BRPI0912025B1

BRPI0912025B1 - Dispositivo de medida de diferencial de pressão

Info

Publication number: BRPI0912025B1
Application number: BRPI0912025-4A
Authority: BR
Inventors: Zvi Weingarten
Original assignee: Bermad Cs Ltd.
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2019-06-18
Also published as: CN102203568A; MX2010010563A; IL208742A0; AU2009241298B2; ES2617592T3; IL208742A; EP2277013A4; US20090272194A1; WO2009133482A3; WO2009133482A2; EP2277013A2; EP2277013B1; PT2277013T; ZA201007778B; AU2009241298A1; BRPI0912025A2; US7942061B2; MA32348B1

Abstract

dispositivo de medida de diferencial de pressão geralmente disposto como um restritor do fluxo na entrada da válvula de modo a criar um desejado diferencial de pressão para sinalizar uma válvula piloto, por exemplo, que faz com que a válvula principal limite a taxa de fluxo através da válvula. o dispositivo de medida de diferencial de pressão 100 da presente invenção é disposto através da porta de entrada da válvula 4, com seu eixo central perpendicular a direção do fluxo de fluido. o elemento de restrição de fluxo 102 da presente invenção pode ser configurado em uma variedade de tamanhos para criar a desejada seção transversal restritiva para o fluxo, então criando os sinais de diferencial de pressão necessários para a instrumentação e controle da válvula. o elemento de restrição de fluxo 102 é configurado com aberturas a montante 110 e a jusante 120 do fluxo, que são entradas para passagens de correspondentes portas a montante e a jusante. as portas proporcionam arranjos de conexões para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal.

Description

DISPOSITIVO DE MEDIDA DE DIFERENCIAL DE PRESSÃO Campo de aplicação e fundamentos da invenção

A presente invenção se refere a dispositivos de medição de fluxo de fluido e, em particular, diz respeito a um dispositivo de medida de diferencial de pressão que pode ser disposto no duto de entrada de uma válvula de controle de fluxo de fluido.

É conhecida a utilização de placas de orifício, tanto para regular o fluxo de fluido através de uma tubulação ou a medida do fluxo de fluido com base na diferença de pressão criada pela placa de orifício.

A instalação típica de uma placa de orifício geralmente não é uma tarefa fácil, em que a placa de orifício é conectada entre dois flanges adjacentes durante a produção da tubulação.

Há, portanto, a necessidade de um dispositivo de medida de diferencial de pressão que é disposto no duto de entrada de uma válvula de controle de fluxo de fluido que é preferencialmente disposta no duto de entrada da válvula antes da produção da tubulação.

Resumo da invenção

A presente invenção é um dispositivo de medida de diferencial de pressão que está disposto no duto de entrada de uma válvula de controle de fluxo de fluido.

De acordo com os ensinamentos da presente invenção é fornecido um dispositivo de medida de diferencial de pressão que compreende, um elemento de restrição de fluxo disposto no duto porta de entrada de uma válvula de controle e no caminho do fluxo de fluido.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, um eixo central do elemento de restrição de fluxo é perpendicular à direção do caminho de fluxo de fluido.

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De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, uma circunferência do elemento de restrição de fluxo determina um diferencial de pressão criado pelo elemento de restrição de fluxo.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, o elemento de restrição de fluxo é mantido no lugar por elementos conectores de extremidade que estão conectados a uma parede do duto de entrada.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, o elemento de restrição de fluxo inclui ao menos uma abertura em comunicação fluida com uma porta de extremidade a montante e uma abertura a jusante em comunicação fluida com uma porta de extremidade a jusante.

Há também fornecido de acordo com os ensinamentos da presente invenção, um dispositivo de medida de diferencial de pressão compreendendo, um elemento de restrição de fluxo disposto no caminho do fluxo de fluido de uma tubulação, um eixo central do elemento de restrição de fluxo perpendicular à direção do caminho de fluxo de fluido.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, o elemento de restrição de fluxo é mantido no lugar por elementos de conexão de extremidade que são conectados a uma parede da tubulação.

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De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, o elemento de restrição de fluxo inclui ao menos uma abertura a montante em comunicação fluida com uma porta de extremidade a montante e uma abertura a jusante em comunicação fluida com uma porta de extremidade a jusante.

É também fornecido de acordo com os ensinamentos da presente invenção, um método de monitoração de um diferencial de pressão dentro de uma tubulação, o método compreendendo, a disposição de um elemento de restrição de fluxo dentro do caminho de fluxo de fluido da tubulação, de tal modo que um eixo central do elemento de restrição de fluxo é perpendicular à direção do caminho do fluxo do fluido.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, é também fornecido a determinação de um diferencial de pressão criado pelo elemento de restrição de fluxo por uma circunferência do elemento de restrição de fluxo.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, é também fornecido a manutenção do elemento de restrição de fluxo no lugar por elementos conectores de extremidade que são conectados a uma parede da tubulação.

De acordo com um ensinamento adicional da presente invenção, é também fornecido o elemento de restrição de fluxo com ao menos uma abertura a montante em comunicação fluida com uma porta de extremidade a montante e uma abertura a jusante em comunicação fluida com uma porta de extremidade a jusante.

Breve descrição dos desenhos

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A invenção é aqui descrita, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, em que:

FIG. 1 é uma perspectiva lateral isométrica de uma válvula na qual está instalado um dispositivo de medida de diferencial de pressão construído e operacional de acordo com os ensinamentos da presente invenção;

FIG. 2 é uma elevação lateral da válvula da FIG. 1;

FIG. 3 é uma visão transversal a montante da válvula da FIG. 1, tomada ao longo da linha A-A da FIG. 2;

FIG. 4 é uma elevação lateral da válvula da FIG. 1 mostrando as linhas de secção D-D e F-F;

FIG. 5 é uma vista transversal de topo da válvula da FIG. 4 tomada ao longo da linha D-D; e

FIG. 6 é uma visão transversal a montante final da válvula da FIG. 4 tomada ao longo da linha F-F.

Descrição das concretizações preferenciais

A presente invenção é um dispositivo de medida de diferencial de pressão que é disposto no duto de entrada de uma válvula de controle do fluxo do fluido.

Os princípios e o funcionamento do dispositivo de medida de diferencial de pressão de acordo com a presente invenção podem ser melhor compreendidos com referência aos desenhos e a descrição que os acompanham.

A título de introdução, o dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção é geralmente disposto como um restritor de fluxo colocado na entrada de uma válvula de modo a criar um desejado diferencial de pressão para sinalizar uma válvula piloto,

5/9 por exemplo, que faz com que a válvula principal limite a taxa de fluxo através da válvula.

De acordo com a presente invenção, ao contrário de uma placa de orifício montada a montante em uma válvula como é típico para a tarefa de medição de fluxo na indústria de válvulas, o dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção é colocado através da porta de entrada da válvula, perpendicular à direção do fluxo de fluido. O contorno da secção transversal do dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção pode ser de praticamente qualquer forma adequada e é ilustrado aqui tendo um contorno substancialmente circular apenas por exemplo não limitante. Deve também ser observado que a circunferência do contorno do restritor de fluxo pode permanecer constante ao longo de seu comprimento, ou como ilustrado aqui, a circunferência pode variar ao longo do comprimento do elemento de restrição. Deve também ser observado que, embora tanto a válvula e o dispositivo de medida de diferencial de pressão são ilustrados aqui em uma orientação horizontal, isto é somente para fins ilustrativos e será apreciado que o ângulo de disposição tem substancialmente nenhuma influência sobre o desempenho do dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção. Além disso, a orientação da disposição do dispositivo de medida de diferencial de pressão dentro da tubulação pode ser variada para atender a exigência de projeto da válvula ou o comprimento do duto em que ele está disposto.

Similar ao uso de uma placa de orifício em que são utilizadas placas com diâmetros de orifício diferentes dependendo do diferencial de pressão requerido, o elemento de restrição de fluxo da presente invenção é configurado em uma variedade de tamanhos para criar

6/9 uma desejada secção transversal restritiva para o fluxo, criando assim, os requeridos sinais de diferencial de pressão para a instrumentação e controle da válvula. Será apreciado que as variações podem incluir, por exemplo não limitante, diferentes formas de secção transversal e diferentes circunferências de contorno da secção transversal ao longo de todo ou parte do comprimento do corpo do elemento de restrição de fluxo.

Como será discutido abaixo em detalhes, o elemento de restrição de fluxo é configurado com aberturas a montante e a jusante, que são as aberturas para passagens aos correspondentes portas de extremidade. As portas de extremidade proporcionam arranjos de conexões para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal. Por uma exemplo não limitante, as portas de extremidade podem ser conectadas a uma válvula piloto que dirige a válvula hidráulica principal, a fim de controlar o fluxo de fluido através da válvula.

Será apreciado que, para a rentabilidade na produção em massa, preferencialmenrte os componentes do dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção são fabricados a partir de materiais tais como, mas não se limitando ao plástico, nylon e grafite usando técnicas de moldagem por injeção. No entanto, os componentes podem ser fundidos, moídos ou fabricados usando substancialmente todas as técnicas de produto adequadas de substancialmente todos os materiais adequados.

Referindo-se agora aos desenhos, Figura 1 ilustra uma válvula 2 tendo uma porta de entrada 4 e uma porta de saída 6, na qual é disposto um dispositivo de medida de diferencial de pressão 100 da presente invenção.

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O dispositivo de medida de diferencial de pressão 100 é melhor ilustrado nas vistas das secções transversais das Figuras 3, 5 e 6, que mostram claramente os três componentes do dispositivo de medida de diferencial de pressão 100, o corpo do elemento de restrição fluxo 102, o elemento de porta de extremidade a montante 104 e o elemento de porta de extremidade a jusante 106. Será apreciado que as extremidades externas do elemento de porta de extremidade a montante 104 e do elemento de porta de extremidade a jusante 106 podem ser configurados para a interligação com qualquer um dos vários ajustes de conexão conhecidos na arte para conectar dispositivos de medição ao sistema de controle da instrumentação da válvula principal.

No exemplo não limitante ilustrado aqui, as duas portas de extremidade estão conectados por rosca à parede 8 da porta de entrada do duto através de rosca através de furos 10 e servem para manter o corpo do elemento de restrição de fluxo 102 no lugar dentro da porta de entrada do duto. Será facilmente apreciado que a instalação inicial do dispositivo de medida de diferencial de pressão 100 é bastante simples em que o corpo do elemento de restrição de fluxo 102 é inserido na porta de entrada do duto e os dois elementos de porta de extremidade 104 e 106 são parafusados nos adequadas furos 10 na parede 8 da porta de entrada do duto. Da mesma forma, a troca do corpo do elemento de restrição de fluxo 102, se necessária, requer simplesmente desaparafusar os dois elementos de porta de extremidade 104 e 106, removendo o corpo do elemento de restrição de fluxo 102, inserindo o novo corpo do elemento de restrição de fluxo 102 e aparafusando os dois elementos de porta de extremidade 104 e

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106 de volta nos furos com rosca 10 na parede 8 da porta de entrada do duto.

Como melhor observado na Figura 5, o corpo do elemento de restrição de fluxo 102 é configurado com uma abertura a montante 110 e uma abertura a jusante 120. A abertura a montante 110 é o início da passagem 112 que se passa através do elemento de porta de extremidade a montante 104. Da mesma forma, a abertura a jusante 120 é o início da passagem 122 que se passa através do elemento de porta de extremidade a jusante 106.

Deve se observar que o elemento de porta de extremidade a montante 104 pode incluir um elemento de tela como é ilustrado pelo exemplo não limitante do elemento de tela 114.

Em operação, um diferencial de pressão é criado pelo fluxo de fluido que passa o corpo do elemento de restrição de fluxo 102. A pressão a montante é transitada para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal via a abertura a montante 110 através da passagem 112 para a porta de extremidade a montante. A pressão a jusante é transitada para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal via a abertura a montante 120 através da passagem 122 para a porta de extremidade a jusante. O sistema de controle da instrumentação da válvula principal, em seguida, age sobre a informação de uma forma comum na arte.

Deve se observar que o dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção pode ser usado para benefício quando disposto dentro de uma tubulação de fluxo de fluido em substancialmente qualquer local onde medição de fluxo de fluido é necessária ou é benéfica. Portanto, as concretizações do dispositivo de medida de diferencial de pressão da presente invenção

9/9 configurado para disposição no local em uma tubulação que não seja a porta de entrada do duto de uma válvula de controle de fluxo, conforme ilustrado aqui, estão dentro do escopo da presente invenção.

Será apreciado que as descrições acima apenas se destinam a servir de exemplo e que muitas outras concretizações são possíveis dentro do espírito e do escopo da presente invenção.

Claims

Reivindicações:

1- DISPOSITIVO DE MEDIDA DE DIFERENCIAL DE PRESSÃO caracterizado por um elemento de restrição de fluxo (102) configurado para criar uma seção transversal restritiva para o fluxo, criando sinais de diferencial de pressão para um sistema de controle da instrumentação da válvula principal; em que o eixo central de dito elemento de restrição de fluxo (102) é perpendicular à direção do caminho de fluxo de fluido; dito elemento de restrição de fluxo (102) é configurado com pelo menos uma abertura a montante (110) em comunicação fluida com uma porta de extremidade a montante (104), onde a pressão a montante é transitada para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal via abertura a montante (110) através de uma passagem para a porta de extremidade a montante (104); dito elemento de restrição de fluxo (102) é configurado com uma abertura a jusante (120) em comunicação fluida com uma porta de extremidade a jusante (106), onde pressão a jusante é transitada para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal via a abertura a jusante (120) através de uma passagem para a porta de extremidade a jusante (106).
2- DISPOSITIVO DE MEDIDA DE DIFERENCIAL DE PRESSÃO de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por dito elemento de restrição de fluxo (102) ser mantido no lugar por elementos conectores de extremidade (104) e (106) que são conectados a parede (8) de duto de entrada (4) da válvula de controle ou da tubulação.

Petição 870190011501, de 04/02/2019, pág. 5/7

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3- DISPOSITIVO DE MEDIDA DE DIFERENCIAL DE PRESSÃO de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por uma circunferência de dito elemento de restrição de fluxo (102) determinar um diferencial de pressão criado por dito elemento de restrição de fluxo (102).
4- MÉTODO PARA MONITORAR UM DIFERENCIAL DE PRESSÃO DENTRO DE UMA TUBULAÇÃO caracterizado por proporcionar um elemento de restrição de fluxo (102) disposto dentro do caminho do fluxo do fluido com um eixo central perpendicular a direção de dito caminho de fluxo de fluido, dito elemento de restrição de fluxo (102) configurado para criar uma seção transversal restritiva para o fluxo, criando sinais de diferencial de pressão para um sistema de controle da instrumentação da válvula principal, sendo ainda configurado com pelo menos uma abertura a montante (110) em comunicação fluida com uma porta de extremidade a montante (104), onde a pressão a montante é transitada para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal via abertura a montante (110) através de uma passagem para a porta de extremidade a montante (104), bem como pelo menos uma abertura a jusante (120) em comunicação fluida com uma porta de extremidade a jusante (106), onde pressão a jusante é transitada para o sistema de controle da instrumentação da válvula principal via a abertura a jusante (120) através de uma passagem para a porta de extremidade a jusante (106).