ES2277778A1 - Sistema deseguridad adaptado para soportar sobrepensiones imprevistas. - Google Patents
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Abstract
Sistema de seguridad adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas, aplicable a dispositivos que trabajan a sobrepresiones, particularmente a autoclaves 1, que comprenden un cuerpo hueco 2 de los constituidos por una o varias porciones 3a y 3b, abierto por uno de sus extremos 5 y cerrado por el extremo opuesto 4; y una tapa 6 herméticamente ajustable al citado extremo abierto 5. El sistema comprende unos medios de fijación transversal 8 entre al menos dos porciones contiguas 3a y 3b del autoclave 1, susceptibles de permitir la separación temporal, por lo menos momentánea, entre ambas porciones contiguas 3a y 3b al producirse una sobrepresión espontánea y/o inesperada en el interior del cuerpo hueco 2 del autoclave 1. Los medios de fijación transversal 8 pueden ser extensibles o frangibles.
Description
Sistema de seguridad adaptado para soportar
sobrepresiones imprevistas.
La presente invención se refiere a un sistema de
seguridad adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas,
aplicable a dispositivos que trabajan a sobrepresión,
particularmente autoclaves, siendo los dispositivos de los que
comprenden un cuerpo hueco, constituido por una o varias porciones,
abierto por uno de sus extremos y cerrado por el extremo opuesto;
una tapa herméticamente ajustable al citado extremo abierto del
cuerpo hueco; así como unos medios de entrada de vapor y/o agua.
La invención también se refiere a un autoclave
que incorpora un sistema de seguridad adaptado para soportar
sobrepresiones imprevistas.
Los autoclaves son aparatos en forma de vasija
con paredes resistentes y cubierta cerrada y atornillada
herméticamente. Estos dispositivos permiten esterilizar objetos y
sustancias que se disponen en su interior, por efecto de la
aplicación de vapor o agua caliente y la aplicación también de
altas presiones, o bien presiones negativas en relación con la
presión
atmosférica.
atmosférica.
Generalmente, los autoclaves se emplean para
esterilizar y/o secar material de laboratorio o material
hospitalario. También se esterilizan los alimentos envasados que
deben permanecer varios días en el mercado, asegurando así su
integridad al menos hasta la fecha de caducidad.
Otro de los campos donde está empezando a
emplearse grandes equipos de autoclavado, es el campo técnico de
tratamiento de residuos urbanos.
En todos los autoclaves siempre se dispone de al
menos una válvula para la salida de vapor en el caso que exista
sobrepresión excesiva en el interior del mismo. Dichas válvulas
constituyen un sistema de seguridad para evitar que los autoclaves
exploten, ocasionando grandes daños debido a la presión y
temperatura a las que trabajan.
De autoclaves existen de múltiples tamaños en
función de su finalidad. Así, podemos hablar de extensas salas que
son autoclaves, por ejemplo las que se emplean para esterilizar
alimentos, o de autoclaves de menor tamaño adaptadas para
esterilizar material de laboratorio.
En los procedimientos de esterilización o
tratamiento de residuos urbanos, los autoclaves que se emplean
suelen comprender un cuerpo central hueco giratorio de longitud
entre los diez y los veinte metros, el cual está provisto de una
abertura para la entrada de los residuos y para la salida de los
citados residuos una vez tratados, de una entrada de vapor y de una
salida de condensado. El autoclave también comprende múltiples
medios de agitación de los residuos en el interior del cuerpo
central, tal como palas o agitadores.
Estos autoclaves destinados al tratamiento de
residuos o material residual procedente de los desechos de origen
doméstico, funcionan por aplicación de vapor a altas temperaturas y
presiones, obteniéndose finalmente un material particulado, rico en
celulosa y con poco contenido en agua, el cual es fácilmente
separable de los restos de plásticos o metales. Además, dicho
material celulósico puede emplearse para combustionarse y
proporcionar energía, o bien para la
manufactura de otros productos más elaborados.
manufactura de otros productos más elaborados.
Ejemplos de este tipo de autoclaves o aparatos
para el tratamiento de material residual se encuentran descritos,
por ejemplo, en las patentes US 5,427,650, US 6,306,248, US
5,655,718 y EP 1427548. En todos estos documentos se describen
distintos aparatos y métodos para el tratamiento de residuos urbanos
con vapor de agua, algunos estos aparatos adaptados para
revolucionarse sobre su eje longitudinal y otros provistos de
sistemas para la homogeneización del material mientras el mismo se
somete al tratamiento.
A diferencia de otros campos de aplicación, para
la aplicación de los tratamientos de residuos en autoclaves a altas
temperaturas y presiones, debe realizarse una selección de los
residuos previamente a la introducción del material en el interior
del cuerpo hueco, a fin de evitar con ello que entren en el
autoclave materiales que podrían explosionar o dañar al propio
aparato. Esta selección previa, además de engorrosa, resulta muchas
veces insuficiente, pudiendo entrar en el autoclave,
accidentalmente, algún residuo como una bombona de camping gas, que
a la presión y temperatura de trabajo puede terminar explosionando
y por lo tanto dañando todo el sistema.
Esta misma problemática también se da en
autoclaves para el tratamiento de otro tipo de materiales, como por
ejemplo materiales de laboratorio que comprenden disolventes
inflamables o compuestos de alta presión de vapor, que aunque se
introducen en el autoclave después de haber sido enjuagados, pueden
contener restos de sustancias peligrosas en su interior.
A pesar de la existencia de válvulas de escape
de vapor sobrante, si en el interior de un autoclave se produce una
explosión, las citadas válvulas no resultan suficientes para
evacuar el gas con su onda expansiva, con lo que suele dañarse el
equipo.
El sistema de seguridad objeto de la presente
invención, resuelve los problemas antes mencionados, y significa
una solución novedosa aplicable a cualquier procedimiento en el que
intervenga un aparato para la esterilización de material con vapor
a altas presiones y temperaturas.
El sistema de seguridad adaptado para soportar
sobrepresiones imprevistas, aplicable a dispositivos que trabajan a
sobrepresión, tal como autoclaves, se caracteriza porque comprende
unos medios de fijación transversal entre al menos dos porciones
contiguas del dispositivo que trabaja a sobrepresión, susceptibles
de permitir la separación temporal, por lo menos momentánea, entre
ambas porciones contiguas al producirse una sobrepresión espontánea
y/o inesperada en el interior del cuerpo hueco del autoclave.
Según otra característica de la invención, los
citados medios de fijación transversal son unos medios
expandibles.
El sistema de seguridad aplicable a autoclaves
según la invención, se caracteriza también porque los citados
medios de fijación transversal son unos medios frangibles.
De acuerdo con otra característica del sistema
de seguridad según la invención, éste comprende unos medios
periféricos de protección que cubren al menos el área provista de
los medios de fijación transversal.
También es objeto de la invención un autoclave
de los que trabajan a sobrepresión, caracterizado porque está
provisto de al menos un sistema de seguridad adaptado para soportar
sobrepresiones imprevistas,
que comprende unos medios de fijación transversal entre al menos dos porciones contiguas del autoclave.
que comprende unos medios de fijación transversal entre al menos dos porciones contiguas del autoclave.
En los dibujos adjuntos aparece representado un
ejemplo de realización, no limitativo, del sistema de seguridad
objeto de la presente invención, aplicable a autoclaves que
trabajan a sobrepresión o dispositivos similares. En dichos
dibujos;
la Fig. 1 muestra un fragmento de un corte
longitudinal de un autoclave al que se ha aplicado una variante del
sistema de seguridad según la invención, que comprende unos medios
de fijación entre dos porciones contiguas del citado autoclave o
dispositivo que trabaja a sobrepresión;
la Fig. 2 es una vista análoga a la de la Fig. 1
según otra variante del sistema de seguridad de la invención;
la Fig. 3 es otra vista de un fragmento de un
corte longitudinal de un autoclave que refleja el estado de la
técnica; y
la Fig. 4 es una vista en alzado de un
autoclave, provisto de unos medios periféricos de protección en la
zona donde se han dispuesto los medios de fijación transversal
según la invención, estos últimos situados entre dos porciones
contiguas del autoclave.
Los dibujos adjuntos corresponden a
realizaciones particulares del sistema de seguridad para soportar
sobrepresiones, aplicable a dispositivos que trabajan a
sobrepresiones, tal como autoclaves 1 que trabajan a altas
presiones. Los mismos se presentan a modo de ejemplos no
limitativos.
Tal y como puede apreciarse en las Figs. 1 a 4,
el autoclave 1 comprende un cuerpo hueco 2 en el que se introduce
el material que deberá ser esterilizado o tratado, dicho cuerpo
hueco 2 constituido por al menos dos porciones o módulos 3a y 3b
contiguas, de las que la porción 3a es tubular cilíndrica y está
abierta por sus dos extremos 4 y 5, y la porción 3b ejerce de base
del cuerpo hueco 2, cerrando uno de dichos extremos 4 ó 5.
Así, el cuerpo hueco 2 (ver Fig. 4) está cerrado
por su extremo 4 mediante una porción 3b y está abierto por un
extremo opuesto 5 en el cual se ajusta una tapa 6, quedando el
conjunto, de este modo, herméticamente cerrado cuando debe ser
operativo. El autoclave 1 comprende también unos medios de entrada
de vapor 7 y, evidentemente, válvulas de escape de vapor 10. Con la
finalidad de facilitar el secado del material tratado, el autoclave
también está provisto de unos medios de drenaje de líquido
condensado 11.
Al autoclave 1 de las Figs. 1 y 2 se ha aplicado
un sistema de seguridad de acuerdo con la invención. Dicho sistema
de seguridad comprende unos medios de fijación transversal 8,
situados entre las dos porciones contiguas 3a y 3b del autoclave 1.
En el caso de producirse una sobrepresión espontánea y/o inesperada
en el interior del cuerpo hueco 2 del autoclave 1, estos medios de
fijación transversal 8 permiten la separación temporal, por lo
menos momentánea, entre ambas porciones contiguas 3a y 3b,
provocando la salida de gases y de material entre dichas porciones
3a y 3b, todo ello con el fin de evitar que el autoclave 1 explote,
se dañe y/o cause algún desperfecto o accidente grave.
Con la finalidad de evitar cualquier tipo de
accidente, se prevé que el sistema de seguridad de la invención,
aplicable a un autoclave 1, comprenda además unos medios
periféricos de protección 9, destinados a cubrir el área del mismo
que está provista de los medios de fijación transversal 8. Dichos
medios periféricos de protección 9 pueden consistir en una pantalla
que cubre parcialmente la superficie del autoclave 1, o bien
consistir en una pantalla protectora que lo recubre totalmente (caso
no representado).
En el caso representado en la Fig. 4, el
autoclave 1 está fijo en el suelo a través de unos pilares 12, y la
pantalla protectora 9, a modo de anillo, que recubre parcialmente
el autoclave 1, se sostiene en el suelo por medio de otro puntal o
pilar 13.
Las Figs. 1 a 3 representan en detalle
fragmentos de un corte longitudinal del autoclave 1, en las que
pueden apreciarse los medios de fijación transversal 8 entre las
porciones contiguas 3a y 3b. Concretamente, y en los casos
representado sen las Figs. 1 y 2, los citados medios de fijación
transversal 8 están situados entre una porción extrema 3a del
cuerpo hueco 2 y la porción 3b, configurada a modo de base. Sin
embargo, los medios de fijación 8 pueden estar situados, tal y como
se muestra en la Fig. 4, entre dos porciones 3a intermedias del
cuerpo hueco 2, o bien, entre la embocadura del autoclave 1 y la
primera porción 3a del cuerpo hueco 2.
También se prevé la aplicación simultánea del
sistema de seguridad con los medios de fijación transversal 8 según
la invención, por ejemplo entre dos porciones contiguas centrales
3a y 3a, y entre la porción 3b a modo de base y la porción extrema
3a del cuerpo hueco 2.
Los citados medios de fijación transversal 8
pueden ser medios extensibles o frangibles.
En efecto, en la Fig. 1 se detalla un ejemplo de
medio de fijación transversal 8 del tipo extensible. Así, puede
observarse que la fijación entre las porciones del autoclave 3a y
3b, se lleva a cabo mediante una varilla 14 provista de un fileteado
de rosca en su superficie, la cual está adaptada para atravesar un
primer orificio pasante 15, practicado en un resalte perimetral 16
de la porción extrema 3a dispuesto axialmente alineado con un
segundo orificio pasante 17, practicado en otro resalte 21 de la
porción 3b del autoclave 1, que ejerce de tapa o base del autoclave
1. La varilla 14, por un tramo dispuesto fuera de los orificios
pasantes 15 y 17, está envuelta por unos medios elásticos que
operan a compresión. En el caso representado, dichos medios
elásticos consisten en un muelle 18 helicoidal. Finalmente, sendas
tuercas 19 y 20 mantienen el mecanismo fijo y a presión.
Con unos medios de fijación 8 como los descritos
en la Fig. 1, se consigue que en caso de producirse una
sobrepresión espontánea y/o inesperada en el interior del cuerpo
hueco 2 del autoclave 1, por ejemplo ocasionada por una explosión,
la porción 3b se desplace y separe del cuerpo hueco 2 por efecto de
la onda expansiva, comprimiéndose el muelle 18 y dejando escapar el
vaporo gas del interior del autoclave 1. Seguidamente, una vez
recuperada la presión en el autoclave 1, la porción 3b retrocede a
su posición inicial por efecto de las fuerzas elásticas ejercidas
por el citado muelle 18.
Esta realización particular es una realización
preferida porque permite que una vez resuelto el problema de
sobrepresión, el autoclave 1 continúe funcionando con
normalidad.
Además, con la realización de la Fig. 1 otra
ventaja del sistema de seguridad adaptado para soportar
sobrepresiones imprevistas según la invención, es que en función de
la constante elástica (k) del muelle 18, el dispositivo que trabaja
a sobrepresión o autoclave 1 puede ser sensible a diferentes grados
de sobrepresiones espontáneas y/o inesperadas. Así, por ejemplo,
puede aplicarse un sistema de seguridad con un muelle de constante
elástica k_{1} entre dos porciones 3a centrales del autoclave 1;
y un sistema de seguridad con un muelle de constante elástica
k_{2} mayor que k_{1} entre la porción 3b y la porción extrema
3a del cuerpo hueco 2. Con una disposición de este tipo, en el caso
de darse sobrepresiones imprevistas de poca magnitud respecto la
presión a la que trabaja el autoclave 1, por ejemplo por un fallo
en el sensor de presión situado en el mismo, únicamente se
desplazarán temporal o momentáneamente, una respecto la otra, las
dos porciones centrales 3a del autoclave. Alternativamente, si en
el interior del autoclave 1 han entrado accidentalmente productos no
controlados, tal como bombonas de gas, pulverizadores de productos
inflamables, etc., que a determinadas condiciones de presión y/o
temperatura se dilatan, expandiéndose por la totalidad del volumen
del recinto que los contiene, llegando incluso a romperlo si las
paredes del mismo no pueden soportar la presión total generada,
además de separarse las dos porciones centrales 3a del cuerpo hueco
2, se separará la porción 3b respecto del cuerpo hueco 2,
permitiendo la salida de vapor, gas y mezcla de productos, pero
evitando que explosione todo el conjunto.
Los inventores han desarrollado otras
realizaciones de sistemas de seguridad aplicables a autoclaves 1 que
trabajan a sobrepresión, los cuales sistemas comprenden medios de
fijación 8 entre porciones 3a y 3b del autoclave 1, que son los que
se representan en la Fig. 2. En esta realización los medios de
fijación transversal 8 corresponden a medios frangibles o rompibles,
basados en el empleo de varillas 14 o tornillos que se rompen a
partir de un valor umbral de presión en el interior del cuerpo
hueco 2.
Así, en el caso representado en la Fig. 2 puede
observarse que una varilla o tornillo 14, rompible por su parte
central tal como muestra la línea en zigzag dibujada, atraviesa los
orificios pasantes 15 y 17 practicados en la porción extrema 3a del
cuerpo hueco 2 y de la porción 3b a modo de tapa o base
respectivamente. Sendas tuercas 19 y 20 otorgan a los medios de
fijación transversal 8 la presión y fijación necesarias para que el
autoclave 1 quede estanco y hermético. Este tipo de tornillos o
varillas 14 son comúnmente conocidos como tornillos tarados, lo que
quiere decir que son rompibles controladamente por una zona
destinada a ello cuando se supera una presión umbral o fuerza de
unión entre las dos partes que une el citado tornillo tarado
14.
Esta realización de la Fig. 2, con medios
frangibles de fijación transversal 8, resulta igual de útil que la
modalidad representada en la Fig. 1. Cuando se emplean sistemas de
seguridad con medios frangibles de fijación transversal 8, en el
caso de producirse una sobrepresión en el interior del cuerpo hueco
2 del autoclave 1, se evita que este último explote o se dañe por
desplazamiento de la porción 3b respecto de la porción extrema 3a
del cuerpo hueco 2. Evidentemente, la separación de ambas partes o
porciones es temporal hasta que se sustituye la varilla 14 rota por
otra de nueva.
Aunque en los casos representados en las Figs. 1
y 2, que muestran un fragmento de un corte longitudinal de un
autoclave 1, únicamente puede apreciarse un sistema de seguridad
adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas, debe entenderse
que en toda la longitud de los resaltes perimetrales 16 y 20 se
aplican varios de los sistemas de seguridad de acuerdo con la
invención, esto es, varios medios de fijación transversal 8 entre
las dos porciones contiguas 3a y 3b.
La aplicación de múltiples medios de fijación
transversal 8 a lo largo del perímetro de los resaltes 16 y 21,
además de constituir una garantía de seguridad para los
dispositivos que trabajan a soprepresión o autoclaves 1, así como
para las plantas en los que éstos operan, también constituye un
modo para asegurar la estanqueidad de los citados autoclaves 1
mientras los mismos están operativos.
El sistema de seguridad propuesto en la
invención significa una gran mejora en el campo de las autoclaves
que trabajan a sobrepresión 1 o de dispositivos similares, porque
además de evitar accidentes de graves consecuencias, evita
reparaciones costosas y complejas derivadas del hecho de tener que
reconstruir el autoclave 1, si éste se ha roto, y de volver a soldar
sus componentes, que es lo que debería realizarse en un autoclave 1
como el representado en la Fig. 3, reflejo del estado de la
técnica. En esta Fig. 3, la porción extrema 3a del cuerpo hueco 2
está unido está unido a la porción 3b mediante soldadura
(representada por una línea en zigzag).
El sistema de seguridad de la invención,
adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas y aplicable a
dispositivos que trabajan a sobrepresiones, tal como autoclaves 1,
está especialmente pensado para autoclaves 1 de los que se emplean
por ejemplo en el tratamiento de residuos, donde en numerosas
ocasiones se encuentran objetos o sustancias peligrosas mezcladas
entre los residuos. Sin embargo, este tipo de autoclaves 1 que
trabajan a presiones elevadas pueden emplearse para el tratamiento y
esterilización de cualquier tipo de productos, tal como alimentos o
material hospitalario. En cualquiera de estos casos puede suceder
que los sistemas de control de la presión y/o de la temperatura del
dispositivo fallen o presente errores, los cuales serán detectados
con posterioridad mediante distintos sistemas de alarmas. En tal
caso, pueden darse sobrepresiones imprevistas y muy por encima de
las que puede soportar el autoclave 1, con las consecuente explosión
y deterioro del mismo. Por ello, el sistema de seguridad de acuerdo
con la invención resulta muy ventajoso aplicado a cualquier tipo de
dispositivo que trabaje a sobrepresión, porque supone un mecanismo
sensible a sobrepresiones imprevistas que evita daños en el
material y accidentes en las plantas donde se ubican dichos
dispositivos.
Debe resaltarse que las realizaciones descritas
en base a las Figs. 1, 2 y 4 admiten múltiples variaciones sin por
ello salirse del objeto de la presente invención. Así, los medios
elásticos, que en la Fig. 1 son representados por un muelle 18,
pueden consistir en resortes o gomas.
También se prevé que el sistema de seguridad
adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas en autoclaves 1,
sea aplicable a autoclaves 1 de múltiples configuraciones y de
distintos tamaños, esto es, no tiene porque ser aplicado únicamente
en autoclaves 1 de configuración cilíndrica y de grandes
longi-
tudes.
tudes.
Evidentemente, aunque en el caso representado en
las Figs. 1 y 2, porción 3b a modo de tapa o base del autoclave 1
está provista de un resalte perimetral 21, dicho resalte 21 no es
imprescindible para poder aplicar los medios de fijación
transversal 8 del sistema de seguridad de la invención.
Descrito suficientemente el sistema de seguridad
adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas en autoclaves 1,
todo cuanto no altere la esencia del mismo debe considerarse objeto
de la presente
invención.
invención.
Claims (5)
1. Sistema de seguridad adaptado para soportar
sobrepresiones imprevistas, aplicable a dispositivos que trabajan a
sobrepresiones, particularmente a autoclaves (1), que comprenden un
cuerpo hueco (2) de los constituidos por una o varias porciones
(3a-3b), abierto por uno de sus extremos (5) y
cerrado por el extremo opuesto (4); una tapa (6) herméticamente
ajustable al extremo abierto; y unos medios de entrada de vapor y/o
agua (7), estando el sistema caracterizado porque comprende
unos medios de fijación transversal (8) entre al menos dos porciones
contiguas del dispositivo, susceptibles de permitir la separación
temporal, por lo menos momentánea, entre ambas porciones contiguas
al producirse una sobrepresión espontánea y/o inesperada en el
interior del cuerpo hueco del autoclave.
2. Sistema de seguridad según la reivindicación
1, caracterizado porque los citados medios de fijación
transversal (8) son unos medios expandibles.
3. Sistema de seguridad según la reivindicación
1, caracterizado porque los citados medios de fijación
transversal (8) son unos medios frangibles.
4. Sistema de seguridad según una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende unos medios periféricos de protección (9) que cubren al
menos el área del dispositivo que trabaja a sobrepresión (1)
provista de los medios de fijación transversal (8).
5. Autoclave adaptado para trabajar a
sobrepresión, caracterizado porque está provisto de al menos
un sistema de seguridad según la reivindicación 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200503065A ES2277778B1 (es) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Sistema de seguridad adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200503065A ES2277778B1 (es) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Sistema de seguridad adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2277778A1 true ES2277778A1 (es) | 2007-07-16 |
| ES2277778B1 ES2277778B1 (es) | 2008-06-01 |
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ID=38330858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200503065A Active ES2277778B1 (es) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Sistema de seguridad adaptado para soportar sobrepresiones imprevistas. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2277778B1 (es) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20070716 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2277778B1 Country of ref document: ES |
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| RD2A | Seizure of patent freed |
Effective date: 20141112 |
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| RD2A | Seizure of patent freed |
Effective date: 20180710 |