BR102014020956B1

BR102014020956B1 - Válvula de redução de pressão

Info

Publication number: BR102014020956B1
Application number: BR102014020956-5A
Authority: BR
Inventors: Timo Jäckle
Original assignee: Georg Fischer Rohrleitungssysteme Ag
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2021-12-21
Also published as: US20150059883A1; SG10201404792PA; TWI635233B; EP2843495A1; BR102014020956A2; TW201527669A; KR20150024789A; CN104455598B; JP6456071B2; CN104455598A; EP2843495B1; US9529368B2; EP3660620A1; ES2807891T3; JP2015045410A

Abstract

VÁLVULA DE REDUÇÃO DE PRESSÃO. A presente invenção se refere a uma válvula de redução de pressão para meios líquidos e gasosos, mais particularmente, para regular a pressão em sistemas de tubulação, de preferência em prédios, que contém um compartimento de preferência que consiste em pelo menos uma parte superior e inferior, um compartimento interno em que o compartimento interno tem um orifício de gatilho, um diafragma para dividir o compartimento em uma área livre de fluido e de escoamento de fluido, uma unidade de ajuste de pressão, em que a unidade de ajuste de pressão compreende um fuso, uma válvula de mola, um suporte de mola e pelo menos uma mola, um meio de fixação e um gatilho, em que o gatilho e diafragma são conectados uns aos outros por meio de fixação, em que o gatilho é disposto no orifício de gatilho e pelo menos um elemento de vedação é disposto entre o gatilho e o orifício de gatilho para a ação de vedação, em que o gatilho é formado em uma parte e o elemento de vedação é disposto de modo integral sobre o gatilho ou de modo integral sobre o compartimento interno.

Description

[001] A presente invenção se refere a uma válvula de redução de pressão para meios líquidos e gasosos, mais particularmente, para regular a pressão em sistemas de tubulação, de maneira vantajosa, em prédios, que contém um compartimento, de preferência, que compreende uma parte superior e inferior, um compartimento interno, em que o compartimento interno tem o orifício de gatilho, um diafragma para dividir o compartimento em uma área livre de fluido e de escoamento de fluido, uma unidade de ajuste de pressão, em que uma unidade de ajuste de pressão compreende um fuso, uma placa de mola, um suporte de mola e pelo menos uma mola, um meio de fixação e um gatilho, em que o gatilho e o diafragma são conectados uns aos outros por meio do meio de fixação, em que o gatilho é disposto no orifício de gatilho e pelo menos um elemento de vedação é disposto entre o gatilho e o orifício de gatilho com o propósito de vedação.

[002] As válvulas de redução de pressão são usadas principalmente em abastecimentos de água doméstico e industrial, mas elas também são encontradas em outros campos úteis e com outros meios. Também, as áreas que transmitem mídia ultrapura, através de sistemas de tubulação usam válvulas de redução de pressão, por exemplo, em microeletrônicos, indústrias de ciências e saúde, hospitais e pesquisa, etc. Elas servem para reduzir a pressão mais elevada na rede distribuidora do lado primário para uma pressão ideal para a linha de saída do lado secundário em que as conexões para válvula e consumidores na linha de saída estão protegidas contra pressões que são muito elevadas e a vida útil das conexões de válvula pode ser aumentada como resultado. O ruído gerado pode, além disso, ser reduzido mediante a instalação de uma válvula de redução de pressão na linha de saída de fluxo, e o consumo do meio também pode ser reduzido, mais particularmente, no caso das redes de abastecimento de água.

[003] A DE 44 34 634 C2 apresenta uma válvula de redução de pressão com a qual o ajuste da pressão de saída desejada pode ser facilmente administrado. O meio que está fluindo para o compartimento tem uma pressão alta, ou muito alta, para o uso adicional. A pressão de saída desejada pode ser ajustada pela unidade de ajuste ao pré-tensio- nar de maneira adequada a mola. Isso, por sua vez, produz a força correspondente sobre o gatilho que regula a pressão de saída. Se a mola for comprimida de maneira muito forte, depois ela gera uma contraforça no gatilho através da qual a pressão de saída desejada é elevada. O gatilho, ou seu assento de vedação que está situado entre o elemento de válvula e a projeção em formato de anel do compartimento, apenas escolhe quando a pressão crescente na válvula ou na câmara do gatilho é tão grande que excede a pressão de saída admissível, através da qual o gatilho é pressionado contra a força da mola e o elemento de válvula fecha o encaixe da válvula. O gatilho e o elemento de válvula com haste consistem em várias partes individuais, além disso, os elementos de vedação são dispostos sobre isso o que garante a vedação e que, da mesma forma, são formados por partes separadas.

[004] Uma válvula de redução de pressão desse tipo não é ade quada para o uso em meio ultrapuro, uma vez que inúmeras partes individuais aumentam o risco de contaminação. Os elementos de vedação de elastômeros, como são convencionalmente usados, são ainda não admissíveis para o uso com meio ultrapuro, uma vez que eles causam abrasão não desejada que iria contaminar o meio mais puro.

[005] É o objetivo da invenção apresentar uma válvula de redução de pressão que é adequada para o uso para o meio ultrapuro e assim, não pode causar abrasão dos elementos de vedação. Os locais, além disso, devem ser evitados em que a contaminação pode ocorrer facil-mente e bordas desnecessárias e locais de conexão de partes individuais devem ser reduzidas a um mínimo na área através da qual o líquido escoa. Um esvaziamento completo deve ser ainda garantido de modo que nenhum meio residual permanece em locais de difícil acesso como, por exemplo, em forma de furos de orifícios cegos ou seções de corte posterior, em caso de esvaziamento completo.

[006] Isso é alcançado de acordo com a invenção pelo fato de que o gatilho é desenvolvido em uma parte e o elemento de vedação é disposto de modo integral sobre o gatilho ou de modo integral sobre o compartimento interno. A disposição integral do elemento de vedação tem a vantagem de que uma vez que o elemento de vedação e o gatilho ou o compartimento interno estão em uma peça, não há transições desnecessárias entre as partes individuais que são conectadas umas às outras. As fissuras e as superfícies inacessíveis, etc., podem, assim, ser evitadas e, assim, a contaminação de peças, particularmente em locais de difícil acesso, como é conhecido nas válvulas da técnica anterior, pode assim ser drasticamente reduzida. A vedação é produzida diretamente entre o gatilho ou através do elemento de vedação integral sobre o gatilho e a superfície de carcaça do orifício de gatilho do compartimento interno ou, no caso reverso, entre o elemento de vedação disposto de modo integral no compartimento interno, e na superfície externa do gatilho. Assim, um elemento de vedação separado, como a título de exemplo, um anel em O pode ser omitido, tanto sobre o gatilho quanto também sobre o orifício de gatilho ou no compartimento interno. O gatilho é disposto no orifício de gatilho, bem como o elemento de vedação intermediário para a vedação do sistema. O elemento de vedação pode, conforme anteriormente mencionado, ser disposto de modo integral sobre o gatilho ou de modo integral sobre o compartimento interno no orifício de gatilho. O gatilho está conectado ao diafragma por meio de um meio de fixação. Se a pressão de saída agora subir acima de um valor predefinido por meio de uma unidade de ajuste de pressão, o meio que flui através dos orifícios de passagem dispostos no compartimento interno pressiona o diafragma contra a força da mola da unidade de ajuste de pressão, através da qual o gatilho é da mesma forma arrastado para cima no orifício de gatilho. O elemento de vedação integral do gatilho ou o compartimento interno veda o meio que flui contra a superfície de carcaça do orifício de gatilho ou contra a superfície externa do gatilho de preferência acima das aberturas de passagem de fluxo. Assim que a pressão de saída é reduzida, como um resultado da válvula fechada e consequentemente a pressão diminui abaixo do diafragma, o gatilho cai e abre o encaixe da válvula que é formado pela borda de vedação do compartimento interno. O elemento de vedação que é disposto de modo integral é, de preferência, formado como uma aba de vedação. Através da configuração de uma aba de vedação, não é produzida uma grande resistência em relação ao deslocamento do gatilho no orifício do gatilho, que permite que o gatilho se mova facilmente no orifício do gatilho, sem qualquer aplicação de grande força, através da qual uma baixa histerese pode ser realizada. Isso significa que, no caso da válvula de acordo com a invenção, a pressão de saída eficaz fica próxima à pressão de saída predefinida, uma vez que o elemento de vedação ou a aba de vedação, bem como o material a partir do qual o gatilho é feito permite que o atrito ou a resistência seja baixo, o que é uma grande vantagem.

[007] De maneira alternativa, há a possibilidade de que o compar timento interno deslize ao longo do gatilho. Em vez, o gatilho o compartimento interno sobe e desce ao longo do gatilho estacionário, através do qual a válvula é aberta ou fechada em conformidade.

[008] O elemento de vedação ou a aba de vedação é, de preferên cia, auxiliado pela pressão. O meio que está fluindo através das abertu-ras de passagem de fluxo até o elemento de vedação ou a aba de vedação atua sobre as mesmas, que ajuda na vedação entre o gatilho e o orifício de gatilho do compartimento interno.

[009] A fim de garantir a confiabilidade funcional da válvula e para determinar e regular as pressões que ocorrem o tanto quanto possível sem erros, é necessário que o gatilho no orifício de gatilho produza a menor resistência de deslizamento possível. Isso é alcançado pelo fato de que o gatilho é produzido a partir de um material que tem uma alta capacidade de deslizamento ou uma resistência a baixo atrito e assim, um coeficiente de baixo atrito está presente entre o gatilho e o orifício de gatilho. O gatilho é, de preferência, produzido a partir de pelo menos um dos materiais PTFE, PFA, PVDF e/ou TFM, ou de um material que tem pelo menos um aditivo dos materiais mencionados acima. O gatilho pode ser produzido a partir de um dos materiais e também as combinações de material. As misturas ou compostos são, da mesma forma, adequados para a fabricação do gatilho. De maneira alternativa, o gatilho pode incluir um material adicional como reforço.

[0010] O cone de vedação sobre o gatilho serve para restringir a pressão do meio ou para fechar a válvula, como um resultado de uma pressão de saída determinada que fica acima da pressão de saída pre- definida. Quando a válvula é fechada, como um resultado da pressão de saída sendo muito alta, o gatilho, como um resultado da pressão que está atuando sobre o diafragma, é retirado por cima e o cone de vedação une o encaixe da válvula do compartimento interno em que o encaixe da válvula é formado pela borda de vedação. O meio é assim incapaz de fluir através da válvula. O cone de vedação é, de preferência, disposto de modo integral sobre o gatilho. No entanto, as modalidades também podem ser fornecidas em que o cone de vedação é desenvolvido como uma parte separada e pode ser fixo sobre o gatilho em que o campo útil dessa válvula seria, então, possivelmente limitado.

[0011] A unidade de ajuste de pressão serve para ajustar a pressão de saída. A mola é tensionada ou relaxada que corresponde à pressão de saída desejada e é comprimida ou pré-tensionada mais ou menos por meio do suporte de mola. Se a pressão ajustável não for suficiente como u resultado de uma mola, em seguida, uma segunda mola pode ser disposta na unidade de ajuste de pressão. De modo que o tamanho da válvula de redução de pressão não sofre alteração e a válvula de redução de pressão é mais compacta possível, as molas são dispostas uma dentro da outra. Isso significa que as duas molas são usadas, que têm diferentes diâmetros de mola de modo que elas podem ser dispostas uma dentro da outra. Através da possibilidade de dispor duas molas na válvula, a válvula ganha uma maior faixa de ajuste para a pressão de saída uma vez que, por um lado, cada uma das molas pode ser usado de modo individual e, por outro lado, ambas as molas podem ser usadas juntas.

[0012] Uma modalidade da invenção será agora descrita com refe rência aos desenhos, em que a invenção não é restrita apenas a essa modalidade. Os desenhos mostram:

[0013] a figura 1 mostra uma vista seccional longitudinal através de uma válvula de redução de pressão de acordo com a invenção na posição aberta, e a figura 2 mostra uma seção longitudinal através de uma válvula de redução de pressão de acordo com a invenção na posição fechada.

[0014] A figura 1 mostra uma válvula de redução de pressão 1 de acordo com a invenção. O compartimento 2 é, de preferência, formado a partir de uma parte superior 3 e uma parte inferior 4. Um compartimento interno 5 é disposto no compartimento 2. Ao aparafusar junto a parte superior de compartimento 3 e a parte inferior de compartimento 4, um diafragma 7 é preso de maneira firme entre o compartimento interno 5 e o anel de retenção 21 e divide a válvula 1 em uma área livre de meio e uma área de escoamento de meio ou que contém o meio. Outros métodos para construir uma válvula de redução de pressão também são possíveis, a título de exemplo, aqueles em que as duas partes de compartimento são conectadas juntas por meio do meio de fixação separado ou aqueles em que o espaçamento adicional é exigido. O compartimento interno 5 tem as aberturas de passagem de fluxo 15 através das quais o meio que flui através da tubulação de entrada 19, em seguida, flui através e quando a válvula é aberta ainda através da área inferior do orifício de gatilho 6 além do encaixe da válvula 17 em direção ao tubo de saída 20.

[0015] O gatilho 6 é pressionado para baixo ou aberto de modo cor respondente pelas molas 11 da unidade de ajuste de pressão 8. A força da mola correspondente que atua através das molas 11 pré-tensionadas por meio do suporte de mola 22 na placa de mola 10 ou no meio de fixação 12 mantém a válvula 1 aberta. A resistência do pré-tensiona- mento das molas 11 é obtida pelo fuso 9 por meio do qual as molas 11 podem ser comprimidas a um comprimento desejado que produz a força de pré-tensionamento ou a força da mola correspondente. Há também a possibilidade de proporcionar uma única mola 11 na válvula, o que reduz a força de mola pelo qual a pressão de saída ajustável encontra- se em uma área menor do que quando duas molas 11 são instaladas e, consequentemente, têm uma força de mola mais elevada e, assim, permite uma pressão de saída maior. A possibilidade de dispor as molas 11 dessa maneira faz uma ampla largura de tensão da pressão de saída ajustável possível sem alterar o tamanho estrutural da válvula.

[0016] A figura 2 mostra a válvula 1 na posição fechada. A pressãode saída fica assim acima da pressão de saída predefinida. O meio flui através dos orifícios de passagem 18 que são dispostos no compartimento interno e através no espaço abaixo do diafragma 7. A pressão que surge ali pressiona contra a força de mola. Assim que a força através do meio abaixo do diafragma 7 é maior que a pressão de saída ou a força de mola ajustada admissível, as molas 11 são ainda comprimidas juntas e o gatilho 13 é arrastado para cima no orifício de gatilho 6 através do diafragma 7. O elemento de vedação 14 que é disposto de modo integral sobre o gatilho 13 veda o orifício de gatilho 6. O elemento de vedação 14 é auxiliado por pressão pelo meio que flui através das aberturas de passagem de fluxo 15. O elemento de vedação 14 é desenvolvido como uma aba de vedação 14 através da qual a menor resistência possível ocorre entre o gatilho 16 e o orifício de gatilho, enquanto a vedação é, no entanto, garantida. O encaixe da válvula 17 é fechado através do gatilho 13 elevado uma vez que o cone de vedação 16 do gatilho 13 veda o encaixe da válvula 17. O gatilho 13 é, de preferência, produzidos a partir de um material de baixo atrito, através do qual a válvula pode reagir de maneira satisfatória para a pressão de saída. Se a pressão de saída cai abaixo do valor predefinido, em seguida, a pressão abaixo do diafragma 7 também cai. O gatilho 13 de modo correspondente e o meio pode novamente fluir através da válvula 1. Listagem de Referência 1 válvula de redução de pressão 2 compartimento 3 parte superior de compartimento 4 parte inferior de compartimento 5 compartimento interno 6 orifício de gatilho 7 diafragma 8 unidade de ajuste de pressão 9 fuso 10 placa de mola 11 mola 12 meio de fixação 13 gatilho 14 elemento de vedação/aba de vedação 15 abertura de passagem de fluxo 16 cone de vedação 17 encaixe de válvula/borda de vedação 18 orifício de passagem 19 tubo de entrada 20 tubo de saída 21 anel de retenção 22 suporte de mola

Claims

1. Válvula de redução de pressão (1) para meios líquidos e gasosos, mais particularmente, para regular a pressão em sistemas de tubulação, de preferência, em prédios, que contém um compartimento (2), de preferência, que consiste em pelo menos uma parte superior (3) e inferior (4), um compartimento interno (5) em que o compartimento interno (5) tem um orifício de gatilho (6), um diafragma (7) para dividir o compartimento (2) em uma área livre de fluido e de escoamento de fluido, uma unidade de ajuste de pressão (8), em que uma unidade de ajuste de pressão (8) compreende um fuso (9), uma válvula de mola (10), um suporte de mola (22) e pelo menos uma mola (11), um meio de fixação (12) e um gatilho (13), em que o gatilho (13) e o diafragma (7) são conectados uns aos outros por meio de fixação (12), em que o gatilho (13) é disposto no orifício de gatilho (6) e pelo menos um elemento de vedação (14) é disposto entre o gatilho (13) e o orifício de gatilho (6) para a ação de vedação, caracterizada pelo fato de que o gatilho (13) é formado em peça única e o elemento de vedação (14) é disposto de modo integral sobre o gatilho (13) ou de modo integral sobre o compar-timento interno (5).

2. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que o gatilho (13) é disposto de modo deslocável no orifício de gatilho (6).

3. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que o compartimento interno (5) é disposto de modo deslocável ao longo do gatilho (13).

4. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qual-quer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação (14) veda contra a superfície de carcaça do orifício de gatilho (6), de preferência, acima das aberturas de passagem de fluxo (15) do compartimento interno (5).

5. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação (14) veda contra a superfície externa do gatilho (13), de preferência, acima da abertura de passagem de fluxos (15) do compartimento interno (5).

6. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação (14) é auxiliado pela pressão.

7. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o elemento de vedação (14) tem a forma de uma aba de vedação (14).

8. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o gatilho (13) é produzido a partir de um material que tem uma alta capacidade de deslizamento ou uma resistência a baixo atrito.

9. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o gatilho (13) é produzido a partir de PTFE, PFA., PVDF e/ou TFM ou de um material que tem pelo menos uma adição desses materiais.

10. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o gatilho (13) tem um cone de vedação (16).

11. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o cone de vedação (16) é disposto de modo integral sobre o gatilho (13).

12. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a unidade de ajuste de pressão (8) tem pelo menos duas molas (11).

13. Válvula de redução de pressão (1), de acordo com a rei-vindicação 9, caracterizada pelo fato de que as molas (11) são dispostas uma dentro da outra.