BR112013023030B1

BR112013023030B1 - válvula de purgação de gás automática

Info

Publication number: BR112013023030B1
Application number: BR112013023030-4A
Authority: BR
Inventors: Meir Shoval
Original assignee: A.R.I. Flow Control Accessories Ltd
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2021-03-02
Also published as: US9261201B2; US20130333775A1; CA2829027C; ES2611345T3; CN103620283B; CN103620283A; EP2686593B1; CL2013002632A1; AU2012227874A1; RU2600480C2; RU2013145711A; BR112013023030A2; EP2686593A1; SG192903A1; MX2013010447A; MX349335B; ZA201307551B; CA2829027A1; WO2012123940A1; AU2012227874B2

Abstract

VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA. Trata-se um sistema de válvula de purgação de gás automática (10) que compreende uma torneira de descarga de gás normalmente fechada (100) configurada para descarregar gás em taxas de fluxo substancialmente altas e uma unidade de válvula automática (46) configurada para gerar de modo seletivo um pulso de fluxo para deslocar a torneira de descarga de gás para sua posição aberta.

Description

CAMPO DA MATÉRIA REVELADA

A presente matéria revelada refere-se a uma válvula de purgação de gás e, mais especificamente, a uma válvula de purgação de gás automática configurada para descarregar gás em taxas de fluxo substancialmente altas.

ANTECEDENTES DA MATÉRIA REVELADA

Uma variedade ampla de válvulas de purgação de gás é conhecida na técnica, projetadas para encaixamento em diferentes sistemas de fluido e configuradas para propósitos diferentes, por exemplo, controle de pressão, descarga de gás residual dentro de um líquido no sistema, etc.

Por exemplo, US 4.770.201 revela uma válvula de fluxo de fluido tal como uma torneira ou válvula de purgação de ar que compreende um alojamento que tem definido dentro da mesma uma abertura com uma sede de válvula formada no alojamento e que liga a dita abertura. Uma membrana de fechamento flexível é presa em uma extremidade no alojamento e é adaptada para estar em diagonal, sob pressão de fluido no alojamento, contra a sede de válvula de modo a vedar a abertura. Meios de deslocamento de membrana são presos em uma extremidade oposta da membrana de modo que o deslocamento dos meios de deslocamento, em um primeiro sentido, progressivamente separe porções transversais sucessivas da membrana da sede de modo a abrir a abertura enquanto o deslocamento dos meios de deslocamento em um sentido oposto permite que a membrana fique diagonal de modo vedante contra a sede.

Uma válvula de purgação de gás é revelada em US 7.617.838 direcionada a uma válvula de purgação de gás que compreende um alojamento formado com uma entrada e uma saída formadas com uma sede de válvula e uma montagem de sede que compreende um membro vedante que pode ser deslocado entre uma posição aberta e uma posição fechada. A montagem vedante é sustentada por um mecanismo de alavanca de suporte externo que se estende para fora do alojamento para deslocar, dessa forma, a montagem vedante para encaixe vedante com a sede de válvula na posição fechada.US6.105.608 direciona-se a uma válvula de purgação de gás que compreende um alojamento de válvula que tem uma entrada de válvula e saídas de válvula maior e menor, uma divisão de válvula no alojamento divide o alojamento em uma primeira câmara que se comunica com a entrada de válvula e uma segunda câmara que se comunica com a saída de válvula menor. Uma passagem de fluxo restritiva é definida no alojamento que afeta a comunicação entre a primeira e a segunda câmaras e tem uma taxa de fluxo contínuo menor que aquele da saída de válvula menor. Um dispositivo de fechamento de válvula menor é fornecido para fechar a saída de válvula menor para o fluxo de saída de líquido. Um dispositivo responsivo de pressão diferencial montado no membro de divisão e móvel em resposta a um diferencial de pressão entre as câmaras e um dispositivo de obturação de saída de válvula maior responsivo ao deslocamento do dispositivo responsivo de pressão diferencial para abrir a saída de válvula maior quando o diferencial de pressão excede uma magnitude predeterminada.

SUMÁRIO DA MATÉRIA REVELADA

De acordo com a presente matéria revelada, é revelado um sistema de válvula de purgação de gás automática que compreende uma torneira de descarga de gás normalmente fechada configurada para descarregar gás em taxas de fluxo substancialmente altas e uma unidade de válvula automática configurada para gerar, de modo seletivo, um pulso de fluxo para deslocar a torneira de descarga de gás para sua posição aberta.

A válvula de purgação de gás automática compreende um alojamento configurado com uma unidade de válvula automática que tem uma porta de entrada em comunicação em fluxo com o alojamento e uma porta de saída que está em comunicação em fluxo com uma câmara de controle de uma torneira de descarga de gás normalmente fechada, sendo que a dita torneira de descarga de gás é configurada com uma porta de entrada de fluido que está em comunicação em fluxo com o alojamento e uma porta de descarga de fluido; e em que a válvula automática é manipulável entre uma posição fechada e uma posição aberta responsiva ao nível de líquido dentro do alojamento.

De acordo com uma configuração particular, a válvula de purgação de gás automática compreende um alojamento configurado com um membro flutuante que se estende para o alojamento e articulado a uma unidade de válvula automática que tem uma porta de entrada em comunicação em fluxo com o alojamento e uma porta de saída que está em comunicação em fluxo com uma câmara de controle de uma torneira de descarga de gás normalmente fechada, sendo que a dita torneira de descarga de gás é configurada com uma porta de entrada de fluido que está em comunicação em fluxo com o alojamento e uma porta de descarga de fluido; e em que a válvula automática é manipulável entre uma posição fechada e uma posição aberta responsiva ao nível de líquido dentro do alojamento. Essa configuração, quando configurada com um membro flutuante que se estende para o alojamento, é tipicamente adequada para uso com líquido sujo, por exemplo, líquidos de esgoto, resíduos industriais, etc.

De acordo com outra configuração da matéria revelada, a unidade de válvula automática é conectada ao alojamento da válvula de purgação de gás em uma porção inferior do mesmo, em que a manipulação entre a posição fechada e a posição aberta é responsiva ao nível de líquido dentro do alojamento de acordo com o princípio dos vasos comunicantes. Essa configuração, quando destituída do membro flutuante que se estende para o alojamento, é tipicamente adequada para uso com líquidos substancialmente livres de sujeira e matéria.

A disposição é tal que a elevação do líquido dentro do alojamento desloca a válvula automática para uma posição fechada e a diminuição de líquido resulta na abertura da válvula automática e gera, consequentemente, um sinal de pressão na câmara de controle de modo a deslocar a válvula de purgação de gás automática para sua posição aberta para purgar a válvula.

A diminuição de líquido dentro do alojamento corresponde à acumulação de gás dentro do alojamento.

Qualquer um ou mais dos recursos e projetos seguintes podem ser associados à válvula que é matéria da presente matéria revelada, em combinação ou independente um do outro:

O alojamento é configurado como uma extensão substancialmente vertical em comunicação em fluxo com a linha de fluido principal;

O comprimento (altura) do alojamento é pelo menos 4 vezes o diâmetro do mesmo;

Um flange de montagem acomoda a torneira de descarga de gás e a válvula automática, sendo que o dito flange de montagem está na forma de um flange de topo do alojamento ou integral com o alojamento;

A flutuação é articulada para a válvula automática por meio de uma ligação rígida;

A válvula automática é uma válvula do tipo descolável;

A câmara de controle é configurada para ventilação após o deslocamento da torneira de descarga de gás para deslocamento para sua posição aberta. A ventilação pode ser facilitada por meio de uma abertura esvaziamento ou uma válvula de esvaziamento. De acordo com um exemplo particular, uma abertura de esvaziamento é configurada em um local entre uma porta de saída da unidade de válvula automática e uma câmara de controle da torneira de descarga de gás. O alojamento da válvula de purgação de gás pode ser configurado com um chamado corta vácuo, configurado para facilitar o ingresso automático de gás (por exemplo, ar ambiente) no alojamento no evento de diminuição de pressão dentro do mesmo. Tipicamente, o dito corta vácuo é configurado como uma válvula de via única encaixada em uma porção superior do alojamento;

O alojamento é configurado como uma câmara cilíndrica para montagem na linha de alimentação de fluido principal. Alternativamente, o alojamento se estende da linha de alimentação e é integrado à mesma.

O termo LINHA DE ALIMENTAÇÃO é utilizado no relatório descritivo e nas reivindicações do presente documento em seu sentido amplo e denota linhas de alimentação de fluido (incluindo líquido, gás e linhas de fluido de meios misturados) de qualquer tamanho e com qualquer propósito.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fim de entender a invenção e ver como a mesma pode ser executada na prática, uma modalidade será descrita agora, a título de exemplo não limitante somente, com referência aos desenhos em anexo, em que:

A Figura 1A ilustra um sistema de válvula de purgação de gás de acordo com a matéria revelada, na posição fechada;

A Figura 1B é um aumento da porção marcada com ‘A’ na Figura 1A;

A Figura 2A ilustra o sistema da Figura 1A na posição aberta;

A Figura 2B é um aumento da porção marcada com ‘B’ na Figura 2A;

A Figura 3 é uma vista similar à Figura 2A, que ilustra uma modificação em que uma disposição de ventilação de câmara de controle é configurada;

A Figura 4A ilustra um sistema de válvula de purgação de gás de acordo com uma modificação da matéria revelada na posição fechada; e

A Figura 4B ilustra o sistema da Figura 4A na posição aberta.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

A atenção é direcionada primeiramente às Figuras 1A e 1B dos desenhos que ilustram um sistema de purgação de gás designado, de modo geral, 10. O sistema de purgação de gás é montado sobre uma linha de alimentação de líquido 12.

O sistema de purgação de gás 10 compreende um alojamento no formato de uma pera cilíndrico 20 configurado com uma porção inferior 22 ampliada em seu fundo e uma porção tubular de topo 24. O sistema de purgação de gás é preso à linha de alimentação de líquido 12 por meio de um flange de acoplamento 14 de modo que o interior do alojamento esteja em fluxo fluido com o interior da linha de fluido 12. O alojamento é montado de modo que seu eixo geométrico se estenda substancialmente de modo vertical. A porção inferior 22 é encaixada próxima a uma extremidade de fundo do mesmo com uma torneira do tipo esfera 28.

Deve-se observar que a altura do alojamento 20 é um altura h significantemente mais longa que o seu diâmetro d, sendo que a razão é pelo menos cerca disso, de modo que o alojamento sirva como uma câmara de volume considerável.

Um flange de montagem 30 é preso de modo fixo por um pluralidade de cavilhas 32 sobre um flange de topo 34 do alojamento 20, de uma maneira vedada, no entanto.

Ligada sobre o flange de montagem 30, em uma superfície externa de topo 42, há é uma unidade de válvula automática designada, de modo geral, 46, que tem articulado à mesma um membro flutuante 48 sustentado dentro do alojamento 20 e articulado à unidade de válvula automática 46 por meio de uma haste rígida 50 que se estende através de um orifício 52 (Figuras 1B e 2B) no flange de montagem 30, em que a dita haste rígida 50 e o membro flutuante articulado 48 são restritos para deslocamento substancialmente axial coaxialmente com, ou paralelo a, o eixo geométrico longitudinal do alojamento 20. Pode-se ver que a haste 50 é longa e se estende substancialmente para baixo, capacitando, então, o membro flutuante 48 a deslocar, em sua posição mais inferior, em proximidade na direção do fundo do alojamento 22, com um volume significante de gás preso dentro do alojamento na posição fechada, conforme será discutido no presente documento abaixo.

Conforme pode ser melhor visto nas figuras aumentadas das Figuras 1A e 1B, a unidade de válvula automática 46 é configurada com um parafuso de alojamento 60 acoplado em 62 ao flange de montagem 30. O alojamento 60 define um espaço 61 e é configurado com uma porta de entrada 66 que está em comunicação em fluxo com o alojamento 20 e com uma porta de saída 68 que se estende a partir de uma abertura de fluxo contínuo de fluxo 70, com uma sede de válvula 72 formada no alojamento e que se liga à dita abertura 70.

Uma membrana de fechamento flexível 76 é presa em uma extremidade 80 no alojamento 60 e em uma extremidade oposta 82 em um membro de deslocamento de membrana 84 que, por sua vez, é articulado à haste rígida 50. O membro de deslocamento de membrana 84 é configurado com uma superfície de parede em diagonal de membrana inclinada 90, igualmente inclinada como a porção de parede 92 configurada com o orifício 70.

O membro de deslocamento de membrana 84 é adaptado para ser deslocado somente na direção axial pela haste rígida 50 (responsiva ao nível de líquido dentro do alojamento 20) entre duas posições distintas, que são:uma posição vedada (Figuras 1A e 1B), em que o membro de deslocamento de membrana 84 é deslocado axialmente para cima por meio de que a superfície inclinada 90 exerce pressão contra a membrana 76 e coloca a mesma em diagonal contra a sede de válvula 72 de modo a vedar a abertura 70 e a porta de saída 68;e uma posição aberta (Figuras 2A e 2B), em que a membrana 76 é removida (descolada) da sede de válvula 72 de modo a expor a abertura 70 e abrir o trajeto de fluxo de fluido entre a porta de saída 68 e o espaço 66 do alojamento 60, de modo que um trajeto de fluxo se estenda, a gora, entre o alojamento 20, o espaço 66 e a porta de saída 68.

A disposição é tal que o deslocamento do membro de deslocamento de membrana 84 em um sentido para baixo separa progressivamente porções transversais sucessivas da membrana 76 da sede 72 de modo a abrir a abertura 70, enquanto o deslocamento do membro de deslocamento de membrana 84 em um sentido oposto (para cima) permite que a membrana 76 se torne diagonal de modo vedante contra a sede 72.

O flange de montagem 30 assenta adicionalmente uma torneira de descarga de gás normalmente fechada designada, de modo geral, 100, que está em fluxo com um espaço interno do alojamento 20 através de um conduto de descarga 102 que tem uma extremidade 104 aberta para o alojamento 20 e um extremidade oposta 108 que se estende para uma porta de entrada 112 do alojamento 113 da torneira de descarga de gás

A porta de entrada 112 é configurada com uma sede de válvula 114 que pode ser encaixada por uma sede vedante 120 de pistão vedante 126 que se estende através de um furo broqueado de pistão 122, sendo que o dito pistão está normalmente na diagonal em um encaixe vedante com a sede vedante 114 por uma mola espiralada 128 que se estende para dentro de uma câmara de controle 132 e que faz pressão em uma extremidade contra uma porção de ombro de cabeça de pistão 134 do pistão vedante 126 e em uma extremidade oposta contra uma porção de parede de alojamento 136. Estendendo-se do furo broqueado de pistão 122, há uma porta de descarga de fluidos 140 (duas, que se estendem de modo oposto no exemplo ilustrado) e que está em comunicação em fluxo fluido com a porta de entrada 112.

Conforme pode ser visto nas Figuras 1B e 2B, a cabeça de pistão 134 é configurada com um vedação anular (anel O) 144, por meio de que o pistão vedante 126 pode ser deslocado de modo vedante na direção axial dentro do alojamento 113, sendo que o dito deslocamento vedante da vedação 144 contra a superfície de parede interna 146 faz com que a câmara de controle 132 acabe em uma câmara vedada, isto é, a mesma não está em fluxo fluido com a porta de entrada 112 ou as portas de descarga de fluido 140.

Pode-se observar adicionalmente que a cabeça de pistão 134 tem uma área de superfície maior que a porção de cabeça vedante 154, por meio de que a pressão de fluido aplicada dentro da câmara de controle 132 é suficiente para deslocar o pistão vedante 126 de sua posição normalmente fechada (Figuras 1A e 1B) para a posição temporariamente aberta (Figuras 2A e 2B) e ao cessar, mediante o mesmo, a pressão dentro da câmara de controle 132, a mola em diagonal irá acarretar no deslocamento espontâneo do pistão vedante 126 de volta para a sua posição normalmente vedada.

Um porta de comando de fluido 148 está em comunicação fluida com a câmara de controle 132 e é está em comunicação em fluxo fluido com a porta de saída 68 da unidade de válvula automática 46 por meio de um conduto 150.

Conforme pode ser visto nas Figuras 1A e 2A, o membro flutuante 48 é um flutuador substancialmente grande para fornecer, por meio do mesmo, uma força de fechamento eficiente (força de flutuação) em uma direção para cima para fechar/vedar a unidade de válvula automática 46, mediante a elevação de nível de líquido dentro do alojamento, e, por outro lado, para garantir uma força de abertura suficientemente forte, (força da gravidade), em uma direção para baixo, mediante a queda de nível de líquido dentro do alojamento, de modo a abrir a unidade de válvula automática 46.

A disposição é tal que no curso normal de operação do sistema, o sistema estará na chamada posição fechada (Figuras 1A e 1B), em que o nível de líquido L dentro do alojamento 20 está em um nível normal, suficientemente elevado de modo a gerar forças de flutuação no membro flutuante 48 para deslocar, dessa forma, o mesmo para a sua posição mais superior, acarretando no deslocamento para cima correspondente do membro de deslocamento de membrana 84 para a posição fechada, por meio de que a superfície inclinada 90 faz pressão contra a membrana 76 e coloca a mesma em diagonal contra a sede de válvula 72 de modo a vedar a abertura 70 e a porta de saída 68. Nessa posição, a torneira de descarga de gás 100 permanece em sua posição normalmente vedada, de modo que o fluxo de fluido através das portas de descarga de fluido 140 seja proibido.

No entanto, mediante a diminuição de nível de líquido dentro do alojamento 20, a um nível L’ (Figuras 2A e 2B), o membro flutuante 48 segue o nível de líquido L’ e desce com a gravidade, acarretando no deslocamento axial correspondente da haste rígida e do membro de deslocamento de membrana articulado 84 em um sentido para baixo, separando progressivamente dessa forma porções transversais sucessivas da membrana 76 da sede 72 de modo a abrir totalmente a abertura 70.

Abrir a abertura 70 facilita um sinal de comando de pressão fluir por meio de um conduto 146 para a câmara de controle 132 da torneira de descarga de gás 100, resultando em um acúmulo de pressão dentro da câmara de controle 132 e adicionalmente no deslocamento do pistão vedante 126 de sua posição normalmente fechada (Figuras 1A e 1B) para a posição aberta (Figuras 2A e 2B), por meio de que um trajeto de taxa de fluxo substancialmente alta é temporariamente aberto agora para facilitar a descarga do alto volume de gás através da extremidade aberta 104 do conduto de descarga 102, então através da sede de válvula 114 e fora para a atmosfera (ou um duto de coleta; não é mostrado) através da(s) porta(s) de descarga de fluido 140.

Ao cessar a pressão dentro da câmara de controle 132, a mola em diagonal irá acarretar no deslocamento espontâneo do pistão vedante 126 de volta para a sua posição normalmente vedada.

A disposição revelada no presente documento acima fornece um sistema de válvula de descarga compacto, porém competente para descarregar de modo eficaz grandes volumes de gás de um sistema de líquido e em uma taxa de fluxo alta, ao mesmo tempo em que garante que o sistema continue normalmente fechado a não ser que esteja em uma posição de descarga.

Na Figura 3 dos desenhos, é ilustrada uma modificação da disposição revelada nas figuras anteriores, em que elementos similares são designados com os mesmos números de referência. No exemplo da Figura 3, a câmara de controle 132 é configurada para ventilação após o deslocamento da torneira de descarga de gás 100 para o deslocamento para sua posição aberta. A ventilação é facilitada por meio de uma abertura de esvaziamento 153 configurada no alojamento da torneira de descarga de gás 100, em que, se desejado, uma válvula de uma via pode ser posicionada, por exemplo, uma válvula do tipo em forma de cogumelo e similares.

Observa-se, no entanto, que a porta de ventilação pode ser configurada em qualquer local entre a porta de saída 68 da unidade de válvula automática 46 e uma câmara de controle 132 da torneira de descarga de gás 100.

Voltando agora para as Figuras 4A e 4B, é ilustrada uma configuração modificada de um sistema de válvula de purgação de gás de acordo com a matéria presentemente revelada. Por motivos de claridade, elementos similares são designados com números de referência similares como nos exemplos das Figuras 1 e 2, mudados, no entanto, para 200.

O sistema de válvula de purgação de gás 210 designado, de modo geral, compreende um alojamento no formato de uma pera cilíndrico 220 configurado com uma porção inferior 222 ampliada em seu fundo e configurada para acoplamento a uma porção tubular de topo 224. O sistema de purgação de gás é configurado para prender a uma linha de alimentação de líquido (não é mostrada) por meio de um flange de acoplamento 214 de modo que o interior do alojamento esteja em fluxo fluido com o interior da linha de fluido.

Um flange de montagem 230 é preso de modo fixo sobre um flange de topo 234 do alojamento 220, no entanto, de uma maneira vedada.

Ligada à porção inferior 222 do alojamento 220 e em comunicação em fluxo com um espaço interno 223 do mesmo, é montada uma unidade de válvula automática 246 designada, de modo geral.

A unidade de válvula automática 246 é configurada com um parafuso de alojamento 260 acoplado em 262 a uma extensão de montagem 263 que se estende do alojamento 222. O alojamento 260 define um espaço 261 e é configurado com uma porta de entrada 266 que está em comunicação em fluxo com o espaço interno 223 dentro do alojamento 220 e com uma porta de saída 268 que se estende a partir de uma abertura de fluxo contínuo de fluido 270, com uma sede de válvula 272 formada no alojamento e que se liga à dita abertura 270, conforme melhor visto nos aumentos das Figuras 1B e 2B. Uma membrana de fechamento flexível 276 é presa em uma extremidade 280 no alojamento 260 e em uma extremidade oposta 282 em um membro de deslocamento de membrana 284, a saber, um membro flutuante, que pode ser deslocado axialmente dentro do alojamento 260, responsivo ao nível de líquido dentro do mesmo, que, por sua vez, é responsivo à elevação do líquido dentro do alojamento 220. O membro de deslocamento de membrana 284 é configurado com uma superfície de parede em diagonal de membrana inclinada 290, inclinado de modo idêntico à porção da parede 292 configurada com o orifício 270.

É visto que a unidade de válvula automática 246 é conectada ao alojamento 222 da válvula de purgação de gás em uma porção inferior do mesmo, em que a manipulação entre a posição fechada e a posição aberta é responsiva ao nível de líquido dentro do alojamento 222 de acordo com o princípio dos vasos comunicantes. Essa configuração, quando destituída de membro flutuante que se estende para interior do alojamento é tipicamente adequada para uso com líquidos substancialmente livres de sujeira e matéria.

O membro de deslocamento de membrana 284 é adaptado para ser deslocado somente na direção axial (responsiva ao nível de líquido dentro do alojamento 20) entre duas posições distintas, que são:uma posição vedada (Figura 4A), em que o membro de deslocamento de membrana 284 é deslocado axialmente para cima, por meio de que a superfície 290 faz pressão contra a membrana 276 e coloca a mesma em diagonal contra a sede de válvula 272 de modo a vedar a abertura 270 e a porta de saída 268;e uma posição aberta (Figura 4B), em que a membrana 276 é removida (descolada) da sede de válvula 272 de modo a expor a abertura 270 e abrir o trajeto de fluxo de fluido entre a porta de saída 268 e o espaço 266 do alojamento 260, de modo que um trajeto de fluxo se estenda agora entre o alojamento 220, o espaço 266 e a porta de saída 268.

A disposição é tal que a disposição do membro de deslocamento de membrana 284 em um sentido para baixo separe de modo progressivo porções transversais sucessivas da membrana 276 da sede 272 de modo a abrir a abertura 270, enquanto que o deslocamento do membro de deslocamento de membrana 284 em um sentido oposto (para cima) permita que a membrana 276 fique em diagonal de modo vedante contra a sede 272.

O flange de montagem 330 assenta adicionalmente uma torneira de descarga de gás normalmente fechada designada de modo geral 300 de projeto similar à torneira de descarga designada de modo geral 100 no exemplo anterior, e é feita à mesma para detalhes adicionais. A torneira de descarga 300 está em fluxo com o espaço interno 223 do alojamento 220 através de um conduto de descarga 302 que tem uma extremidade 304 aberta para o alojamento 220 e uma extremidade oposta 308 que se estende para uma porta de entrada 312 do alojamento 313 da torneira de descarga de gás 300. Uma sede de válvula 314 é encaixável por uma sede vedante 320 de um pistão vedante 326 que se estende através de um furo broqueado de pistão 322, sendo que o dito pistão é colocado normalmente em diagonal para encaixe vedante com a sede vedante 314 por uma mola espiralada 328 que se estende para dentro de uma câmara de controle 332 e que faz pressão em uma extremidade contra uma porção de ombro da cabeça de pistão 334 do pistão vedante 326 e em uma extremidade oposta contra uma porção de parede de alojamento 336. Estendendo-se do furo broqueado de pistão 322, há uma porta de descarga de fluidos 340 (somente uma, ao contrário das duas no exemplo anterior) e está em comunicação em fluxo fluido com a porta de entrada 312.

A cabeça de pistão 334 é configurada com uma vedação anular (anel O) 344, por meio de que o pistão vedante 326 é deslocado de modo vedante na direção axial dentro do alojamento 313, sendo que o dito deslocamento da sede 344 contra a superfície de parede interna 346 e faz com que a câmara de controle 332 acabe em uma câmara vedada, isto é, a mesma não está em fluxo fluido com a porta de entrada 312 ou a porta de descarga de fluido 340.

Pode-se observar adicionalmente que a cabeça de pistão 334 tem uma área de superfície maior que a porção de cabeça vedante 354, por meio de que a pressão de fluido aplicada dentro da câmara de controle 332 é suficiente para deslocar o pistão vedante 326 de sua normalmente posição fechada/vedada (Figura 4A) para a posição temporariamente aberta (Figura 4B) e em que ao cessar a pressão dentro da câmara de controle 332 a mola em diagonal irá acarretar no deslocamento espontâneo do pistão vedante 326 de volta para a sua posição normalmente vedada.

Uma porta de comando de fluido 348 está em comunicação fluida com a câmara de controle 332 e está com comunicação em fluxo fluido com a porta de saída 268 da unidade de válvula automática 246 por meio de um conduto 350, que, no presente exemplo, é configurado como uma parede de proteção dupla, para reforçar o mesmo.

A disposição é tal que no curso normal de operação do sistema, o sistema estará na chamada posição fechada (Figura 4A), em que o nível de líquido L dentro do alojamento 220 está acima daquele do membro flutuante 284 da unidade de válvula automática 246 suficientemente de modo a gerar força de flutuação no membro flutuante 248 devido ao princípio dos vasos comunicantes para deslocar, dessa forma, o membro flutuante 248 para sua posição fechada mais superior, acarretando no deslocamento para cima do membro de deslocamento de membrana 284 para a posição fechada/vedada, por meio de que a superfície inclinada 290 faz pressão contra a membrana 276 e coloca a mesma em diagonal contra a sede de válvula 272 de modo a vedar a abertura 270 e a porta de saída 268. Nessa posição, a torneira de descarga de gás 300 permanece em sua posição normalmente vedada, de modo que o fluxo de fluido através das portas de descarga de fluido 340 seja proibido.

No entanto, mediante a diminuição de nível de líquido dentro do alojamento 220 para um nível L’ (Figura 4B), o membro de deslocamento de membrana 284 segue o nível de líquido L’ e desce mediante a força da gravidade, acarretando na separação progressiva de porções transversais sucessivas da membrana 276 da sede 272 de modo a abrir totalmente a abertura 270.

Abrir a abertura 270 facilita um sinal de comando de pressão para seguir por meio do conduto 346 para o interior da câmara de controle 332 da torneira de descarga de gás 300, resultando no acúmulo de pressão dentro no interior da câmara de controle 332 e no deslocamento adicional do pistão vedante 326 de sua posição normalmente fechada (Figura 4A) para a posição aberta (Figura 4B), por meio de que um trajeto de taxa de fluxo substancialmente alta está temporariamente aberto agora para facilitar a descarga do alto volume de gás através da extremidade aberta 304 de conduto de descarga 302, então através da sede de válvula 314 e fora para a atmosfera (ou um duto de coleta; não é mostrado) através da porta de descarga de fluido 340, conforme representado pelas setas.

Ao cessar a pressão dentro da câmara de controle 332, a mola em diagonal irá acarretar no deslocamento espontâneo do pistão vedante 326 de volta para a sua posição normalmente vedada.

Deve-se observar que a configuração revelada em conexão com as Figuras 4A e 4B, principalmente a exposição da unidade de válvula automática 246 a líquido dentro do alojamento 222 faz com que a mesma não seja adequada para líquidos que contêm material, por exemplo, esgoto, resíduo industrial e similares, porém é adequada para líquidos limpos.

Conforme pode ser observado adicionalmente na Figura 4A e 4B, o alojamento 222 é configurado em uma porção superior do mesmo com um chamado corta vácuo designado de modo geral 380, configurado para facilitar o ingresso automático de gás (por exemplo, ar ambiente) no alojamento no evento de diminuição de pressão dentro do mesmo.

Tipicamente, o dito corta vácuo 380 é configurado como uma válvula do tipo via única encaixada em uma porção superior do alojamento. A disposição é tal que um membro de vedação 382 está normalmente em diagonal em encaixe vedante de uma sede de entrada 384 por meios de uma mola de compressão 386. No entanto, mediante queda de pressão dentro do alojamento 222 a mola 386 comprime, permitindo que o membro de vedação 382 se desloque da sede 384, facilitando, dessa forma, o ingresso de ar no alojamento 222.

Além disso, a câmara de controle é configurada para ventilação após o deslocamento da torneira de descarga de gás para deslocamento para sua posição aberta. A ventilação pode ser facilitada por meio de uma abertura de esvaziamento 394 ou uma válvula de esvaziamento (não é mostrada). A abertura de esvaziamento 394 pode ser configurada em qualquer local entre uma porta de saída da unidade de válvula automática e uma câmara de controle da torneira de descarga de gás.

Embora tenha sido mostrado um exemplo da matéria revelada, deve-se compreender que muitas mudanças podem ser feitas no mesmo sem separar do espírito da invenção, MUTANDIS MUTATIS.

Claims

1. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, compreendendo um primeiro alojamento (20, 220) configurado com um sistema de válvula de purgação de gás automática (10) que compreende: - uma torneira de descarga de gás (100, 300) normalmente fechada tendo uma câmara de controle (132, 332), sendo que a dita torneira de descarga de gás (100, 300) é configurada com uma porta de entrada de fluido (112, 312) que está em comunicação em fluxo com o primeiro alojamento (20, 200) e uma porta de descarga de fluido (140, 340) configurada para descarregar gás em taxas de fluxo substancialmente altas, e - uma unidade de válvula automática (46, 246) tendo um segundo alojamento (60, 260), uma porta de entrada (66, 266) em comunicação em fluxo com o primeiro alojamento (20, 200) e uma porta de saída (68, 268) em comunicação em fluxo com a câmara de controle (132, 332), e configurada para gerar de modo seletivo um pulso de fluxo na câmara de controle (132, 332) para deslocar a torneira de descarga de gás (100, 300) para sua posição aberta, em que a válvula automática (46, 246) é manipulável entre uma posição fechada e uma posição aberta responsiva ao nível de líquido (L) dentro do primeiro alojamento; caracterizado pela referida unidade de válvula automática (46, 246) ser configurada com uma membrana de fechamento flexível (76, 276) presa em uma extremidade (80, 280) ao segundo alojamento (60, 260) e em uma extremidade oposta (82, 282) a um membro de deslocamento de membrana (84, 284) que é axialmente deslocável dentro do segundo alojamento (60, 260) responsivo ao nível do líquido; e pelo deslocamento do dito membro de deslocamento da membrana (84, 284) em um sentido descendente, progressivamente desconecta porções transversais sucessivas da membrana de fechamento flexível (76, 276) de modo a abrir a porta de saída (68, 268) em direção à posição aberta da unidade de válvula automática (46, 246).

2. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender um membro flutuante (46, 248) que se estende para o primeiro alojamento (20, 220) e articulado para a unidade de válvula automática (46, 246).

3. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela unidade de válvula automática (46, 246) ser conectada ao primeiro alojamento (20, 220) da válvula de purgação de gás em uma porção inferior da mesma, em que a manipulação entre a posição fechada e a posição aberta é responsiva ao nível de líquido (L) dentro do primeiro alojamento (20, 220), de acordo com o princípio dos vasos comunicantes.

4. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela elevação do líquido dentro do primeiro alojamento (20, 220) deslocar a unidade de válvula automática (46, 246) para uma posição fechada e a diminuição de líquido resultar na abertura da unidade de válvula automática (46, 246) e gerarem, consequentemente, um sinal de pressão na câmara de controle (132, 332) de modo a deslocar a válvula de purgação de gás automática para sua posição aberta para purgar a válvula.

5. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo primeiro alojamento (20, 220) ser configurado para montagem em uma posição substancialmente vertical em uma linha de fluxo de fluido (12).

6. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo primeiro alojamento (20, 220) ter uma altura que estende pelo menos 4 vezes o diâmetro (d) do mesmo.

7. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo primeiro alojamento (20, 220) ser configurado em uma extremidade superior do mesmo com um flange de montagem (30, 230, 330) que acomoda a torneira de descarga de gás (100, 300) e a unidade de válvula automática (46, 246).

8. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo membro flutuante (48) ser articulado com a unidade de válvula automática (46) por meio de uma ligação rígida (50) que se estende para baixo a partir da unidade de válvula automática (46) para um espaço interno do primeiro alojamento (20) para baixo a partir da unidade de válvula automática (46).

9. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pela unidade de válvula automática (46, 246) ser uma válvula do tipo descolável.

10. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela câmara de controle (132, 332) ser configurada para ventilação após o deslocamento da torneira de descarga de gás (100, 300) para deslocar para sua posição aberta.

11. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo primeiro alojamento (20, 220) ser configurado como uma câmara cilíndrica para montagem em uma linha de alimentação de fluido principal (12).

12. VÁLVULA DE PURGAÇÃO DE GÁS AUTOMÁTICA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo primeiro alojamento (220) da válvula de purgação de gás ser configurado com um corta vácuo (380), para facilitar o ingresso automático de gás no primeiro alojamento (220) no evento de diminuição de pressão no mesmo.