ES2397601B1 - Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua - Google Patents

Abstract

Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua.#Aplicable a instalaciones con un depósito de presión (1), desde el cual y mediante un motor-bomba se impulsa agua a la red. Constituida por un compresor (2) que a través de la correspondiente válvula de retención (3), electroválvula (4) y presostato (5), inyecta aire al depósito de presión (1), estando la electroválvula (4) alimentada eléctricamente mediante un transformador (11) y conectada con una varilla sonda (13) montada interiormente en el depósito y a través de una ?cruz hueca? (9) de conexión, por donde, además, entra el aire al depósito de presión. Cuando el nivel de agua alcanza la varilla, se activa la electroválvula y se inicia la inyección de aire al depósito. Se consigue de esta manera mantener el volumen y presión de aire en el depósito de impulsión de agua, con el fin de conseguir una reducción en el número de arranques del correspondiente motor-bomba de impulsión.

Description

Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua, prevista para su aplicación en aquellos grupos de presión de aire/agua utilizados en los sistema de elevación y distribución de agua en todo tipo de redes verticales y horizontales, utilizables tanto en edificios como en urbanizaciones e industria, y en donde la impulsión del agua se realiza mediante motores-bomba.

El objeto de la invención es mantener el volumen y presión de aire en el depósito de impulsión de agua, con el fin de conseguir una reducción en el número de arranques del correspondiente motor-bomba de impulsión, como también, asegurar presión y caudal en la red de suministro al usuario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En los sistemas de bombeo e impulsión de agua, como por ejemplo los correspondientes a un bloque de viviendas, existe un depósito a presión desde el cual mediante un motor-bomba se impulsa el agua a la red, de acuerdo con la demanda de los usuarios, de manera tal que a este depósito se le aplica aire desde un compresor, de acuerdo con la activación de una electroválvula que actúa en consecuencia con el nivel de agua existente en el depósito a presión.

Existen diversos tipos o sistemas para aplicar el aire a presión, pero siempre con el denominador común de falta de mantenimiento en el volumen de aire comprimido que se aplica, y que es necesario para el correcto funcionamiento de los sistemas de bombeo correspondientes.

Entre los problemas que se presentan como más importantes, de acuerdo con la técnica y sistemas convencionales, pueden resumirse los siguientes:

-En ninguno de ellos se controla el nivel del aire. -En el depósito de presión existen diferencias de presión significativas. -La pérdida del aire se da con mucha frecuencia en muchos de los sistemas. -Existen dispositivos que no inyectan aire suficiente al recipiente de presión. -El grupo de presión, es decir el motor-bomba, se pone en marcha y se desactiva continuamente, ya que suele arrancar en cuanto existe una pequeña depresión en la red, como consecuencia de la apertura de un grifo, por lo que termina perjudicando y acortando la vida de los motores, cuadro eléctrico de maniobra, tubos, canalizaciones, etc. -Es necesario un continuo e intenso mantenimiento así como reparaciones a corto plazo de tiempo de los diferentes aparatos y componentes que participan en el conjunto de la instalación. -Existe un elevado consumo de energía eléctrica como consecuencia de la cadencia de arranque/paro del motor frecuentemente.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La instalación para inyección de aire que se preconiza ha sido concebida para resolver la problemática anteriormente expuesta, caracterizándose fundamentalmente por la incorporación en el interior del depósito a presión de una varilla que se encuentra eléctricamente conectada con la electroválvula de apertura y cierre del aire a presión, esta electroválvula está intercalada entre el compresor de aire y un presostato regulable que garantiza las presiones de trabajo preestablecida en el propio depósito de aire/agua, cerrándose el circuito a través de un conductor de tierra dispuesto entre la electroválvula y un punto de puesta a tierra de dicho depósito de aire/agua.

Este sistema esta comandado, esencialmente, por dos señales electrónicas: Una de presión y la otra por nivel de agua, ambas producidas en el interior del depósito de agua a presión. La activación de la inyección de aire se produce por éstas dos señales simultaneas y su desactivación por falta de una de ellas, sin que estas funciones, en ningún caso, resulten limitativas del sistema objeto de la invención.

En base a esta solución, cuando el extremo de la varilla, que actúa como sonda, detecta el nivel del agua al entrar lógicamente en contacto con el mismo, la electroválvula recibe la correspondiente señal por parte de la varilla sonda, llevándose a cabo la activación de la electroválvula y por tanto iniciándose la inyección/impulsión de aire al interior del depósito, mientras que cuando el nivel del agua baja por debajo del extremo de la varilla, entonces la electroválvula pierde el estímulo eléctrico, desactivándose y deteniendo la impulsión de aire al interior del depósito.

Por lo tanto, se trata de mantener, en base a la instalación de la invención, el volumen de aire en sistemas o grupos de presión de aire/agua, para impulsión de agua a la red, manteniéndose esa presión dentro de unos parámetros que permiten la elevación del agua hasta la altura deseada, con presión y caudal de agua constante, efectuándose una conexión a través de la propia varilla sonda.

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La instalación incluye además el correspondiente compresor de aire, a la salida del cual se ha previsto una válvula de retención y a continuación la electroválvula que, alimentada a través de un transformador de tensión primaria a 220V. y secundaria a 24V., está conectada a un punto de masa del propio depósito de presión y a un Terminal aislado conectado a la varilla sonda, que queda en el interior del propio depósito y, seguidamente, a la salida de la electroválvula, se intercala, en el tubo flexible conductor del flujo de aire, un presostato.

La varilla está conectada a un terminal aislado eléctricamente que, a su vez, se monta en la parte superior de una conexión hueca en “cruz” acoplada sobre la base superior del depósito en la que, en uno de los extremos de la rama transversal de la conexión en “cruz”, se conecta el conducto que a partir de la electroválvula alcanza el propio depósito para la aplicación del aire, mientras que en el otro extremo de la comentada rama horizontal de la conexión en “cruz”, se incluye un manómetro para conocer en todo momento la presión del aire.

Mediante la instalación referida, las ventajas frente a los sistemas tradicionales son evidentes, pudiéndose resumir en las siguientes:

-

Las entradas de aire y agua al depósito de presión son independientes.

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La inyección de aire se efectúa cuando el agua sube, en el depósito de presión, al máximo nivel preestablecido y toca la varilla que cierra el circuito eléctrico que activa la electroválvula que deja pasar el aire produciéndose dicha inyección.

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Se consigue un retardo o espaciado de los arranques/parada del conjunto motor-bomba de impulsión de agua y, por lo tanto, el número de estos arranques al día.

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En cada ciclo de arranque/parada del motor-bomba se multiplica hasta por 10 el volumen de agua suministrada a la red, desde el depósito de presión, sin perder características de presión.

-

Se consigue un ahorro de energía como consecuencia de lo expuesto anteriormente, es decir, como consecuencia del espaciado de los arranques/parada del grupo motor bomba.

Además de las ventajas anteriormente referidas, se consigue alargar la vida del motor bomba y del correspondiente cuadro eléctrico de maniobra, reduciendo el consumo de energía eléctrica, así como ruidos, cargas dinámicas, etc., estabilizando además la presión constante del agua al reducir el número de arranques/paradas del motor bomba y en consecuencia se consume menos energía eléctrica, lo que ayuda a mejorar las condiciones medioambientales.

En un ejemplo comparativo con los dispositivos convencionales, puede decirse que en una estación de bombeo actual, para un bloque de viviendas o similar, con un depósito de presión de aire/agua de 500 litros, se comprueba que el motor-bomba arranca a los 15 litros de agua demandada por la red, en los casos mas favorables.

Pues bien, mediante el equipo de inyección de aire de la invención, se ha comprobado que para ese mismo supuesto el motor-bomba se pone en funcionamiento cada 150 litros de agua demandada a la red, con lo que se obtiene un ahorro de los arranque/parada del motor de un 1.000%, con el consiguiente ahorro en kilovatios/hora, ahorro económico, menor periodo de amortización del coste, etc.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un único dibujo en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura única mostrada en la hoja de planos referida, representa la instalación para inyección de aire en un depósito de impulsión de agua, todo ello de acuerdo con el objeto de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en la figura referida, la instalación de inyección de aire de la invención comprende, como es convencional, un depósito de presión (1) de aire/agua, al que se aplicaría aire a presión, cuando sea necesario, efectuándose esa impulsión de aire desde un compresor (2) a la salida del cual se ha previsto una válvula de retención (3) y a continuación se sitúa una electroválvula (4) de manera que, seguidamente, se instala un presostato regulador de presión (5) a partir del cual y a través de un conducto flexible (6) conectado a un adaptador

(10) se aplicará presión de aire al interior del depósito (1) a través de una “cruz hueca” de acoplamiento general (9).

La electroválvula (4) está eléctricamente conectada, a través de un cable de conexión (7) con un Terminal aislado eléctricamente (8) fijado a una “cruz hueca” de acoplamiento del conjunto (9) que a su vez se sitúa en la

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parte superior del depósito (1). Entre ese Terminal aislado (8) y la electroválvula (4) se ha previsto un transformador de tensión primaria a 220V. y secundaria a 24V. (11).

El conducto (6) canaliza el aire impulsado por el compresor (2) al interior del depósito (1) acoplándose al 5 adaptador (10) y éste adaptador (10) a la “cruz hueca” de acoplamiento general (9) mientras que por el otro extremo de esa “cruz hueca” (9) se monta un manómetro (12) para medir la presión en cada momento.

Sobre la “cruz hueca” (9) de entrada de aire al depósito (1) se ha previsto una varilla (13) conectada al Terminal aislado (8) que se constituye como sonda de nivel de manera que en el momento que el nivel del agua (14)

10 alcanza el extremo inferior de esa varilla (13) se lleva a cabo la activación de la electroválvula (4) y, por tanto, la impulsión de aire, a través del conducto (6), al interior del depósito (1); mientras que cuando el nivel del agua (14) desciende por debajo del extremo inferior de tal varilla (13), se produce la desactivación de la electroválvula (4) y, con ello, la parada de impulsión de aire al interior del depósito (1).

15 Además del cable de conexión (7), la electroválvula (4) y el Terminal aislado (8) al que está conectada la varilla (13), se ha previsto el correspondiente cable de toma de “masa o tierra” que cierra el circuito eléctrico del sistema (15) entre esa electroválvula (4) y el punto de toma de “masa o tierra” (16) del propio depósito de presión (1).

20 Por último, cabe señalar el hecho de que el depósito estará provisto de una válvula de seguridad (17) para evitar sobrepresiones y una conexión a tierra efectiva (18).

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Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1ª.- Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua, que siendo aplicable en aquellos

   sistemas de bombeo de impulsión de agua desde un depósito de presión (1), desde el cual y mediante un motor

   5 bomba se impulsa agua a la red de acuerdo con lo demandado por los usuarios, se caracteriza porque se constituye

   mediante un compresor (2) desde el cual y a través de la correspondiente válvula de retención (3), electroválvula (4)

   y válvula o presostato regulador de presión (5), impulsa aire a presión al depósito de presión (1), estando la

   electroválvula (4) alimentada eléctricamente mediante un transformador (11) y conectada, a través de un terminal

   aislado acoplado en la parte superior del depósito, con una varilla sonda (13) montada interiormente en el propio 10 depósito y asociada a una “cruz hueca” (9) de conexión, soporte del sistema, constitutivo, además, del medio de

   entrada de aire a presión al interior del depósito.

   2ª.- Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua, según reivindicación 1, caracterizada porque entre la electroválvula (4) y la “cruz hueca” (9) montada en el extremo superior del depósito 15 para la entrada de aire a presión, se ha previsto un conducto flexible (6) en el que va intercalado un elemento de

   conexión.

   3ª.- Instalación para inyección de aire en depósitos de impulsión de agua, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la electroválvula (4), además de estar conectada a través del transformador con la 20 conexión de entrada de aire a presión al interior del depósito, está conectada con el polo negativo a través de un

   punto fijo y de tierra previsto al efecto en el exterior del propio depósito.

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