ES2243107A1 - Proceso y aparato de descarga de liquidos. - Google Patents
Proceso y aparato de descarga de liquidos.Info
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Abstract
Proceso y aparato de descarga de líquidos en una instalación, en la cual a los líquidos se les hace volver a circular o acumulan de otro modo contaminantes disueltos y suspendidos; el proceso y aparato utiliza un contenedor para un líquido el cual es alternativamente llenado y drenado durante el funcionamiento de la instalación, dando como resultado el cambio del peso o de la presión hidrostática del contenedor o del nivel de un flotador en el contenedor, el cual acciona una válvula de descarga cuando se supera o se reduce un peso, una presión hidrostática o un nivel de flotación críticos.
Description
Proceso y aparato de descarga de líquidos.
Esta invención pertenece al ámbito de los
aparatos y los procesos que utilizan líquidos en circunstancias en
las que los líquidos se hacen volver a circular o se mantienen
continuamente en circulación o en otras circunstancias en las que
las concentraciones de los sólidos disueltos y suspendidos o bien
otros contaminantes en los líquidos tienden a aumentar durante un
período de tiempo.
Una aplicación particular de la invención, por
ejemplo, está en el campo de los sistemas de refrigeración por
evaporación, extractores de polvo, sistemas de acondicionamiento de
aire y en aplicaciones similares. La acumulación de sólidos
suspendidos y disueltos en los líquidos -en particular en el caso
de aplicaciones de refrigeración por evaporación, el agua- puede
provenir de más de una fuente. Ejemplos son los carbonatos y los
bicarbonatos de diversos minerales los cuales están presentes en
algunos suministros de agua y aparecen acumulaciones de substancias
las cuales se deben a las condiciones del proceso en el que se
emplea líquido, en particular agua. Por ejemplo, el crecimiento
gradual de sólidos disueltos y de otros sólidos en suspensión, etc,
puede ocurrir en depósitos, cisternas de retorno y similares. El
crecimiento de bacterias también puede ser un problema cuando el
agua no esté en movimiento.
Si la concentración de estas substancias en el
agua, por ejemplo, no se mantiene lo suficientemente baja existe la
tendencia al establecimiento y la sedimentación, formación de
incrustaciones y de otros depósitos que se pueden acumular con el
paso del tiempo. Éstos pueden tener un efecto de dañado sobre el
aparato y el equipo. Un ejemplo son las matrices, redes de tubos
intercambiadores de calor y los canales de los dispositivos que
acondicionan aire con la utilización de agua, por ejemplo,
refrigeración, extracción de polvo y similares en donde puede tener
lugar un dañado substancial, una reducción del rendimiento y un
deterioro físico general de tales materiales.
Una manera conveniente de solucionar este
problema es descargar por gravedad periódicamente tales líquidos,
particularmente el agua, lo cual es un procedimiento barato.
Particularmente, por ejemplo, en la aplicación a
instalaciones de sistemas de refrigeración por evaporación han sido
utilizados dispositivos medidores para accionar válvulas de
solenoide, válvulas de descarga, válvulas de control de flotación y
otros mecanismos. Los dispositivos conocidos por el solicitante y
utilizados hasta ahora han experimentado, sin embargo, problemas de
fiabilidad. A menudo éstos son debidos a los muchos aspectos que
hay que contemplar y que hay que resolver, es decir el
establecimiento y la acumulación de sólidos disueltos y otros
sólidos ya que las concentraciones de éstos crecen, lo cual tiende
a causar bloqueos, agarrotamiento y un funcionamiento poco fiable
de algún modo. Por ejemplo, cuando existen contactos eléctricos,
disruptores eléctricos y elementos similares las condiciones en las
que tienen que funcionar a menudo causan una susceptibilidad a la
formación de arcos eléctricos como resultado de la condensación, el
crecimiento de carbono y procesos similares. Los aspectos de
seguridad eléctrica también aportan sus propias fuentes de
dificultades en estos contextos. Por ejemplo, en un sistema
conocido por el solicitante, el accionamiento en la válvula de
drenaje original era un cilindro relleno de cera el cual se
calentaba eléctricamente, para ser accionado. La condensación en el
cilindro de accionamiento, pastillas de calor y los
correspondientes puntos de contacto generalmente ocurre durante la
noche dando como resultado cortocircuitos y la formación de arcos
eléctricos.
El inventor percibió que resultaría ventajoso
eliminar la electricidad del sistema, si fuera posible
proporcionando la necesidad de una descarga periódica.
La presente invención proporciona un proceso y un
aparato para descargar periódicamente líquidos de una instalación,
en la cual a los líquidos se les hace volver a circular o acumulan
de otro modo contaminantes disueltos y suspendidos, proceso y
aparato los cuales utilizan un contenedor para el líquido el cual
es alternativamente llenado y drenado durante el funcionamiento de
la instalación, dando como resultado el cambio del peso o de la
presión hidrostática del contenedor o del nivel de un flotador en
el contenedor, el cual acciona una válvula de descarga cuando se
supera o se reduce un peso, una presión hidrostática o un nivel de
flotación críticos.
El proceso por lo tanto tendrá la característica
de un ciclo el cual es interrumpido por el líquido que es
descargado periódicamente, dando como resultado la prevención de
una concentración o acumulación gradual de contaminantes.
El proceso puede tener su base en que el
contenedor normalmente permanece lleno y la descarga ocurre cuando
se drena, o bien puede permanecer normalmente vacío y la descarga
ocurre cuando se llena. La periodicidad del ciclo se puede
determinar mediante otros acontecimientos en la instalación cuando
éstos sean cíclicos. Como un ejemplo de lo que se quiere decir aquí
es una aplicación de acondicionamiento de aire la cual funciona
durante parte sólo de cada período de 24 horas, en este caso la
descarga puede ocurrir cada vez que el acondicionamiento se
pare.
El llenado en curso del contenedor puede estar
provisto mediante un suministro de líquido, por ejemplo, agua y ese
suministro puede ser mediante algún medio conveniente, tanto de
una fuente bajo presión, de una fuente de agua bajo un cabezal por
encima del nivel del contenedor, de una salida de una bomba o
similar.
De acuerdo con la invención es conveniente que la
fuente de líquido esté unida al funcionamiento normal de la
instalación. Por ejemplo, si la instalación utiliza una bomba, se
puede hacer la disposición de que purgue un líquido del suministro
de la bomba, por ejemplo agua, el cual gradualmente llena el
contenedor y tiene el resultado descrito. Alternativamente, el agua
suministrada al refrigerador por evaporación se puede hacer pasar a
través del contenedor. Cuando el contenedor esté lleno, el agua
rebosa del contenedor dentro del depósito de la instalación de
refrigeración por evaporación. Una pequeña purga desde el
suministro de la bomba se puede utilizar para cerrar un drenaje
situado en el contenedor para evitar que drene durante períodos de
tiempo en los que el suministro de agua al refrigerador por
evaporación está desconectado.
Se puede hacer una disposición en la que el
contenedor sea drenado de forma que cause que ocurra la acción de
descarga y de forma que se restablezca para comenzar de nuevo un
ciclo de llenado durante un período de tiempo. Por ejemplo, cuando
se utiliza el agua de la salida de la bomba en la instalación para
llenar el contenedor, el llenado o el mantenimiento del contenedor
lleno continuará mientras funcione la bomba. Cuando se utiliza la
presión del agua de salida de la bomba para cerrar el drenaje
situado en el contenedor, el contenedor se mantendrá lleno mientras
funcione la bomba. Si la instalación se para de forma que la bomba
se desconecta, entonces el proceso de llenado o de prevención del
drenaje del contenedor se termina y el drenaje se abrirá y se
permitirá que el contenedor se drene de forma que esté preparado
para cuando la bomba vuelva a funcionar, momento en el cual el
contenedor se llenará o se abstendrá de ser drenado, habiendo
estado llenándose hasta que se alcance el punto en el que la
válvula de descarga se cierre.
La invención se describirá ahora mediante los
siguientes ejemplos no limitativos con referencia a los dibujos que
se acompañan.
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
aparato para descargar periódicamente líquidos de acuerdo con una
realización de la invención, que forma parte de una instalación de
aire acondicionado la cual proporciona refrigeración de aire
mediante efectos de refrigeración por evaporación.
Las figuras 2 a 6 son ilustraciones similares de
realizaciones alternativas del aparato para descargar
periódicamente líquidos de acuerdo con la invención. Y
Las figuras 7 a 10 son ilustraciones de una
realización preferida de la invención.
Las unidades de refrigeración por evaporación
generalmente aspiran aire a través de redes o mallas de material,
por ejemplo un material vendido bajo la marca comercia
"Celdek" es muy conocido y eficaz. Otro material eficaz es
conocido generalmente como "Fibra Aspen" o "Wood wool"
("Fieltro aislante de lana sobre papel").
Con referencia ahora a la figura 1, el agua entra
en un depósito A de un refrigerador de aire por evaporación a
través de un solenoide de suministro de agua C, cuando C está
activado y el dispositivo de control del nivel D está abierto. La
entrada de agua descarga dentro de un área fraccionada del depósito
A, la partición estando formada por una placa de cierre O. La bomba
de agua B está situada en el interior del área fraccionada y la
válvula de drenaje J está situada exterior al área fraccionada. La
bomba B es una bomba del tipo centrífugo a través de la cual el
agua es libre de fluir en sentido inverso cuando no funciona. La
placa de cierre O está provista de un orificio colocado en su zona
inferior para permitir que el agua drene desde el área fraccionada
dentro del resto del depósito A.
El área fraccionada creada por la placa O
efectivamente descarga agua suficiente para permitir que la bomba B
bombee agua dentro de la cisterna E antes de que el depósito A se
llene. Cuando la bomba B se desconecta y el depósito A se haya
drenado o esté en el proceso de drenaje, el agujero colocado en la
zona inferior de la placa de cierre O permite que el área
fraccionada se drene.
El agua que entra en el área fraccionada, a
través del dispositivo de control del nivel D, llena el área
fraccionada y entonces fluye sobre la parte superior de la placa de
cierre de la bomba O dentro del resto del depósito A. El agua que
drena dentro del resto del depósito A, a través del agujero de
drenaje colocado en la zona inferior de la placa de cierre O no
drena del área fraccionada tan rápidamente como el agua es
introducida dentro del sistema, a través del solenoide de
suministro de agua C y el dispositivo de control del nivel D.
Mientras la bomba B está en una condición de no
funcionamiento, el agua drenará fuera del depósito A, a través de
la válvula de drenaje J. Cuando la bomba B está conectada y por lo
tanto está en condición de funcionamiento, el agua es bombeada
dentro del contenedor de agua E, el cual está lleno de aire.
Cuando el agua en el contenedor E el cual está
sostenido mediante una varilla de tracción H alcanza un cierto peso
total, desciende habiendo superado la fuerza hacia arriba exterior
del resorte I. Puesto que la varilla de tracción H está
adicionalmente conectada a un manguito exterior de la válvula K de
la válvula de drenaje J y a un resorte de elevación I en el punto
de conexión Y, K a su vez desciende y cierra herméticamente contra
la junta H en el fondo de la válvula J la cual a continuación evita
que el agua drene del depósito de agua A. El resorte I, el manguito
exterior de la válvula K, la válvula de drenaje J y la junta N
forman la válvula de descarga.
El contenedor E tiene un tamaño y unas
dimensiones para sostener agua suficiente de forma que el peso del
contenedor E, cuando está completamente lleno, proporciona una
fuerza hacia abajo suficiente para cerrar la válvula de drenaje J y
evita que drene agua fuera del depósito A.
A medida que la bomba B continua funcionando,
aire y el exceso de agua son expedidos de la parte superior del
contenedor E a través de la tubería G. Esta agua se eleva hasta la
parte superior del refrigerador por evaporación en donde es
distribuida sobre "almohadillas de refrigeración". Esta agua
chorrea entonces hacia abajo por las almohadillas (no
representadas) y vuelve a entrar en el depósito A.
Mientras la bomba B funciona y el solenoide de
suministro de agua C está abierto, el nivel de agua en el depósito A
se mantiene a través del dispositivo de control del nivel D. Cuando
se desea drenar el depósito A, el solenoide de suministro de agua C
se cierra y la bomba B se desconecta. El agua entonces drena fuera
de la tubería G, el contenedor E y la bomba B en sentido inverso
debido a la gravedad. A medida que el agua drena del contenedor E,
es remplazada por aire que entra a través de la sección más
elevada de la tubería G y por lo tanto el contenedor E se hace más
ligero.
Cuando ha sido drenada agua suficiente del
contenedor E, se alcanzará un punto en el que la fuerza hacia
arriba ejercida por el resorte I es mayor que las fuerzas hacia
abajo que actúan sobre él y como resultado el contenedor E se
empieza a elevar. Cuando el contenedor E se eleva, el manguito
exterior de la válvula K se eleva, abriendo la válvula J en la
junta N. Esto permite que el agua drene del depósito A, a través de
los agujeros de drenaje M y el depósito A se mantiene vacío hasta
que el solenoide de suministro de agua C se abra otra vez.
El resorte de elevación I está diseñado para
ejercer una fuerza hacia arriba suficiente, de forma que supere la
fuerza hacia abajo generada por el contenedor de agua E cuando está
vacío, la resistencia al movimiento de los acoplamientos flexibles
L y el peso de todos los componentes que se mueven de la válvula J.
Además, imparte una fuerza hacia arriba suficiente a fin de
asegurar que la válvula J se abra. La magnitud de esta fuerza está
diseñada para superar cualquier posibilidad de que la válvula se
agarrote en la posición cerrada y asegura también que la válvula se
abra a cualquier velocidad aceptable cuando el contenedor E es
drenado.
Los acoplamientos flexibles L están provistos
para permitir el movimiento hacia arriba y hacia abajo del
contenedor E a medida que se llena y que se vacía de agua.
Con referencia ahora a la figura 2, el
funcionamiento básico del aparato representado es similar a aquél
descrito en la figura 1.
La diferencia entre las figuras 1 y 2 es que en
la realización representada en la figura 2 se incorpora un
dispositivo de palancas dentro del sistema el cual permite que el
contenedor E se pueda reducir de tamaño, haciéndolo menos
voluminoso. El contenedor E está sostenido mediante el brazo de
accionamiento Q el cual está conectado a la varilla de tracción H
en el punto T.
El conjunto gira alrededor del punto de apoyo W
del brazo de accionamiento Q lo que permite el movimiento hacia
arriba y hacia abajo del contenedor E.
Con referencia ahora a la figura 3, el aparato
representado funciona como el de las figuras 1 y 2 excepto en que
no toda el agua bombeada por la bomba B es forzada a pasar a través
del contenedor E, a medida que es suministrada a las
"almohadillas de refrigeración" anteriormente mencionadas. El
agua puede pasar de largo del contenedor E lo que permite conectar
tuberías de diámetros menores al depósito E en los puntos de
conexión del agua.
El funcionamiento del aparato representado en la
figura 3 es otra vez análogo a aquel descrito en la figura 1.
La figura 4 no tiene la placa de cierre O
representada en las figuras 1 a 3. Cuando el depósito A se requiere
que esté lleno de agua, el dispositivo de control del nivel Z (o
bien otro dispositivo de control del nivel adecuado) causará que el
solenoide de suministro de agua C se abra y permita que el agua
fluya dentro de la cisterna de agua R. A medida que la cisterna R
se empieza a llenar, el flotador F de accionamiento de la válvula
empieza a elevarse a medida que desplaza el agua en la cisterna
R.
A medida que el agua sube en la cisterna R y el
flotador F empieza a desplazar más agua que su propio peso vacío,
una fuerza progresivamente creciente hacia arriba es transmitida
al brazo Q. El brazo de accionamiento Q está unido a la varilla de
tracción H en el punto T. La fuerza hacia arriba del resorte I es
de ese modo superada y se ejerce una fuerza hacia abajo en el
manguito de válvula exterior K de la válvula J, a través del brazo
de accionamiento Q y la varilla de tracción H. La fuerza en la
junta N es tal que no hay ninguna fuga del depósito A. La fuerza
hidrostática del flotador F tiene que ser tal que el peso total
desplazado del agua causa una fuerza hacia arriba suficiente para
cerrar la válvula de drenaje y evitar que se drene agua del
depósito A.
La cisterna R continua llenándose y eventualmente
el agua se desborde a través de la tubería de descarga de
rebosamiento U dentro del depósito A, lo cual a su vez causará que
el depósito A se llene de agua.
Antes de conectar la bomba B y de ese modo
llevarla a la condición de funcionamiento, el agua de la cisterna R
empezará a drenar dentro del depósito de agua A, a través de la
válvula de paso único S y la bomba B. Como se ha mencionado en la
descripción de la figura 1, la bomba B es una bomba del tipo
centrífugo a través de la cual el agua es libre de fluir en sentido
inverso cuando no está funcionando.
El depósito R se mantiene lleno ya que el caudal
medio del agua que sale del depósito es inferior que el caudal que
entra a través de su tubería de llenado. El agua que entra en el
depósito principal A desde la tubería de rebosamiento U continua
llenando el depósito hasta que el depósito A está lleno, punto en
el cual el dispositivo de control del nivel Z causa que el
solenoide de suministro de agua C se cierre.
Una señal del dispositivo de control del nivel Z
se puede utilizar para arrancar la bomba B. La bomba B se debe
arrancar en el momento o inmediatamente después de que el
dispositivo de control del nivel Z cause que el solenoide de
suministro de agua C se cierre.
En cuanto la bomba B esté en la condición de
funcionamiento, el agua es bombeada dentro de la tubería G la cual
suministra agua a las almohadillas de refrigeración del
refrigerador por evaporación.
La presión en la tubería G causa que el agua
empiece a fluir dentro de la cisterna R lo cual causa que la
válvula de paso único S se cierre, evitando de ese modo un flujo
adicional de agua hacia dentro o hacia fuera de la cisterna R a
través de la válvula de paso único S. Esto es necesario ya que la
cisterna R de otro modo empezaría a vaciarse cuando el dispositivo
de control del nivel Z desconectara el suministro de agua dentro del
refrigerador por evaporación al llenarse el depósito A.
Mientras el refrigerador por evaporación está
funcionando, el agua se evapora en una corriente de aire que pasa a
través de las almohadillas de refrigeración, causando de ese modo
que el dispositivo de control del nivel Z abra intermitentemente el
solenoide de suministro de agua C para mantener el nivel completo
en el depósito A.
Si se permite que la cisterna R se vacíe cuando
el solenoide de suministro de agua C se desconecta, el flotador de
accionamiento de la válvula F caerá, causando que la válvula de
drenaje J se abra y permitiendo que el agua drene del depósito
A.
Se requiere el drenaje de salida de la cisterna
R, porque si no estuviera, una vez llena, la cisterna R se
mantendría llena y no sería posible drenar el depósito A cuando se
desconectara en refrigerador por evaporación.
Cuando se desea drenar el depósito A se cierra el
solenoide de entrada C y se desconecta la bomba B. El agua
entonces drena de la tubería G y de la cisterna R, a través de la
bomba B debido a la gravedad. El agua puede drenar de la cisterna
R, ya que la válvula de paso único S se abre cuando la presión en
ella se elimina debido a que la bomba de agua B ya no bombea
agua.
A medida que el agua drena de la cisterna R la
fuerza hacia arriba que actúa sobre la varilla P se reduce a medida
que menos agua es desplazada por el flotador F de accionamiento la
válvula. Cuando ha drenado suficiente agua de la cisterna R, se
alcanzará un punto en el que la fuerza hacia arriba del resorte I
supera las fuerzas hacia abajo que actúan sobre él y el flotador de
accionamiento de la válvula F empezará a caer.
La fuerza hacia arriba ejercida por el resorte de
elevación I debe ser suficientemente grande como para superar
cualquier fuerza hacia abajo que actúe sobre él asegurando de ese
modo que la válvula J se abre a medida que el manguito K se eleva
cuando la cisterna R es drenada. Se requiere una fuerza adicional
hacia arriba y se debe incorporar al resorte I para evitar la
posibilidad de que la válvula se agarrote en la posición cerrada y
asegurar que la válvula se abre a una velocidad aceptable cuando se
drena la cisterna de agua R.
A medida que el flotador F cae, el manguito
exterior de la válvula K se eleva abriendo la válvula en la junta
N. Se permite entonces que el agua del depósito A drene del
depósito A, el cual permanece vacío hasta que el solenoide de
entrada C se conecte otra vez.
El punto de descarga de la tubería de suministro
de agua a la cisterna R está por encima del nivel de rebosamiento
de la cisterna R. Esto está diseñado para evitar que el agua sea
sacada por sifón de vuelta dentro del sistema de suministro de agua
principal si falla en algún momento. La altura V debe ser
suficiente para asegurar que el sistema cumple con las
reglamentaciones que sean de aplicación a sistemas de llenado de
depósitos en los países o las zonas de instalación.
La figura 5 no tiene la placa de cierre O
representada en las figuras 1 a 3. Cuando el depósito A se requiere
que se llene con agua, el dispositivo de control del nivel Z causará
que el solenoide de suministro de agua C se abra y permita que el
agua fluya dentro del contenedor de agua E a través de la tubería
de llenado de suministro y el acoplamiento flexible L.
A medida que el agua fluye dentro del contenedor
E el aire en la cisterna es desplazado y expulsado a través de la
descarga dentro de la tubería U del depósito. El separador X evita
que el agua que fluye dentro del contenedor de agua E salpique
directamente dentro de la descarga en la tubería U del depósito. El
separador X está ajustado con un pequeño agujero en su zona
superior para permitir el libre movimiento del aire de un lado del
separador al otro. Un borde del fondo del separador X se extiende
por debajo de la parte superior de la descarga dentro de la tubería
U del depósito.
A medida que el contenedor E se llena de agua su
peso total aumenta y gira alrededor de su punto de apoyo W, a
medida que desciende debido al peso creciente del agua en la
cisterna. El arco de desplazamiento debe ser limitado de forma que
el centro de gravedad del contenedor E no caiga hacia el lado
derecho del punto de apoyo W cuando la válvula J está en la
posición abierta. Un ángulo de giro de 45 grados o menos se
considera adecuado.
A medida que el agua se eleva en el contenedor E
la fuerza hacia abajo en la varilla de tracción H aumenta
superando de ese modo la fuerza hacia arriba del resorte I. El
brazo de accionamiento Q está conectado a la varilla de tracción H
en el punto T. La varilla de tracción H desplaza el manguito
exterior de la válvula K de la válvula J hacia abajo y sobre la
junta de drenaje N evitando de ese modo que el agua drene del
depósito A. A medida que el agua continúa fluyendo dentro del
contenedor E rebosa a través de la descarga U dentro del depósito
A, el cual se empieza a llenar. El contenedor E debe tener un
tamaño y unas dimensiones como para contener suficiente agua de
forma que el peso del contenedor E, cuando esté lleno, proporcione
una fuerza hacia abajo suficiente para cerrar la válvula de
drenaje y evitar que drene agua del depósito A.
Antes de conectar la bomba B, el agua del
contenedor E será drenada dentro del depósito de agua A, a través
de la válvula de paso único S y la bomba de tipo centrífugo B. El
contenedor E se mantiene lleno y rebosando hasta que el caudal
medio del agua que sale del agujero de drenaje en el fondo de la
cisterna sea inferior al caudal que entra a través de la tubería de
suministro de agua. Cuando el depósito A está lleno, el dispositivo
de control del nivel Z causa que el solenoide de suministro de agua
C se cierre.
Una señal del dispositivo de control del nivel Z
se puede utilizar para arrancar la bomba B. La bomba se debe
arrancar en el momento o inmediatamente después de que el
dispositivo de control del nivel cause que el solenoide de
suministro de agua C se cierre, como resultado que el depósito de
agua A se haya llenado. En cuanto se conecta la bomba B, el agua
fluye de la bomba dentro de la tubería G la cual suministra agua a
las almohadillas de refrigeración del refrigerador por
evaporación.
La presión en la tubería G causa que el agua
empiece a fluir dentro del contenedor E causando de ese modo que la
válvula de paso único S se cierre y evite el flujo adicional de
agua dentro o fuera del contenedor E.
Este funcionamiento es necesario ya que el
contenedor E de otro modo empezaría a vaciarse en cuanto el
dispositivo de control del nivel Z desconectara el suministro de
agua dentro del refrigerador por evaporación, al llenarse el
depósito A.
Mientras el refrigerador por evaporación está
funcionando, el agua se evapora en una corriente de aire que pasa a
través de las almohadillas de refrigeración causando de ese modo
que el dispositivo de control del nivel Z abra intermitentemente el
solenoide de suministro de agua C para mantener el nivel completo
en el depósito A. Si se permite que el contenedor E se vacíe cuando
el solenoide de suministro de agua C a la unidad se desconecta,
esto causará que la válvula de drenaje J se abra y permitirá que el
agua del depósito drene del depósito A.
Se requiere el drenaje del contenedor E, porque
si no estuviera, una vez lleno, el depósito E se mantendría lleno y
no sería posible drenar el depósito A cuando se desconectara el
refrigerador por evaporación.
Cuando se desea drenar el depósito A, se cierra
el solenoide de entrada C y se desconecta la bomba B. El agua
entonces drena de la tubería G y del contenedor E, a través de la
bomba B en sentido inverso, debido a la gravedad. El agua puede
drenar del contenedor E ya que la válvula de paso único S se abre
cuando la presión en ella se elimina debido a que la bomba de agua
B ya no bombea agua.
A medida que el agua drena del contenedor E la
fuerza hacia abajo que actúa sobre la varilla de tracción H se
reduce a medida que decrece el peso total del contenedor E. Cuando
ha drenado suficiente agua del contenedor E, se alcanzará un punto
en el que la fuerza hacia arriba ejercida por el resorte I supera
las fuerzas hacia abajo que actúan sobre él y el contenedor E se
elevará mientras gira alrededor del punto de apoyo W. Al igual que
el contenedor E se eleva, lo harán también el manguito exterior de
la válvula K abriendo de ese modo la válvula J en la junta N. Los
acoplamientos flexibles L están provistos para permitir el
movimiento giratorio hacia arriba y hacia abajo del contenedor E, a
medida que se llena y se vacía de agua.
El resorte de elevación I se debe diseñar de tal
forma que la fuerza hacia arriba ejercida por él sea suficiente
para superar cualquier fuerza hacia abajo generada por el
contenedor de agua E cuando está vacío, la resistencia al
movimiento del acoplamiento flexible L y el peso de todos los
elementos que se mueven de la válvula J. Se requiere una fuerza
adicional hacia arriba a fin de asegurar que la válvula J se abre.
La dimensión de esta fuerza se debe diseñar para que sea capaz de
superar cualquier posibilidad de agarrotamiento de la válvula en la
posición cerrada y debe asegurar también que la válvula se abre a
cualquier velocidad aceptable, cuando el depósito E se drena.
El agua del depósito A puede drenar ahora fuera y
el depósito A se mantiene vacío hasta que el solenoide de entrada
C se vuelva a conectar.
El punto de descarga de la tubería de llenado del
contenedor E está por encima del nivel de rebosamiento del
contenedor de agua E y está indicado por la dimensión V. Esto está
diseñado para evitar que el agua sea sacada por sifón de vuelta
dentro del sistema de suministro de agua principal, si falla en
algún momento. La altura V debe ser suficiente para asegurar que el
sistema cumple con las reglamentaciones que sean de aplicación a
sistemas de llenado de depósitos en los países o las zonas de
instalación.
La figura 6 tampoco tiene la placa de cierre O
representada en las figuras 1 a 3. La válvula de drenaje J está
inicialmente en una posición cerrada. Cuando el depósito A se
requiere que esté lleno de agua, el dispositivo de control del
nivel Z (o bien otro dispositivo de control del nivel adecuado)
causará que el solenoide de suministro de agua C se abra y
permitirá que el agua fluya dentro del flotador F de accionamiento
de la válvula. El flotador se mantiene en su posición más baja
posible mientras se llena. El flotador F empieza a rebosar dentro
de la cisterna R cuando el proceso de llenado continúa.
La válvula J se mantiene cerrada debido a la
fuerza sobre el manguito de válvula K de la válvula J a través de
la varilla de tracción H. El brazo de accionamiento Q está
conectado a la varilla de tracción H en el punto T. La varilla de
tracción H es forzada hacia abajo por la acción del resorte I y la
fuerza hacia abajo que resulta del peso del flotador F que actúa a
través del brazo de accionamiento Q. La fuerza en la junta N es tal
que no hay ninguna fuga del depósito A.
La cisterna R se llena y empieza a desbordarse,
con el agua que entra en el depósito A desde la tubería de
rebosamiento U.
Antes de conectar la bomba B y de ese modo
llevarla a la condición de funcionamiento, el agua del flotador F
drena dentro del depósito de agua A, a través del rebosadero de la
cisterna R y la válvula de paso único S y la bomba B. Como se ha
mencionado en la descripción de la figura 1, la bomba B es una
bomba del tipo centrífugo, a través de la cual el agua es libre de
fluir en sentido inverso cuando no está funcionando.
El flotador F se mantiene lleno ya que el caudal
medio del agua que sale del flotador es inferior al caudal que
entra a través de su tubería de llenado. El agua que entra en el
depósito principal A desde la tubería de rebosamiento U continua
llenando el depósito hasta que el depósito A está lleno, punto en
el cual el dispositivo de control del nivel Z causa que el
solenoide de suministro de agua C se cierre.
Una señal del dispositivo de control del nivel Z
se puede utilizar para arrancar la bomba B. La bomba B se debe
arrancar en el momento o inmediatamente después de que el
dispositivo de control del nivel Z cause que el solenoide de
suministro de agua C se cierre.
En cuanto la bomba B esté en la condición de
funcionamiento, el agua es bombeada dentro de la tubería G la cual
suministra agua a las almohadillas de refrigeración del
refrigerador por evaporación.
La presión en la tubería G causa que el agua
empiece a fluir dentro del flotador F lo cual a su vez causa que la
válvula de paso único S se cierre, evitando de ese modo un flujo
adicional de agua hacia dentro o hacia fuera del flotador F a
través de la válvula de paso único S. Esto es necesario ya que el
flotador F de otro modo empezaría a vaciarse cuando el dispositivo
de control del nivel Z desconectara el suministro de agua dentro
del refrigerador por evaporación al llenarse el depósito A.
Mientras el refrigerador por evaporación está
funcionando, el agua se evapora en una corriente de aire que pasa a
través de las almohadillas de refrigeración, causando de ese modo
que el dispositivo de control del nivel Z abra intermitentemente el
solenoide de suministro de agua C para mantener el nivel completo
en el depósito A.
Se requiere el drenaje en el flotador F, porque
si no estuviera, una vez lleno, se mantendría lleno y no sería
posible drenar el depósito A cuando se desconectara en refrigerador
por evaporación.
Si se permite que el flotador F se vacíe cuando
el solenoide de suministro de agua C se desconecta, esto causaría
que el depósito A sería drenado de la manera descrita más
adelante.
Cuando se desea drenar el depósito A, se cierra
el solenoide de entrada C y se desconecta la bomba B. El agua
entonces drena de la tubería G y del flotador F, a través de la
bomba B debido a la gravedad. El agua puede drenar del flotador F
ya que la válvula de paso único S se abre cuando la presión en ella
se elimina debido a que la bomba de agua B ya no bombea agua.
A medida que el agua drena del flotador F, éste
empieza a flotar en el agua contenida en la cisterna R y
transmitirá una fuerza hacia arriba a la varilla de tracción P la
cual causará una fuerza hacia arriba que se transmitirá a la
varilla de tracción H. Cuando ha drenado suficiente agua del
flotador F, el brazo de accionamiento Q girará en el sentido de las
agujas del reloj alrededor del punto de apoyo W. La fuerza hacia
arriba resultante de la varilla de tracción H superará la fuerza
hacia abajo del resorte I el cual sostiene el manguito de válvula
exterior K de la válvula J en la posición cerrada. A medida que el
manguito de válvula K se eleva, la válvula J se abre en la junta N
y el agua drenará del depósito A.
La fuerza hacia arriba ejercida por la varilla de
tracción H debe ser suficientemente grande como para superar la
fuerza hacia abajo del resorte I y cualesquiera otras fuerzas hacia
abajo que actúen sobre él. Se requiere una fuerza adicional hacia
arriba y se debe incorporar al diseño del sistema para evitar la
posibilidad de que la válvula J se agarrote en la posición cerrada
y asegurar que la válvula J se abra a una velocidad aceptable
cuando se drena el flotador F.
El punto de descarga de la tubería de suministro
de agua dentro del flotador F está por encima del nivel de
rebosamiento como se indicada mediante la dimensión V. Esto está
diseñado para evitar que el agua sea sacada por sifón de vuelta
dentro del sistema de suministro de agua principal, si falla en
algún momento. La altura V debe ser suficiente para asegurar que el
sistema cumple con las reglamentaciones que sean de aplicación a
sistemas de llenado de depósitos en los países o las zonas de
instalación.
Se apreciará que la invención no está limitada a
ninguna realización específica de las que se han descrito o
ilustrado globalmente aquí.
Con referencia a las figuras 7 a 10, la
realización se basa en el principio del aparato descrito con
referencia a, e ilustrado en, la figura 5 y a la descripción
referida.
La válvula de paso único S se puede incorporar en
el cuerpo principal del contenedor de agua en la posición
representada en 1 en las figuras 7 y 8. Esto se puede justificar
porque la válvula de paso único S y el contenedor E generalmente
nunca estarán sometidos a algo duro (es decir, que contengan
sólidos disueltos los cuales tengan tendencia a la incrustación) o
más impuro que el agua de suministro que entra. Como resultado, la
válvula S no es probable que falle o que se bloquee y los
interiores de la válvula y de la cisterna de agua E no es probable
que experimentes una formación significativa de incrustaciones,
incluso durante un período largo de tiempo. La razón es que algo
del agua inicial suministrada al sistema fluye del contenedor E, a
través de la válvula de paso único S y la bomba B dentro del
depósito A. Esto continua hasta que la bomba arranca o el solenoide
de entrada C se cierra. Cuando la bomba B arranca, la válvula S se
cierra inmediatamente, lo cual evita que suciedad, sólidos
contaminantes o disueltos, concentrados en el agua alcancen la
válvula.
El contenedor de agua E está representado en la
figura 7 en una vista en planta, en la figura 8 en sección alzado
lateral (sección VIII-VIII indicada en la figura 7)
y en las figuras 9 y 10 la tapa está representada en vista en
planta y lateral. La entrada 1 recibe agua de la bomba B, la
entrada 2 agua de la válvula de control C, llevando a la tubería 3,
la cual está a la altura de regulación V, por encima del borde
superior de la cisterna. La tubería 4 provee la tubería del
depósito U. La caperuza elevada 5 en la tapa proporciona el efecto
del separador X. El agujero 6 proporciona el punto de apoyo W y el
agujero 7 la unión de la varilla de tracción H.
- A
- Depósito
- B
- Bomba de agua
- C
- Solenoide
- D
- Dispositivo de control del nivel
- E
- Contenedor de agua
- F
- Flotador de accionamiento de la válvula
- G
- Tubería
- H
- Varilla de tracción
- I
- Resorte de elevación
- J
- Válvula de drenaje
- K
- Manguito de válvula
- L
- Acoplamiento flexible
- M
- Agujeros de drenaje del depósito a pérdidas
- N
- Junta de drenaje
- O
- Placa de cierre
- P
- Varilla de unión del flotador del contenedor de agua al brazo de accionamiento Q
- Q
- Brazo de accionamiento
- R
- Cisterna de agua
- S
- Válvula de paso único
- T
- Punto de unión de H a Q
- U
- Tubería de llenado del depósito
- V
- Altura para cumplir las reglamentaciones
- W
- Punto de apoyo
- X
- Separador
- Y
- Punto de unión - tope del resorte
- Z
- Dispositivo de control del nivel para controlar el solenoide de entrada.
Claims (6)
1. Aparato para descargar periódicamente
líquidos en una instalación, en la cual a los líquidos se les hace
volver a circular o acumulan de otro modo contaminantes disueltos y
suspendidos, caracterizado porque el aparato incluye un
contenedor para un líquido, medios de llenado y de drenaje para que
el contenedor sea alternativamente llenado y drenado durante el
funcionamiento de la instalación, dando como resultado el cambio
del peso o de la presión hidrostática del contenedor o del nivel de
un flotador en el contenedor, medios de unión que conectan el
contenedor a una válvula de descarga de forma que accionan la
válvula de descarga cuando se supera o se reduce un peso, una
presión hidrostática o un nivel de flotación críticos.
2. Proceso para descargar periódicamente
líquidos en una instalación, en la cual a los líquidos se les hace
volver a circular o acumulan de otro modo contaminantes disueltos y
suspendidos, caracterizado porque el proceso tiene la
característica de un ciclo el cual es interrumpido por el líquido
que es descargado periódicamente, dando como resultado la
prevención de una concentración o acumulación gradual de
contaminantes, el proceso puede tener su base seleccionada a partir
de que el contenedor normalmente permanece lleno y la descarga
ocurre cuando se drena, o bien de que puede permanecer normalmente
vacío y la descarga ocurre cuando se llena.
3. El aparato que se reivindica en la
reivindicación 1 aplicado a una instalación de refrigeración por
evaporación, en la cual el agua vuelve a circular desde un depósito
de la instalación mediante conexiones desde una bomba a los medios
de refrigeración, caracterizado porque está incluida una
cisterna de agua en las conexiones de circulación o está conectada
a las conexiones de circulación mediante un circuito de derivación,
de forma que se llene cuando la bomba funciona y se drene cuando la
bomba se para, la cisterna de agua estando conectada a una válvula
de descarga, la válvula de descarga estando adaptada a cerrarse
cuando la cisterna está llena y a abrirse cuando la cisterna no
está llena.
4. El aparato que se reivindica en la
reivindicación 1 aplicado a una instalación de refrigeración por
evaporación, en la cual el agua vuelve a circular desde un depósito
de la instalación mediante conexiones de una bomba a los medios de
refrigeración y está provisto un suministro de agua para el
depósito mediante una válvula controlada por medios de detección
del nivel, caracterizado porque están provistas conexiones
desde la válvula hasta el contenedor y el contenedor tiene un
rebosadero para que el agua rebose dentro del depósito, la cisterna
de agua estando conectada a una válvula de descarga, la válvula de
descarga estando adaptada a cerrarse cuando la cisterna está llena
y a abrirse cuando la cisterna no está llena.
5. El aparato que se reivindica en la
reivindicación 1 aplicado a una instalación de refrigeración por
evaporación, en la cual el agua vuelve a circular desde un depósito
de la instalación mediante conexiones desde una bomba a los medios
de refrigeración y está provisto un suministro de agua para el
depósito mediante una válvula controlada por medios de detección
del nivel, caracterizado porque están provistas conexiones
desde la válvula hasta una cisterna la cual tiene un rebosadero
para rebosar dentro del depósito, la cisterna sosteniendo un
flotador de accionamiento de la válvula, el cual se eleva cuando el
nivel de agua en la cisterna se eleva y está conectado a la válvula
de descarga para cerrarla, permitiéndole que se abra cuando el
nivel de agua en la cisterna cae y en consecuencia cae el
flotador.
6. El aparato que se reivindica en cualesquiera
de las reivindicaciones 1 o 3 a 5 aplicado a una instalación de
refrigeración por evaporación, en la cual el agua vuelve a circular
desde un depósito de la instalación mediante conexiones desde una
bomba a los medios de refrigeración, caracterizado porque
está provisto un resorte para desviar la válvula de descarga para
que se tienda a abrir, la válvula estando cerrada cuando el
contenedor se llena o el flotador se eleva.
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Date of ref document: 20051116 Kind code of ref document: A1 |
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FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2243107B1 Country of ref document: ES |
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FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20200928 |