BR112015000415B1

BR112015000415B1 - sistema sprinkler compreendendo um sprinkler e uma tubulação

Info

Publication number: BR112015000415B1
Application number: BR112015000415-6A
Authority: BR
Inventors: Ian Garden
Original assignee: Rigdeluge Global Limited
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2021-02-09
Also published as: MY194235A; WO2014009714A1; DK2869936T3; DK2869935T3; CA2878723A1; SG11201500121TA; MX2015000374A; GB201308561D0; CA2878724C; CN104602822A; EP2869935A1; US10690577B2; JP2015531670A; SG11201500120YA; EA036454B1; WO2014009713A1; BR112015000414B1; CN104619428A; GB201218133D0; MX2015000372A

Abstract

SISTEMA SPRINKLER COMPREENDENDO UM SPRINKLER E UMA TUBULAÇÃO e MÉTODO DE MODIFICAR UM SISTEMA SPRINKLER Um sistema de bico compreendendo um aparelho de bico (610) e uma tubulação (614), o aparelho de bico fixado à tubulação de tal maneira que existe comunicação de fluido entre eles, o aparelho de bico tendo uma primeira entrada (631), uma segunda entrada (622) e uma saída, em que o aparelho de bico se estende para dentro da tubulação de tal maneira que pelo menos uma parte da primeira entrada (631) fica no centro da tubulação, o qual está dentro de 15% a partir do eixo geométrico central da tubulação; e a segunda entrada (622) fica dentro da tubulação, mas fora do centro da tubulação, a segunda entrada compreendendo um filtro com pelo menos uma abertura linear (625), normalmente pelo menos quatro, no mesmo, frequentemente paralela a um eixo principal do aparelho de bico (610). Preferivelmente, a primeira entrada é uma abertura maior que a segunda entrada, e é fornecida em uma extremidade do aparelho de bico e a segunda entrada é fornecida em uma lateral do aparelho de bico. Uma vantagem de certas modalidades da invenção é que onde fragmentos acumulam em uma face interna da tubulação (corrosão concêntrica) fluido ainda pode fluir(...).

Description

[001] Esta invenção diz respeito a um aparelho de bico para distribuir fluido e um sistema de bico compreendendo o aparelho de bico e uma tubulação.

[002] Aparelhos de bico ou sprinklerssão amplamente usados em edifícios e outras instalações, tais como plataformas de óleo e gás ao largo. Ao operar um sistema de sprinklers de abertura carepa inevitavelmente está presente - ela é composta pela oxidação de metal por ar e água. Ela é uma ocorrência regular para bicos de sprinkler para bloquear e se tornar redundante por causa desta carepa ou de outros poluentes.

[003] Queimadores de óleo e de gás têm problemas similares. De fato, qualquer sistema de fluido que exige caminho de fluido limpo para uma saída pode ser inibido por poluentes de vários tipos.

[004] Dispositivos tradicionais para atacar a presença de carepa ou de outras partículas que potencialmente podem obstruir o bico, incluem uma tela a montante onde partículas maiores são bloqueadas. Entretanto o inventor da presente invenção reconheceu que isto ainda é insatisfatório parcialmente porque as telas propriamente ditas se tornam bloqueadas e inibem ou impedem fluido de chegar ao ponto de saída do sistema de fluido, tal como um sprinkler.

[005] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema de bico compreendendo um aparelho de bico e uma tubulação, o aparelho de bico fixado à tubulação de tal maneira que existe comunicação de fluido entre eles, o aparelho de bico tendo uma entrada e uma saída, em que o aparelho de bico se estende para dentro da tubulação de tal maneira que pelo menos uma parte da entrada fica no centro da tubulação.

[006] O centro da tubulação está dentro de 15% do eixo geométrico central da tubulação, medido pelo diâmetro. Por exemplo, em uma tubulação de 10 cm de diâmetro que tem um eixo geométrico central no ponto de meio caminho do diâmetro, que é de 5 cm, o centro é definido pelo diâmetro +/-1,5 cm a partir do eixo geométrico central com um diâmetro total de 3 cm.

[007] Assim o inventor notou que a prática convencional de colocar um aparelho de bico na tubulação tem desvantagens em que o tubo pode provocar bloqueio ocasionalmente. Entretanto, ao colocar a entrada do aparelho de bico no centro da tubulação, fragmentos que acumulam em uso na borda interna da tubulação não bloquearão o aparelho de bico, até que os fragmentos sejam particularmente em grande quantidade de tal maneira que eles se estendam para o centro da tubulação propriamente dita, o que provavelmente bloquearia a tubulação propriamente dita. Desta maneira tais bicos são um melhoramento em relação aos bicos existentes que são propensos a bloqueio quando alguns fragmentos estão presentes na borda interna de uma tubulação.

[008] O aparelho de bico pode compreender uma segunda entrada dentro da tubulação, mas fora do centro da tubulação, a segunda entrada compreendendo um filtro com pelo menos uma abertura linear no mesmo.

[009] A primeira entrada pode ser uma abertura maior que a segunda entrada, e preferivelmente é fornecida em uma extremidade do aparelho de bico e a segunda entrada é fornecida em uma lateral do aparelho de bico.

[010] Assim as primeira e segunda entradas estão, portanto, em um ângulo uma em relação à outra, normalmente de noventa graus. A primeira entrada fornece uma passagem axial. E a segunda entrada fornece uma passagem lateral.

[011] De uma maneira geral, maior vantagem é obtida quanto mais próxima do eixo geométrico central da tubulação a entrada de aparelho de bico é fornecida. Desta maneira a entrada pode ficar dentro de 10%, opcionalmente de 5%, a partir do eixo geométrico central da tubulação.

[012] O aparelho de bico normalmente é fixado à tubulação em ângulos retos, mas pode ficar em um ângulo de 60 - 100 graus, ou mesmo maior, tal como de 20 - 160 graus. Uma parte da entrada de aparelho de bico pode ficar fora do centro. Por exemplo, uma primeira parte de entrada da entrada de bico fica no centro da tubulação tal como descrito neste documento, e uma segunda parte de entrada, entre a primeira parte de entrada e o restante do aparelho de bico, pode ser fornecido fora do centro e dentro da tubulação.

[013] O restante do aparelho de bico pode compreender um filtro.

[014] O aparelho de bico pode ser qualquer aparelho de bico descrito neste documento, opcionalmente, mas não essencialmente, um também de acordo com o segundo aspecto da invenção exposto a seguir neste documento. Recursos preferidos e outros opcionais do aparelho de bico do segundo aspecto da invenção são aspectos preferidos e opcionais do aparelho de bico de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[015] Em uma modalidade conhecida bicos são convertidos em um aparelho de bico de acordo com o primeiro aspecto da invenção ao adicionar uma peça de extensão/adaptadora de tal maneira que a entrada de bico estendido se estende para dentro da tubulação de tal maneira que pelo menos uma parte da entrada do bico estendido fica no centro da tubulação.

[016] Assim a invenção fornece um método de modificar um bico, compreendendo adicionar uma peça de extensão a um bico, de tal maneira que a entrada do bico com a peça de extensão se estende para o centro de uma tubulação. Um método como este pode ser usado com aparelho de bico tal como descrito neste documento ou bicos convencionais.

[017] A peça de extensão pode ter um filtro na mesma. O filtro da peça de extensão pode ter a mesma configuração do filtro/primeiro filtro descrito neste documento, e recursos opcionais do filtro/primeiro filtro são, independentemente, recursos opcionais do filtro da peça de extensão.

[018] A ordem de adicionar a peça de extensão a um aparelho de bico pode ser variada. Por exemplo, em uma modalidade particular, a peça de extensão é primeiro colocada em um furo no tubo, a peça de extensão se estendendo para o centro do tubo em uma extremidade, e então o bico é acrescentado à peça de extensão na sua outra extremidade. Por exemplo, ele pode ser preso no lado de dentro por meio de qualquer dispositivo adequado tal como por uma rosca.

[019] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um aparelho de bico compreendendo: uma entrada, uma saída, um filtro disposto entre a entrada e a saída, e um recipiente; em que o aparelho de bico define um primeiro caminho de fluxo para partículas muito grandes para o dito filtro e um segundo caminho de fluxo para a saída para partículas pequenas o suficiente para o dito filtro; e em que o recipiente é fornecido a jusante do primeiro caminho de fluxo.

[020] O filtro normalmente é uma tela compreendendo pelo menos uma abertura na mesma. Assim o primeiro caminho de fluxo é definido para partículas muito grandes para a dita abertura e o segundo caminho de fluxo é definido para partículas pequenas o suficiente para passar pela dita abertura.

[021] Normalmente o aparelho de bico compreende uma parte removível para permitir acesso ao recipiente. Isto pode ser fornecido pelo recipiente propriamente dito, ou parte do mesmo, sendo removível.

[022] O recipiente normalmente é de pelo menos 2 cm3, opcionalmente maior que 5 cm3, opcionalmente maior que 10 cm3. Normalmente o recipiente é integral com o resto do aparelho de bico.

[023] Tipicamente os primeiro e segundo caminhos de fluxo começam no filtro.

[024] O inventor da presente invenção notou que fragmentos tendem a acumular em um ponto de extremidade em uma linha. Por esta razão preferivelmente o primeiro caminho de fluxo termina no recipiente (ou alternativamente acima dele).

[025] Assim, com exceção da sua conexão de fluido direta com o primeiro caminho de fluxo, preferivelmente o recipiente não tem comunicação de fluido direta adicional (isto é, não por meio do primeiro caminho de fluxo) com qualquer outro caminho de fluxo do aparelho de bico. Em uso, o primeiro caminho de fluxo entre o filtro e o recipiente fica sob pressão e assim tipicamente o único fluxo no primeiro caminho de fluxo (após iniciar o fluxo através do aparelho de bico total) é um fluxo de partículas suspensas muito grandes para o dito filtro.

[026] O aparelho pode ser arranjado de tal maneira que em uso fluxo de fluido é direcionado para uma face externa do recipiente. O recipiente pode ser modelado de forma apropriada tendo, por exemplo, ranhuras espaçadas radialmente em volta da borda do mesmo, opcionalmente se estendendo por cerca de 10-20 mm na direção do centro do recipiente. As ranhuras podem ser paralelas à direção do fluxo de fluido imediatamente antes de o mesmo contactar o recipiente. Alternativamente ou de forma adicional elas podem ser de uma maneira geral verticais (+/- 20 graus) com base na orientação do aparelho em uso.

[027] A parte removível normalmente é uma parte que pode ser prontamente unida de novo ao bico. Assim a parte removível pode ser removível por meio de qualquer um ou mais de uma conexão rosqueada, uma conexão de encaixe de pressão, molas, grampos, parafusos ou outros tais mecanismos.

[028] A parte removível pode ser o recipiente, o qual pode ser conectado de modo rosqueado a uma outra parte do aparelho de bico, tal como o filtro.

[029] Uma passagem definida entre o filtro e o recipiente normalmente é maior que a dita pelo menos uma abertura de filtro.

[030] Além disso, o recipiente normalmente está em comunicação de fluido mais direta com o lado de entrada do filtro quando comparado com o lado de saída do filtro.

[031] A abertura preferivelmente é linear em forma - uma dimensão é maior que uma segunda dimensão, com a terceira dimensão sendo definida como a profundidade da abertura. Por exemplo, a primeira dimensão pode ser maior que 3, ou maior que 8, vezes o comprimento da segunda dimensão.

[032] A maior dimensão pode ser paralela ao fluxo de fluido em uso, mas dependendo da posição de saída em certas modalidades pode não ser paralela. Por exemplo, ela pode ser perpendicular.

[033] A tela normalmente é uma tela tubular com uma passagem através dela, e a dita pelo menos uma abertura na mesmo fica em uma face (em vez de em uma extremidade) da tela tubular. Assim o segundo caminho de fluxo pode ser de/para a passagem da tela tubular para/de o lado de fora da tela tubular; preferivelmente da passagem da tela tubular para o lado de fora da tela tubular.

[034] Normalmente existe uma pluralidade de aberturas na tela, tal como de 4 a 20, opcionalmente de 8 a 16, mas isto pode variar dependendo do tamanho do bico. A parte do aparelho de bico entre a entrada e a tela será referida como o “caminho de fluxo de entrada” e a parte do aparelho de bico entre a tela e a saída será referida como o “caminho de fluxo de saída”. A parte do aparelho de bico entre a tela e o recipiente será referida como o “caminho de fluxo de recipiente”.

[035] O caminho de fluxo de entrada pode ser uma parte relativamente central do bico quando comparado ao caminho de fluxo de saída, contudo isto depende do padrão de água real exigido.

[036] O caminho de fluxo de entrada e o primeiro caminho de fluxo preferivelmente são colineares e mais preferivelmente colineares com o caminho de fluxo de recipiente. O tamanho seccional transversal do caminho de fluxo de entrada preferivelmente é igual ou opcionalmente maior que o tamanho seccional transversal do caminho de fluxo de entrada e/ou o tamanho seccional transversal do caminho de fluxo de recipiente. Estes recursos permitem que certas modalidades criem uma pressão de fluxo para estimular os fragmentos para acumular na extremidade do primeiro caminho de fluxo, o qual termina no recipiente.

[037] A saída pode ser um canal, disposto em um ângulo de até 179 graus, opcionalmente de 10 a 50 graus.

[038] Um corpo externo pode ser fornecido, opcionalmente para criar um terceiro caminho de fluxo “o caminho de fluxo de saída” entre o filtro e a saída.

[039] Preferivelmente, o tamanho das aberturas na primeira tela é igual ou menor que o tamanho da saída.

[040] Deste modo, qualquer partícula pequena o suficiente para passar pelas aberturas provavelmente não será capaz de bloquear a saída uma vez que a saída é do mesmo tamanho ou maior.

[041] Para certas modalidades, um flange angulado pode ser fornecido, preferivelmente se estendendo por pelo menos 300 graus em volta da circunferência do aparelho, e em um ângulo de 5 a 90 graus, frequentemente de 60 a 85 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal principal do filtro. O fluido em uso pode ser direcionado para o flange, e em seguida para fora do aparelho. O flange pode ser fixado ao pote de fragmentos e preferivelmente é moldado como uma peça única com o pote de fragmentos.

[042] O filtro em seguida será referido como o primeiro filtro.

[043] O aparelho de bico pode compreender adicionalmente um filtro de entrada, normalmente uma tela compreendendo pelo menos uma abertura, para resistir ao fluxo de partículas de um tamanho predefinido.

[044] Entretanto, a tela de entrada pode compreender uma primeira abertura relativamente grande (normalmente na sua extremidade) que é dimensionada para permitir o fluxo de partículas muito grandes para aberturas secundárias. Este recurso intuitivo contrário impede obstrução da tela de entrada se partículas suficientes acumularem na(s) abertura(s) secundária(s) (normalmente na lateral da mesma). Normalmente a dita primeira abertura maior preferivelmente é do mesmo tamanho (opcionalmente maior) que o tamanho do caminho de fluxo de entrada e do caminho de fluxo de recipiente.

[045] Normalmente existe uma pluralidade de aberturas secundárias. A forma e dimensões das aberturas secundárias podem incluir qualquer recurso opcional descrito anteriormente com relação à primeira tela descrita anteriormente. Em modalidades preferidas, o comprimento das aberturas secundárias normalmente lineares é menor que aquele das aberturas equivalentes descritas adicionalmente acima para a primeira tela.

[046] Preferivelmente, o tamanho das segundas aberturas na tela de entrada é igual ou menor que o tamanho da saída.

[047] A distância entre o corpo externo e a tela normalmente afeta a velocidade de saída de fluido em uso. Normalmente a dita distância está na faixa de 1-12 mm; por esta razão existe um canal de 1-12 mm entre a tela e o corpo externo. Preferivelmente, para aparelho de bico de baixa velocidade, a distância (largura de canal) está na faixa de 7-12 mm. Para bicos de alta velocidade a distância (largura do canal) pode ser de 2-5 mm ou de 2-3 mm.

[048] Para modalidades onde um alojamento ou corpo externo circunda o recipiente, este fator normalmente determina de forma predominante a velocidade de saída do fluido em uso.

[049] Para outras modalidades, o espaçamento do recipiente a partir da saída também pode ser variado a fim de variar a velocidade de saída; especialmente para modalidades onde a face externa do recipiente distribui o fluido. Por exemplo, se o recipiente ficar espaçado mais distante da saída de fluido, então um aparelho de bico como este tenderá a funcionar como um aparelho de bico de menor velocidade, por exemplo, uma vez que o fluido terá mais tempo para despressurizar antes de ser distribuído pela face externa do recipiente.

[050] Tipicamente pode existir um espaço de 1-50 mm entre a saída e o recipiente. Para aparelho de bico pretendido para ser usado como um bico de baixa velocidade, a distância normalmente está na faixa de 10 mm a 30 mm. Para aparelho de bico pretendido para ser usado como um bico de alta velocidade, a distância normalmente está na faixa de 1 mm a 7 mm.

[051] Por exemplo, em uma modalidade, a tela tem 24 fendas de 1 mm - e um espaço de canal de 2-3 mm entre a tela e o corpo externo, e uma folga de 2 mm entre a saída e o recipiente.

[052] Os bicos descritos neste documento podem ser fixados a uma tubulação de tal maneira que existe comunicação de fluido entre eles, e a entrada do bico se estende para dentro da tubulação de tal maneira que pelo menos uma parte da mesma fica no centro da tubulação.

[053] O aparelho pode ser adaptado para funcionar com um sistema de água, sistema de óleo (por exemplo, em queimadores de óleo) ou com qualquer outro fluido.

[054] Fluido compreende líquido com ou sem gás. Por exemplo, no caso de um queimador de óleo, uma mistura de óleo/ar pode ser usada.

[055] A invenção também fornece um método de monitorar integridade de tubulação compreendendo pesar fragmentos recuperados da tubulação, e avaliar a integridade da tubulação com base no peso dos fragmentos.

[056] Este método preferivelmente é executado usando o aparelho descrito neste documento. Ele pode ser repetido durante um período de tempo. Claramente os fragmentos são indicativos de uma tubulação com deterioração, e ação corretiva pode ser executada ao avaliar a integridade de tubulação, tal como adicionar mais inibidor químico, ou substituir a tubulação.

[057] Modalidades da presente invenção serão descritas agora, somente a título de exemplo, com referência para as figuras anexas, em que: A figura 1 é uma vista seccional transversal de um aparelho de bico de acordo com a presente invenção em uso; A figura 2 é uma vista explodida em perspectiva do aparelho de bico de acordo com a presente invenção; A figura 3 é uma vista explodida recortada em perspectiva do aparelho de bico da figura 1; A figura 4 é uma vista ampliada em perspectiva do aparelho de tela da figura 1; A figura 5 é uma vista ampliada recortada em perspectiva do aparelho de tela da figura 1; A figura 6 é uma vista ampliada em perspectiva do bico da figura 1; A figura 7 é uma vista ampliada em perspectiva do pote de fragmentos da figura 1; A figura 8 é uma vista ampliada recortada em perspectiva do bico da figura 1; A figura 9 é uma vista explodida recortada em perspectiva de uma segunda modalidade de um aparelho de bico de acordo com a presente invenção; A figura 10 é uma vista recortada em perspectiva da modalidade da figura 9 montada; A figura 11 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um aparelho de filtragem da presente invenção; A figura 12 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um aparelho de filtragem alternativo da presente invenção; A figura 13a é uma vista em perspectiva de uma modalidade adicional de um aparelho de bico de acordo com a presente invenção; A figura 13b é uma vista lateral do aparelho de bico da figura 13a; A figura 13c é uma vista seccional através de A-A do aparelho de bico da figura 13b; A figura 14a é uma vista em perspectiva de uma modalidade adicional de um aparelho de bico de acordo com a presente invenção; A figura 14b é uma vista lateral do aparelho de bico da figura 14a; A figura 14c é uma vista seccional através de A-A do aparelho de bico da figura 14b; A figura 15 é uma vista em perspectiva também de uma modalidade adicional de um aparelho de bico formando parte de um sistema de bico de acordo com a presente invenção; A figura 16 é uma vista em perspectiva do sistema de bico da figura 15 compreendendo o aparelho de bico e uma tubulação; A figura 17 é uma vista plana da modalidade da figura 15 de um sistema de bico; e A figura 18 é uma vista adicional do aparelho de bico da figura 15 mostrando os componentes internos.

[058] As figuras 1 e 2 mostram uma modalidade de um aparelho de bico 10 da presente invenção compreendendo uma aparelho de tela 20 (compreendendo um segregador de entrada 22 e uma tela principal 23), um corpo externo 30 e um pote de fragmentos 40. Embora esta modalidade se relacione com o fluxo de água para uso com um sprinkler, será percebido que outros fluidos para propósitos diferentes também podem ser usados com um aparelho de bico 10 como este ou com outro aparelho de bico de acordo com a presente invenção.

[059] Os vários componentes 20, 30, 40, descritos com mais detalhes a seguir, encaixam conjuntamente ao longo de seu eixo geométrico central de tal maneira que, tal como mostrado na figura 1, o aparelho de bico 10 pode ser fixado a uma peça em forma de T 16 de um tubo de água 14 ou de qualquer saída de sistema de entrega de fluido.

[060] Em uso, o tubo de água 14 contém água poluída pelos fragmentos particulados 18. Para a função básica, água poluída flui através de uma passagem central 12 do aparelho de bico 10 e a água continua através da tela principal 23 e por uma saída ou canal de saída 36 que a direciona para a área circundante. O fragmento particulado 18 que é muito grande para fluir através da tela principal 23, é direcionado para o recipiente referido como um pote de fragmentos 40. Assim o fragmento permanece fora do caminho da tela principal 23, o que impede obstrução da tela 23 ou obstrução do canal de saída 36, permitindo assim que o aparelho de bico 10 funcione de forma apropriada.

[061] O pote de fragmentos 40 pode ser removido e recolocado periodicamente para remover fragmentos acumulados, os quais podem ser pesados para calcular taxa de corrosão tal como descrito a seguir.

[062] Os diferentes componentes do aparelho de bico 10 serão descritos agora com mais detalhes.

[063] O aparelho de tela 20, mostrado com mais detalhes nas figuras 4 e 5, compreende um segregador de entrada 22 que compreende uma série das fendas lineares 25, as quais permitem que água e partículas menores passem através delas, mas que bloqueiam a passagem de partículas maiores. A tela principal 23 compreende uma série similar das fendas 27 (embora tipicamente um pouco maiores) que separa a água poluída em (i) um fluxo enriquecido com fragmentos e (ii) um fluxo de água pura. O segregador de entrada 22 e a tela principal 23 são montados em alinhamento axial em um e outro lado de uma porca hexagonal 24. A passagem 12 se estende através do segregador de entrada 22, da porca 24 e da tela principal 23. Uma parte da porca 24 se estende radialmente para fora do segregador de entrada 22 e da tela principal 23, para fornecer uma montagem para as roscas 28, 29 acima e abaixo, tal como descrito neste documento a seguir.

[064] O segregador de entrada 22 fornece capacidade adicional para a capacidade de filtragem do aparelho de bico 10, uma vez que fragmentos podem acumular entre a borda da peça em forma de T 16 e o segregador de entrada 22. A passagem axial 12 (que é uma abertura maior que as fendas lineares 20) é fornecida no segregador de entrada 22 pela qual água assim como partículas de vários tamanhos podem fluir. Notavelmente, entretanto, a passagem 12 é grande o suficiente para receber as partículas maiores que não podem passar pelas fendas 25 no segregador de entrada 22. Assim, se o fragmentos 18 acumularem nesta posição eles não bloquearão fluxo de água e assim não bloquearão o aparelho de bico total 10. Assim, quando os fragmentos alcançarem seu ponto de saturação eles começarão a fluir sobre o segregador de entrada 22 para a passagem 12. O segregador de entrada 22 é particularmente adequado para bicos posicionados verticalmente.

[065] O fluxo de água pura se desloca através das fendas 27 na tela principal 23 e para fora do canal de saída 36 e é direcionado pelo corpo externo 30 para a área circundante.

[066] Uma vista ampliada do corpo externo 30 está mostrada na figura 6. Ele compreende uma parte angulada 32 cuja parte interna 31, juntamente com uma parte de casamento em um tubo 48, é modelada para direcionar o fluxo de água para a área desejada. A parte angulada 32 se estende radialmente para fora quando comparada ao tubo 48 oposto, mas este não ajuda adicionalmente a direcionar o fluxo de água. Em vez disto ele fornece uma maior superfície de pega e tem um perfil hexagonal para permitir o aperto do mesmo junto à tela principal 23 para facilidade de montagem. O corpo 30 também inclui uma parte de cobertura 33 que define um caminho de fluxo entre seu furo interno e a tela principal 23. O corpo externo 30 pode ser substituído por uma variedade de corpos diferentes de tamanhos variáveis e ângulos diferentes a fim de ser dimensionado de forma apropriada para seu propósito pretendido. Nesta modalidade, o corpo externo 30 fornece um cone de pulverização oco em um ângulo de 45 graus.

[067] O pote de fragmentos 40 está mostrado com mais detalhes nas figuras 7 e 8 e compreende um recipiente 42 com uma placa de extremidade 44. Na extremidade aberta do pote de fragmentos, uma entrada 46 é rosqueada para receber uma rosca 26 na extremidade da tela principal 23 e uma parte de tubo de diâmetro maior (que o da entrada) 48 se estende do recipiente 42 adicionalmente na direção axial.

[068] Para montar o aparelho de bico 10 para o primeiro uso, o aparelho de tela 20 é fixado à peça em forma de T 16 por meio de uma rosca 28 feita na porca de flange 24. O segregador de entrada 22 assim se estende para cima para dentro da peça em forma de T 16 ou de outra tubulação à qual ele é encaixado e a tela principal 23 se estende do lado oposto da porca 24 (normalmente em uma direção para baixo). A parte de cobertura do corpo externo 30 é então colocada sobre e em volta da tela principal 23 e é fixada à rosca 29. Finalmente, a entrada 46 no pote de fragmentos 40 é fixada a uma rosca 26 na extremidade da tela principal 23. A borda 49 da parte de tubo 48 fica então alinhada com a extremidade interna 31 do corpo externo 30 e ligeiramente espaçada para longe dela e a folga resultante (mostrada na figura 1) entre elas fornece o canal de saída 36 para a água. Notavelmente a borda 49 é angulada para refletir o ângulo da extremidade de entrada 31 do corpo externo 30 (fornecendo assim um canal angulado), os quais podem ser variados dependendo da cobertura desejada ou de outros fatores.

[069] Com relação às partículas de fragmentos que são muito grandes para passar pelas fendas 23, elas prosseguem para o pote de fragmentos 40. O recipiente 42 é dimensionado para permitir que um grande volume de fragmentos seja capturado sob pressão.

[070] Assim modalidades da presente invenção fornecem um ambiente livre de fragmentos permitindo que água passe pelos bicos, assegurando que ela alcança o Fator K exigido para seu desempenho ideal.

[071] Modalidades da presente invenção se beneficiam de que para bloquear completamente o bico será preciso quantidades muito grandes de carepa e fragmentos sem manutenção de limpeza dos potes de fragmentos, ao contrário de muitas soluções existentes que falharão quase que instantaneamente.

[072] Efetivamente, para certas modalidades da invenção existem doze fendas na tela principal 23, mas o bico ainda pode entregar o volume e pressão de água exigidos pelo bico para seu desempenho ideal se somente duas destas fendas estiverem livres de fragmentos.

[073] O canal de saída 36 pode ser arranjado em qualquer ângulo. O ângulo neste exemplo é de 45 graus, e isto é específico para operações de resfriamento já que ele envia água para frente em seu ângulo ideal para alcançar seu ponto mais distante da estrutura que ele está protegendo. Este ângulo é casado com o do tubo 48 do pote de fragmentos 40 para formar o canal de saída 36. Preferivelmente, o pote de fragmentos 40 não é maior que o corpo externo 32.

[074] A tela principal 23 e a cobertura 33 são dimensionadas para otimizar o volume e pressão de água corretos através delas para o canal de saída 36.

[075] A primeira modalidade está mostrada fixada a uma peça em forma de T, mas o aparelho de bico pode ser fixado facilmente a qualquer saída de transferência de fluido - um ponto de saída vertical voltada para cima ou para baixo, horizontal, etc. também pode ser usado.

[076] A figura 9 mostra uma segunda modalidade de um aparelho de bico 110 da presente invenção; partes iguais compartilham o mesmo número de referência exceto que precedido por um ‘1’. O aparelho de bico 110 compreende um aparelho de tela 120, um corpo externo 130 e um pote de fragmentos 140.

[077] O aparelho de tela 120 e o pote de fragmentos 140 funcionam tal como descrito para a modalidade descrita anteriormente, e não serão descritos adicionalmente.

[078] Nesta modalidade, entretanto, o corpo externo 130 tem uma forma cilíndrica com uma extremidade aberta e a extremidade oposta tendo um canal de saída 136. O corpo externo 130 encerra o recipiente para fragmentos 140, e é preso a um elemento de suporte 150, o qual por sua vez é preso a uma porca se estendendo circunferencialmente 124 no aparelho de tela 120.

[079] O aparelho de bico 110 montado está mostrado na figura 10. Em uso, a água (ou outro fluido), entra no aparelho de bico através de um segregador de entrada 122, o qual impede o fluxo de partículas de fragmentos através de suas fendas menores 125. O fluxo continua pela passagem central 112 do aparelho de tela 120, através das fendas 127 na tela principal 123 e então para um vazio 152 entre o corpo externo 130 e o pote de fragmentos 140/tela principal 123. Fragmentos particulados muito grandes para passar pelas fendas 127 são retidos dentro do pote de fragmentos 140. O fluxo de água continua para fora do canal de saída 136, o qual pode ser dimensionado adequadamente para a aplicação desejada tal como, por exemplo, criar uma névoa. Este arranjo permite um perfil de pulverização de cone total.

[080] Uma vantagem de certas modalidades da invenção é que as telas são fornecidas no aparelho de bico próximas ao canal de saída. Portanto, poluentes (tais como carepa saindo da tubulação) são agarrados pela tubulação. Isto contrasta com outros projetos onde uma tela ou filtro é fornecido a montante na tubulação e qualquer carepa liberada a jusante da tela não é removida e assim pode bloquear os bicos.

[081] Alguns aparelhos de telas alternativos 220, 320 estão mostrados nas figuras 11 e 12 e estes funcionam em um modo similar ao das modalidades descritas anteriormente. Na figura 12 pode ser visto que as fendas 325, 327 estão arranjadas em uma direção perpendicular ao fluxo de fluido, ao contrário das modalidades descritas anteriormente.

[082] Em qualquer caso, o arranjo das fendas para modalidades preferidas da invenção é configurado de tal maneira que o comprimento do corpo externo e a passagem através da tela permitem volume suficiente para a saída mesmo se 80% da tela estiverem bloqueados. A provisão de fendas em vez de telas com pequenos furos circulares facilita um efeito como este, o que também minimiza elevação de pressão na tela e perda de pressão do fluido expelido.

[083] Modalidades da presente invenção não somente permitem armazenamento de fragmentos, mas elas também podem ser usadas para determinar a taxa de corrosão dentro da linha de inundação. Após cada teste de funcionamento do sistema todos os potes de fragmentos podem ser removidos com os fragmentos sendo armazenados para pesagem. O peso e volume dos fragmentos podem ser calculados para mostrar taxa de corrosão quando referenciados com a frequência do teste. Este recurso permitirá ao operador avaliar a vida do sistema inteiro e determinar quando ele exige uma reestruturação e substituição total.

[084] Uma modalidade adicional da invenção está mostrada nas figuras 13a - 13c e partes similares usam os números de referência correspondentes de modalidades anteriores exceto que precedidos por um ‘4’. A modalidade da figura 13a compreende um segregador de entrada 422, um corpo principal 430 e um pote de fragmentos 440 que funciona tal como descrito para modalidades anteriores a não ser que notado de outro modo.

[085] Notavelmente um canal de saída 436 é fornecido entre a tela 423 e o alojamento 430, o qual é maior e direciona fluido que tenha passado através da tela 423 para o pote de fragmentos 440.

[086] O pote de fragmentos 440 tem uma pluralidade das ranhuras 447 no perímetro externo do mesmo. Cada ranhura 447 se estende verticalmente (tal como orientada em uso) e na direção do centro do pote de fragmentos 440 tipicamente por 5-25 mm. Assim elas ficam espaçadas radialmente umas das outras.

[087] Em uso, fluido relativamente puro é direcionado pela saída 436 sobre o pote de fragmentos 440, o qual distribui o fluido em um padrão exigido em certas situações. O fluido seguirá o caminho do projeto de face externa do pote de fragmentos 440 onde ele poderá fluir através dele e se chocar contra seções do mesmo para direcionar o fluxo em várias direções. Isto determinará se o padrão é padrão de cone oco ou de cone total. A velocidade alta normalmente é de cone total a não ser que o alojamento 430 fique em volta da área de pote de fragmentos total (tal como na modalidade da figura 10).

[088] As distâncias ‘c’ e ‘d’ podem ser variadas dependendo das exigências de aplicação. Por exemplo, distância d pode ser menor que aquela mostrada nas figuras e tipicamente é de 1-20 mm. A velocidade pode ser reduzida ao estender o comprimento ‘d’ entre a saída 436 e o pote de fragmentos 440. Para reduzir fluxo para reduzir o Fator K ou vice-versa, as fendas na tela 423 podem ser menores: 12 fendas de 1 mm de largura na mesma área em vez de 24 fendas de 1 mm, por exemplo. Isto reduziria o volume.

[089] Uma modalidade adicional da invenção está mostrada nas figuras 14a - 14c e partes similares usam os números de referência correspondentes de modalidades anteriores exceto que precedidos por um ‘5’. A modalidade da figura 14a compreende um segregador de entrada 522, um corpo principal 530 e um pote de fragmentos 540 que funciona tal como descrito para modalidades anteriores a não ser que notado de outro modo.

[090] Nesta modalidade o aparelho de bico é orientado em uma direção para cima durante uso e a pressão mantém os fragmentos no pote de fragmentos 540. O pote de fragmentos 540 tem um flange angulado 545 que fica aproximadamente a 80 graus em relação ao alojamento 540.

[091] Em uso, fluido prossegue através do segregador de entrada 522, através da tela principal 523 e de entre o alojamento 530 e a tela principal 523 ele é então direcionado pela parte angulada 545 do pote de fragmentos 540 para lado de fora do aparelho por meio de uma saída 536.

[092] Os aparelhos de bico mostrados nas figuras 13a-13c e 14a-14c frequentemente são mais apropriados para aplicações de velocidade média até alta, ou aplicações de velocidade média até baixa, quando comparados aos aparelhos de bico de modalidades anteriores que são mais apropriados para aplicações de alta velocidade. Apesar disso qualquer modalidade pode ser usada para qualquer aplicação de velocidade.

[093] A figura 15 mostra uma modalidade adicional de um aparelho de bico 610 tendo uma entrada estendida 631. A entrada desta modalidade se estende para dentro de uma tubulação 614, tal como mostrado nas figuras 16 e 17, de tal maneira que a entrada se estende para o centro da tubulação. Deste modo, mesmo com fragmentos acumulados no lado de dentro da tubulação 614, os quais tenderiam a bloquear outros bicos, ela não será bloqueada contanto que fluido esteja fluindo pelo centro da tubulação 614. Uma configuração como esta pode ser usada com qualquer um dos bicos revelados neste documento. Nesta modalidade, a extremidade da entrada 631 está dentro de 5 mm a partir do eixo geométrico central da tubulação 614 que tem um diâmetro de 1” a 8” (25,4 mm a 203,2 mm) .

[094] A entrada 631 também tem uma parte secundária 622, a qual permite que fluido flua para dentro dela, e também compreende uma série das fendas lineares 625 para filtrar o fluido.

[095] A figura 18 mostra o aparelho de bico da figura 15 com o alojamento externo removido, mostrando alguns componentes internos, os quais de uma maneira geral funcionam tal como descrito para modalidades anteriores.

[096] Notavelmente a entrada 631 é fornecida como uma peça separada, e durante montagem é colocada na tubulação. As partes remanescentes do aparelho de bico são então conectadas à peça de entrada separada 631.

[097] A presente modalidade também inclui uma placa de dispersão 658 conectada ao recipiente por meio de um elemento cilíndrico.

[098] Modalidades da invenção têm um uso de múltiplos propósitos sendo capazes de alcançar o Fator K para sprinkler.

[099] Modalidades da invenção também são mais seguras em que menos fragmentos são distribuídos com o fluido. Tais fragmentos podem causar danos para as pessoas; por exemplo, é conhecido que podem cortar faces e têm o potencial para causar ferimentos sérios nos olhos.

[0100] Melhoramentos e modificações podem ser feitas sem divergir do escopo da invenção.

Claims

1. Sistema sprinkler compreendendo um sprinkler (10, 110, 610) e uma tubulação (14, 614), a tubulação tendo um eixo geométrico central e um diâmetro de 2,5 cm a 20 cm, o sprinkler (10, 110, 610) fixado à tubulação (14, 614) de tal maneira que exista comunicação de fluido entre eles, CARACTERIZADO pelo fato de que o sprinkler (10, 110, 610) tem uma primeira parte de entrada, uma segunda parte de entrada e uma saída de sprinkler (36, 136, 436), em que o sprinkler (10, 110, 610) se estende para a tubulação (14, 614) de tal maneira que pelo menos uma parte da primeira parte de entrada fica no centro da tubulação (14, 614), o centro da tubulação está dentro de ±15% do eixo geométrico central da tubulação (14, 614) com base no diâmetro da tubulação (14, 614), e uma extremidade do sprinkler (10, 110, 610) está dentro de 5 mm do eixo geométrico central da tubulação (14, 614); e em que a segunda entrada está dentro da tubulação (14, 614), mas fora do centro da tubulação (14, 614), a segunda parte de entrada compreendendo um filtro de partículas (22, 122, 422, 522, 622); e em que um primeiro caminho de entrada de fluido se estende através da primeira parte de entrada, desviando da segunda parte de entrada; e um segundo caminho de entrada de fluido se estende através da segunda parte de entrada, desviando da primeira parte de entrada; onde as primeira e segunda partes de entrada de fluido proporcionam caminhos de fluxo simultâneos paralelos a partir da tubulação (14, 614) para o sprinkler (10, 110, 610).

2. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada é uma abertura maior que cada segunda parte de entrada, e é fornecida em uma extremidade do sprinkler (10, 110, 610) e cada segunda parte de entrada é fornecida em uma lateral do sprinkler (10, 110, 610).

3. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada do sprinkler fica dentro de ±10% do eixo geométrico central da tubulação (14, 614), com base no diâmetro da tubulação (14, 614).

4. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada do sprinkler fica dentro de ±5% do eixo geométrico central da tubulação (14, 614), com base no diâmetro da tubulação (14, 614).

5. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tamanho seccional transversal da primeira parte de entrada é pelo menos do mesmo tamanho de um tamanho seccional transversal de um caminho de fluxo da primeira parte de entrada para um filtro de partículas (22, 122, 422, 522, 622) no sprinkler (10, 110, 610).

6. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada do sprinkler (10, 110, 610) é fornecida como uma peça de extensão separada, de tal maneira que quando fixada ao restante do sprinkler (10, 110, 610), pelo menos uma parte da primeira parte de entrada fica no centro da tubulação (14, 614).

7. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita peça de extensão é configurada para encaixar em um orifício na tubulação (14, 614), e uma parte do restante do aparelho de sprinkleré configurado para ser conectado a um furo interno da peça de extensão.

8. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação de 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sprinkler (10, 110, 610) é fixado à tubulação (14, 614) em ângulo de 60 a 100 graus.

9. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sprinkler (10, 110, 610) compreende adicionalmente: um segundo filtro (23, 423, 523) disposto entre as primeira e segunda partes de entrada, e a saída (36, 136, 436), e um recipiente (40, 140, 440, 540); em que o sprinkler (10, 110, 610) define um primeiro caminho de fluxo para partículas muito grandes para o dito filtro (23, 423, 523) e um segundo caminho de fluxo para a saída (36, 136, 436) para partículas pequenas o suficiente para o dito filtro (23, 423, 523); e em que o recipiente (40, 140, 440, 540) é fornecido a jusante do primeiro caminho de fluxo.

10. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sprinkler (10, 110, 610) é disposto de tal maneira que ele produza um perfil de pulverização de cone total ou cone oco.

11. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma placa de dispersão.

12. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada tem uma configuração diferente da segunda parte de entrada.

13. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada tem uma configuração circular.

14. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte de entrada é uma parte de entrada discreta da segunda parte de entrada.

15. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o filtro de partículas (22, 122, 422, 522, 622) tem pelo menos quatro aberturas lineares (25, 125, 325, 625) no mesmo.

16. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que as aberturas lineares (25, 125, 325, 625) são paralelas a um eixo geométrico longitudinal principal do aparelho de sprinkler.

17. Sistema sprinkler, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sprinkler (10, 110, 610) se estende radialmente através de uma parede circunferencial da tubulação (14, 614) e no fluxo de fluido através da tubulação (14, 614).