BRPI0418996B1 - Fluid fluid appliance - Google Patents

Description

“APARELHO PARA ESCOAMENTO DE FLUIDO” Campo da invenção A presente invenção é relativa a aparelhos de escoamento de fluido e, em particular, a dosadores de escoamento de fluido, misturadores de fluido e dispositivos de dispersão de fluido.

Fundamento da invenção As Patentes U.S, Números 4.638.672, 4.812.049, 5.363.699 e 5.814.738 divulgam dosadores de escoamento de fluido e dispositivos de dispersão de mistura de fluido que são caracterizados por um único elemento estático de deslocamento de escoamento de fluido que é montado de maneira simétrica dentro de um conduto, e que é efetivo para tomar linear escoamento de fluido através do conduto dentro de uma região definida entre o elemento de deslocamento e a superfície interior do conduto, e para achatar o perfil de velocidade de escoamento de fluido no conduto ao mesmo tempo a montante e a jusante do elemento de deslocamento. O aparelho assegura medição confiável de condições de escoamento de fluido dentro do conduto, e também fornece mistura e dispersão homogêneas de diversos fluidos e/ou fluidos que contêm matéria particulada.

Os dosadores de escoamento de fluido e misturadores exclusivos são feitos e vendidos sob a marca comercial registrada “V-CONE” por McCrometer, Inc. de Hemet, Califórnia, que é o proprietário das Patentes acima e o cessionário da presente invenção. O elemento de deslocamento de escoamento de fluido nos dispositivos V-CONE é constituído de duas porções, usualmente cônicas, unidas em suas extremidades maiores e montadas de maneira coaxial em uma seção individualizada do conduto. As porções são montadas substancialmente normais ao eixo da seção e à direção de escoamento de fluido e com suas periferias espaçadas de maneira simétrica para dentro a partir da superfície interior da seção de conduto. Dependendo das dimensões do elemento de deslocamento em relação ao diâmetro interno do conduto, o elemento de deslocamento é efetivo para tomar linear escoamento de fluido sobre uma faixa de vazões através da seção.

Em algumas configurações o elemento de deslocamento é feito unindo juntos dois troncos de cone em suas extremidades maiores, usualmente por meio de soldagem. O tronco de cone voltado na direção a montante é costumeiramente unido, por exemplo, por soldagem em sua extremidade menor e a montante a um tubo ou tubulação que se estende através do elemento de deslocamento até a sua face a jusante e através da qual uma leitura de pressão é feita ou através da qual um fluido secundário é introduzido para misturar com um fluido primário que escoa através do conduto. O tubo ou tubulação é dobrado para fora e se estende através da parede da seção de conduto a montante do elemento de deslocamento. O tubo ou tubulação é unido, por exemplo, soldado, à parede da seção de conduto e serve de maneira conveniente como o dispositivo para montar o elemento de deslocamento de maneira coaxial dentro da seção.

Nas configurações descritas acima, um dosador de escoamento separado e seus dispositivos associados de sensoriamento de escoamento são requeridos para cada uma das diversas dimensões de dosadores de escoamento necessários para tomar linear e medir escoamentos de fluido em respectivas faixas de vazões. A Patente 5.814.738 divulga uma configuração de um dispositivo V-CONE no qual o elemento de deslocamento de escoamento de fluido é montado de maneira removível e substituível na extremidade a jusante da seção de conduto, de modo que um dado elemento de deslocamento pode ser removido e substituído por um ou mais diferentes elementos de deslocamento para acomodar diferentes fluidos e diferentes faixas de escoamentos de fluido através da seção de conduto. Desta maneira, uma única seção de conduto, isto é, um único corpo dosador pode ser utilizado com uma variedade de elementos de deslocamento, para acomodar os diversos líquidos e gases, e uma ampla faixa de escoamentos através do corpo dosador. A última configuração do dispositivo também fornece tomadas de medição de escoamento através da parede da seção de conduto ou corpo dosador, de modo que nenhuma tomada de medição ou outros furos ou passagens são requeridos no elemento de deslocamento. Contudo, daí foi descoberto que para alguns fluidos, especialmente gases em alta velocidade, a medição da pressão no lado a jusante do elemento de deslocamento, por meio de uma tomada na parede do conduto, não era tão precisa quanto as medições a jusante obtidas com as configurações precedentes do dispositivo V-CONE. Sumário da invenção O objetivo da invenção é melhorar os dispositivos divulgados nas Patentes listadas acima e as configurações comerciais dos dosadores V-CONE e dispositivos de mistura e dispersão de fluido. É, em particular, um objetivo da invenção fornecer dispositivo para montar de maneira removível e substituível elementos de deslocamento em uma seção de conduto para conexão e desconexão destacável de um tubo ou tubulação que se estende através da parede do conduto e que se comunica com uma passagem axial através do elemento de deslocamento, de modo que as vantagens de capacidade de substituição e de medição no eixo da face a jusante do elemento de deslocamento sejam ambas alcançadas.

De acordo com uma configuração preferencial da invenção, um tubo ou tubulação que se estende através da, e presa à parede do conduto, inclui uma porção localizada substancialmente no eixo da seção de conduto e que se estende na direção a jusante. Um elemento de deslocamento, que tem um furo ou passagem substancialmente axial através de todo ele, corresponde com o tubo ou tubulação de tal modo que o tubo ou tubulação está em comunicação direta com o eixo da face a jusante do elemento de deslocamento, de modo que medições podem ser tomadas a partir daquele ponto através do tubo ou tubulação extemamente à seção de conduto.

Em uma configuração preferencial, a porção extrema do tubo ou tubulação e a extremidade a montante do elemento de deslocamento são dotados de dispositivo de operação em conjunto, para prender de maneira destacável o elemento de deslocamento na porção extrema do tubo. O dispositivo de fixação operável em conjunto pode assumir qualquer uma ou mais de diversas formas conhecidas, tais como roscas de parafuso correspondentes, conectores rápidos do tipo baioneta ou fenda em J, e etc., desde que eles sejam absolutamente confiáveis. Não seria necessário ter um elemento de deslocamento fugitivo carregado a jusante para uma bomba, compressor, ou outra unidade cara de equipamento.

Por esta razão, configurações preferenciais da invenção incorporam sistemas de fixação redundantes. A invenção fornece assim um dosador de escoamento de fluido, e dispositivo de mistura, que tem elementos de deslocamento removíveis e substituíveis e também fornece a tomada de medições de pressão em localizações otimizadas no conduto.

Estes e outros objetivos e vantagens da invenção se tomarão evidentes àqueles de talento razoável na técnica a partir da descrição detalhada a seguir, quando considerada em conjunto com os desenhos que acompanham.

Breve descrição dos desenhos A figura 1 é uma seção transversal longitudinal de uma primeira configuração da invenção; A figura 2 é uma vista em seção transversal ampliada do dosador de escoamento de fluido que compreende a configuração da figura 1; A figura 3 é uma vista em perspectiva da montagem do elemento de deslocamento para a configuração da figura 1;

As figuras 4 e 5 são vistas em seção transversal de componentes da montagem do elemento de deslocamento para a configuração da figura 1; A figura 6 é uma vista em seção longitudinal de uma segunda configuração da invenção; A figura 7 é uma vista em seção da porção da figura 6 circundada em B e que ilustra a montagem do elemento de deslocamento para a configuração da figura 6;

As figuras 8, 9 e 10 são vistas em seção transversal dos três elementos de deslocamento intercambiáveis para utilização no mesmo conduto, ou condutos de diâmetro interno igual, e cada um tendo em relação ao conduto diferentes relações beta.

Descrição detalhada de configurações preferenciais O que segue é uma descrição detalhada de configurações preferenciais da invenção atualmente consideradas pelos inventores ser o melhor modo de realizar a invenção. Modificações e mudanças nela irão se tomar evidentes a pessoas de talento razoável na técnica quando a descrição prossegue.

Fazendo referência à figura 1, um dosador de escoamento de fluido da invenção indicado genericamente em 10 é adaptado para ser instalado em uma tubulação ou outro conduto de escoamento de fluido que é delineado como sendo constituído de seções de tubo 12 que tem flanges de aparafusar 14 em suas extremidades. O dosador de escoamento 10 é constituído de um corpo dosador ou seção conduto 20 e um dispositivo de deslocamento de escoamento de fluido 40 montado de maneira coaxial dentro do corpo. O corpo dosador 20 compreende em essência uma seção de tubo ou conduto adaptado para ser aparafusado ou preso de outra forma entre duas seções de tubo, por exemplo entre os flanges 14 das seções de tubo ilustradas 12. O corpo dosador ilustrado à guisa de exemplo é do tipo de projeto assim chamado “bolacha” e é simplesmente confinado entre os flanges 14 e centralizado ou alinhado axialmente com as seções de tubo 12 por meio de parafusos espaçados circunferencialmente 16 (somente um mostrado) que se estendem entrem e que conectam os flanges. Contudo, a seção conduto 20 pode ser de qualquer configuração de tubo adequada, tal como uma seção flangeada ou seção de extremidade para solda, e etc. A seção 20 tem um furo interno ou furo vazado 22 que, em utilização, compreende uma parte do, e constitui uma continuação do trajeto do escoamento de fluido através da tubulação 12. Como indicado pela seta, a direção de escoamento de fluido é da esquerda para a direita quando vista nos desenhos. A tubulação 12 e a seção de conduto 20 são usualmente cilíndricas e o furo 22 é usualmente, embora não sempre, de mesma seção transversal e dimensão interna que as seções de tubo 12.

Tomadas de medição de escoamento espaçadas longitudinalmente 24 e 26 se estendem radialmente através do corpo 20 em localizações e para finalidades a serem descritas.

Fazendo referência às figuras 1 e 2, o dispositivo de deslocamento 40 é constituído de uma porção de condicionamento de escoamento ou elemento de deslocamento 42 e um suporte ou montagem 44. O elemento de condicionamento ou deslocamento de escoamento 42 é constituído de um corpo usualmente cilíndrico, que tem um diâmetro transversal principal ou dimensão na aresta 46 e duas paredes inclinadas usualmente cônicas voltadas opostas 48 e 50, que faceiam respectivamente nas direções a montante e a jusante no corpo dosador e que afunilam de maneira simétrica para dentro no sentido do eixo do corpo. Exceto como descrito daqui em diante, o elemento de condicionamento de escoamento 42 tem essencialmente as mesmas características físicas e funções essencialmente na mesma maneira que os elementos de deslocamento de escoamento utilizados nos dispositivos V-CONE disponíveis de McCrometer Inc., e aqueles descritos nas Patentes U.S. Números 4.638.672, 4.812.049, 5.363.698 e 5.814.738, cujas divulgações são aqui incorporadas para referência como se aqui descritas na totalidade.

Como descrito nas Patentes precedentes, o elemento 42 é de uma dimensão menor do que o furo 22 no conduto 20 e é montado de maneira coaxial dentro do furo normal à direção do escoamento de fluido e com as paredes inclinadas 48 e 50 espaçadas de maneira simétrica para dentro a partir da superfície interior ou interna da parede do conduto. As extremidades maiores e contíguas das paredes inclinadas são da mesma dimensão e forma, e definem em sua junção uma aresta periférica aguda 46 cujo plano se situa normal à direção de escoamento de fluido. A parede a montante 48 é mais comprida do que a parede a jusante 50 e preferivelmente afunila para dentro até um diâmetro pequeno em sua extremidade a montante. A parede é formada em um ângulo da ordem desde cerca de 39 0 até cerca de 75 0 com o plano definido pela aresta periférica 46, um ângulo preferido sendo da ordem de cerca de 67,5 °. O ângulo da parede a jusante 50 em relação ao plano definido pela aresta 46 está dentro da faixa de desde cerca de 15 0 até cerca de 30 °, um ângulo preferido sendo da ordem de cerca de 26 °. A relação beta do elemento 42 em relação ao diâmetro interno do conduto 20 pode se situar desde cerca de 0,4 até cerca de 0,94.

Quando fluido penetra na entrada ou extremidade a montante do conduto 20, fluido é deslocado ou desviado pela parede a montante 48 do elemento 42 para uma região anelar de área de seção transversal progressivamente decrescente até uma área mínima no plano da aresta periférica 46. O fluido então escoa para o interior de uma região anelar de área progressivamente crescente como definido pela parede a jusante 30. Como conseqüência, escoamento de fluído é estabilizado e condicionado ao mesmo tempo a montante e a jusante do elemento 42. Em particular, o elemento 42 é efetivo para tomar linear escoamento de fluido na região entre o elemento 42 e a parede do conduto 20 para achatar o perfil de velocidade do escoamento de fluido no conduto ao mesmo tempo a montante e a jusante do elemento de deslocamento sobre uma faixa de vazões. Consequentemente, o perfil de escoamento, tanto a montante quanto a jusante é relativamente chato, simétrico, centralizado de maneira axial dentro do conduto e de um diâmetro de escoamento médio essencialmente constante, independentemente da vazão. Também o fluido ou fluidos e quaisquer materiais sólidos neles são homogeneizados de modo que o conduto 20 é enchido em essência, com uma mistura essencialmente homogênea através de substancialmente sua área total de seção transversal. A parede a jusante 50 é, em adição, efetiva para otimizar a velocidade de retomo do fluido quando ele retoma para condições de corrente livre no conduto a jusante do elemento. A aresta periférica aguda 46 em conjunto com a parede a jusante 50 faz com que vórtices curtos sejam descolados da aresta periférica na direção a jusante. Estes vórtices são de pequena amplitude e alta freqüência, e com isto contribuem para otimização da velocidade de retomo do escoamento de fluido. Vórtices de pequena amplitude e alta freqüência eliminam de maneira efetiva perturbações estranhas a jusante ou assim chamado “ruído” e com isto facilitam medições altamente precisas e confiáveis.

Para a finalidade de montar de maneira substituível o elemento de deslocamento 42 na seção de conduto ou corpo dosador 20 com medição de escoamento no, ou substancialmente no, eixo do conduto e na, ou substancialmente na face a jusante do elemento de deslocamento, a configuração preferencial da invenção inclui um conjunto de montagem 44 a montante do elemento de deslocamento ao qual a extremidade a montante de do elemento de deslocamento é presa de maneira destacável.

Como mostrado nas figuras 2 a 5, o conjunto 44 compreende um tubo ou tubulação constituído de uma haste tubular ou luva 54, que se estende desde a tomada de medição de escoamento a jusante 26 radialmente para o interior do conduto e um pino guia tubular 56 preso à extremidade interior da luva 54 e que se estende ao longo do eixo do conduto na direção a jusante. O pino guia 56 é de um comprimento aproximadamente igual ao comprimento do elemento de deslocamento 42 e é dividido por fendas longitudinais em quatro quadrantes 56 em sua extremidade a jusante. As extremidades a jusante dos quatro quadrantes têm uma rosca interna 60 e a extremidade a montante do pino guia suporta uma rosca externa 62. O elemento de deslocamento tem uma passagem vazada axial 64 para acomodação conformável do pino guia 56, e tem uma rosca interna 66 em sua extremidade a montante para engate correspondente rosqueado de parafuso com a rosca externa 62 no pino guia. Elementos de deslocamento diferentes podem assim ser presos de maneira fixável/destacável e intercambiável ao conjunto de montagem 44 simplesmente rosqueando os mesmos no e fora do pino guia 56. Por razões de segurança as rosca 62,66 são preferivelmente de um tipo auto-travante.

Adicionalmente, na configuração preferencial da invenção, o conjunto de montagem inclui um segundo sistema de fixação redundante, a saber, a extremidade a jusante dividida 58 do pino guia 56 e um parafuso de ajuste tubular associado 68. O parafuso de ajuste tem uma extremidade a montante afilada e uma rosca de parafuso externa 70 adjacente à sua extremidade a jusante. O parafuso de ajuste é adaptado para ser rosqueado na rosca interna 60 na extremidade a jusante do pino guia, pelo que os quatro quadrantes do pino guia 58 são deslocados para fora, para engate de travamento com a parede da passagem através do elemento de deslocamento. O elemento de deslocamento é assim fixado de maneira segura ao pino guia, de modo que ele não irá se tomar frouxo durante a utilização, e não irá colocar um ameaça ao equipamento localizado a jusante do dosador de escoamento de fluido. Por precaução adicional, os pares de roscas de parafuso 62-66 e 60-70 são preferivelmente de sentido oposto.

Para facilitar a rotação para rosqueamento e desrosqueamento de seu parafuso, o elemento de deslocamento 42 tem um par de furos 72 em sua parede a jusante para recepção de uma ferramenta (não mostrado) que tem um par de pinos dowel para engate correspondente nele, e o parafuso de ajuste 68 tem um soquete hexagonal 74 em sua face a jusante para recepção de uma chave hexagonal (não mostrado) engatável nele. A tomada de medição de escoamento a montante 24 facilita a determinação de uma ou mais condições de escoamento de fluido a montante da aresta 46 do elemento de deslocamento 42, e a tomada de medição de escoamento a jusante 26 que se comunica através dos elementos tubulares 54, 56 e 58 facilita a determinação de uma ou mais condições de escoamento de fluido axialmente ao conduto na face a jusante do elemento de deslocamento 42. O elemento de deslocamento 42 é facilmente preso ao e destacável do pino guia 56 e intercambiável com outros elementos de deslocamento de diferentes dimensões e/ou diferentes configurações, para acomodar medição de escoamento de fluido através do corpo dosador 20 de diferentes fluidos e diferentes vazões, e para facilitar a utilização no corpo dosador de elementos de deslocamento que têm diferentes relações beta, por exemplo, os três elementos de deslocamento diferentes ilustrados nas figuras 8,9 e 10.

As duas tomadas de medição 24 e 26 são conectadas com instrumentação de medição de escoamento adequada 27, conhecida na técnica, para fornecer uma leitura das características de escoamento que se desejam serem determinadas.

Fazendo referência às figuras 6 e 7, uma segunda configuração da invenção está mostrada compreendendo uma seção de tubo 20a que tem tomadas de medição de escoamento radiais espaçadas longitudinalmente 24a e 26a, uma tubulação ou tubo 44a preso em uma extremidade, como por meio de solda, à tomada a jusante 26a e encurvada na direção a jusante para terminar em uma guia que se estende axialmente 56a, e um elemento de deslocamento 42a liberável e montado de maneira destacável na guia 56a. Nesta configuração elementos de deslocamento intercambiáveis 42a podem ser presos à, e destacados da guia 56a por um dispositivo de conexão/desconexão rápida indicado genericamente em 80. Exceto para o dispositivo 80, numerais de referência empregados nas figuras 6 e 7 são os mesmos que aqueles empregados nas figuras 1 a 5 com o sufixo a adicionado. O dispositivo 80 compreende uma pluralidade de pinos 82 presos ao elemento de deslocamento e que se estendem radialmente para o interior da passagem central ou furo 64a do elemento de deslocamento, um número correspondente de fendas de baioneta ou fendas em J 84 na guia 56a que acomodam de maneira liberável os pinos e uma mola 86 dentro do furo 64a que desloca o elemento de deslocamento para longe da guia, de modo que os pinos 82 normalmente permanecem assentados no terminal inferior das fendas em J, como mostrado na figura 7, para prender o elemento de deslocamento à guia. Escoamento de fluido também mantém os pinos no terminal da fenda em J.

Para remover ou destacar o elemento de deslocamento da guia é somente necessário empurrar o elemento de deslocamento na direção a montante para tirar do assento os pinos dos terminais inferiores das fendas em J, para torcer o elemento de deslocamento por uma curta distância na direção permitida e para deixar a mola 86 separar os pinos das guias por meio das extremidades superiores abertas das fendas em J. O mesmo, ou um elemento de deslocamento diferente, pode ser preso à guia invertendo as etapas descritas.

Preferivelmente a guia inclui um par de anéis-0 axialmente espaçados 88, ou vedações similares, para vedar o elemento de deslocamento águia. A montagem destacável do elemento de deslocamento 42,42a à guia de tubo ou tubulação 44, 44a é altamente vantajosa em termos de fabricação de dosadores de escoamento de fluido e dispositivos de mistura, em que procedimentos de fabricação padronizados podem ser utilizados para produzir seções de conduto e corpos dosadores de diversos diâmetros padrão e elementos de deslocamento de diversos diâmetros padrão, configurações e relações beta, de modo que dosadores e misturadores que correspondem à especificações individuais podem ser montados rapidamente e de maneira econômica a partir de componentes padrão de estoque, em prateleira, ao invés de serem feitos por pedido. Todos os componentes são produzidos com similaridades geométricas e certas constantes, tais como o espaçamento das tomadas de medição 24,26 e 24a, 26a, e o espaçamento da aresta beta 46,46a da tomada de medição 26, 26a que se comunica com a face a jusante do elemento de deslocamento. Em virtude de padronização e manutenção de similaridades geométricas e constantes, pode não ser mais necessário testar cada e todos os dosadores ou misturadores, como era o caso com dosadores e misturadores feitos por pedido.

As figuras 8,9 e 10 ilustram à guisa de exemplo três elementos de deslocamento representativos 42b, 42c e 42d projetados para utilização em um conduto de um dado diâmetro, cada um fornecendo uma relação beta diferente dentro do conduto, e todos fornecendo o mesmo espaçamento da aresta beta 46b, 46c e 46d da respectiva tomada de medição. O elemento de deslocamento da figura 8 tem uma aresta beta de diâmetro relativamente grande 46b, fornecendo para um certo diâmetro interno de conduto uma relação beta de 0,45. O elemento de deslocamento da figura 9 tem uma aresta 46c de diâmetro intermediário, fornecendo em um conduto do mesmo diâmetro interno uma relação beta de 0,55. O diâmetro menor da aresta 46c resulta em encurtamento da parede inclinada a montante 46c em comparação com a parede 48b. Para manter o espaçamento uniforme da aresta 46c da respectiva tomada de medição, o elemento de deslocamento 42c da figura 9 inclui em sua extremidade a montante uma extensão cilíndrica 49c de um comprimento tal que o comprimento global do elemento de deslocamento 42c é o mesmo que aquele do elemento de deslocamento 42b, e a aresta beta 46c é espaçada da mesma distância da tomada de medição como o é a aresta beta 46b. O elemento de deslocamento 42d ilustrado na figura 10 tem uma aresta beta de diâmetro relativamente pequeno 46d, que fornece dentro de um conduto de mesmo diâmetro interno uma relação beta de 0,65. Para manter constante o comprimento global do elemento de deslocamento e o espaçamento da aresta beta da tomada de medição, o elemento de deslocamento 42d tem em sua extremidade a montante uma extensão cilíndrica 49d de comprimento maior do que a extensão 49c da figura do elemento de deslocamento da figura 9.

Mantendo similaridade geométrica e certas constantes, e praticando procedimentos de fabricação padronizados, um único corpo dosador 20 e sua instrumentação de medição associada 27 pode ser adaptado para diferentes finalidades e para realizar diferentes funções por meio de seleção apropriada, por exemplo, de um ou outro dos elementos de deslocamento ilustrados nas figuras 8, 9 e 10, bem como outros elementos de deslocamento. O sistema de montagem ou de suporte do elemento de deslocamento da invenção facilita a conversão conveniente e rápida do dispositivo de uma primeira relação beta para uma outra relação beta, ou de uma primeira faixa de vazões para outra e diferentes faixas de vazões. Especificamente, a dimensão e/ou configuração, por exemplo ângulos de inclinação do elemento de deslocamento em relação ao furo 22 na seção 20, determina a relação beta, o tipo de fluidos, e a faixa de escoamento sobre os quais o elemento de deslocamento é efetivo para tomar linear o escoamento de fluido através da região entre o elemento de deslocamento e a superfície interior da parede do conduto. Mudanças na dimensão e/ou configuração do elemento de deslocamento mudam o tipo e faixas de escoamentos aos quais o sistema responde. Consequentemente, removendo um primeiro elemento de deslocamento e substituindo-o por um outro elemento de deslocamento diferente, o sistema pode ser feito responder de maneira precisa a diferentes vazões e diferentes fluidos e misturas de fluido. Em virtude da invenção, isto pode ser realizado de maneira simples e expedita removendo a seção 20 da tubulação, removendo o elemento de deslocamento da guia 56 ou 56a e a seção conduto 20, substituindo o elemento de deslocamento por um elemento de deslocamento diferente e retomando a seção 22 a seu lugar na tubulação 10. Conseqüentemente, não há necessidade de substituir um dado corpo dosador por um corpo dosador inteiramente diferente. Uma seção de conduto 20 e seus sensores associados serão suficientes para finalidades de medir escoamento de fluido sobre um número de faixas de vazões e um número de diferentes fluidos, líquidos, gases e misturas deles.

Os objetivos da invenção foram, portanto, mostrados serem alcançados em uma maneira conveniente e prática, econômica é fácil.

Embora presentemente configurações preferenciais da invenção tenham sido ilustradas e descritas aqui, deve ser apreciado que diversas mudanças rearranjos e modificações podem ser feitas nela sem se afastar do escopo da invenção como definida pelas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Aparelho para escoamento de fluido (10), caracterizado pelo fato de compreender, em combinação: um conduto (20) que inclui uma seção removível e substituível que tem uma parede periférica com uma superfície interior para transportar através dela fluido em uma dada direção, dita seção de conduto tendo em relação à direção de escoamento de fluido uma extremidade a montante e uma extremidade a jusante, um elemento de deslocamento de escoamento de fluido (42) em dita seção de conduto que tem em relação à direção de escoamento de fluido uma extremidade a montante e uma extremidade a jusante, dito elemento de deslocamento (42) sendo de dimensão menor do que dita seção e tendo entre suas extremidades, dispositivo de parede inclinada (48, 50) que forma uma periferia em dito elemento para desviar o fluido para escoar através de uma região definida entre a periferia de dito elemento de deslocamento (42) e a superfície interior de dita seção, um tubo (54) que se estende através da parede de dita seção de conduto e que tem uma porção que se estende axialmente de dita seção na direção a jusante, dito elemento de deslocamento (42) tendo através de todo ele uma passagem axial que corresponde com dita porção de dito tubo (54), tal que dita comunicação direta é estabelecida entre o exterior de dita seção de conduto e uma localização adjacente ao eixo de dita seção de conduto adjacente à extremidade a jusante de dito elemento de deslocamento (42), e dispositivo de cooperação para montar de maneira removível e substituível dito elemento de deslocamento (42) em dito conduto (20), pelo que, dito elemento de deslocamento (42) pode ser removido e substituído por um elemento de deslocamento (42) diferente para acomodar uma faixa diferente de escoamento através de dita seção; dito dispositivo de cooperação sendo localizado entre dita porção de dito tubo (54) e dito elemento de deslocamento (42).

2. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito tubo que compreende uma primeira tomada de medição (26) no exterior de dita seção de conduto (20) e uma segunda tomada de medição (24) que se estende através da parede da seção de conduto (20) a montante de dito elemento de deslocamento (42), ditas tomadas acomodando medição de escoamento de fluido dentro do conduto em áreas a montante e a jusante de dito elemento de deslocamento.

3. Aparelho de escoamento de fluido de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de incluir dispositivo de sensoriamento de escoamento (27) associado com dita seção de conduto (20) e ditas tomadas (24, 26) e que constitui com eles um corpo dosador, dito elemento de deslocamento (42) sendo substituível por um elemento de deslocamento (42) diferente, pelo que, diferentes fluidos e diferentes faixas de escoamentos podem ser medidas utilizando um único corpo dosador.

4. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato da segunda de ditas tomadas (24) se comunicar com uma área no conduto (20) a montante do elemento de deslocamento (42) onde o perfil de velocidade de escoamento de fluido é relativamente chato e dispositivo de medição de escoamento (27) externo a dito conduto (20) que se comunica com o interior de dito conduto através de ditas tomadas de medição (24, 26).

5. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação compreender roscas de parafuso correspondentes (62, 66) em dita porção de dito tubo (54) e dito elemento de deslocamento (42).

6. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação compreender uma extensão tubular axial (56) que compreende dita porção de dito tubo (54) e que se estende através da passagem axial (64) em dito elemento de deslocamento (42) a partir da extremidade a montante dele até adjacente à sua extremidade a jusante, dita extensão (56) tendo uma extremidade a jusante dividida e uma rosca de parafuso (60) em dita extremidade e um tampão rosqueado afilado (68) rosqueado em dita rosca de parafuso (60) e rosqueável nele para expandir a extremidade dividida de dita extensão (56) para engate travado com o interior do elemento de deslocamento (42).

7. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação ainda compreender roscas de parafuso correspondentes (62, 66) dentro da extremidade a montante do elemento de deslocamento (42) e na porção contígua da extensão tubular (56).

8. Aparelho de escoamento de fluido de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato das roscas de parafuso (62, 66) e (60, 70) respectivamente entre dito tampão afilado (68) e dita extremidade a montante do elemento de deslocamento (42) e entre dito elemento de deslocamento (42) e dita extensão (56) serem de sentidos opostos.

9. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação compreender uma conexão/desconexão rápida de fenda (84) e pino (80).

10. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação ser localizado entre dita porção de dito tubo (54) e dito elemento de deslocamento (42), e incluir um primeiro elemento de acoplamento em dita porção de dito tubo (54) e um segundo elemento de acoplamento correspondente dentro de dita passagem axial em dito elemento de deslocamento (42), ditos primeiro e segundo elementos de acoplamento inter-engatados uns com outros para prender dito elemento de deslocamento (42) no dito tubo (54).

11. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de ditos primeiro e segundo elementos de acoplamento compreenderem roscas de parafuso correspondentes (62, 66) em dita porção de dito tubo (54) e dito elemento de deslocamento (42).

12. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de ditos primeiro e segundo elemento de acoplamento compreenderem uma extensão tubular axial (56) que compreende dita porção de dito tubo (54) e que se estende através da passagem axial em dito elemento de deslocamento (42) desde sua extremidade a montante até adjacente à extremidade a jusante dele, dita extensão (56) tendo uma extremidade a jusante dividida e uma rosca de parafuso em dita extremidade, e um tampão rosqueado afilado (68) em dita rosca de parafuso e rosqueável nele para expandir a extremidade dividida de dita extensão (56) para engate travado com o elemento de deslocamento (42).

13. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ditos primeiro e segundo elementos de acoplamento compreenderem roscas de parafuso correspondentes (62, 66) dentro da extremidade a montante do elemento de deslocamento (42) e na porção contígua da extensão tubular (56).

14. Aparelho de escoamento de fluido (10) para uso em um conduto (20) que tem uma parede periférica com uma superfície interior para transportar através dela fluido em uma dada direção, caracterizado pelo fato de compreender, um elemento de deslocamento de escoamento de fluido (42) em dito conduto (20) que tem em relação à direção de escoamento de fluido uma extremidade a montante e uma extremidade a jusante, dito elemento (42) sendo de dimensão menor do que dito conduto (20) e tendo dispositivo de parede inclinada (48, 50) que forma uma periferia em dito elemento para desviar o fluido para escoar através de uma região definida pela periferia de dito elemento de deslocamento (42) e a superfície interior de dito conduto (20), uma tomada de medição de escoamento (24) que se estende através da parede de dito conduto (20) que se comunica com ela dentro do conduto (20) a montante do elemento de deslocamento (42), um tubo (54) que se estende através da parede de dito conduto (20) e que inclui uma porção que se estende na direção a jusante e de maneira axial de dito conduto (20), dito elemento de deslocamento (42) tendo uma passagem de forma axial através de todo ele e sendo acoplado de maneira liberável e destacável à dita porção de dito tubo (54), dito tubo (54) e dita passagem compreendendo uma tomada de medição (26) que se comunica entre uma área externa do conduto (20) e uma área dentro do conduto (20) localizada adjacente a um eixo do conduto adjacente à extremidade a jusante do elemento de deslocamento, e dispositivo de cooperação para acoplar de maneira presa ou destacável o elemento de deslocamento (42) com dita porção de dito tubo (54); dito dispositivo de cooperação sendo localizado entre dita porção de dito tubo (54) e dito elemento de deslocamento (42) e inclui um primeiro elemento de acoplamento em dita porção de dito tubo (54) e um segundo elemento de acoplamento correspondente dentro de dita passagem axial em dito elemento de deslocamento (42), ditos primeiro e segundo elementos de acoplamento inter-engatados uns com outros para prender dito elemento de deslocamento (42) no dito tubo (54).

15. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação compreender roscas de parafuso correspondentes (62, 66) em dita porção de dito tubo (54) e dito elemento de deslocamento (42).

16. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação compreender uma extensão tubular axial (56) que compreende dita porção de dito tubo (54) e que se estende através da passagem axial em dito elemento de deslocamento (42) desde sua extremidade a montante até adjacente a sua extremidade a jusante, dita extensão (56) tendo uma extremidade a jusante dividida e uma rosca de parafuso (60) em dita extremidade, e um tampão rosqueado afilado (68) rosqueado em dita rosca de parafuso e rosqueável nele para expandir a extremidade dividida de dita extensão (56) para engate travado com o interior de dito elemento de deslocamento (42).

17. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de cooperação ainda compreender roscas de parafuso correspondentes (62, 66) dentro da extremidade a montante do elemento de deslocamento (42) e na porção contígua da extensão tubular (56).

18. Aparelho de escoamento de fluido (10) de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato das roscas de parafuso (62, 66) entre dito tampão afilado (68) e dita extensão (56) e entre dito elemento de deslocamento (42) e dita extensão (56) serem de sentidos opostos.