable puede ser para ello un cable de accionamiento que actua sobre el elemento de fijacion.
Otra forma preferida de realizacion preve ademas un interruptor de sefalizacion que es adecuado para detectar el enclavamiento de la valvula a partir de la posicion del elemento de fijacion y sefaliza por ejemplo por medios electricos o electronicos a un puesto de control de procesos o mando, o dispara in situ un dispositivo de alarma.
Es posible, con vistas a una mayor hermeticidad de la valvula de retencion cerrada o para una mayor seguridad del dispositivo de cierre, prever dispositivos de cierre de acuerdo con la invencion a ambos lados de la valvula de retencion. Para ello es posible sincronizar el movimiento de los dos elementos de fijacion mediante unas medidas adecuadas o prever un funcionamiento independiente de los dos dispositivos de cierre.
Es posible prever el dispositivo de cierre de acuerdo con la invencion tanto fuera como dentro de la carcasa de la valvula de retencion.
A continuacion se describe esquematicamente mas detalladamente la invencion en base a las figs. 1 - 5:
La fig. 1 muestra esquematicamente a modo de ejemplo un elemento de fijacion de acuerdo con la invencion.
La fig. 2 muestra esquematicamente un dispositivo de cierre de acuerdo con la invencion a modo de ejemplo en el funcionamiento normal con la valvula de retencion abierta.
La fig. 3 muestra esquematicamente un dispositivo de cierre de acuerdo con la invencion a modo de ejemplo en el funcionamiento normal con la valvula de retencion cerrada.
La fig. 4 muestra un dispositivo de cierre de acuerdo con la invencion a modo de ejemplo en el momento en el que el elemento de tope choca contra la zona de tope en caso de una explosion.
La fig. 5 muestra esquematicamente un dispositivo de cierre de acuerdo con la invencion a modo de ejemplo en el estado enclavado.
El elemento de fijacion 1 presenta para el apoyo giratorio fuera de su centro de gravedad un asiento 3, que en el ejemplo mostrado consiste en un taladro. El elemento de fijacion 1 a modo de ejemplo esta para ello conformado sustancialmente en forma de disco, lo que hace posible una fabricacion sencilla mediante recorte de piezas en bruto planas. La direccion principal en la que se extiende el elemento plano de fijacion se encuentra de este modo en el plano de giro.
La zona de tope 2 esta conformada de tal forma que presenta una zona de resalto 2a, que en los ejemplos mostrados tiene una forma de talon o abombamiento. La zona de sujecion 4 presenta como caracteristica esencial de conformacion la convexidad 4c en forma de segmento de arco de circunferencia, que esta delimitada por la zona parcial 4b del elemento de fijacion 1 y por el resalto en forma de gancho 4a.
En el funcionamiento normal con la valvula de retencion 7 abierta, el elemento de tope 5 no tiene ningun contacto con la zona de tope 2 del elemento de fijacion 1. El elemento de fijacion esta suspendido de forma giratoria de su asiento 3 y se encuentra en su posicion de reposo, en la que el centro de gravedad del elemento de fijacion 1 se encuentra situado por debajo del asiento 3.
Cuando se cierra la valvula de retencion 7 en el funcionamiento normal, el elemento de tope 5 entra en contacto con el resalto en forma de talon 2a de la zona de tope 2. El elemento de fijacion 1 se saca ligeramente de su posicion de reposo y se apoya de este modo con la zona de tope 2 contra el elemento de tope 5. En un procedimiento normal de cierre de la valvula de retencion 7, esta se mueve con una velocidad que se encuentra situada por debajo de una velocidad critica. El elemento de tope 5 que se mueve con la valvula de retencion transmite de este modo al impactar contra la zona de sujecion 2 tan solo un impulso sobre el elemento de fijacion 1 que no es suficiente para sacar a este de su posicion de reposo hasta el punto en el que se alcance el punto muerto superior.
En cambio, en caso de una explosion, la valvula de retencion 7 se cierra a una velocidad notablemente superior, que supera la velocidad critica. La velocidad critica es aquella para la cual el impulso transmitido por el elemento de tope 5 sobre el elemento de fijacion 1 es tan grande que la desviacion resultante del elemento de fijacion 1 de su posicion de reposo es suficiente para superar el punto muerto superior del movimiento giratorio. En caso de superar el punto
5 muerto superior, el elemento de fijacion 1 no oscila de vuelta como en el funcionamiento normal para llegar a apoyarse con la zona de tope 2 contra el elemento de tope 5, sino que sigue girando despues de superar el punto muerto superior, con lo que llega a engranar con la zona de sujecion 4 en el elemento de sujecion 6.
En este proceso de enclavamiento, el resalto en forma de gancho 4a envuelve al elemento de sujecion 6. �ste se
10 encuentra en la posicion de enclavamiento al final de la convexidad 4c, donde se llega a apoyar contra la zona de sujecion 4. La distancia de separacion del elemento de sujecion 6 con respecto al eje de su movimiento giratorio, que en el caso preferido se corresponde con el eje de giro 9 de la valvula de retencion 7, es para ello mayor que el radio de curvatura del lado 4d del resalto en forma de gancho 4a situado hacia la convexidad 4c. Debido a esta geometria, la valvula de retencion esta enclavada de tal forma que solo se puede volver a abrir cuando se
15 desengrana el elemento de fijacion 1 del elemento de sujecion 6 mediante una actuacion externa en contra de su movimiento de giro durante el enclavamiento de la valvula de retencion.
Claims (9)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Disposicion que presenta una valvula de retencion (7) y un dispositivo de cierre para la fijacion de la valvula de retencion (7) en el estado cerrado, en donde el dispositivo presenta un elemento de fijacion (1) que esta apoyado de forma giratoria fuera de su centro de gravedad y presenta una zona de tope (2) asi como una zona de sujecion (4), en donde el elemento de fijacion (1) esta dimensionado de tal forma que cuando choca un elemento de tope (5) que actua conjuntamente con la valvula de retencion, el cual se mueve debido al movimiento de la valvula de retencion (7), realiza un giro que supera un punto muerto superior cuando la velocidad de la valvula al cerrar supera un valor critico, y de este modo llega a engranar con la zona de sujecion en el elemento de sujecion (6) y enclava de este modo a la valvula de retencion (7) en el estado cerrado.
-
- 2.
- Disposicion segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la zona de tope (2) presenta un resalto (2a) en forma de talon o abombamiento.
-
- 3.
- Disposicion segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la zona de sujecion (4) presenta un resalto (4a) en forma de gancho.
-
- 4.
- Disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de tope (5) y/o el elemento de sujecion (6) estan fijados a una palanca, que esta unida de forma fija con respecto al giro con el eje de giro (9) de la valvula de retencion.
-
- 5.
- Disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de tope (5) y el elemento de sujecion (6) estan unificados en una pieza, particularmente en un perno.
-
- 6.
- Disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque estan previstos elementos de fijacion (1) a ambos lados de la valvula de retencion (7).
-
- 7.
- Disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de fijacion (1) esta dispuesto en el interior de la carcasa (9) de la valvula de retencion (7).
-
- 8.
- Disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque esta previsto un mecanismo mecanico de desenclavamiento.
-
- 9.
- Disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque esta previsto un interruptor de sefalizacion que es adecuado para la sefalizacion del enclavamiento de la valvula.
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