ES2288941T3 - Valvula de alivio accionada por piloto. - Google Patents
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Abstract
Conjunto de válvula (14) para aliviar la presión de fluido en un recipiente a presión (10), que comprende: un cuerpo principal (18) que tiene una entrada (20), una cámara de válvula principal (24), y una salida (22); un miembro de válvula sensible al fluido principal (26) montado en dicha cámara de válvula principal (24) para el movimiento alternativo entre posiciones abierta y cerrada relativas a dicha entrada (20) para alivio de la presión del fluido de dicho recipiente a presión (10); una cámara domo (42) adyacente a un extremo exterior (34) de dicho miembro de válvula sensible al fluido (26); y una estructura de válvula piloto (46) montada en dicho cuerpo principal (18) en alineación axial con dicho miembro de válvula sensible al fluido (26) y que forma un extremo exterior de dicha cámara domo (42); caracterizado porque dicha estructura de válvula piloto (46) incluye un diafragma (65) y un tubo sensor de fluido de entrada (60) asegurado a dicho diafragma (65) para el movimiento con dicho diafragma (65), teniendo dicho tubo sensor de fluido de entrada (60) un extremo interior (62) en comunicación de fluido con dicha entrada (20) y un extremo exterior que se extiende a través de dicho diafragma (65) y en comunicación de fluido con una cara exterior de dicho diafragma para proporcionar una cámara sensora de fluido de entrada (84) sobre dicha cara exterior de dicho diafragma (65).
Description
Válvula de alivio accionada por piloto.
Esta invención se refiere a una válvula de
alivio de seguridad accionada por piloto para un recipiente a
presión, y más particularmente, a tal válvula de alivio de
seguridad accionada por piloto en la que la válvula piloto es una
porción integral de la válvula de alivio.
La mayoría de las válvulas piloto están montadas
en la válvula de alivio principal con abrazaderas y la presión del
fluido es transmitida a la válvula piloto por medio de tuberías
adecuadas. Las válvulas de alivio accionadas por piloto que tienen
conexiones de tubería entre el cuerpo de válvula principal y el
cuerpo de válvula piloto están sometidas a posibles fugas y a un
alto coste de fabricación.
En algunos casos, tales como los mostrados en
los documentos de patente norteamericana Nos. 4,172,466 y 5,842,501,
la válvula piloto ha sido conectada directamente al cuerpo de
válvula principal sin usar abrazaderas y líneas de tuberías
separadas entre el cuerpo de válvula piloto y el cuerpo de válvula
de alivio principal. Sin embargo, el cuerpo de válvula piloto está
conectado al cuerpo de válvula principal a lo largo de superficies
planas o lisas y se pueden producir posibles fugas a lo largo de
tales caras o superficies.
En algunos casos en los que está previsto un
miembro de válvula principal de tipo placa que tiene un accionador
de diafragma, una válvula piloto ha sido montada sobre una tapa en
el cuerpo de válvula principal sobre la cámara de diafragma
principal con el miembro de válvula principal de tipo placa
conectado directamente al accionador de diafragma.
De acuerdo con la presente invención, se prevé
un conjunto de válvula para aliviar la presión del fluido en un
recipiente a presión, que comprende un cuerpo principal que tiene
una entrada, una cámara de válvula principal, y una salida; un
miembro de válvula sensible al fluido principal montado en dicha
cámara de válvula principal para el movimiento alternativo entre
posiciones abierta y cerrada respecto a dicha entrada para el alivio
de la presión del fluido de dicho recipiente a presión; una cámara
domo adyacente a un extremo exterior de dicho miembro de válvula
sensible al fluido; y una estructura de válvula piloto montada en
dicho cuerpo principal en alineación axial con dicho miembro de
válvula sensible al fluido y que forma un extremo exterior de dicha
cámara domo; caracterizado porque dicha estructura de válvula piloto
incluye un diafragma y un tubo sensor del fluido de entrada
asegurado a dicho diafragma para el movimiento con dicho diafragma,
teniendo dicho tubo sensor del fluido de entrada un extremo
interior en comunicación de fluido con dicha entrada y un extremo
exterior que se extiende a través de dicho diafragma y en
comunicación de fluido con una cara exterior de dicho diafragma
para proporcionar una cámara sensora de fluido de entrada sobre
dicha cara exterior de dicho diafragma.
La presente invención está dirigida
ventajosamente a una válvula de alivio de seguridad accionada por
piloto en la que la estructura de válvula piloto está montada y
soportada por una tapa sobre el cuerpo de válvula para la válvula
de alivio principal. La cámara domo puede estar prevista adyacente a
la tapa.
El miembro de válvula principal comprende
preferiblemente un pistón con una perforación central que recibe
una porción final de un tubo sensor de entrada y está montado para
el movimiento alternativo relativo al tubo sensor de entrada,
quedando la porción final del tubo sensor de entrada dentro de la
perforación central. El tubo sensor de entrada está preferiblemente
asegurado en su extremo exterior a un diafragma de válvula piloto y
la presión de fluido de entrada es comunicada por el tubo sensor de
entrada a la cara exterior superior del diafragma. La cámara domo
puede estar prevista entre el pistón y una tapa final sobre el
cuerpo de válvula principal que soporta la válvula piloto. El tubo
sensor puede incluir un miembro de válvula piloto que está
posicionado en la cámara domo y se mueve hacia abajo dentro de la
cámara domo al alcanzar la presión de fluido de entrada una
magnitud predeterminada alta.
Un resorte de ajuste puede impulsar
continuamente el tubo sensor y el miembro de válvula piloto en una
posición hacia arriba, estando el resorte posicionado dentro de la
cámara de descarga entre la cámara domo y la cámara sensora de
entrada. Por tanto, puede estar previsto un puerto de descarga único
para el resorte y la cámara de descarga y no es necesario el
sombrerete de resorte que se extiende normalmente hacia fuera.
Puesto que el miembro de válvula piloto está posicionado en la
cámara domo y el resorte de ajuste está posicionado en la cámara de
descarga entre la cámara sensora de entrada y la cámara domo, se
prevé una estructura de cámara de válvula piloto altamente compacta
con un mínimo de puertos entre las cámaras.
Una restricción u holgura anular puede estar
prevista entre el tubo sensor y el miembro de válvula de pistón
principal para proporcionar una comunicación de fluido limitada
entre el fluido de entrada y la cámara domo durante la operación
normal. El movimiento axial relativo se produce entre el miembro de
válvula de pistón y el tubo sensor, de manera que se consigue una
limpieza suficiente de la restricción anular.
Al ser aplicada una presión de fluido de entrada
predeterminada contra el diafragma de válvula piloto, el diafragma
y el tubo sensor asegurado a él pueden ser dispuestos para moverse
hacia abajo contra un resorte de ajuste en la cámara de descarga a
una posición abierta no asentada del miembro de válvula piloto que
está montado en la cámara domo para comunicar la cámara domo a la
cámara de descarga para reducir la presión del fluido del domo. Con
la reducción de la presión de fluido del domo de manera que la carga
de presión del fluido por debajo del pistón sea mayor que la carga
de presión del fluido por encima del pistón, el pistón es movido o
elevado desde su asiento de válvula a una posición abierta para
permitir que el fluido desde el recipiente a presión fluya desde la
salida del cuerpo de válvula principal. Por tanto, la presión del
fluido en el recipiente a presión es aliviada o reducida desde una
magnitud máxima predeterminada. Con una reducción de la presión de
fluido de entrada desde el recipiente a presión por debajo de una
magnitud predeterminada, la presión del fluido de entrada reducida
a la cámara de diafragma piloto tiene como resultado el retorno del
diafragma y el tubo sensor de entrada en una dirección hacia arriba
o exterior a la posición cerrada asentada del miembro de válvula
piloto que bloquea el flujo de fluido desde la cámara domo a la
cámara de descarga o venteo. El flujo de fluido de entrada a la
cámara domo a través de la holgura anular relativamente pequeña
entre el pistón y el tubo sensor proporciona un incremento en la
presión del fluido en la cámara domo para el movimiento del miembro
de válvula de pistón hacia una posición asentada cerrada. Para un
incremento relativamente pequeño de la presión de fluido de
entrada, una disminución relativamente pequeña de la presión de
fluido en la cámara domo tiene como resultado un movimiento
relativamente pequeño del miembro de válvula de pistón principal
hacia una posición abierta. Puesto que los incrementos o
disminuciones proporcionales en la presión de entrada tienen como
resultado las disminuciones o incrementos proporcionales en la
presión de fluido del domo que actúa contra el pistón, se
proporciona una acción de modulación de la válvula piloto.
La válvula piloto de la presente invención puede
ser dispuesta para abrirse a una presión diferencial máxima de
17,236 kpa relativos (2,5 psig) a través de la válvula con la cámara
domo venteada a la atmósfera. Tal disposición es deseada en
aplicaciones de sopladores cuando la válvula piloto normalmente
deriva aguas debajo de la tubería para proporcionar una baja
resistencia al flujo contra el arranque del soplador.
Se proporciona una resistencia a la fricción
mínima contra el movimiento del miembro de válvula de pistón
principal hacia una posición abierta puesto que no hay sello entre
el pistón y el tubo sensor; una holgura anular está prevista entre
el pistón y el tubo sensor de entrada. Además, el pistón está hecho
preferiblemente de un material de aluminio de peso ligero y un
sello de copa en U activado por la presión de fluido del domo es
proporcionado entre el pistón y una camisa exterior para minimizar
la fricción durante la elevación o movimiento del pistón hacia una
posición abierta cuando la presión del domo es descargada y reducida
a una presión sustancialmente nula.
La invención puede así proporcionar una válvula
de alivio de seguridad accionada por piloto en la que la válvula
piloto sea integral con la válvula de alivio principal.
La invención puede proporcionar una válvula de
alivio de seguridad accionada por piloto tal que tenga una válvula
piloto modulada y que fluya.
La invención puede proporcionar tal válvula de
alivio de seguridad accionada por piloto que tenga una válvula
piloto fuerte y robusta particularmente adaptada para su uso en el
servicio vibratorio a baja presión, tal como las aplicaciones en
sopladores.
La invención puede proporcionar una válvula
piloto altamente compacta para una válvula de alivio de seguridad
en la que la cámara de descarga esté posicionada entre la cámara
domo y la cámara sensora de fluido de entrada con el resorte de
ajuste montado en la cámara de descarga, proporcionando así un
mínimo de puertos entre las cámaras y una altura mínima.
La invención puede proporcionar una válvula
piloto en la que un tubo sensor de fluido de entrada asegurado a un
diafragma exterior proporcione comunicación del fluido de entrada a
la cara exterior del diafragma para impulsar el miembro de válvula
piloto hacia abajo para el movimiento a una posición abierta dentro
de la cámara domo.
Otras características, y ventajas de la
invención serán evidentes a partir de la siguiente memoria y
dibujos.
Fig. 1, es una vista en sección longitudinal de
una válvula de alivio de seguridad accionada por piloto que
comprende la presente invención montada en un recipiente a presión y
que ilustra una válvula piloto montada en una tapa que cierra la
cámara domo del cuerpo de válvula principal;
Fig. 2, es un fragmento ampliado de la Fig. 1
que muestra un miembro de válvula de pistón principal en un
posición cerrada y que recibe un tubo sensor de entrada para
comunicar la presión del fluido de entrada a un diafragma piloto
asegurado al tubo sensor de entrada;
Fig. 3, es un fragmento ampliado de la Fig. 1
similar a la Fig. 2, pero que muestra el miembro de válvula de
pistón principal en una posición de alivio de la presión abierta con
presión de fluido en la cámara domo descargada a la atmósfera;
Fig. 4, es un fragmento ampliado de la Fig. 3
que muestra la posición abierta del miembro de válvula piloto para
ventear la presión de fluido en la cámara domo a la cámara de
descarga y ventear;
Fig. 5, es una vista en sección ampliada del
diafragma piloto asegurado al extremo exterior del tubo sensor de
entrada; y
Fig. 6, es una vista en sección ampliada de una
modificación en la que una línea sensora de entrada auxiliar está
prevista entre la cámara de diafragma piloto y el recipiente a
presión para asegurar que una presión sensora de entrada precisa es
comunicada a la cámara de diafragma piloto siempre.
Con referencia a los dibujos, y en particular a
las figuras 1-5, un recipiente a presión, tal como
un tanque, tubería o soplador, por ejemplo, se muestra parcialmente
en 10.
El recipiente a presión 10 tiene una brida
superior 12 y una válvula de alivio de presión principal como se
muestra en general en 14 tiene una brida inferior 16 conectada a la
brida superior 12 del recipiente a presión 10. La válvula de alivio
de presión 14 tiene un cuerpo de válvula principal indicado en
general en 18 que incluye una entrada 20, una salida 22 y una
cámara de válvula principal 24. La válvula de alivio principal
comprende un pistón o miembro de válvula de pistón 26 montado para
el movimiento alternativo dentro de una camisa 28 en el cuerpo de
válvula principal 18. El pistón 26 tiene una perforación central
indicada en general en 30 entre la cara final interior o inferior
32 y la cara final exterior o superior 34. Una pantalla 36 adyacente
al extremo interior de la perforación 30 actúa como filtro para el
fluido de entrada y un comprobador de bola 37 está montado en la
perforación 30. La cara inferior 32 tiene un anillo tórico 33 y
sella el asiento 38 en un estado de operación normal cerrado como
se muestra en las figuras 1 y 2. El comprobador de bola 37 es
efectivo para bloquear el flujo de fluido entre la perforación
central 30 y la cara 32 del pistón cuando el piloto está siendo
comprobado en campo. Un sello de copa en U 40 está montado entre el
pistón 26 y la camisa 28.
Una cámara domo 42 está prevista en la camisa 28
adyacente a la cara exterior 34 y una tapa final 44 está enroscada
dentro del cuerpo 18 para formar un cierre para la cámara domo 42.
La zona de presión de fluido A2 que actúa sobre la cara exterior 34
como se muestra en la Fig. 1 es mayor que la zona de presión de
fluido A1 que actúa sobre la cara interior 32 para proporcionar así
una presión de fluido diferencial con la presión del domo en la
cámara domo 42 manteniendo el pistón 26 en una posición cerrada
durante las condiciones de operación normales.
Una válvula piloto se muestra en general en 46
con un cuerpo de válvula piloto 48 enroscado en 50 a la tapa 44
sobre el cuerpo de válvula principal 18. Una tapa 51 de válvula
piloto exterior está asegurada al cuerpo 48. La válvula piloto 46
se extiende, por tanto, axialmente del miembro de válvula de pistón
principal o pistón 26 y está montada sobre la tapa 44, de manera
que la válvula piloto 46 está formada integralmente con la válvula
de alivio de presión principal 14. El cuerpo de válvula piloto 48
tiene una perforación central indicada en general en 52 que incluye
una porción de perforación 54 de diámetro grande exterior, una
porción de perforación intermedia 56 de un diámetro intermedio que
forma una cámara de descarga, y una porción de perforación de
diámetro pequeño inferior 58. En algunos casos, puede ser deseable
formar la tapa 44 como una parte integral de cuerpo 48.
Un tubo sensor de fluido de entrada indicado en
general en 60 tiene una porción final inferior 62 recibida dentro
de la perforación 30 del pistón 26 y se extiende a través de las
porciones 54, 56 y 58 de la perforación piloto. El tubo sensor de
entrada 60 tiene una perforación central 61 que se extiende a través
de toda su longitud. El extremo exterior del tubo sensor 60 está
asegurado a un diafragma indicado en general en 65 por una tuerca
66 enroscada sobre el extremo del tubo sensor 60. Un resorte de
ajuste 67 montado en la porción de perforación piloto 56, que forma
una cámara de descarga, se extiende en torno al tubo 60 y una tuerca
de ajuste 68 de resorte es enroscada en torno al tubo 60 para
proporcionar una carga predeterminada sobre el resorte 67. El
resorte 67 impulsa continuamente el tubo sensor 60 y el diafragma
piloto 65 hacia arriba. Un tornillo 77 mantiene la tuerca 68 en su
posición y puede ajustarse en dientes sobre la periferia exterior
de la tuerca 68 para prevenir la rotación.
Como se muestra particularmente en las figuras 3
y 4, el cuerpo de válvula piloto 48 tiene un asiento interior 70
definido por la porción de perforación inferior 58 y un anillo
tórico 72 asegurado por el anillo de retención 74 al tubo 60 define
un miembro de válvula piloto y es impulsado continuamente por el
resorte 67 a la posición asentada sobre el asiento 70. El tubo 60
tiene una porción de diámetro reducido 76 recibida dentro de la
porción de perforación de diámetro pequeño interior 58 del cuerpo
piloto 48 para permitir el flujo de fluido pasado el asiento 70
cuando el anillo tórico 72 no está asentado. Una pequeña holgura o
restricción anular mostrada en 78 en las figuras
3-5 está prevista entre el tubo sensor 60 y el
pistón 26 para permitir una comunicación de fluido restringida
entre la cámara domo 42 y la presión de fluido de entrada en la
perforación 30 del pistón. El movimiento axial relativo entre el
tubo sensor 60 y el pistón 26 actúa para proporcionar limpieza de la
restricción anular 78. Al desasentar o abrir el miembro de válvula
piloto definido por el anillo tórico 72 y el tubo sensor 60, el
fluido desde la cámara domo 42 es descargado a través de la cámara
de descarga 56 y el puerto de descarga o ventilación 80 que tiene
una pantalla de filtro exterior 82. Una porción de perforación de
diámetro ampliado 57 en el pistón 26 está prevista para recibir el
anillo tórico 72 y un anillo de retención 74.
Como se muestra también en la Fig. 5, una tapa
piloto 51 y un cuerpo piloto 48, que tenga entremedias una junta de
estanqueidad 75 de elastómero, agarran al diafragma 65 a lo largo de
su porción marginal exterior. Una cámara sensora de fluido de
entrada 84 está definida por la tapa 51 sobre la cara exterior del
diafragma 65. La tuerca 66 agarra el diafragma 65 contra una placa
de metal 86 montada sobre el tubo sensor 60. El diafragma 65
incluye un miembro de diafragma principal 71 y un anillo deslizante
69 de miembro de diafragma interior posicionado entre el miembro de
diafragma principal 71 y la placa 86 con una porción marginal libre
exterior del anillo deslizante 69 que se extiende más allá de la
placa 86. El miembro de diafragma interior 69 no está asegurado al
miembro de diafragma principal 71 y proporciona una superficie de
fricción baja suave, sobre la cual el miembro de diafragma 71 puede
deslizarse en el movimiento del tubo sensor 60 para proteger así el
miembro de diafragma 71 de raspar la placa 86 e incurrir en
desgaste.
Un miembro de comprobación superior o de
diafragma auxiliar 73 está montado sobre el miembro de diafragma
principal 71 y se extiende desde la junta de estanqueidad 75 a una
posición intermedia al ancho del miembro de diafragma principal 71.
El miembro de diafragma auxiliar no está asegurado al miembro de
diafragma principal 71. En el caso de que el miembro de diafragma
principal 71 se agriete o rompa, el miembro de diafragma auxiliar
73 hará de puente o sello a través del defecto y permitirá a la
válvula piloto abrirse en su ajuste de presión predeterminada. Los
miembros 69, 71 y 73 están formados preferiblemente de teflon.
Un tapón final 88 está montado sobre la tapa 51
para cerrar la cámara sensora de entrada 84. Una válvula de prueba
en campo 90 en comunicación de fluido con la cámara sensora de
fluido de entrada 84 está prevista para comprobar la apertura del
miembro de válvula de pistón principal 26 con una presión de fluido
predeterminada desde una fuente de fluido de prueba. Con la
aplicación de una presión de fluido de prueba desde la válvula de
prueba 90, la bola de comprobación 37 es asentada en la perforación
30 y la presión de fluido en la cámara de diafragma 84 es
incrementada para mover el diafragma 65 y el tubo sensor 60 hacia
abajo para desasentar el anillo tórico 72 y permitir así la
descarga del fluido desde la cámara domo 42 que tiene como resultado
la operación del miembro de válvula de pistón principal 26. Por
tanto, la presión de fluido con la que se abre la válvula de alivio
de presión puede ser comprobada.
Una válvula de escape 96 normalmente cerrada
operada de forma manual está montada en el cuerpo de válvula
principal 18 y puede ser abierta a la atmósfera para permitir que la
presión en la cámara domo 42 de válvula principal se escape a
través de la ranura 97. Esto permitirá al pistón de válvula
principal 26 elevarse y reducir la presión del recipiente. Esta
característica es deseada porque así el miembro de válvula de pistón
26 puede ser abierto manualmente y liberar la presión para reducir
la resistencia de arranque en un soplador. Esta característica
confirma también la operabilidad del miembro de válvula de pistón
principal 26.
Con referencia ahora a las figuras 1 y 2 en las
que el miembro de válvula de pistón principal 26 está en una
posición asentada sobre el asiento 38, la ranura de ajuste 68 ha
sido ajustada para ejercer una carga predeterminada sobre el
resorte 67 para impulsar el anillo tórico 72 sobre el tubo sensor 60
en aplicación de sellado con el asiento 70 cuando la presión de
fluido de entrada está por debajo de una presión máxima
predeterminada y para desasentar el anillo tórico 72 a una presión
de fluido de agrietamiento de la válvula piloto 46 para abrir el
miembro de válvula de alivio 26 de pistón principal a una presión de
ajuste predeterminada de la válvula de alivio 14. Al alcanzar la
presión de fluido de entrada en la entrada 20 desde el recipiente a
presión 10 una presión de fluido predeterminada comunicada a través
de la perforación 61 del tubo sensor 60 a la cámara de diafragma
piloto 84, el diafragma 65 y el tubo sensor 60 se mueven hacia abajo
para desasentar el anillo tórico 72 para permitir la descarga del
fluido desde la cámara domo 42 a la cámara de descarga 56 y puerto
de descarga 80. Con una reducción en la presión de fluido en la
cámara domo 42, la carga de presión bajo el pistón 26 que actúa
sobre la zona A1 se hace mayor que la carga de presión sobre el
pistón 26 que actúa sobre una zona A2 y el pistón 26 será elevado o
desasentado, de manera que la presión de fluido de entrada desde el
recipiente a presión 10 y entrada 20 fluirá a través de la salida 22
de la válvula de alivio de presión principal 14. La presión con la
que el pistón 26 es desasentado comprende la presión de ajuste de la
válvula de alivio de la presión 14.
Aunque el pistón 26 se muestra en las figuras 3
y 4 en una posición totalmente abierta, el pistón 26 está diseñado
para situarse en varias posiciones abiertas con incrementos
proporcionales en la presión de entrada que resultan de reducciones
proporcionales en la presión del domo en la cámara domo 42
proporcionando así incrementos proporcionales en la elevación
aplicada al pistón 26 para permitir una acción de modulación que
resulta de la válvula piloto 46.
Es deseable, particularmente en la aplicaciones
de sopladores, que haya resistencia al flujo baja durante el
arranque del soplador. Esto se ha conseguido en la invención
previendo un pistón 26 que se elevará fácilmente cuando no haya
presión de fluido del domo. El pistón 26 está formado de un material
de peso ligero, preferiblemente aluminio. Además, el sello de copa
en U 40 del pistón es activado por la presión. Por tanto, cuando la
presión de fluido de domo es sustancialmente cero, hay una carga de
fricción mínima situada en la camisa 28 y al pistón 26 se le
permite flotar libremente.
Con la reducción en la presión de fluido de
entrada en la cámara de diafragma piloto 84 de alivio de la presión
de fluido en el recipiente a presión 10, el diafragma 65 y el tubo
sensor 60 se mueven hacia arriba para volver a asentar el anillo
tórico 72 sobre el asiento 70 para bloquear así la comunicación de
fluido entre la cámara domo 42 y la cámara de descarga 56. La
holgura anular relativamente pequeña 78 entre el tubo 60 y el pistón
26 permite un flujo limitado del fluido de entrada desde la
perforación del pistón 30 a la cámara domo 42 para proporcionar una
formación de presión de fluido en la cámara domo 42 para mover así
el pistón 26 hacia abajo a una posición asentada sobre el asiento
38 al volver la presión de fluido al recipiente a presión 10 a la
presión de operación predeterminada. Una presión de fluido de
entrada variable por encima de la presión de fluido de
agrietamiento de la válvula piloto 46 pero por debajo de una presión
de fluido que tiene como resultado la operación total del miembro
de válvula 26 del pistón principal proporcionará una acción de
modulación del miembro de válvula principal 26.
La válvula de alivio de la presión accionada por
piloto14 es utilizada particularmente en tuberías de distribución
de gas o sopladores de desplazamiento positivo como una válvula
piloto de modulación de presión baja que opera entre 34,473 kpa
relativos (5 psig) y 1034, 212 kpa relativos (150 psig), aunque la
válvula de alivio 14 sería adecuada a presiones por debajo de 1034,
212 kpa relativos (150 psig). El miembro de válvula de alivio
principal 26 comprende un pistón y la válvula piloto está montada
axialmente del pistón sobre una tapa para la cámara domo del cuerpo
de válvula principal, resultando así zonas de pérdida de fluido
potencial mínimas y también costes de fabricación relativamente
bajos. La presente invención proporciona una válvula piloto que
modula y fluye que es muy robusta y puede ser usada en servicios de
vibración de baja presión, tales como por ejemplo aplicaciones de
sopladores.
Con referencia a la Fig. 6, una disposición
modificada se muestra para proporcionar una línea sensora de entrada
de fluido separada para la cámara sensora de diafragma de fluido de
entrada 84A. La tapa piloto 51A tiene una perforación 53A en su
interior con un tapón 55A enroscado dentro de la perforación 53A y
que tiene un sello de válvula de comprobación de anillo tórico 57A.
El miembro de comprobación de válvula 59A es impulsado
continuamente por el resorte 61A a una posición cerrada asentada
contra la superficie cónica 57A. Una línea sensora de entrada de
fluido separada mostrada en 63A se extiende al recipiente a presión
10 para proporcionar comunicación directa entre el recipiente a
presión 10 y la cámara sensora de diafragma 84A. En el caso de que
la presión de fluido de entrada a través del tubo sensor 60 como se
muestra en la realización de las figuras 1-5 sea
menor que la presión de fluido de entrada en la línea 63A, la
válvula de comprobación 59A se desasentará y permitirá la
comunicación del fluido de entrada a la cámara de diafragma piloto
84A. Por tanto, la operación de la válvula de alivio principal 14
se mantendrá para abrirse a una presión de ajuste predeterminada
incluso aunque se puedan producir posibles pérdidas de presión en
la presión de fluido de entrada que fluye a través de la válvula
piloto.
A partir de lo anterior es evidente que un
diafragma compacto accionado por válvula piloto para una válvula de
alivio de seguridad ha sido dotado de una altura mínima con la
cámara de descarga 56 posicionada entre la cámara sensora de
entrada de fluido 84 y la cámara domo 42. La cámara sensora de
entrada de fluido 84 está posicionada por fuera del diafragma 65 y
el tubo sensor de fluido 60 está asegurado al diafragma 65. El
resorte de ajuste 67 dentro de la cámara de descarga 56 impulsa
continuamente el tubo sensor 60 hacia fuera para asentar el anillo
tórico 72 contra el asiento 70 dentro de la cámara domo 42. Una
descarga única 80 es efectiva para la cámara de descarga 56, que
actúa también como cámara de
resorte.
resorte.
Aunque realizaciones preferidas de la presente
invención han sido ilustradas en detalle, es evidente que a los
expertos en la técnica se les ocurrirán modificaciones y
adaptaciones de las realizaciones preferidas. Sin embargo, hay que
entender expresamente que tales modificaciones y adaptaciones están
dentro del alcance de la presente invención según se establece en
las siguientes reivindicaciones.
Claims (8)
1. Conjunto de válvula (14) para aliviar la
presión de fluido en un recipiente a presión (10), que comprende:
un cuerpo principal (18) que tiene una entrada (20), una cámara de
válvula principal (24), y una salida (22); un miembro de válvula
sensible al fluido principal (26) montado en dicha cámara de válvula
principal (24) para el movimiento alternativo entre posiciones
abierta y cerrada relativas a dicha entrada (20) para alivio de la
presión del fluido de dicho recipiente a presión (10); una cámara
domo (42) adyacente a un extremo exterior (34) de dicho miembro de
válvula sensible al fluido (26); y una estructura de válvula piloto
(46) montada en dicho cuerpo principal (18) en alineación axial con
dicho miembro de válvula sensible al fluido (26) y que forma un
extremo exterior de dicha cámara domo (42); caracterizado
porque dicha estructura de válvula piloto (46) incluye un diafragma
(65) y un tubo sensor de fluido de entrada (60) asegurado a dicho
diafragma (65) para el movimiento con dicho diafragma (65),
teniendo dicho tubo sensor de fluido de entrada (60) un extremo
interior (62) en comunicación de fluido con dicha entrada (20) y un
extremo exterior que se extiende a través de dicho diafragma (65) y
en comunicación de fluido con una cara exterior de dicho diafragma
para proporcionar una cámara sensora de fluido de entrada (84)
sobre dicha cara exterior de dicho diafragma (65).
2. Conjunto de válvula (14) según la
reivindicación 1, en el que dicho miembro de válvula sensible al
fluido (26) comprende un pistón.
3. Conjunto de válvula (14) según la
reivindicación 2, en el que dicho pistón (26) tiene una perforación
central (30) que se extiende a través de él en comunicación de
fluido con dicha entrada (20) y dicho extremo interior (62) de
dicho tubo sensor (60) es recibido dentro de dicha perforación
central (30).
4. Conjunto de válvula (14) según la
reivindicación 3, en el que una restricción anular (78) está
prevista entre dicho tubo sensor (60) y la periferia interior de
dicha perforación central (30) en dicho pistón (26) para permitir
el flujo de fluido limitado entre dicha entrada (30) y dicha cámara
domo (42).
5. Conjunto de válvula (14) según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, que comprende una cámara de
descarga (56) entre dicha cámara domo (42) y dicha cámara sensora de
fluido de entrada (84) y un miembro de válvula piloto (72) montado
en dicho tubo sensor (60) y posicionado dentro de dicha cámara domo
(42) para sellar entre dicha cámara domo (42) y dicha cámara de
descarga (56).
6. Conjunto de válvula (14) según la
reivindicación 5, que comprende un resorte de ajuste (67) montado
dentro de dicha cámara de descarga (56) para impulsar continuamente
dicho tubo sensor (60) y el miembro de válvula piloto (72) sobre él
en una dirección exterior.
7. Conjunto de válvula (14) según la
reivindicación 6, que comprende una tuerca de ajuste (68) enroscada
sobre dicho tubo sensor (60) para ajustar la fuerza ejercida por
dicho resorte (67).
8. Conjunto de válvula (14) según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, que comprende, una tapa (44)
montada en dicho cuerpo principal (18), dicha estructura de válvula
piloto (46) montada sobre dicha tapa (51).
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