ES2645247T3 - Control de flujo de fluidos - Google Patents
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Abstract
Un sistema (100) de válvula de cierre para un sistema de flujo de fluidos, que comprende: una trayectoria de flujo de fluido definida al menos parcialmente por una entrada (112) y una salida (114); un conjunto (140) de obturador que es empujado para su ajuste desde una primera posición en la que la trayectoria de flujo de fluido se abre hasta una segunda posición en la que se cierra la trayectoria de flujo de fluido; y un mecanismo (130) de disparo que tiene un miembro (180) activador que se mueve en respuesta a una condición de presión, en el que el conjunto de obturador se ajusta automáticamente de la primera posición a la segunda posición en respuesta al movimiento del miembro activador, caracterizado porque el mecanismo de disparo comprende también un eje (184) rotativo que pivota alrededor de un eje de pivote, estando el eje (184) rotativo configurado para retener el conjunto (140) de obturador en la primera posición, en el que al menos una primera porción (144) de eje del conjunto (140) de obturador retenido se pone en contacto con el eje (184) rotativo para forzar al eje rotativo para pivotar mientras que el miembro (180) activador en contacto con el eje (184) rotativo resiste la rotación del eje (184) rotativo, y en el que el miembro (180) activador se dispone para moverse lejos del eje (184) rotativo en respuesta a una condición de presión corriente abajo, permitiendo que el eje (184) rotativo pivote, liberando de esta manera el conjunto (140) de obturador para moverse en una trayectoria lineal desde la primera posición hasta la segunda posición.
Description
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DESCRIPCION
Control de flujo de fluidos Campo tecnico
Este documento se refiere a sistemas y procedimientos para controlar el flujo de fluidos, por ejemplo, en una red de distribucion de gas natural u otros sistemas de fluido en los que el flujo de fluido se puede cerrar.
Antecedentes
Algunos sistemas de flujo de fluido, tales como una red de distribucion de gas natural, mantienen fluidos en un intervalo de presion predeterminado con fines de distribucion y seguridad. Por ejemplo, en un sistema de fluido natural, puede surgir una fuga de gas u otro problema de seguridad si una tubena de gas u otra estructura se dana en una ubicacion corriente abajo. En tales circunstancias, una valvula de cierre se puede instalar en un lugar corriente arriba en el sistema de flujo de fluido con la finalidad de detener rapidamente el flujo de fluido cuando se detecta que la presion corriente abajo es superior a un punto de consigna seleccionado (por ejemplo, condicion de sobrepresion) o inferior a un punto de consigna seleccionado (condicion de depresion). Estas valvulas de cierre se refieren a veces como valvulas de "cierre rapido". En ciertas ocasiones, una valvula de cierre rapido se puede instalar inmediatamente despues de un filtro y antes de un regulador de presion, y la valvula normalmente permanece abierta durante su vida util. Si hay un evento catastrofico en una ubicacion corriente abajo, la valvula de cierre rapido puede responder a los cambios en la presion corriente abajo cerrando de inmediato el flujo de fluido a la ubicacion corriente abajo. Cuando el sistema de flujo de fluido se repara o restaura de otro modo para el flujo de fluido normal, la valvula de cierre rapido se puede restablecer a traves de un procedimiento manual complejo. Despues de que el flujo de fluido se reanuda traves de la valvula de cierre rapido, el flujo de fluido continuara a traves de la valvula abierta, siempre y cuando la presion corriente abajo detectada se mantenga dentro del intervalo seleccionado.
Los sistemas valvula de cierre de este tipo se conocen de los documentos US 3.635.239 y US 2.327.055.
Sumario
Un sistema de valvula de cierre para un sistema de flujo de fluido y un procedimiento de uso de un sistema de valvula de cierre se definen en las reivindicaciones adjuntas.
Los detalles de la invencion se exponen en los dibujos adjuntos y en la siguiente descripcion. Otras caractensticas, objetos y ventajas de la invencion seran evidentes a partir de la descripcion y los dibujos, y de las reivindicaciones.
Descripcion de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema valvula de cierre de acuerdo con la invencion.
La Figura 2 es una vista en seccion del sistema de valvula de cierre de la Figura 1.
La Figura 3 es otra vista en seccion del sistema de valvula de cierre de la Figura 1.
La Figura 4 es una vista en perspectiva en despiece del sistema de valvula de cierre de la Figura 1.
La Figura 5A es una vista en perspectiva de un conjunto de accionador de cierre del sistema de valvula de cierre de la Figura 1.
La Figura 5B es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de accionador de cierre de la Figura 5A.
La Figura 6A es una vista en seccion transversal del sistema de valvula de cierre de la Figura 1 en una posicion abierta de flujo.
La Figura 6B es una vista en seccion transversal del sistema de valvula de cierre de la Figura 1 en una posicion cerrada de flujo.
La Figura 7 es una vista en perspectiva de una porcion de un mecanismo de disparo del sistema de valvula de cierre de la Figura 1.
La Figura 8 es otra vista en seccion transversal del sistema de valvula de cierre de la Figura 1.
La Figura 9A es una vista en seccion transversal de un conjunto de deteccion de presion del sistema de valvula de cierre de la Figura 1, con un accionador en una primera posicion.
La Figura 9B es una vista en seccion transversal de un conjunto de deteccion de presion del sistema de valvula de cierre de la Figura 1, con el accionador en una segunda posicion debido a una condicion de depresion.
La Figura 9C es una vista en seccion transversal de un conjunto de deteccion de presion del sistema de valvula de cierre de la Figura 1, con el accionador en la segunda posicion debido a una condicion de sobrepresion.
Los mismos sfmbolos de referencia en los diversos dibujos indican elementos similares.
Descripcion detallada de las realizaciones ilustrativas
Haciendo referencia a las Figuras 1-3, algunas realizaciones de un sistema 100 de valvula de cierre para un sistema de flujo de fluido pueden incluir un conjunto 140 de obturador (Figura 2) que se empuja para ajustar desde una primera posicion en la que la trayectoria de flujo de fluido esta abierta hasta una segunda posicion en que la
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trayectoria de flujo de Uquido esta cerrada. El conjunto 140 de obturador puede ajustarse automaticamente de la primera posicion a la segunda posicion en respuesta a una condicion de presion corriente abajo detectada por un conjunto 160 de sensor (Figura 3). Por ejemplo, el conjunto 160 de sensor del sistema 100 de valvula de cierre puede ser sensible a condiciones de sobrepresion como de depresion, y cada uno de los puntos de consigna de sobrepresion y depresion se pueden ajustarse facilmente por un usuario durante o despues de la instalacion. En respuesta a cualquiera de la condicion de depresion y condicion de sobrepresion, el conjunto 160 de sensor puede activar un mecanismo de disparo que libera el conjunto 140 de obturador para viajar de la primera posicion a la segunda posicion para sellar de ese modo la trayectoria de flujo entre la entrada 112 y la salida 114. El sistema 100 de valvula de cierre incluye un conjunto 105 de regulador y un conjunto 110 de cuerpo a traves los que un fluido (por ejemplo, gas natural) puede fluir y un conjunto 130 de accionador acoplado de forma desmontable al conjunto 110 de cuerpo. El conjunto 130 de accionador, que actua como un conjunto de valvula de cierre rapido, se configura para detectar una condicion de presion en algun lugar dentro del sistema de flujo de fluido (por ejemplo, una condicion de presion corriente abajo situada corriente abajo de la salida 114) de tal manera que el sistema 100 de valvula puede proteger una porcion del sistema de flujo de fluido de una sobrepresion y depresion. Por ejemplo, el sistema 100 de valvula de cierre se puede colocar entre una fuente de gas natural y los equipos que consumen gas natural. En un caso donde el sistema de fluido natural se dana corriente abajo del sistema 100 de valvula de cierre, el gas natural se puede escapar y de este modo causar una mayor probabilidad de un fallo catastrofico u otro riesgo de seguridad. El sistema 100 de valvula de cierre se puede configurar para detectar esta situacion de depresion y rapidamente cerrarse, deteniendo asf el flujo de gas natural a traves del sistema 100 de valvula y evitando que el gas natural en la entrada 112 avance a traves del sistema 100 de valvula de cierre. En otro ejemplo, un fallo en la regulacion de la presion del gas natural puede causar que la presion corriente abajo sea demasiado alta. Una condicion de sobrepresion de este tipo puede causar danos al equipo en la red de distribucion de gas natural y causar potencialmente un fallo catastrofico. Aqu de nuevo, el sistema 100 de valvula de cierre se puede configurar para detectar esta condicion de sobrepresion y cerrarse rapidamente, deteniendo asf el flujo de gas natural a traves del sistema 100 de valvula y evitando que el gas natural en la entrada 112 avance a traves del sistema 100 de valvula de cierre.
Todavfa haciendo referencia a las Figuras 1-3, el conjunto 110 de cuerpo puede incluir una entrada 112 en la que se suministra un fluido (por ejemplo, gas natural) a partir de una fuente presurizada y una salida 114 que puede suministrar el fluido a los equipos de consumo corriente abajo. Entre la entrada 112 y la salida 114, el conjunto de cuerpo puede incluir una camara 116 de valvula (Figura 2), en la que se situa un asiento 118 de valvula para recibir de manera estanca una porcion del conjunto 130 de accionador (por ejemplo, el conjunto 140 de obturador movil) para detener de este modo el flujo de fluido de la entrada 112 a la salida 114. El conjunto de accionador opera como una valvula de cierre rapido que proporciona un cierre estanco a burbujas (FCI Clase VI o mejor) de tal manera que cuando el conjunto de deteccion de presion del conjunto 130 de accionador detecta cualquiera de una condicion de sobrepresion y una situacion de depresion, el conjunto 140 de obturador puede transicionar rapidamente de una posicion abierta a una posicion cerrada dentro de la camara 116 (por ejemplo, contra el asiento 118), aislando fluidamente de este modo la entrada 112 de la salida 114.
Como se muestra en la Figura 1, el sistema 100 de valvula de cierre puede tener un numero de componentes externos acoplados al mismo como parte del sistema de flujo de fluido. Por ejemplo, cuando el sistema de flujo de fluido es una red de distribucion de gas natural, un filtro 102 se puede conectar proximo a la entrada 112. El filtro 102 puede tener un conducto que se extiende hasta un restrictor 103, que se acopla a su vez a un piloto 104. El piloto 104 se fija a una porcion superior del conjunto regulador 105 del sistema 100 de valvula de cierre. El conjunto 105 de regulador puede actuar como un regulador de presion para el flujo de fluido entre la entrada 112 y la salida 144. Por ejemplo, el regulador 105 de presion puede incluir un diafragma 108 (Figuras 2 y 4) que regula el fluido que fluye entre la entrada 112 y la salida 114. El sistema 100 de valvula de cierre incluye caractensticas que pueden aumentar ventajosamente la vida operativa del sistema 100, disminuir los costes asociados con el mantenimiento del sistema 100, y similares. Por ejemplo, el sistema 100 se puede configurar de tal manera que el conjunto 130 de accionador se puede acoplar al conjunto 110 de cuerpo utilizando solo dos tornillos 132 de cabeza. En consecuencia, un tecnico de servicio puede retirar facilmente todo el conjunto 130 de accionador del cuerpo 110 de valvula mediante la retirada de los dos tornillos 132, simplificando asf el procedimiento de reparacion o sustitucion del conjunto 130 de accionador. En otro ejemplo, el sistema 100 de valvula puede incluir caractensticas que reducen la fuerza requerida por el conjunto 130 de accionador para cerrar el sistema 100 de valvula, reduciendo asf la tension en el conjunto 130 de accionador y minimizando los costes. Los ejemplos de una configuracion de este tipo se describen a continuacion en relacion con las Figuras 6A-7. En otro ejemplo, el desgaste de los componentes internos del conjunto 130 de accionador se puede minimizar de manera que un mantenimiento menos frecuente, y por tanto los costes de operacion, se pueden reducir. Ademas, el sistema 100 de valvula puede incluir caractensticas que reducen el numero de elementos de desgaste dentro del sistema 100 de valvula, reduciendo asf la probabilidad de fallo, prolongando la duracion entre el mantenimiento, y reduciendo los costes.
Haciendo referencia a continuacion a las Figuras 2-3, el conjunto 130 de accionador puede incluir el conjunto 140 de obturador movil dentro de la camara 116 desde una posicion abierta (que se muestra en la Figura 2 donde el gas presurizado puede fluir de la entrada 112 a la salida 114) hasta una posicion cerrada donde la entrada 112 y la salida 114 estan sustancialmente aisladas fluidamente. Por ejemplo, el conjunto 140 de obturador se puede empujar hacia una posicion cerrada (Figura 6B), mientras que esta siendo retenido en una posicion abierta (Figura 6A) por un
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conjunto 180 de activador del conjunto 160 de deteccion de presion. Cuando el conjunto 160 de deteccion de presion detecta una condicion de sobrepresion o depresion en una ubicacion corriente abajo, el conjunto 180 de activador puede liberar el conjunto 140 de obturador para transicionar rapidamente de la posicion abierta (Figura 6A) a la posicion cerrada (Figura 6B) donde una porcion del conjunto 140 de obturador se apoya en el asiento 118 de la camara 116. Cuando la porcion del conjunto de obturador se apoya en el asiento 118, el flujo de fluido entre la entrada 112 y la salida 114 se cierra hasta que el sistema 100 de valvula se reinicia posteriormente.
Haciendo referencia a continuacion a la Figura 3, el conjunto 130 de accionador puede incluir tambien el conjunto 160 de sensor que se puede configurar para retener el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta en el caso en el que una presion monitorizada se encuentre dentro de un intervalo predeterminado. Ademas, el conjunto 160 de sensor puede liberar el conjunto 140 de obturador para transicionar a la posicion cerrada en caso de cualquiera de una condicion de sobrepresion y una condicion de depresion. Por ejemplo, como se describira en mayor detalle a continuacion, el conjunto 160 de sensor puede incluir conjuntos 170a y 170b de deteccion de presion y el conjunto 180 de activador (Figuras 2 y 3). Los sistemas 170a y 170b de deteccion de presion pueden monitorear la presion del sistema de fluido en una ubicacion corriente abajo por un conducto de deteccion de presion que se conecta a las camaras 172a y 17b de deteccion de presion. Cuando los sistemas 170a y 170b de deteccion de presion se exponen ya sea una condicion de depresion o a una condicion de sobrepresion, al menos uno de los sistemas 170a y 170b de deteccion de presion puede hacer que un miembro 182 de accionador (por ejemplo, un eje del activador en esta realizacion) del conjunto 180 de activador cambie de posicion y de ese modo liberar el conjunto 140 de obturador para viajar de la posicion abierta (Figura 6A) a la posicion cerrada (Figura 6B). Por ejemplo, el primer conjunto 170a de deteccion de presion puede incluir la primera camara 172a de deteccion de presion en comunicacion de fluido con una porcion del sistema de fluido (por ejemplo, conectada a una ubicacion corriente abajo) que se va a monitorizar por el sistema 100 de valvula de cierre. Cuando la presion dentro de la porcion monitoreada del sistema de fluido (y, por tanto, la presion dentro de la camara 172a de deteccion) es igual o superior a un punto de condigna mmimo, el miembro 182 de activador del conjunto 180 de activador permanece en una posicion que retiene el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta (Figura 6A). Cuando la presion detectada cae por debajo del punto de consigna mmimo, el conjunto 170a de deteccion de presion ajusta la posicion del miembro 182 de activador del conjunto 180 de activador, lo que causa despues la liberacion del conjunto 140 de obturador para viajar a la posicion cerrada (Figura 6B). De esta manera, el sistema 100 de valvula de cierre puede proteger ventajosamente una porcion del sistema de fluido de situaciones de depresion peligrosas. En otro ejemplo, el segundo conjunto 170b de deteccion de presion puede incluir una camara 172b de deteccion de presion correspondiente en comunicacion de fluido con una porcion del sistema de fluido que se ha de supervisar por el sistema 100 de valvula de cierre (por ejemplo, el interior del conjunto 110 de cuerpo). Esta puede ser la misma porcion del sistema de fluido que esta en comunicacion con la camara 172a. Cuando la presion dentro de la porcion monitoreada del sistema de fluido (y por tanto la presion dentro de la camara 172b de deteccion) es igual o inferior a un punto de consigna maximo, el miembro activador del conjunto 180 de activador permanece en la posicion para retener el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta (Figura 6A). Cuando la presion detectada sube por encima del punto de consigna maximo, el conjunto 170b de deteccion de presion ajusta la posicion del miembro 182 de activador del conjunto 180 de activador, lo que causa despues la liberacion del conjunto 140 de obturador para viajar a la posicion cerrada (Figura 6B). De esta manera, el sistema 100 de valvula de cierre puede proteger ventajosamente un sistema de fluido de ambas situaciones de depresion y sobrepresion. El conjunto 180 de activador del conjunto 130 de accionador puede funcionar como un mecanismo de disparo que responde a ambas condiciones de depresion y sobrepresion. Por ejemplo, aunque ambas camaras 172a y 172b de deteccion se pueden conectar de forma fluida a la misma porcion del sistema de fluido (por ejemplo, en una ubicacion corriente abajo), la primera camara 172a de deteccion, un primer diafragma 174a correspondiente (Figura 9A), y los componentes asociados pueden responder a condiciones de depresion moviendo el miembro 182 de accionador, mientras que la segunda camara 172b de deteccion, un segundo diafragma 174b correspondiente (vease Figura 9A) y los componentes asociados pueden responder a las condiciones de sobrepresion moviendo el miembro 182 de accionador. En un ejemplo, una condicion de depresion en la primera camara 172a puede dar como resultado un cambio de configuracion en el conjunto 180 de activador (por ejemplo, deslizar el miembro 182 de activador a una posicion de liberacion), mientras que la misma situacion de depresion en la segunda camara 172b puede no causar ningun cambio de configuracion en el conjunto 180 de activador. Por el contrario, una condicion de sobrepresion en la segunda camara 172b puede dar como resultado un cambio de configuracion en el conjunto 180 de activador (por ejemplo, deslizando el miembro 182 de activador a la posicion de liberacion), mientras que la misma situacion de sobrepresion en la camara 172a no provoca ningun cambio de configuracion en el conjunto 180 de activador. De esta manera, las porciones 170a y 170b del conjunto 130 de accionador pueden trabajar de forma independiente.
Con referencia a continuacion a la Figura 4, el conjunto 110 de cuerpo del sistema 100 de valvula define al menos una porcion de la trayectoria de flujo de fluido a traves de la que se puede hacer pasar un gas o lfquido. Por ejemplo, el fluido se puede hacer pasar a traves de la entrada 112 y hacia el regulador 105 de presion. El flujo de fluido puede hacer que el diafragma 108 del regulador 105 de presion permanezca en una posicion abierta de flujo mientras que tambien regula la presion del fluido que avanza hacia la salida 114. Como se ha descrito anteriormente, el accionador 130 puede operar como un conjunto de valvula de cierre rapido que se monta de forma separable en el cuerpo 110 del sistema 100 de valvula en una forma conveniente. El conjunto 130 de accionador se acopla al cuerpo 110 utilizando, por ejemplo, solo un par de tornillos 132 de cabeza. Como tal, el conjunto 130 de accionador se puede retirar facilmente del conjunto 110 de cuerpo (por ejemplo, para su sustitucion, mantenimiento, inspeccion, y
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similares) retirando simplemente solo dos tornillos 132 de cabeza y sin afectar a la union del conjunto 110 de cuerpo con el resto del sistema 100 de valvula y el sistema de fluido adjunto (por ejemplo, la tubena fijada a la entrada 112 y a la salida 114). Por ejemplo, el conjunto 130 de accionador se puede retirar del sistema 100 de valvula y sustituirse con un nuevo conjunto de accionador, con solo una minima interrupcion de servicio.
Haciendo referencia a continuacion a las Figuras 5A-5B, el conjunto 130 de accionador puede incluir un numero de componentes que se ensamblan juntos para proporcionar el conjunto 140 de obturador y el conjunto 160 de sensor (que incluye los sistemas 170a-b de deteccion de presion y el conjunto 180 de activador). Los diafragmas 174a y 174b sensores del primer y segundo sistemas 170a-b de deteccion de presion se empujan, cada uno, por un resorte 176a o 176b adyacente, respectivamente. Como tal, los diafragmas 174a-b sensores se fuerzan tanto hacia la region 177 central del alojamiento 131 que contiene el mecanismo 180 activador. Por ejemplo, el primer y segundo diafragmas 174a-b sensores se empujan ambos para flexionarse hacia una porcion del eje 139 central del conjunto de obturador que pasa a traves del alojamiento 131. La ubicacion de los resortes 176a y 176b fuera de los diafragmas 174a y 174b, respectivamente, simplifica el procedimiento de mantenimiento, sustitucion o ajuste de los resortes 176a y 176b. Por ejemplo, el primer resorte 176a se puede sustituir o ajustar sin desmontar el primer diafragma 174a del alojamiento 131. Asimismo, el segundo resorte 176b se puede sustituir o ajustar sin desmontar el segundo diafragma 174b del alojamiento 131. Los diafragmas 174a y 174b definen al menos parcialmente una pared de las camaras 172a y 172b de deteccion correspondientes, respectivamente. Por lo tanto, la presion del fluido en la primera camara 172a de deteccion actua en contra del primer diafragma 174a para contrarrestar la fuerza del primer resorte 176a de compresion. Por lo tanto, si hay un cambio en la presion en la primera camara 172a de deteccion a una condicion de depresion (por ejemplo, por debajo de un punto de consigna mmimo), el diafragma 174a se flexionara en consecuencia bajo la fuerza del primer resorte 176a y se desplazara a la posicion del miembro 182 de activador. Del mismo modo, la presion de fluido en la segunda camara 172b de deteccion actua contra el segundo diafragma 174b para contrarrestar la fuerza del segundo resorte 176b de compresion. Si hay un cambio en la presion en la segunda camara 172b de deteccion a una condicion de sobrepresion (por ejemplo, por encima de un punto de consigna maximo), el diafragma 174b se flexionara en consecuencia para comprimir aun mas el segundo resorte 176b y se desplazara a la posicion del miembro 182 de activador. Como se describe en mas detalle a continuacion, el empuje aplicado por los resortes 176a y 176b se puede ajustar independientemente mediante tornillo 178a y 178b de ajuste, respectivamente, lo que permite por tanto el ajuste de los puntos de consigo maximo y mmimo del conjunto 180 de activador.
Opcionalmente, como se muestra en la Figura 5A, el conjunto 130 de accionador puede estar equipado con una ventana 134 de visualizacion que proporciona un indicador visible externamente del conjunto 180 de activador que libera el conjunto 140 de obturador para moverse a la posicion cerrada. La ventana 134 de visualizacion puede ser una tapa extrafble que es generalmente transparente, de manera que una porcion inferior del conjunto 140 de obturador (por ejemplo, un extremo inferior de un eje 144 de restablecimiento) es visible para un usuario situado cerca del conjunto de accionador. Cuando el conjunto 180 de activador se activa para liberar el conjunto 140 de obturador para viajar hacia la posicion cerrada (y, por tanto, cierra el flujo de fluido), la porcion del conjunto 140 de obturador que es visible a traves de la tapa 134 de ventana cambiara correspondientemente. Como tal, un usuario puede identificar facilmente si la valvula 100 de cierre rapido se ha activado anteriormente a una posicion cerrada, que se puede restablecer posteriormente para restaurar el flujo de fluido normal.
Haciendo referencia a continuacion a las Figuras 6A-6B, el conjunto 130 de accionador incluye el conjunto 180 de activador que retiene el conjunto 140 de obturador en la primera posicion (abierta) (Figura 6A) durante los penodos en los que el fluido fluye de la entrada 112 a la salida 114. En el caso donde una presion detectada (por ejemplo, en al menos una de las camaras 172a-b de deteccion mostradas en la Figura 3) cae fuera de un intervalo predeterminado, el conjunto 180 de activador del conjunto 130 de accionador puede liberar el conjunto 140 de obturador para viajar rapidamente en una trayectoria lineal hasta que un sello 141 obturador acoplado en el extremo distal de un miembro 146 obturador entra en contacto con el asiento 118 en la camara 116 (Figura 6B). Cuando el conjunto 140 de obturador se encuentra en la primera posicion (Figura 6A), el fluido presurizado desde una fuente puede fluir dentro de la entrada 112 (representada por la flecha 113), a traves de una abertura en el asiento 118 y en el conjunto 105 de regulador, lo que puede ayudar a controlar la presion del gas. Despues de pasar a traves del conjunto 105 de regulador, el gas se puede hacer pasar despues a traves de la salida 114 (representada por la flecha 115). Aunque el conjunto de regulador puede ser capaz de controlar la presion del gas durante la operacion normal, en algunos casos puede ser preferible detener el flujo de gas a la salida 114. En tales circunstancias, el conjunto 130 de accionador se puede utilizar para bloquear automaticamente el flujo de fluido entre la entrada 112 y la salida 114 en respuesta a la deteccion de cualquiera de una condicion de depresion y una condicion de sobrepresion.
El conjunto 140 de obturador puede incluir un eje 142 principal que se acopla de forma roscada al miembro 146 obturador y se situa radialmente hacia dentro de un alojamiento 137 de resorte fijado a un alojamiento 135 del conjunto de accionador. Un resorte 143 principal se puede situar axialmente hacia dentro del alojamiento 137 de resorte y axialmente hacia fuera del eje 142 principal. El resorte 143 principal se puede comprimir entre el alojamiento 137 de resorte y un lado inferior del miembro 146 obturador de tal manera que el resorte puede ejercer una fuerza contra el miembro 146 obturador y por lo tanto empujar el miembro 146 obturador hacia la posicion cerrada representada en la Figura 6B. En esta configuracion, el miembro 146 obturador puede incluir un reborde 147 exterior y un reborde 148 interior, ambos de los cuales se acoplan de forma deslizante con el alojamiento 137 de
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resorte. En particular, una superficie cilmdrica exterior del borde 148 interior se acopla de forma deslizable con la superficie cilmdrica interior del alojamiento 137 de resorte, y la superficie cilmdrica interior del borde 147 exterior se acopla de forma deslizable con la superficie cilmdrica exterior del alojamiento 137 de resorte. Como tal, el miembro 146 obturador puede deslizarse axialmente con relacion al alojamiento 137 de resorte mientras que tambien mantiene un cierre mecanico entre la entrada 112 y el interior del alojamiento 143 de resorte. Por ejemplo, cuando el conjunto 140 de obturador se encuentra en la posicion abierta y el fluido se hace fluir a traves del sistema 100 (Figura 6A), el reborde 147 exterior del miembro obturador esta en contacto con el exterior del alojamiento 137 de resorte y el reborde 148 interior se pone en contacto con el interior del alojamiento 137 de resorte para proporcionar de ese modo un sello que evite la migracion de agua y escombros en el interior del alojamiento 137 de resorte. Esta caractenstica puede reducir la posibilidad de acumulacion de escombros, agua o hielo en el interior del alojamiento 137 de resorte y haciendo que el resorte 143 se agarrote o falle de otro modo.
Como se muestra en la Figura 6A, el conjunto 140 de obturador se puede empujar hacia la posicion cerrada por el resorte 143 mientras es retenido en la posicion abierta por al menos una porcion del conjunto 180 de activador (descrito en mayor detalle mas adelante). El conjunto 140 de obturador puede incluir un eje 144 de restablecimiento que se acopla de forma roscada al eje 142 principal y se situa en una camara cilmdrica de tal manera que el eje 144 de restablecimiento se limita en movimiento en la direccion axial. El conjunto 140 de obturador puede retenerse en la posicion abierta (Figura 6A) mediante reteniendo el eje 144 de restablecimiento con un mecanismo activador. Por ejemplo, una porcion del conjunto 180 de activador puede restringir el movimiento del eje 144 de restablecimiento en la direccion axial hacia la posicion cerrada. Cuando el conjunto 180 de activador ya no restringe el movimiento del eje 144 de restablecimiento (por ejemplo, cuando una situacion de sobrepresion o depresion se detecta), el eje 142 principal unido y el resto del conjunto 140 de obturador pueden pasar a la posicion cerrada (Figura 6B). Debido a que la fuerza del resorte 143 puede mantener el conjunto 140 de obturador en la posicion cerrada, el sello 141 obturador permanecera sellado contra el asiento 118 para evitar el flujo de fluido a traves del sistema 100 de valvula. En el caso de que el flujo de fluido sea deba restaurar, una fuerza hacia abajo se puede aplicar al eje 144 de restablecimiento para superar la fuerza del resorte 143 y transicionar el conjunto 140 de obturador de la posicion cerrada a la posicion abierta. El procedimiento de restablecer el sistema de valvula se describe mas detalle a continuacion. El sistema 100 de valvula puede operar durante largos penodos de tiempo en la posicion abierta (Figura 6A) sin transicion del conjunto 140 de obturador a la posicion cerrada (Figura 6B). Para reducir la probabilidad de una alta friccion de arranque o cualquier otro fallo que pudiera ser causado por una junta torica, los componentes de carrera del conjunto de obturador (el eje 142 principal, el eje de restablecimiento, y el miembro 146 obturador) se pueden acoplar por una unica junta 149 torica pequena que acopla de forma deslizante una porcion de menor diametro del eje 142 principal. Como tal, el area superficial de la interfaz entre la junta 149 torica y el eje 142 principal se reduce, lo que da lugar a menos friccion entre la junta 149 torica y los componentes de carrera del conjunto 140 de obturador en el caso de que el conjunto 140 de obturador se fuerce en la trayectoria lineal hasta la posicion cerrada (Figura 6B).
Aun con referencia a las Figuras 6A-6B, el conjunto 180 de activador puede incluir caractensticas que pueden mantener el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta y se puede ajustar para liberar el conjunto 140 de obturador para su transicion a la posicion cerrada. Por ejemplo, el conjunto 180 de activador puede incluir un eje 184 rotativo y el miembro 182 de activador que pueden trabajar juntos para mantener el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta hasta que se detecta un evento de presion corriente abajo. En algunos ejemplos, el eje 184 rotativo comprende un cabezal de media luna que puede girar de tal manera que cuando esta en la posicion representada en la Figura 6A, el cabezal de media luna hace tope con una superficie plana superior del eje 144 de restablecimiento para restringir el movimiento del conjunto 140 de obturador en la direccion axial hacia la posicion cerrada. El miembro 182 de activador puede operar como un eje de activador que se aleja del eje 184 rotativo (en respuesta a cualquiera de los sistemas 170a-b de deteccion (Figura 3)) para permitir de este modo un giro de pivote del eje 184 rotativo y una liberacion del conjunto 140 de obturador (Figura 6b). El eje 184 rotativo y el eje 182 de activador se pueden contener de manera que sus grados de libertad esten limitados. Por ejemplo, se pueden configurar de tal manera que sean ejes redondos contenidos dentro camaras cilmdricas de ajuste deslizante. Esta configuracion puede reducir ventajosamente el efecto de dano debido a un uso intensivo, vibracion, y similares. Como se describira en mayor detalle a continuacion en relacion con la Figura 7, la fuerza del resorte 143 tiende a fozar el conjunto 140 de obturador hacia la direccion axial hacia el asiento 118.
Cuando el eje 184 rotativo esta en la posicion representada en la Figura 6A, la superficie plana superior del eje 144 de restablecimiento hace tope con una porcion del eje 184 rotativo, lo que hace fomenta el giro del eje 184 rotativo alrededor de su eje (por ejemplo, en sentido horario en la vista de la Figura 6B), como se muestra por la flecha 185. Sin embargo, el miembro 182 de activador se puede situar para evitar el giro del eje 184 rotativo y por lo tanto contrarrestar el par de torsion que se aplica desde el eje 144 de restablecimiento. De esta manera, el miembro 182 de activador, que puede deslizarse perpendicular al conjunto 140 de obturador (por ejemplo, fuera de la pagina en la vista de la Figura 6B), evita el giro del eje 184 rotativo, lo que a su vez mantiene el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta (Figura 6A). El movimiento del miembro 182 de activador a lo largo de su eje (por ejemplo, fuera de la pagina como se muestra en la Figura 6B) puede liberar el eje 184 rotativo para girar en sentido horario, lo que a su vez puede permitir que el conjunto 140 de obturador transicione rapidamente a la posicion cerrada bajo la fuerza del resorte 143 principal. Como se describira en mas detalle a continuacion en relacion con las Figuras 8, 9A-9C, el movimiento del miembro 182 de activador se puede lograr por los componentes de los conjuntos 170a y 170b de
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deteccion de presion.
Con referencia ahora a la Figura 7, el conjunto 180 de activador puede proporcionar una configuracion de reduccion de la fuerza que reduce sustancialmente la cantidad de fuerza requerida para mover el miembro 182 de activador. En particular, la cantidad de fuerza normal entre el eje 184 rotativo y el miembro 182 de activador es sustancialmente menor que la cantidad de fuerza normal entre el eje 182 rotativo y el eje 144 de restablecimiento. Como tal, la cantidad de fuerza proporcionada por el conjunto 170a o 170b de deteccion que se requiere para superar la friccion entre el eje 184 rotativo y el miembro 182 de activador se reduce significativamente, permitiendo de este modo los conjuntos de deteccion de presion accionen el miembro 182 de activador con mayor sensibilidad. El conjunto 140 de obturador incluye el resorte 143 que empuja el conjunto 140 de obturador hacia la posicion cerrada. El resorte 143 se puede elegir de manera que la fuerza del resorte sea lo suficientemente alta (por ejemplo, 89 - 111 N (20 - 25 lb fuerza) para lograr una clasificacion de cierre estanco a burbujas, minimizando asf el paso de gas desde la entrada 112 hasta la salida 114 despues de que se detecta una condicion de sobrepresion o de depresion. Puede ser ventajoso configurar el sistema 100 de valvula de manera que la fuerza requerida para retener el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta sea menor que la fuerza del resorte que fuerza el conjunto de obturador hacia la posicion cerrada. Por ejemplo, para retener el conjunto 140 de obturador en la posicion abierta, el eje 184 rotativo puede aplicar una fuerza al eje 144 de restablecimiento que es igual y opuesta en direccion a la fuerza aplicada al conjunto 140 de obturador por el resorte 143. Puesto que el eje 184 rotativo se fija en traslacion y puede girar libremente, se aplica un par de torsion al eje 184 rotativo mediante el eje 144 de restablecimiento. Para evitar que el eje 184 rotativo gire y mantener asf el eje 144 de restablecimiento en su lugar, un par de torsion igual pero opuesto se puede aplicar al eje 184 rotativo mediante el miembro 182 de activador.
Como se muestra en la Figura 7, una distancia 145 desde un eje 186 central del eje 184 rotativo hasta la porcion mas cercana de la interfaz entre el eje 144 de restablecimiento y el eje 184 rotativo es mas corta que una distancia 187 entre el eje 186 central y la interfaz entre el eje 184 rotativo y el eje 182 de activador. Estas diferencias entre las dos distancias 145 y 186 pueden proporcionar una ventaja mecanica porque el miembro 182 de activador tiene una fuerza inferior (en la interfaz con el eje 184 rotativo) en comparacion con la fuerza transmitida en la interfaz del eje 144 de restablecimiento y el eje 184 rotativo. De esta manera, una fuerza menor se puede aplicar por el eje 182 de activador al eje 184 rotativo que la que se aplica por el eje 144 de restablecimiento al eje 184 rotativo para evitar que el eje 184 rotativo gire. El sistema 100 de valvula se disena de tal manera que la fuerza aplicada por el eje 182 de activador es el 25 % de la fuerza aplicada por el eje 144 de restablecimiento. La reduccion de la fuerza entre el eje 182 de activador y el eje 184 rotativo puede disminuir la friccion cuando el eje activador se mueve con respecto al eje 184 rotativo (por ejemplo, cuando se activa una condicion de cierre), lo que puede reducir el desgaste de los componentes del conjunto 180 de activador y de los conjuntos 170a y 170b de deteccion de presion. Esto aumenta ventajosamente la precision, durabilidad y fiabilidad del conjunto 180 de activador y de los conjuntos 170a y 170b de deteccion de presion. El conjunto 180 de activador puede permitir que el conjunto 140 de obturador transicione a la posicion cerrada moviendo el eje 182 de activador fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo. Las caractensticas del sistema 100 de valvula pueden, ventajosamente, configurarse de tal manera que la fuerza requerida para mover el eje 182 de activador se reduce. Por ejemplo, el movimiento de accionamiento del eje 182 de activador puede estar en una trayectoria que es sustancialmente paralela al eje 186 del eje 184 rotativo. Como se describira en mayor detalle a continuacion en relacion con la Figura 9, el eje 182 de activador se puede mover fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo, lo que permite que gire y que el conjunto 140 de obturador transicione a la posicion cerrada. El eje 182 de activador tiene forma cilmdrica y se situa de tal manera que un borde 188 de esquina del eje 184 rotativo se pone en contacto con una porcion fina de superficie lineal en el eje 182 de activador. La configuracion del eje 182 de activador y del eje 184 rotativo reduce de tal manera la friccion entre el eje 182 de activador y el eje 184 rotativo de tal manera que la fuerza necesaria para mover el eje 182 de activador fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo se reduce. Ademas, debido a que la interfaz de friccion entre el eje 182 de activador y el eje 184 rotativo se reduce al mmimo (por ejemplo, la interfaz puede ser una unica lmea), el desgaste puede reducirse en estos componentes. Esto puede aumentar el ciclo de vida del sistema 100 de valvula. Cuando el sistema 100 de valvula se hace pasar a traves de un numero elevado de ciclos de apertura-cierre, el sistema 100 de valvula puede renovarse mediante la sustitucion de un numero mmimo de componentes de facil mantenimiento (por ejemplo, el eje 184 rotativo y el eje 182 de activador).
Haciendo referencia a continuacion a la Figura 8, el sistema 100 de valvula se puede configurar de manera que un usuario puede personalizar los puntos de consigna de sobrepresion y depresion para los conjuntos 170a-b de deteccion de presion. Cuando una presion detectada se encuentra dentro de un intervalo de presiones seleccionado (por ejemplo, entre los puntos de consigna mmimo y maximo), el conjunto de obturador permanece en la posicion abierta para permitir el flujo de fluido entre la entrada 112 y la salida 114 (Figura 2). Cuando la presion detectada cae por debajo o sube por encima del intervalo predeterminado, el sistema 100 de valvula puede cerrarse rapidamente, deteniendo el flujo de gas entre la entrada 112 y la salida 114. Los puntos de consigna que limitan este intervalo de presiones pueden ajustarse mediante los tornillos 178a y 178b de ajuste. Como se ha descrito anteriormente, la camara 172a de deteccion, el diafragma 174a, y similares pueden percibir una situacion de depresion y activar el conjunto 140 de obturador para saltar a la posicion cerrada. El tornillo 178a de ajuste se puede utilizar para ajustar el punto de consigna mmimo por debajo del que el conjunto 140 de obturador se cerrara. Del mismo modo, la camara 172b de deteccion, el diafragma 174b, y similares pueden percibir una situacion de sobrepresion y activar el conjunto 140 de obturador para saltar a la posicion cerrada. El tornillo 178b de ajuste se puede utilizar para ajustar el punto
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de consigna maximo por encima del cual el conjunto 140 de obturador se cerrara. De esta manera, las situaciones de sobrepresion y depresion se pueden detectar de manera independiente y las presiones que definen estas situaciones pueden ajustarse de forma independiente. Durante su uso, un operario puede retirar las tapas 179a y 179b para acceder a los tornillos 178a y l78b de ajuste. La fuerza aplicada por los resortes 176a y 176b en los diafragmas 174a y 174b, respectivamente, se puede ajustar girando hacia dentro (para aumentar la fuerza) o girando hacia fuera (para disminuir la fuerza). El ajuste de la fuerza aplicada por los resortes 176a y 176b puede ajustar los puntos de consigna del intervalo de presion. Por ejemplo, al girar hacia dentro el tornillo 178a de ajuste se puede aumentar la fuerza aplicada por el resorte 176a en el diafragma 174a. El aumento de esta fuerza tiene el efecto de elevar el umbral inferior del intervalo de presion. Por el contrario, al girar hacia fuera el tornillo de ajuste bajara el umbral inferior del intervalo de presion. Independientemente del umbral lfmite inferior, el tornillo 178b de ajuste se puede girar hacia dentro o hacia fuera para aumentar o disminuir el umbral lfmite superior del intervalo de presion, respectivamente. Los puntos de consigna mmimo y maximo para los conjuntos 170a-b de deteccion de presion se pueden configurar de forma remota sin necesidad de utilizar los tornillos 178a-b de ajuste. Por ejemplo, el conjunto 170a de deteccion de presion puede incluir un puerto 171a de acceso de fluido. El puerto 171a de acceso de fluido puede conectar de manera fluida un espacio interior detras del diafragma 174a a, por ejemplo, el aire ambiente, aire a presion, un vado, y similares. Cuando el puerto 171a de acceso se ventila al aire ambiente, sustancialmente la unica fuerza de empuje que actua sobre el diafragma 174a es la del resorte 176a. Como se ha descrito anteriormente, esta fuerza se puede ajustar girando el tornillo 178a de ajuste. El puerto 171a de acceso se puede conectar a una fuente de presion, una fuente de vado, y similares. Presurizar el espacio interior detras del diafragma 174a tiene el efecto de elevar el umbral inferior del intervalo de presion. A la inversa, un vado desde el espacio interior detras del diafragma 174a puede disminuir el umbral inferior del intervalo de presion. Independientemente del umbral lfmite inferior, un puerto 171b de acceso se puede utilizar para suministrar presion o vado al espacio interior detras del diafragma 174b para subir o bajar el umbral lfmite superior del intervalo de presion, respectivamente. Los equipos necesarios para suministrar presion a o para tirar de un vado desde los puertos 171a y 171b se pueden comunicar desde un sitio remoto, permitiendo de ese modo a un usuario ajustar los puntos de consigna maximos y mmimos de los conjuntos de deteccion de presion desde una ubicacion remota (por ejemplo, mediante una sistema de control por ordenador en un puesto de servicio).
Haciendo referencia a continuacion a las Figuras 6B, 9A-9C, el conjunto 160 de sensor puede detectar las condiciones de sobrepresion y de depresion y posteriormente activar el conjunto 140 de obturador para cerrar el sistema 100 de valvula. El conjunto 180 de activador puede incluir un manguito 189 de activador que permanece estacionario y puede al menos parcialmente contener y restringir el movimiento del eje 182 de activador (por ejemplo, permitiendo el movimiento en una direccion axial) y un resorte 183 de activador para empujar el eje 182 de activador en la trayectoria de giro del eje 184 rotativo. Como se ha descrito anteriormente, el conjunto 160 de sensor puede detener el flujo de gas a traves del conjunto 110 de cuerpo haciendo que el conjunto 140 de obturador salte a la posicion cerrada. Esto se puede lograr mediante el deslizamiento del eje 182 de activador fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo, permitiendo asf que el eje 184 rotativo gire alrededor de un eje. Para deslizar el eje 182 de activador, una fuerza axial se puede aplicar al eje 182 de activador para superar las fuerzas que empujan el eje 182 en la trayectoria de giro del eje 184 rotativo (por ejemplo, la fuerza del resorte 183, la fuerza debida a la friccion causada por el contacto del eje 184 rotativo con el eje 182 de activador, y similares). Una vez que el eje 184 rotativo es libre de girar, la fuerza de empuje proporcionada por el resorte 143 de obturador puede hacer que el conjunto 140 de obturador se mueva rapidamente a la posicion cerrada.
Haciendo referencia a continuacion a la Figura 9B, el eje 182 de activador se puede mover fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo basandose en una condicion de depresion (por ejemplo, tal como se detecta por el conjunto 170a de deteccion de presion). Por ejemplo, el conjunto 170a de deteccion de presion puede incluir el diafragma 174a para detectar una presion dentro de un sistema de fluido, el resorte 176a para empujar el diafragma 174a, y un conjunto 173a de conector de diafragma para acoplar el diafragma 174a a una porcion del conjunto 180 de activador. Por ejemplo, el diafragma 174a se puede configurar de forma que detecta una situacion de depresion en una porcion detectada del sistema de fluido. A medida que la presion detectada (por ejemplo, la presion se representa por las flechas 191) disminuye, el resorte 176a puede expandirse, desplazando el conjunto 173a de conector hacia el manguito 189 de activador. El conjunto 173a de conector se puede acoplar a una varilla 181a de empuje, que se apoya en una cara axial del eje 182 de activador. Por lo tanto, el movimiento en el conjunto 173a se transfiere a la varilla 181a de empuje haciendo que traslade el eje 182 de activador dentro del alojamiento 189. Por ejemplo, cuando la presion detectada en la camara 172a de deteccion cae por debajo de un lfmite umbral predeterminado, el resorte 176a puede expandirse una longitud 192, lo que conlleva a un movimiento equivalente del pasador 181 de disparo en la direccion del alojamiento 189. Este movimiento puede trasladar el eje 182 de activador en el alojamiento 189 y fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo, permitiendo de este modo que el sistema 100 de valvula salte a la posicion cerrada. Debido a que los conjuntos 170a y 170b de deteccion de presion pueden trabajar de forma independiente para activar el miembro 182 de activador en la misma direccion, la condicion de depresion puede tener poco o ningun efecto en el conjunto 170b de deteccion de presion, el pasador 181b de disparo de alta presion, y similares.
Haciendo referencia a continuacion a la Figura 9C, el eje 182 de activador se puede mover fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo basandose en una condicion de sobrepresion (por ejemplo, tal como se detecta por el conjunto 170b de deteccion de presion). Por ejemplo, el conjunto 170b de deteccion de presion puede incluir el
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diafragma 174b para detectar una presion dentro de un sistema de fluido, el resorte 176b para empujar el diafragma 174b, y un conjunto 173b de conector de diafragma para acoplar el diafragma 174b a una porcion del conjunto 180 de activador. Por ejemplo, el diafragma 174b se puede configurar de forma que detecta una situacion de sobrepresion en una porcion detectada del sistema de fluido. Como la presion en la camara 172b de deteccion (por ejemplo, la presion representada por las flechas 193) aumenta, el resorte 176b puede contraerse, desplazando el conjunto 173b de conector lejos del alojamiento 189 de activador. El conjunto 173b de conector se puede acoplar a una varilla 181b de empuje, que se acopla al eje 182 de activador. Por lo tanto, el movimiento en el conjunto 173b se transiciona a la varilla 181b de empuje haciendo que traslade el eje de activador dentro del alojamiento 189. Por ejemplo, cuando la presion detectada aumenta por encima de un umbral lfmite predeterminado, el resorte 176b puede comprimirse una longitud 194, lo que conduce a un movimiento equivalente del pasador 181a de disparo en la direccion del alojamiento 189. Este movimiento puede trasladar el eje 182 de activador en el alojamiento 189 y fuera de la trayectoria de giro del eje 184 rotativo, permitiendo de este modo que el sistema 100 de valvula se cierre automaticamente. Debido a que los conjuntos 170a y 170b de deteccion de presion pueden operar independientemente para accionar el miembro 182 de activador en la misma direccion, la condicion de sobrepresion puede tener poco o ningun efecto sobre el conjunto 170a de deteccion de presion, la varilla 181a de empuje y similares.
Despues de que el miembro 182 de activador se acciona para deslizarse mas alla en el manguito 189, el eje 184 rotativo es libre de girar (como se muestra en la Figura 6B) para que el conjunto 140 de obturador pueda moverse en la trayectoria lineal hacia la posicion cerrada. El sistema 100 de valvula de cierre se puede restablecer despues de que se cierra rapidamente. El sistema de valvula se puede restablecer por un trabajador individual retirando simplemente solo tres tapas diferentes (por ejemplo, el cuerpo 110 de valvula y el conjunto 130 de accionador pueden permanecer ensamblados juntos en la tubena del sistema de fluido).
Por ejemplo, haciendo referencia de nuevo a las Figuras 4, 5A y 5B, el sistema 100 de valvula de cierre se puede restablecer mediante la retirada de una primera tapa 106 (Figura 4), exponiendo un eje 107 de purga. El eje 107 de purga se puede presionar permitiendo que el gas presurizado dentro del conjunto 105 de regulador se escape. Despues de ello, la primera tapa puede volver a fijarse. A continuacion, una segunda tapa 134 (la tapa 134 de ventana de visualizacion mostrada en las Figuras 5A-B) se puede retirar para proporcionar acceso al eje 144 de restablecimiento. El usuario puede tirar hacia abajo del eje 144 de restablecimiento para hacer retornar el eje 144 de restablecimiento a la posicion inferior ilustrada en la Figura 6A. Mientras que el eje 144 de restablecimiento se mantiene en la posicion inferior, la tercera tapa 195 (Figura 5B) se puede retirar de forma que el usuario puede presionar un pasador 196 de restablecimiento (que devuelve el eje 184 rotativo a la posicion mostrada en la Figura 6A para retener el eje de restablecimiento en la posicion inferior). Despues de que el eje 184 rotativo se encuentra en esta configuracion, el eje 182 de activador se devolvera a la trayectoria de giro del eje 184 rotativo mediante el resorte 183 de restablecimiento (Figura 9A), restableciendo asf el sistema 100 de valvula y devolviendolo a la posicion abierta. Se entendera que diversas modificaciones pueden realizarse sin apartarse del alcance de la invencion como se define por las siguientes reivindicaciones.
Claims (10)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Un sistema (100) de valvula de cierre para un sistema de flujo de fluidos, que comprende:una trayectoria de flujo de fluido definida al menos parcialmente por una entrada (112) y una salida (114); un conjunto (140) de obturador que es empujado para su ajuste desde una primera posicion en la que la trayectoria de flujo de fluido se abre hasta una segunda posicion en la que se cierra la trayectoria de flujo de fluido; yun mecanismo (130) de disparo que tieneun miembro (180) activador que se mueve en respuesta a una condicion de presion,en el que el conjunto de obturador se ajusta automaticamente de la primera posicion a la segunda posicion enrespuesta al movimiento del miembro activador,caracterizado porque el mecanismo de disparo comprende tambienun eje (184) rotativo que pivota alrededor de un eje de pivote, estando el eje (184) rotativo configurado para retener el conjunto (140) de obturador en la primera posicion,en el que al menos una primera porcion (144) de eje del conjunto (140) de obturador retenido se pone en contacto con el eje (184) rotativo para forzar al eje rotativo para pivotar mientras que el miembro (180) activador en contacto con el eje (184) rotativo resiste la rotacion del eje (184) rotativo, yen el que el miembro (180) activador se dispone para moverse lejos del eje (184) rotativo en respuesta a una condicion de presion corriente abajo, permitiendo que el eje (184) rotativo pivote, liberando de esta manera el conjunto (140) de obturador para moverse en una trayectoria lineal desde la primera posicion hasta la segunda posicion.
- 2. El sistema (100) de la reivindicacion 1, en el que el miembro (180) activador se mueve en la misma direccion tanto en respuesta a una condicion de depresion como en respuesta a una condicion de sobrepresion.
- 3. El sistema (100) de la reivindicacion 1, en el que el miembro (180) activador se acopla a un primer diafragma (174a) sensor y un segundo diafragma (174b) sensor, en el que el conjunto (140) de obturador se mueve automaticamente en una trayectoria lineal desde la primera posicion hasta la segunda posicion en respuesta a una condicion de depresion en el primer diafragma (174a) sensor y en respuesta a una condicion de sobrepresion en el segundo diafragma (174b) sensor.
- 4. El sistema (100) de la reivindicacion 1, en el que el conjunto (140) de obturador es empujado para moverse en una direccion longitudinal desde la primera posicion hasta la segunda posicion para cerrar la trayectoria de flujo de fluido, comprendiendo ademas el sistema (100) primer y segundo diafragmas (174a, 174b) sensores colocados en una direccion lateral con relacion al miembro (180) activador de tal manera que el miembro activador esta situado por lo general lateralmente entre el primer y segundo diafragmas (174a, 174b) sensores.
- 5. El sistema (100) de la reivindicacion 4, que comprende ademas un primer resorte (176a) de compresion situado lateralmente fuera del primer diafragma (174a) sensor y opuesto al miembro (180) activador de tal manera que el primer resorte (176a) de compresion empuja el primer diafragma (174a) sensor hacia el miembro (180) activador, y un segundo resorte (176b) de compresion situado lateralmente fuera del segundo diafragma (174b) de compresion y opuesto al miembro (180) activador de tal manera que el segundo resorte (176b) de compresion empuja el segundo diafragma (174b) sensor hacia el miembro (180) activador.
- 6. El sistema (100) de la reivindicacion 1, que comprende ademas un asiento (118) situado a lo largo de la trayectoria de flujo de fluido, en el que el conjunto (140) de obturador comprende: un cabezal (146) de obturador para acoplarse con el asiento (118) cuando el conjunto de obturador se mueve a la segunda posicion, un miembro (137) de soporte de resorte que tiene una porcion de superficie cilmdrica interior y una porcion de superficie cilmdrica exterior, un resorte (143) situado al menos parcialmente en el miembro (137) de soporte de resorte, en el que el cabezal (146) de obturador se acopla de forma deslizante con ambas porciones de superficie cilmdricas interior y exterior del miembro (137) de soporte de resorte.
- 7. El sistema (100) de la reivindicacion 1, que comprende ademas un asiento (118) situado a lo largo de la trayectoria de flujo de fluido, en el que el conjunto (140) de obturador se puede mover a lo largo de una trayectoria generalmente lineal desde la primera posicion hasta la segunda posicion para cerrar la trayectoria de flujo de fluido, en el que el conjunto (140) de obturador comprende: un cabezal (146) de obturador para acoplarse con el asiento (118) cuando el conjunto de obturador se mueve a la segunda posicion, y al menos un eje (142) acoplado al cabezal (146) de obturador, en el que solo un unico miembro (141) de sello anular se acopla con todo el conjunto (140) de obturador.
- 8. El sistema (100) de la reivindicacion 1, que comprende ademas un cuerpo (105) de regulador que define al menos una porcion de la trayectoria de flujo de fluido entre la entrada (112) y la salida (114), en el que el conjunto (140) de obturador y el mecanismo (130) de disparo estan alojados juntos en un conjunto de valvula de cierre rapido, en el que todo el conjunto de valvula de cierre rapido esta acoplado de forma desmontable al cuerpo (105) de regulador utilizando solo dos pernos de montaje.510152025
- 9. El sistema (100) de la reivindicacion 1, que comprende ademas una ventana (134) de visualizacion que proporciona un indicador externamente visible del mecanismo (130) de disparo que libera el conjunto (140) de obturador para moverse a la segunda posicion.
- 10. Un procedimiento de uso de un sistema (100) de valvula de cierre, que comprende:dirigir el fluido a lo largo de una trayectoria de flujo definida al menos parcialmente entre una entrada (112) y una salida (114) de un sistema (100) de valvula de cierre, comprendiendo el sistema de valvula de cierre un conjunto (140) de obturador que es empujado para su ajuste desde una primera posicion en la que la trayectoria de flujo entre la entrada (112) y la salida (114) esta abierta hasta una segunda posicion en la que la trayectoria de flujo entre la entrada y la salida esta cerrada;detectar una condicion de presion corriente abajo mediante un mecanismo (130) de disparo del sistema de valvula de cierre, teniendo el mecanismo (130) de disparo un miembro (180) activador que se puede mover en respuesta a la condicion de presion corriente abajo;ajustar el conjunto (140) de obturador de la primera posicion a la segunda posicion en respuesta al movimiento del miembro (180) activadorcaracterizado porque el procedimiento comprende ademasretener el conjunto (140) de obturador en la primera posicion por medio de un eje (184) rotativo que pivota alrededor de un eje de pivote en el que al menos una primera porcion (144) de eje del conjunto (140) de obturador retenido se pone en contacto con el eje (184) rotativo para forzar al eje rotativo para pivotar mientras que el miembro (180) activador se pone en contacto con el eje (184) rotativo para resistir el giro del eje (184) rotativo,en el que la etapa de ajuste comprende mover el miembro (180) activador lejos del eje (184) rotativo en respuesta a una condicion de presion corriente abajo para permitir que el eje (184) rotativo pivote, liberando de esta manera el conjunto (140) de obturador para moverse en una trayectoria lineal desde la primera posicion hasta la segunda posicion.
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