ES2214842T3 - Instalacion para llenar gas licuado en recipientes. - Google Patents
Instalacion para llenar gas licuado en recipientes.Info
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Abstract
Una instalación para llenar gas licuado dentro de recipientes (2) y comprendiendo: - una serie de grupos de llenado (5) montados en un carrusel (1), comprendiendo cada grupo de llenado (5) una o más partes consumidoras de energía y estando adaptado para soportar un recipiente (2) por lo menos durante el proceso de llenado de gas licuado dentro del recipiente (2), siendo las partes consumidoras de energía de los grupos de llenado (5) intrínsecamente seguras, por lo que los circuitos eléctricos de las partes consumidoras de energía son intrínsecamente seguros; - por lo menos un convertidor de AC/DC a DC para convertir corriente alterna procedente de un suministro de energía de corriente alterna o corriente continua procedente de un suministro de energía de corriente continua en corriente continua, de modo que cada convertidor de AC/DC a DC está adaptado para suministrar corriente continua a por lo menos dos grupos de llenado (5); - estando el por lo menos un convertidor de AC/DC a DC colocado en un entorno no explosivo en un lugar separado con respecto al carrusel (1).
Description
Instalación para llenar gas licuado en
recipientes.
El presente invento hace referencia a una
instalación para el llenado de recipientes con gas licuado. Un
primer aspecto del invento se refiere a una instalación que dispone
de un sistema de suministro de energía distribuido para suministrar
a las partes consumidoras de energía de la instalación. Un segundo
aspecto del invento se refiere a una instalación que posee un
generador para generar energía para suministrar a las partes
consumidoras de energía de la instalación.
Se conocen instalaciones para el llenado de gas
licuado dentro de recipientes, y accesorios para tales
instalaciones, a través de una serie de documentos de técnica
anterior, incluyendo las patentes EP-0.534.876 A1,
EP-0.537.094 A1, EP-0.578.958 A1,
EP-0.617.226 A1, EP-0.641.966 A1,
EP-0.660.027 A1 y EP-0.661.493 A1.
Generalmente, estas instalaciones de técnica anterior comprenden uno
o más carruseles o mesas giratorias sobre las cuales se colocan los
recipientes durante el proceso de llenado con gas licuado.
Normalmente, un carrusel comprende una serie de grupos de llenado
cada uno de los cuales está adaptado para soportar un
recipiente.
Generalmente el grupo de llenado comprende
diferentes clase de equipos para la manipulación del recipiente
antes, durante y después del proceso de llenado, tales como
balanzas, válvulas, medios para colocar el recipiente en relación
con los medios de válvula al objeto de abrir un mecanismo de
cierre/obertura dispuestos en el recipiente y medios para conectar
la válvula a la abertura del recipiente. Asimismo, la instalación
debe comprender un sistema de control electrónico para controlar el
proceso de llenado, de modo que sea llenada la cantidad deseada de
gas licuado dentro del recipiente. Generalmente, dichos equipos son
accionados por energía eléctrica. En las instalaciones comunes de la
técnica anterior, hay un suministro de energía de corriente alterna
y continua asociado a cada grupo de llenado. En el caso de que el
equipo de los grupos de llenado sea accionado por corriente
continua, cada grupo de llenado puede comprender medios para
convertir la corriente alterna en corriente continua. Dado el
ambiente altamente explosivo, hay que minimizar el riesgo de
explosiones ocasionadas por cualquier equipo eléctrico u otro que
sea capaz de generar chispas o encendido. Por tanto, en las
instalaciones convencionales, el riesgo se minimiza asegurando los
equipos eléctricos y otros, es decir, encajando las partes
eléctricas dentro de carcasas especiales y/o diseñando circuitos
eléctricos de modo seguro.
La patente EP-0.617.226 A1
describe un carrusel que comprende una mesa provista de una serie de
cunas destinadas a soportar las botellas (cilindros), medios para
hacer girar la mesa a fin de transferir las botellas de un puesto de
carga a un puesto de descarga, robots (autómatas) para introducir
cantidades controladas de gas dentro de las botellas mientras están
siendo transferidas desde el puesto de carga al puesto de descarga,
y una junta rotativa para permitir suministrar gas y aire comprimido
a los robots. La mesa soporta un motor neumático alimentado por aire
comprimido procedente de la junta rotativa, un generador de
corriente eléctrica destinado a ser accionado por el motor neumático
y un circuito eléctrico íntegramente alojado, con seguridad, dentro
de una caja anti-explosión y conectado al generador
a fin de proporcionar corriente eléctrica a los robots. El presente
invento pretende proporcionar una instalación perfeccionada, tal
como se describe más adelante.
Se ha descubierto que la disposición de una
instalación en la que hay un suministro individual de energía
asociado a cada grupo de llenado necesita amplias medidas a fin de
minimizar el riesgo de producir una explosión, y que por tanto las
instalaciones con esta disposición son costosas de fabricación y
montaje. No obstante, dado el consumo relativamente elevado de
energía por parte de los equipos de los grupos de llenado, hasta
ahora no existen disposiciones alternativas.
Por consiguiente, un objeto del presente invento
es proporcionar una instalación, para llenar gas licuado dentro de
recipientes, que tiene un alto grado de seguridad mientras resulta
relativamente fácil de implantar y fabricar de manera que aumenta la
seguridad de la instalación y reduce los costes relacionados con la
fabricación y montaje. Otro objeto del invento es proporcionar una
instalación en que el consumo de corriente de las partes que
consumen energía en los grupos de llenado es reducido, en
comparación con las instalaciones de técnica anterior, de modo que
se reducen así los costes de funcionamiento de la instalación.
Por tanto, de acuerdo con un primer aspecto, el
presente invento proporciona una instalación para llenar gas licuado
dentro de recipientes y que comprende:
- -
- una serie de grupos de llenado cada uno de los cuales comprende una o más partes consumidoras de energía, estando cada grupo de llenado adaptado para soportar un recipiente por lo menos durante el proceso de llenado de gas licuado dentro del recipiente;
- -
- por lo menos un convertidor de AC/DC a DC para convertir corriente alterna a partir de un suministro de energía de corriente alterna o corriente continua a partir de un suministro de corriente continua en corriente continua, de modo que cada convertidor de AC/DC o DC está adaptado para suministrar corriente continua a por lo menos dos grupos de llenado.
El convertidor de AC/DC a DC puede ser un
convertidor de AC a DC para convertir corriente alterna en corriente
continua o puede ser un convertidor DC a DC, o bien una combinación
de un convertidor de AC a DC y un convertidor de DC a DC. En
particular, puede estar adaptado un convertidor de DC a DC pueden
adaptarse para reducir la tensión de corriente continua suministrada
al convertidor desde, por ejemplo 24 voltios hasta, por ejemplo 12
voltios. Convencionalmente se adapta un convertidor de AC a DC para
convertir corriente alterna que tiene una tensión RMS de 230 V AC a
corriente continua que tiene una tensión de 12 V DC.
Preferiblemente, el convertidor de AC/DC a DC comprendida en la
instalación de acuerdo con el invento está adaptado para reducir la
tensión de la energía eléctrica suministrada a la instalación,
reduciéndose la tensión de un nivel relativamente alto a un nivel
relativamente bajo, a baja tensión.
En el presente contexto, la tensión a un nivel
relativamente alto, que por ejemplo puede ser de 24 V DC o 230 V AC,
se denomina "alta tensión", mientras que el nivel relativamente
bajo, que por ejemplo puede ser de 12 VCD, se denomina "baja
tensión".
Gracias al especial diseño del sistema de
suministro de energía de una instalación de acuerdo con el presente
invento, las partes consumidoras de energía de dos o más grupos de
llenado pueden alimentarse con corriente de baja tensión. Esto
presenta la especial ventaja de que, comparado con las instalaciones
de técnica anterior, se requieren menos unidades alimentadas con
energía de alta tensión que posean un riesgo considerable de causar
encendido que unidades alimentadas con energía de baja tensión.
Además, la red de distribución de energía de la
instalación de acuerdo con el invento tiene un riesgo notablemente
inferior de causar el incendio de la atmósfera explosiva en
comparación con las instalaciones de la técnica anterior. Esto se
debe al hecho de que la red de distribución de energía de la
instalación de acuerdo con el invento es una red de baja tensión que
tiene un riesgo considerablemente menor de generar chispas.
Preferiblemente, todas las unidades alimentadas con energía de alta
tensión en la red de distribución de la instalación están colocadas
en un entorno no explosivo (un área sin riesgo) a fin de minimizar
el riesgo de crear chispas y/o causar el encendido de la atmósfera
explosiva en un entorno sumamente explosivo (área peligrosa). De
modo particular, todas las unidades alimentadas con energía de alta
tensión pueden colocarse en un lugar separado con respecto a los
grupos de llenado.
Aún otra ventaja de una instalación de acuerdo
con el invento reside en el hecho de que las medidas necesarias para
minimizar el riesgo de generar chispas/encendido son de más fácil
implantación y de fabricación más barata dado que se requieren menos
partes de alta tensión y cables que en las instalaciones de la
técnica anterior.
Preferiblemente, por lo menos uno de los grupos
de llenado y, más preferiblemente, todos los grupos de llenado, van
montados en una estructura movible, tal como por ejemplo un
carrusel, una mesa giratoria o un transportador.
Caso de que la energía sea alimentada desde un
suministro de corriente alterna, la tensión del suministro de
energía está comprendido entre 110 V y 120 V, o bien comprendida
entre 210 V y 240 V. Usualmente, la tensión del suministro de
corriente alterna es aproximadamente de 115 V o aproximadamente de
230 V. En el caso de que sea alimentada energía desde un suministro
de corriente continua, la tensión del suministro de corriente
continua está comprendida preferiblemente entre 1 y 100 V, como
entre 5 y 50 V, usualmente entre 8 y 32 V, tal como aproximadamente
24 V.
Un segundo aspecto del presente invento hace
referencia a una instalación para llenar gas licuado dentro de
recipientes, comprendiendo:
- -
- por lo menos un grupo de llenado, cada uno de los cuales comprende una o más partes consumidoras de energía, estando adaptado cada grupo de llenado para soportar un recipiente por lo menos durante el proceso de llenado de gas licuado dentro del recipiente;
- -
- una estructura movible sobre la cual va montado por lo menos un grupo de llenado;
- -
- una estructura estacionaria a lo largo de la cual puede moverse la estructura movible, por lo menos un generador para generar corriente eléctrica a fin de alimentar con corriente una o más partes consumidoras de energía, comprendiendo el por lo menos un generador una o más partes estacionarias y una o más partes en movimiento;
- -
- siendo el movimiento relativo entre las partes estacionarias y movibles del generador generado por el movimiento relativo entre la estructura movible y la estructura estacionaria.
Una instalación de acuerdo con este aspecto del
invento tiene la especial ventaja, comparada con las instalaciones
de la técnica anterior, de que no requiere ninguna red de
distribución que comprenda cables de conducción de corriente o
partes eléctricas capaces de crear chispas y/o causar el encendido
de la atmósfera explosiva. Además, una instalación de acuerdo con el
invento es de fácil fabricación y de montaje dado que no requiere
ninguna red de distribución de energía, mientras que los costes de
funcionamiento de una de tales instalaciones se mantienen al
mínimo.
Se entenderá que los términos "partes
movibles" y "partes estacionarias" no deben interpretarse
como "globalmente movibles" o "globalmente estacionarias"
sino como "movibles" y "estacionarias" en el mismo sistema
de coordenadas de referencia. Así pues, las partes estacionarias
pueden estar montadas sobre elementos movibles, es decir sobre una
estructura movible que forma parte de una instalación de acuerdo con
el invento.
Preferiblemente, por lo menos un generador, y
preferentemente todos los generadores, están conectados a por lo
menos un convertidor de AC/DC a DC para convertir la corriente
suministrada por el generador en corriente continua, a fin de
alimentar con corriente continua una o más partes consumidoras de
energía del grupo de llenado. Preferiblemente hay un generador, por
lo menos parcialmente comprendido en cada grupo de llenado. En una
forma de realización preferida del invento, cada generador va
conectado a un convertidor de AC a DC a fin de convertir en
corriente continua la corriente alterna suministrada por el
generador.
Preferiblemente, las partes estacionarias del
generador comprenden una bobina o alambre primario que se extiende
por lo menos en parte de la estructura estacionaria, de manera que
la bobina o alambre que sirve preferiblemente como conductor coopera
con un perfil de ferrita estacionario que se extiende a lo largo de
por lo menos parte de la estructura estacionaria. Las partes
movibles del generador pueden comprender una bobina secundaria
dispuesta en la estructura movible, estando la bobina enrollada
alrededor de un perfil que se extiende a lo largo de por lo menos
parte de comoínimo un grupo de llenado montado sobre la estructura
movible. En uno de tales sistemas de transmisión de energía, el cual
ya es per se conocido de la técnica anterior, las partes
movibles y estacionarias del generador van dispuestas con una
separación entre ellas, de modo que no existe contacto físico entre
la estructura estacionaria y la estructura movible mientras se
genera o transmite la energía.
Como una alternativa al generador arriba
descrito, la una o más partes movibles del generador pueden estar
montadas giratorias alrededor de una o más de las partes
estacionarias, comprendiendo las partes del generador por lo menos
una bobina y por lo menos un miembro magnético. Preferiblemente,
tanto las partes movibles como las estacionarias del generador están
montadas sobre una estructura movible.
La estructura movible puede comprender una rueda
que se desplaza a lo largo de la estructura estacionaria y es
apretada contra dicha estructura estacionaria, por ejemplo mediante
un muelle. La rueda desplazable puede estar conectada mecánicamente
a las partes del generador montadas giratorias, de modo que la rueda
desplazable es capaz de accionar las partes montadas giratorias del
generador mediante la fricción existente entre la rueda deslizante y
la estructura estacionaria. El generador puede comprender una dinamo
de dos, tres o varios polos.
La siguiente descripción hace referencia a ambos
aspectos del presente invento, salvo que se indica explícitamente lo
contrario.
Preferiblemente, cada convertidor de AC a DC
comprende un transformador para modificar la amplitud de la tensión
de la corriente suministrada al transformador a partir del
suministro de corriente, estando cada transformador conectado a un
rectificador y a un condensador. El convertidor o los convertidores
AC a DC o bien los convertidores AC/DC a DC son preferiblemente
grupos integrados.
La una o más partes consumidoras de energía del
por lo menos uno de los grupos de llenado puede comprender una o más
de las siguientes partes:
- -
- una balanza electrónica adaptada para pesar por lo menos un recipiente, como mínimo durante parte del proceso de llenado;
- -
- un medidor de caudal para medir la cantidad de flujo de gas durante el proceso de llenado;
- -
- una válvula accionada eléctricamente adaptada para regular la cantidad de flujo del gas licuado dentro de por lo menos un recipiente durante el proceso de llenado;
- -
- medios para ajustar el recipiente soportado por el puesto de llenado en sentido vertical y/u horizontal con relación a la balanza y/o con relación a la válvula y/o con relación a otras partes comprendidas en el grupo de llenado;
- -
- medios para conectar y/o fijar la válvula al recipiente soportado por el puesto de llenado;
- -
- medios para retirar la válvula del recipiente soportado por el puesto de llenado;
- -
- medios electrónicos de control para controlar el proceso de llenado de gas licuado dentro del recipiente y/o para controlar la posición del recipiente soportado por el puesto de llenado en relación con la válvula y/o en relación con otras partes comprendidas en el grupo de llenado.
Los medios electrónicos de control pueden
comprender una o más unidades de procesamiento dispuestas en cada
grupo de llenado. Los medios de control de un número de grupos de
llenado pueden estar comunicados entre sí a través de medios de
transmisión de datos o pueden estar conectados alternativa o
adicionalmente a una unidad de procesamiento central. Los medios de
control electrónico y/o las partes asociadas o medios de
procesamiento pueden estar adaptados para conectar medios de entrada
y/o de salida de datos a los mismos, tales como, por ejemplo,
monitores o teclados.
Preferiblemente, las partes consumidoras de
energía comprendidas en los grupos de llenado son alimentadas con
corriente continua. Uno o más acumuladores o baterías para acumular
energía eléctrica pueden estar comprendidas en la instalación, por
ejemplo en uno o más grupos de llenado. Pueden existir uno o más
medios de carga para cargar el uno o más acumuladores.
Preferiblemente, los medios electrónicos de
control están conectados electrónicamente a por lo menos una de las
balanzas electrónicas y/o por lo menos a una de las válvulas, a fin
de poder regular el caudal de gas licuado dentro de cada
recipiente.
En la instalación de acuerdo con el invento
pueden estar comprendidos uno o más depósitos para el almacenamiento
de gas licuado, y preferiblemente estar conectados a una o más
válvulas de una o más máquinas de llenado. El gas licuado puede ser
gas licuado de petróleo u otra clase de gas licuado, tal como aire
líquido, hidrógeno líquido o cualquier otra clase de gas
licuado.
Preferiblemente, cada balanza electrónica
comprende una célula piezoeléctrica que comprende uno o más
medidores de esfuerzos fijados a un brazo o varilla adaptada para
soportar, por lo menos parcialmente, el recipiente soportado por el
puesto de llenado. Preferiblemente cada medidor de esfuerzo está
preparado de manera que la corriente que pasa a través del medidor
de esfuerzo y/o de su resistencia eléctrica depende del esfuerzo de
la varilla o brazo que soporta por lo menos parte del recipiente.
Preferentemente, el medidor de esfuerzo va conectado eléctricamente
a los medios de control, de manera que dichos medios de control
están adaptados para calcular el peso del recipiente y/o el peso o
volumen del gas licuado contenido en el mismo a partir del esfuerzo
de la varilla o brazo.
Preferentemente, por lo menos alguna o, más
preferiblemente, todas las partes consumidoras de energía de como
mínimo algunos de los grupos de llenado, y preferiblemente todos los
grupos de llenado, son intrínsecamente seguros. Esto implica que los
circuitos eléctricos de las partes consumidoras de energía sean
intrínsecamente seguros. En el presente contexto, puede entenderse
como un circuito "intrínsecamente seguro" aquel circuito en que
la corriente en cortocircuito y la corriente sin carga de los
circuitos intrínsecamente seguros están limitadas de modo que no
pueden producirse chispas ni efectos térmicos capaces de causar
encendido durante el funcionamiento normal o durante un mal
funcionamiento.
Por lo menos una de las partes capaces de
inflamar una atmósfera explosiva puede estar encerrada en una caja,
siendo tal el diseño de la caja que es capaz de resistir la presión
generada en su interior caso de que se produzca el encendido de un
medio explosivo dentro de la caja. Adicional o alternativamente, por
lo menos una de las partes capaces de encender una atmósfera
explosiva puede estar encerrada en una caja, estando la caja llena
con un material de grano fino, de modo que un arco creado dentro de
la caja no puede encender una atmósfera ambiental explosiva. En
adelante se denomina una de dichas cajas como una caja
"EXQ".
Por lo menos una de las partes capaces de
encender una atmósfera explosiva puede estar encajada en un
compuesto de sellado que ofrece una resistencia suficiente grande
para evitar que la atmósfera explosiva sea encendida por chispas o
por un excesivo aumento de la temperatura.
La tensión de la corriente continua suministrada
a las partes consumidoras de energía de los puestos de llenado puede
ser de un orden comprendido entre 1V y 100 V, tal como entre 2 V y
75 V, como entre 3 V y 60 V, usualmente entre 4 V y 50 V, tal como
entre 5 V y 45 V, normalmente entre 6 V y 40 V, tal como entre 8 V y
36 V, preferiblemente entre 9 V y e32 V, tal como entre 10 V y 27 V,
tal como entre 10 V y 24 V, usualmente entre 10 V y 20 V,
preferiblemente entre 10 V y 18 V, normalmente entre 10 V y 15 V,
tal como entre 10 V y 14 V, tal como entre 11 V y 13 V, y más
preferiblemente de 12 V, aproximadamente.
Preferiblemente, el consumo de energía de cada
grupo de llenado no excede los 300 mW. El consumo de energía de una
parte consumidora de corriente puede expresarse como:
P=\frac{U^{2}}{R'}
donde P indica el consumo de energía, mientras
que U designa la tensión y R la resistencia de la parte consumidora
de energía. En el caso de que un grupo de llenado esté provisto con
más de una parte consumidora de energía, el consumo de energía del
grupo de llenado puede expresarse como la suma del consumo de
energía de todas las partes consumidoras de energía comprendidas en
el grupo de llenado. De manera equivalente, el consumo de energía de
las partes consumidoras de energía de un número de grupos de llenado
puede determinarse sumando el consumo de energía de todas las partes
consumidoras de energía comprendidas en todos los grupos de
llenado.
Más preferentemente, el consumo de energía de
cada grupo de llenado no supera los 280 mW, no superando más
preferiblemente los 270 mW, sin exceder más preferiblemente 250 mW,
más preferiblemente no excede los 250 mW, no supera más
preferiblemente los 245 mW, más preferiblemente no excede los 240
mW, más preferiblemente es inferior a
240 mW, más preferiblemente es menor de 220 mW, más preferiblemente es inferior a 200 mW, más preferiblemente es inferior a 180 mW, más preferiblemente es por debajo de 150 mW e incluso más preferiblemente es inferior a 100 mW.
240 mW, más preferiblemente es menor de 220 mW, más preferiblemente es inferior a 200 mW, más preferiblemente es inferior a 180 mW, más preferiblemente es por debajo de 150 mW e incluso más preferiblemente es inferior a 100 mW.
Preferiblemente, la resistencia de cada célula
piezoeléctrica es mayor de 350 \Omega, tal como superior a 500
\Omega, preferiblemente mayor de 600 \Omega, tal como superior a
700 \Omega, preferiblemente mayor de 750 \Omega, tal como mayor
a 800 \Omega, preferiblemente mayor de
900 \Omega, tal como mayor de 1000 \Omega, preferiblemente superior a 1000 \Omega, tal como mayor de 1200 \Omega.
900 \Omega, tal como mayor de 1000 \Omega, preferiblemente superior a 1000 \Omega, tal como mayor de 1200 \Omega.
Preferentemente, la tensión de la corriente
continua suministrada a las partes consumidoras de corriente de los
puestos de llenado es aproximadamente de 12 V, mientras que la
resistencia de cada célula piezoeléctrica es preferiblemente mayor
de los valores antes citados.
Más preferiblemente la tensión de la corriente
continua suministrada a las partes consumidoras de energía de los
puestos de llenado es aproximadamente de 12 V, siendo la resistencia
eléctrica de cada célula piezoeléctrica superior a 600 \Omega. Más
preferentemente, la tensión de la corriente continua suministrada a
las partes consumidoras de energía de los grupos de llenado es
aproximadamente de 12 V, siendo la resistencia eléctrica de cada
célula piezoeléctrica aproximadamente de 1000 \Omega. Más
preferiblemente, la tensión de la corriente continua suministrada a
las partes consumidoras de energía de los grupos de llenado es
aproximadamente de 12 V, siendo la resistencia eléctrica de cada
célula piezoeléctrica superior a 1000 \Omega.
Preferiblemente, cada uno del por lo menos un
convertidor de AC/DC a DC está adaptado para suministrar corriente
continua a por lo menos 2 grupos de llenado, tales como 4 grupos de
llenado, preferiblemente a 8 grupos de llenado o más, tales como 10
grupos de llenado, más preferiblemente 12 grupos de llenado o más,
tales como 15 grupos de llenado, preferiblemente 18 grupos de
llenado, más preferiblemente 20 grupos de llenado o más, tales como
22 grupos de llenado, preferiblemente 24 grupos de llenado, más
preferiblemente más de 24 grupos de llenado, tales como 26, 28, 30,
32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50 o más grupos de llenado.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera forma de realización de una instalación de acuerdo con el
invento;
La figura 2 es una vista en perspectiva de una
segunda forma de realización de una instalación de acuerdo con el
invento;
La figura 3 es una vista en planta de una
instalación de acuerdo con el invento;
La figura 4 es una vista frontal de un grupo de
llenado comprendido en una instalación de llenado de acuerdo con el
invento;
La figura 5 es una vista lateral del grupo de
llenado de la figura 4;
La figura 6 es una representación esquemática del
sistema de suministro de energía de una instalación de técnica
anterior;
La figura 7 es una representación esquemática de
una red de distribución de energía de una instalación de acuerdo con
el invento; y
La figura 8 es un croquis de un detalle de un
generador para suministrar corriente a las partes consumidoras de
energía comprendidas en la instalación de acuerdo con el
invento.
Las figuras 1 a 3 son vistas en perspectiva de
una instalación de acuerdo con el invento. La instalación comprende
uno o más carruseles o mesas giratorias 1 sobre las cuales son
transportados los recipientes 2 mientras están siendo llenados con
gas licuado. Los carruseles van dispuestos sobre una estructura
estacionaria 1a. Se colocan recipientes vacíos o casi vacíos en la
instalación mediante, por ejemplo, carro desde el cual son
transferidos al transportador 4. Cada carrusel de llenado 1
comprende una serie de grupos de llenado 5 sobre los cuales son
llenados los recipientes 2 con gas licuado.
Los recipientes 2 pueden ser manipulados de un
modo semiautomático en el cual cooperan operarios 6 con un
transportador automático o medios de manipulación, o bien de modo
completamente automático.
Las figuras 4 y 5 muestran un grupo de llenado 5.
El grupo de llenado 5 comprende una plataforma 7 sobre la cual se
coloca el recipiente 2 durante el proceso de llenado de gas licuado
dentro del recipiente. La plataforma 7 comprende una balanza
electrónica para pesar el recipiente 2. El grupo de llenado 5
comprende asimismo un cabezal de llenado 8 que tiene una válvula
para regular el caudal de gas licuado dentro del recipiente. El
cabezal de llenado 8 va conectado, a través de una tubería 9, a un
depósito de almacenamiento para guardar gas licuado. La balanza
electrónica comprendida en la plataforma 7 está conectada
electrónicamente a un sistema de control capaz de abrir y cerrar la
válvula existente en el cabezal de llenado 8, a fin de, por ejemplo,
cerrar la válvula cuando el recipiente 2 y el gas licuado que
contiene han alcanzado un peso deseado o preestablecido.
La figura 6 es una representación esquemática del
sistema de suministro de energía de una instalación de técnica
anterior. La instalación es alimentada con corriente alterna o con
corriente continua, habiéndose indicado el suministro de energía con
los signos de referencia Cin. El suministro de energía Cin puede ser
de 115 ó 230 V de corriente alterna o bien de 24 V de corriente
continua. La energía suministrada es conducida a través de una
unidad suministradora de energía que comprende un convertidor de
AC/DC a DC, indicado con la referencia S1, el cual preferiblemente
está encajado en una caja "EXQ", tal como se ha descrito antes.
Hay una cantidad de grupos de llenado S2 que son alimentados con
corriente continua a partir de una serie de unidades suministradoras
de energía S1, de modo que hay una unidad suministradora de energía
S1 asociada a cada grupo de llenado S2. Los grupos de llenado S2 van
provisto de balanzas W1, W2,..., Wn para pesar los recipientes.
Usualmente, un sistema de técnica anterior representado en la figura
6, está provisto de 20 a 50 grupos de llenado S2, cada uno de los
cuales comprende una balanza. Normalmente, cualquier parte eléctrica
de cada grupo de llenado S2 es intrínsecamente segura, tal como se
ha descrito antes.
La figura 7 es una representación de una red de
distribución de energía de una instalación de acuerdo con el primer
aspecto del invento. Todas las unidades de energía de alta tensión
van dispuestas en un entorno no explosivo (área no peligrosa). Para
reducir considerablemente el riesgo de crear chispas y/o causar el
encendido, únicamente se colocan unidades de baja tensión en el
entorno altamente explosivo (área peligrosa). La instalación se
alimenta con corriente alterna o con corriente continua,
preferiblemente de 115 ó 230 V de corriente alterna o bien de 24 o
de 12 V de corriente continua. Caso de que la tensión de la energía
suministrada supere aproximadamente los 12 V de corriente continua,
la tensión se convierte a 12 V de corriente continua utilizando
convertidores de DC a DC.
Se alimenta una cantidad de grupos de llenado UFM
con corriente continua a partir de convertidores (suministros de
energía). Cada grupo de llenado UFM está provisto de una balanza
para pesar los recipientes. En una forma de realización preferida
del invento, la instalación está provista de 24 grupos de llenado
UFM cada uno de los cuales comprende una balanza. Comparada con la
instalación de técnica anterior, de la figura 6, la instalación de
la figura 7 presenta la especial ventaja de que todas las unidades
de alta tensión están colocadas fuera del área altamente explosiva
(área peligrosa). Por consiguiente, se elimina la necesidad de cajas
"EXQ" dado que la red de distribución de energía en el área
altamente explosiva es una pura red de baja tensión.
El sistema de suministro de energía representado
en las figuras 6 y 7, puede estar comprendido, por ejemplo, en las
instalaciones representadas en las figuras 1 a 3. Los grupos de
llenado, indicados como S2 en la figura 6 y como UFM en la figura 7,
puede ser del tipo representado en las figuras 4 y 5.
La figura 7 también muestra medios para
identificar la (ENTRADA) del recipiente a la entrada de la
instalación. Además, en la figura 7 también pueden verse medios de
comprobación (SALIDA CON VÁLVULA DE RETENCIÓN y COMPROBADOR DE
FUGAS). Asimismo, la figura 7 también muestra un separador de
comunicación y energía y medios electrónicos de control por
ordenador.
La figura 8 es un croquis de un detalle de un
generador 17 para suministrar corriente a las partes consumidoras de
energía comprendidas en una instalación de acuerdo con un segundo
aspecto del invento.
El generador 17 comprende una bobina o alambre
primario estacionario 10 que se extiende a lo largo de una pista o
perfil en forma de E 13 dispuesto en la estructura estacionaria 1a
(véase las figuras 1 a 3) y se extiende a lo largo del carrusel 1.
La bobina o conductor primario 10 coopera con el perfil estacionario
13 que, preferiblemente, es un perfil de ferrita. Las partes
movibles del generador 17 comprenden una bobina secundaria 11
dispuesta en cada grupo de llenado 5, estando la bobina 11 enrollada
alrededor de un perfil en forma de U 14 que se extiende a lo largo
del grupo de llenado o parte del mismo. El perfil en forma de E 13 y
el perfil en forma de U 14 van dispuestos con un espacio intermedio,
de modo que no existe contacto físico entre las partes estacionarias
y las partes movibles del generador 17. La corriente inducida es
conducida a través de un cable 12 a una o más partes consumidoras de
energía integradas al grupo de llenado 5 o a un cargador que carga
un acumulador.
Claims (17)
1. Una instalación para llenar gas licuado dentro
de recipientes (2) y comprendiendo:
- -
- una serie de grupos de llenado (5) montados en un carrusel (1), comprendiendo cada grupo de llenado (5) una o más partes consumidoras de energía y estando adaptado para soportar un recipiente (2) por lo menos durante el proceso de llenado de gas licuado dentro del recipiente (2), siendo las partes consumidoras de energía de los grupos de llenado (5) intrínsecamente seguras, por lo que los circuitos eléctricos de las partes consumidoras de energía son intrínsecamente seguros;
- -
- por lo menos un convertidor de AC/DC a DC para convertir corriente alterna procedente de un suministro de energía de corriente alterna o corriente continua procedente de un suministro de energía de corriente continua en corriente continua, de modo que cada convertidor de AC/DC a DC está adaptado para suministrar corriente continua a por lo menos dos grupos de llenado (5);
- -
- estando el por lo menos un convertidor de AC/DC a DC colocado en un entorno no explosivo en un lugar separado con respecto al carrusel (1).
2. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 1, en que la una o más partes consumidoras de energía
de cada grupo de llenado (1) comprende una balanza electrónica
adecuada para pesar por lo menos un recipiente (2) como mínimo
durante parte del proceso de llenado.
3. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 2, en que cada balanza electrónica comprende una
célula piezoeléctrica que comprende una o más medidores de esfuerzo
unida a un brazo o varilla adecuada para soportar por lo menos
parcialmente el recipiente (2) soportado por el grupo de llenado
(5).
4. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en que el consumo de energía de cada
grupo de llenado (5) no excede los 300 mW.
5. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 3 ó 4, en que la resistencia eléctrica de cada célula
piezoeléctrica es mayor de 350 \Omega.
6. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en que cada convertidor de AC/DC
a DC está adaptado para suministrar corriente continua a por lo
menos doce grupos de llenado (5).
7. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en que la tensión del suministro
de corriente alterna está comprendida entre 110 V y 120 V, o
comprendida entre 210 V y 240 V.
8. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 7, en que la tensión del suministro de corriente
continua está comprendida entre 6 V y 40 V.
9. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8, en que la una o más partes
consumidoras de energía del por lo menos uno de los grupos de
llenado (5) comprende una o más de las siguientes partes:
- -
- un medidor de caudal para medir la cantidad de flujo de gas durante el proceso de llenado;
- -
- una válvula accionada eléctricamente adaptada para regular la cantidad de flujo del gas licuado dentro de por lo menos un recipiente (2) durante el proceso de llenado;
- -
- medios para ajustar el recipiente (2) soportado por el puesto de llenado en sentido vertical y/u horizontal en relación a la balanza y/o con relación a la válvula y/o con relación a otras partes comprendidas en el grupo de llenado (5);
- -
- medios para conectar y/o fijar la válvula al recipiente (2) soportado por el puesto de llenado (5);
- -
- medios para retirar la válvula del recipiente (2) soportado por el puesto de llenado (5);
- -
- medios electrónicos de control para controlar el proceso de llenado de gas licuado dentro del recipiente (2) y/o para controlar la posición del recipiente (2) soportado por el puesto de llenado (5) en relación con la válvula y/o en relación con otras partes comprendidas en el grupo de llenado (5).
10. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo además uno o más
acumuladores para acumular energía eléctrica.
11. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 10, en que cada grupo de llenado (5) comprende uno o
más acumuladores adaptados para suministrar corriente continua a por
lo menos una de las partes consumidoras de corriente del grupo de
llenado (5).
12. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 11, en que la tensión de la corriente suministrada
por los acumuladores es aproximadamente de 12 V.
13. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 11 ó 12, comprendiendo además uno o más medios de
carga para cargar el uno o más acumuladores.
14. Una instalación de acuerdo con la
reivindicación 13, en que cada grupo de llenado (5) comprende uno o
más medios de carga para cargar el uno o más acumuladores.
15. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 14, en que los medios de control
electrónico están conectados electrónicamente a por lo menos una de
las balanzas y/o por lo menos una de las válvulas.
16. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 15, comprendiendo además por lo menos un
depósito de almacenamiento para guardar gas licuado, estando el
depósito de gas conectado a una o más válvulas de uno o más grupos
de llenado (5).
17. Una instalación de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 16, en que el gas licuado es gas licuado
de petróleo.
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