CH689567A5

CH689567A5 - Valvole di processo.

Info

Publication number: CH689567A5
Application number: CH02957/93A
Authority: CH
Inventors: Giorgio Bergamini
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-10-01
Publication date: 1999-06-15
Also published as: BE1007604A3; ITMI922328A0; FR2696807A1; ES2068775B1; NL194649B; IT1255676B; BR9304190A; NL9301724A; DE4334262A1; CZ289470B6; GB2271413A; CN1033405C; GB2271413B; ES2068775R; NL194649C; CN1089708A; US5365971A; ITMI922328A1; ES2068775A2; JPH07293703A

Description


  
 



  La presente invenzione concerne una valvola di processo come definita nella rivendicazione 1. Con essa si fornisce un sistema di tenuta il quale, garantendo in modo semplice ed economico che non vi siano mai perdite per trafilamento del fluido di processo attraverso l'organo di tenuta, consente un'efficace protezione dell'ambiente quale richiesto soprattutto in processi utilizzanti fluidi maleodoranti e/o tossici. 



  Come noto, la protezione ambientale da polluzioni e inquinamenti derivanti da perdite per trafilamento di fluidi di processo è uno dei problemi più gravosi da risolvere in quanto la tenuta perfetta tra parti dotate di movimenti assiali o rotatori è sostanzialmente molto difficile da conseguire, è generalmente molto costosa ed è evidentemente tanto più complessa quanto più alta è la pressione del fluido da contenere. 



  Nel campo delle pompe, dei compressori, delle turbine e delle macchine rotanti in genere, il suddetto pro blema viene attualmente risolto con un sistema di tenuta che comprende una camera intermedia, ricavata tra due distinti organi di tenuta disposti in serie, entro la quale è continuamente iniettato un fluido neutro di sbarramento, generalmente azoto, ad una pressione leggermente superiore a quella del fluido di processo che così non può fuoriuscire, mentre continua a fuoriuscire invece il fluido neutro di sbarramento che viene poi raccolto e riutilizzato previa ripressurizzazione con una pompa. 



  Una siffatta soluzione, pur garantendo perdita zero, presenta però una serie di inconvenienti quali la necessità di dover utilizzare una pompa ed un regolatore dinamico di pressione che deve essere tanto più preciso, e quindi costoso, nell'assicurare una limitata differenza di pressione quanto minore deve essere lo spreco di fIuido ausiliario che va perso nel fluido di processo, con evidenti complicazioni costruttive ed impiantistiche nonché un notevole consumo di potenza, ciò che accresce i costi e gli ingombri a valori inaccettabili per una semplice valvola di processo.

   D'altra parte, un ulteriore inconveniente è dato pure dal fatto che si ha sempre un notevole flusso con conseguente notevoli perdite del fluido neutro di sbarramento e quindi impossibilità pratica di poter rilevare piccole anomalie di detto flusso e di poter quindi preavvisare di eventuali pericoli prima che sopraggiungano danni irreparabili dovuti a perdite dello stesso flusso di processo. 



  Scopo della presente invenzione è appunto quella di ovviare ai suddetti inconvenienti e di fornire quindi un sistema di tenuta che garantisca l'assenza di perdite di trafilamento del fluido di processo senza l'impiego di pompe e di regolatori dì pressione di tipo dinamico e quindi con ingombri e costi ridottissimi, che agisca  in modo statico e quindi senza richiedere potenza ed infine che consenta di avere una indicazione di inizio degradazione delle tenute e cioè di rilevare con notevole anticipo l'eventuale esaurimento per perdite del fluido neutro di sbarramento, prima quindi del manifestarsi di perdite dello stesso fluido di processo. 



  Ciò viene sostanzialmente conseguito per il fatto che viene completamente annullata qualsiasi differenza di pressione tra il fluido di processo ed un fluido ausiliario, atossico, lubrificante e biodegradabile che riempie la detta camera intermedia ricavata però tra due guarnizioni di tenuta vera e propria disposte in serie, la cui pressione viene mantenuta sempre pari a quella del fluido di processo tramite un separatore statico a polmone o sacco altamente elastico, entro il quale viene convogIiato il detto fluido ausiliario mentre il fluido di processo è convogliato entro il detto polmone o sacco altamente elastico che è a sua volta in cooperazione con un fungo mobile il quale, reazionato per gravità o tramite molla contro detto polmone,

   agisce come sensore di posizione e segnala un certo grado di espansione di detto polmone che è sinonimo di anomalie nelle tenute e più precisamente di perdite del fluido ausiliario attraverso la seconda guarnizione a valle della detta camera intermedia. In una siffatta realizzazione, infatti, l'assenza di differenza di pressione, oltre a consentire l'utilizzazione di dispostivi di tenuta a bassa pressione atti a garantire una lunghissima durata senza perdite, garantisce pure che il fluido di processo non solo non possa fuoriuscire e ciò senza consumo di potenza e con semplici organi statici, ma nemmeno possa venire inquinato dal fluido ausiliario. 



  D'altra parte la detta seconda guarnizione di te nuta a valle della detta camera intermedia lavora, in effetti, con una caduta di pressione pari alla intera pressione di processo e quindi, non essendo possibile garantire una perdita nulla anche per il fluido ausiliario, se ne accetta una perdita limitata per trafilamento, perdita che viene però sempre controllata in entità dallo scorrimento del detto fungo mobile che ad un certo punto, prima che si verifichi l'espansione totale del polmone o sacco elastico e quindi molto prima che si possa verificare una perdita dello stesso fluido di processo, aziona uno switch che avvisa dell'anomalia in corso alla quale si può immediatamente ovviare ripristinando le perdite di fluido ausiliario entro il detto separato statico. 



  In definita, la valvola di processo secondo l'invenzione comprende un corpo valvola, un otturatore per il fluido di processo, il cui stelo è supportato scorrevole da due distinti organi di tenuta disposti in serie e definenti loro una camera intermedia alimentata con un fluido ausiliario, è caratterizzato secondo la presente invenzione dal fatto che la detta camera intermedia è ricavata tra due guarnizioni di tenuta a strisciamento disposte in serie ed è collegata ad un separatore statico a polmone o sacco elastico, riempito con il detto fluido ausiliario che è un fluido lubrificante, non aggressivo per i materiali delle valvole non inquinante e biodegradabile mentre il detto polmone o sacco interno è collegato al fluido di processo nella zona adiacente la tenuta lato otturatore,

   detto polmone o sacco elastico essendo in cooperazione con un fungo mobile cooperante a sua volta con un sensore di posizione. 



  Secondo poi una variante della presente invenzio ne, viene creata una piccolissima differenza di pressione tra il detto fluido ausiliario ed il fluido di processo in modo da garantire con sicurezza che mai il fluido di processo possa raggiungere la detta camera intermedia, nemmeno a seguito dello scorrimento dello stelo della valvola stessa. 



  Ciò viene praticamente conseguito per il fatto che è il detto separatore statico a polmone o sacco elastico che viene ora collegato al fluido di processo nella detta zona adiacente la tenuta lato otturatore, mentre il detto polmone o sacco interno, scelto con una certa elasticità è invece collegato alla detta camera intermedia. 



  In tal modo, infatti la pressione nella detta camera intermedia risulterà sempre uguale alla somma delIa pressione del fluido di processo più la piccolissima pressione necessaria per vincere l'elasticità del polmone che si oppone al suo gonfiaggio, il cui valore dipende evidentemente dal grado di elasticità del polmone stesso, e pertanto detta pressione sarà sempre leggermente superiore a quella del fluido di processo che pertanto non potrà mai assolutamente trafilare entro la camera intermedia. 



  L'invenzione viene ora meglio chiarita con riferimento ai disegni allegati che illustrano forme preferenziali di realizzazioni pratiche date a solo titolo esemplificativo ma non limitativo in quanto varianti tecniche o costruttive potranno essere sempre apportate senza uscire dall'ambito della presente invenzione. Così ad esempio il sisterma di tenuta potrebbe essere pure applicato a pompe, compressori, turbine ed a qualsiasi macchina rotante in genere; inoltre, come polmone o  sacco elastico, potrà essere utilizzato un soffietto. In detti disegni: 



  la fig. 1 mostra una vista in sezione laterale di una valvola di processo secondo l'invenzione; 



  la fig. 2 mostra una vista analoga a quella di   fig. 1 in cui però viene utilizzata una variante pure secondo l'invenzione. Con riferimento alle figure, con 1 viene indicato il corpo di una valvola di processo che supporta la sede 2 per un otturatore 3 il quale viene comandato, tramite lo stelo 4, da un attuatore 5. Il detto stelo 4 viene supportato scorrevole dal blocco 6 della valvola stessa attraverso le due distinte guarnizioni di tenuta a strisciamento 7 ed 8 disposte in serie lungo lo stelo, le quali delimitano una camera intermedia 9. 



  Detta camera 9 é collegata, tramite il condotto 10, ad un separatore statico a polmone o sacco elastico 11 e viene riempita, unitamente a quest'ultimo, con un fluido ausiliario lubrificante, non aggressivo, non inquinante e biodegradabile alimentato attraverso la valvola di on-off 12. Il detto polmone o sacco elastico interno 13 del separatore statico 11 è invece collegato, attraverso il condotto 14, con il fluido di processo nella zona 15 adiacente la tenuta 7 che si trova sul lato dell'otturatore 3. Il polmone 13, avente un'altissima elasticità (in fig. 1 è indicato tratteggiato con 13 min  l'ingombro che ha il detto polmone in assenza di pressioni), è inoltre in cooperazione con un fungo mobile 16 che, appoggiandosi per gravità su detto polmone, porta un magnete 17 che pilota un sensore di posizione 18. 



  Il modo di operare è il seguente. 



  L'elevatissima elasticità del polmone o sacco 13 fa sì che la pressione nella camera 19 sarà sempre uguale  a quella della camera 20 e quindi a quella della camera intermedia 9. Allorchè una eventuale perdita di fluido ausiliario attraverso la guarnizione 8 determina una perdita di pressione nella camera 20, la corrispondente espansione del polmone 13 provocherà un innalzamento del fungo 16 e quindi del magnete 17. Il sensore di posizione 18 rileverà detto spostamento indice di cattiva tenuta e, allorchè detto spostamento raggiungerà un prefissato valore, bloccherà il funzionamento della valvola. 



  Secondo invece la variante di fig. 2, la detta camera intermiedia 9 é collegata, tramite il condotto 10 min , al detto polmone o sacco interno che, per effetto della pressione del fluido ausiliario, viene gonfiato dalla configurazione di riposo indicata tratteggiata con 13 min  min  in fig. 2 alla posizione di lavoro 13 min  min  min , mentre la camera 20 min  del separatore statico 11 é collegata, tramite il condotto 14 min , alla detta zona 15 ove è presente la pressione del fluido di processo. 



  In tal modo nella camera intermedia 9 si avrà una leggera soprapressione rispetto a quella del fluido di esercizio, pari a quella necessaria a vincere l'elasticitá del polmone, ora non troppo elevata, che si oppone al suo gonfiaggio.

Claims

1. Valvola di processo comprendente un corpo valvola (1), un otturatore (3) per il fluido di processo, il cui stelo (4) è supportato scorrevole da due distinti organi di tenuta (7, 8) disposti in serie e definenti tra loro una camera intermedia (9) alimentata con un fluido ausiliario, caratterizzata dal fatto che la detta camera intermedia (9) è ricavata tra due guarnizioni di tenuta a strisciamento (7, 8) disposte in serie ed è collegata a un separatore statico (11) a polmone o sacco elastico (13), riempito con il detto fluido ausiliario che è un fluido lubrificante, non aggressivo per i materiali della valvola, non inquinante e biodegradabile, mentre il detto polmone o sacco elastico (13) è collegato al fluido di processo nella zona (15) adiacente la tenuta lato otturatore (3), detto polmone o sacco elastico (13) essendo in cooperazione con un fungo mobile (16),

cooperante a sua volta con un sensore di posizione (18).

2. Valvola di processo comprendente un corpo valvola (1), un otturatore (3) per il fluido di processo, il cui stelo (4) è supportato scorrevole da due distinti organi di tenuta (7, 8) disposti in serie e definenti tra loro una camera intermedia (9) alimentata con un fluido ausiliario, caratterizzata dal fatto che la detta camera intermedia (9) è ricavata tra due guarnizioni di tenuta a strisciamento (7,8) disposte in serie ed è collegata ad un polmone o sacco elastico (13) di un separatore statico (11), detto polmone o sacco elastico (13) essendo riempito con detto fluido ausiliario che è un fluido lubrificante, non aggressivo per i materiali della valvola, non inquinante e biodegradabile, mentre detto separatore statico (11) viene collegato al fluido di processo nella zona (15) adiacente la tenuta lato otturatore (3).