BR202021014062Y1 - Disposição aplicada a comporta tubular articulada - Google Patents

Abstract

DISPOSIÇÃO APLICADA A COMPORTA TUBULAR ARTICULADA. O presente modelo de utilidade pertence ao setor de dispositivos aplicados a estações de tratamento de água, e se refere, mais especificamente, a uma comporta tubular de controle de dutos de água de tanques de armazenamento. É composto por uma tubulação em “L” formada por uma linha de maior diâmetro (1A) e uma linha acoplada (1B) de menor diâmetro, sendo que a linha (1B) é montada junto a parede por sobreposta (7) montada por elementos de fixação (6) junto a gaxetas (5), montada por mancais (4) e justaposta ao flange (2) por trava (3); a linha (1A) é conectada a um contrapeso (9) formado por paredes de chapa com concreto; e dispõe ainda de tubo de encaixe (8) de movimentação manual. É composto uma linha de descarga em “L” (1A)(1B) manufaturada em tubo de aço carbono com o diâmetro de acordo com a vazão solicitada. A câmara também é confeccionada em tubo de aço carbono de diâmetro superior a linha de descarga estabelecida. A parte traseira é composta de flange (2) para a conexão com a tubulação do efluente do decantador. Ainda nesta parte, estão dimensionados pontos de esbarro para equalizar o empuxo provocado pelo fluxo da água. O sistema de vedação é feito através de anéis de gaxeta (5) prensados por sobreposta (7) para estabelecer estanqueidade total.

Description

Setor tecnológico do Modelo de Utilidade

[001] O presente modelo de utilidade pertence ao setor de dispositivos aplicados a estações de tratamento de água, e se refere, mais especificamente, a uma comporta tubular de controle de dutos de água de tanques de armazenamento.

Estado da técnica

[002] A Estação de Tratamento de Água (ETA) é um equipamento que tem como principal objetivo garantir os padrões de potabilidade ao consumo humano. A água deve ter aspecto limpo, pureza de gosto e estar isenta de micro-organismos patogênicos. Para se manter nessas condições, deve-se evitar sua contaminação por resíduos. Sejam eles agrícolas (de natureza química ou orgânica), esgotos, resíduos industriais ou sedimentos provenientes da erosão.

[003] A poluição da água prejudica o seu uso, atingindo o ser humano de forma direta. Todos utilizam a água para beber, para higiene, para lavar roupas e utensílios. Além disso, a água tem a função primordial de abastecer toda a estrutura das cidades - indústrias, empresas, escolas, hospitais, casas, etc.

[004] As estações de tratamento de água (ETAs) funcionam como verdadeiras fábricas para produzir água potável. Atualmente, são tratados mais de 119 mil litros de água por segundo. O processo convencional de tratamento de água é dividido em fases. Em cada uma delas existe um rígido controle de dosagem de produtos químicos e acompanhamento dos padrões de qualidade.

[005] Na etapa de Pré-cloração, primeiro o cloro é adicionado assim que a água chega à estação. Isso facilita a retirada de matéria orgânica e metais. Na Pré- alcalinização, depois do cloro, a água recebe cal ou soda, que servem para ajustar o pH aos valores exigidos nas fases seguintes do tratamento. Na coagulação é adicionado sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, seguido de uma agitação violenta da água. Assim, as partículas de sujeira ficam eletricamente desestabilizadas e mais fáceis de agregar. Na Floculação, após a coagulação, há uma mistura lenta da água, que serve para provocar a formação de flocos com as partículas. Na Decantação a água passa por grandes tanques para separar os flocos de sujeira formados na etapa anterior. Na Filtração a água atravessa tanques formados por pedras, areia e carvão antracito. Eles são responsáveis por reter a sujeira que restou da fase de decantação. Na Pós-alcalinização é feita a correção final do pH da água, para evitar a corrosão ou incrustação das tubulações. E na Desinfecção é feita uma última adição de cloro no líquido antes de sua saída da Estação de Tratamento, o que garante que a água fornecida chegue isenta de bactérias e vírus até a casa do consumidor. E por fim, na Fluoretação, o flúor também é adicionado à água, substância que ajuda a prevenir cáries.

[006] Todavia, é parte do processo haver manutenções preventivas e corretivas sobretudo nos tanques que recebem água por tubulações na etapa de filtração, que precisam ser limpos ou eventualmente ter a passagem de fluido interrompida. Nesse caso, as tubulações ligadas aos tanques atualmente não são totalmente estanques, o uso de um registro de gaveta, válvula borboleta e comporta tipo guilhotina não fornecem qualidade no fechamento de água, e consequentemente prejudicam os trabalhos a serem realizados. O problema técnico a ser resolvido é justamente a falha na estanqueidade das saídas das tubulações de tanques, pois após o decantador a água passa por um filtro antes de ser direcionada aos tanques, porém na limpeza dos filtros a transferência do fluido precisa ser limitada e as soluções conhecidas até o momento são insuficientes e desconhece-se soluções técnicas que promovam melhorias técnicas nesse sentido.

Novidades e objetivos do Modelo de Utilidade

[007] Diante disso, apresenta-se uma Comporta Tubular Articulada de passagem plena, construída em tubulação de aço, soldada em “L” com rotação de 90°, funcionando como um vaso comunicante.

[008] O princípio de vedação é através de gaxeta prensada por sobreposta na câmara de vedação. Podem ser empregados os seguintes tipos de vedação: gaxeta grafitada, gaxeta teflonada, gaxeta pastosa e selo mecânico. Com essas variáveis de vedação, a referida comporta possui uma ampla condição de implantação vedante.

[009] A Comporta tem uma condição que as válvulas conhecidas não possuem que é a capacidade de estanqueidade total. Com relação à manutenção, exige a necessidade de revisão a cada 10 (dez) anos da remoção dos anéis de gaxeta por novos anéis para garantir a preservação da estanqueidade.

[010] A Comporta tem outra característica única que é a capacidade de regular a vazão com a calibragem do ângulo operacional. A vida útil é da ordem de 30 (trinta) anos, superior às válvulas concorrentes que apresentam baixo nível útil.

[011] As válvulas tradicionais apresentam vazamentos prematuros em função da incapacidade de veicular o fluxo de água com ressaltos. E tem passagem plena e não possui ressaltos, tão prejudiciais ao bom funcionamento dos tipos de válvulas de bloqueio.

[012] O fechamento é através de vasos comunicantes e por esse motivo não existe a possibilidade de vazamentos. A comporta é projetada para operar exclusivamente em galerias.

[013] O acionamento da comporta poderá ser de forma manual, através de alavanca, rosca sem fim com volante ou por atuadores elétricos e pneumáticos. O raio de operação máxima é de 90° e dependendo do ponto de aplicação, a regulagem do ângulo determina a vazão máxima e mínima.

[014] A Comporta Tubular Articulada possui outras propriedades que a diferenciam das demais tecnologias, além de resultar em vantagens substanciais em comparação com outros produtos, assim sendo: - Opera com passagem plena, sem qualquer tipo de retenção; - Possui fácil montagem; - Assegura estanqueidade duradoura; - A operacionalização é bastante simples e com um mínimo custo de manutenção.

[015] A Comporta opera como regulador de vazão, a depender do ângulo de inclinação, estabelece a vazão solicitada, sendo essa uma característica muito importante para a adequada regulagem de vazão no momento da lavagem dos filtros.

Descrição dos desenhos anexos

[016] A fim de que o presente modelo de utilidade seja plenamente compreendido e levado à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, o mesmo será descrito de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que o ilustram e subsidiam abaixo listados: Figura 1 representa a vista lateral da comporta tubular articulada; Figura 2 representa a vista frontal da comporta com destaque ao sistema de funcionamento; Figura 3 representa uma sequência de etapas para abertura da comporta girando em 90°.

Descrição detalhada do Modelo de Utilidade

[017] Conforme a Figura 1, o presente modelo é composto por uma tubulação em “L” formada por uma linha de maior comprimento (1A) e uma linha acoplada (1B) de menor comprimento, sendo que a linha (1B) é montada junto a parede a partir de uma sobreposta (7) junta a anéis a gaxeta (5) prensados através de parafusos (6) fixos externamente a chapas, e mancais (4), sendo conectada ao flange (2) por travas (3); a linha (1A) é conectada a um contrapeso (9) formado por paredes de chapa com concreto; e dispõe ainda de tubo de encaixe (8) de movimentação manual; junto a linha (1B), internamente, tem-se um batente nos ângulos 0° e 90° (não ilustrado) que limita o movimento.

[018] É composto uma linha de descarga em “L” (1A)(1B) manufaturada em tubo de aço carbono com o diâmetro de acordo com a vazão solicitada. A câmara também é confeccionada em tubo de aço carbono de diâmetro superior a linha de descarga estabelecida.

[019] A parte traseira é composta de flange (2) para a conexão com a tubulação (1B) do efluente do decantador. Ainda nesta parte, estão dimensionados pontos de esbarro para equalizar o empuxo provocado pelo fluxo da água.

[020] O sistema de vedação é feito através de anéis de gaxeta (5) prensados pela sobreposta (7) para estabelecer estanqueidade total.

[021] O contrapeso (9) está localizado na extensão da linha de descarga (1A), no prolongamento, ou seja, na parte traseira da unidade. A água só flui da coluna maior, e no prolongamento da mesma. O contrapeso (9) é usado numa peça em concreto armado removível para diminuir a carga durante o transporte.

[022] Quanto ao seu funcionamento, como ilustram as Figuras 2 e 3, o operador ao desejar estancar a saída de água de posse de uma vara, a encaixa no tubo (8) e gera força em direção ao fechamento, em 90°, auxiliado pelo contrapeso (9) que reduz o esforço necessário. Por meio do batente (não ilustrado) internamente disposto na linha (1B), o operador é limitado a girar a comporta até 90°, ou quando abrir novamente, até 0°.

[023] O nível de corrosão provocado pelos radicais livres, ou seja, a oxidação é atenuada em função da especificação da tubulação em aço carbono. Para maior entendimento, apresenta-se um quadro comparativo entre válvulas tradicionais e a Comporta Tubular Articulada. Tabela - Quadro comparativo de estanqueidade para comporta de válvulas tradicionais de bloqueio instaladas em galerias

[024] É importante salientar que as figuras e descrição realizadas não possuem o propósito de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas nesta solução. Desse modo, as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado na solução proposta.

Claims (1)

1- DISPOSIÇÃO APLICADA A COMPORTA TUBULAR composta por uma tubulação em “L” formada por uma linha de maior comprimento (1A) e uma linha acoplada (1B) de menor comprimento, sendo que a linha (1B) é montada junto a parede a partir de uma sobreposta (7) junta a anéis de gaxeta (5) prensados através de parafusos (6), e mancais (4), sendo conectada ao flange (2) por travas (3), e é caracterizada pela linha (1A) ser conectada a um contrapeso (9) formado por paredes de chapa com concreto; dispor de tubo de encaixe (8); e junto a linha (1B), internamente, ter-se um batente nos ângulos 0° e 90°.

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